HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks, welches durch eine
Biegemaschine wie etwa eine Abkantpresse gebogen wird.
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Maschinen zum Biegen eines schweren Werkstücks, wie
etwa eines Stahlblechs, beispielsweise eine Abkantpresse,
sind oft mit einer Werkstückhaltevorrichtung, welche bei der
Durchführung des Biegevorgangs angehoben wird, ausgestattet.
Die Haltevorrichtung vermeidet, daß das Werkstück an einer
Schulter einer Matrize der Biegemaschine wegen des
Eigengewichts oder Trägheitskräften gebogen wird und entfernt
ferner in sicherer Weise das Werkstück nach Beendigung des
Biegens aus der Biegemaschine.
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Die Haltevorrichtung weist typischerweise einen
Grundrahmen auf, der vor einem Bett der Biegemaschine angeordnet
ist. Der Rahmen ist mit einem Arm ausgestattet, der
schwenkbar am Rahmen befestigt ist, dies nahe dem Bett. Die hintere
Hälfte, oder die vom Bett entferntere Hälfte dieses Armes
ist in Richtung einer Matrize, die auf dem Bett befestigt
ist, gerichtet. Die hintere Halfte hält einen Tisch mittels
Führungsmitteln, welche erlauben, daß der Tisch sich der
Matrize nähert oder sich von ihr entfernt. Die Oberseite des
Tisches ist vor Beginn der Verarbeitung auf der gleichen
Höhe wie die Matrize. Hebemittel sind zum Anheben des
Tisches mittels des Armes synchron mit der Verarbeitung des
Werkstückes vorgesehen. Die Haltevorrichtung ist ferner mit
Positionssteuermitteln versehen, welche den Abstand zwischen
dem Tisch und der Matrize während der Verarbeitung
aufrechterhalten.
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Die Hebemittel weisen im allgemeinen einen Zylinder auf, der
den Grundrahmen und den Arm verbindet. Zur Betatigung des
Zylinders wird Druckluft bevorzugt, da ihre Viskosität
verhältnismäßig klein ist. Dem Zylinder wird dementsprechend
die schnelle Expansion oder Kontraktion gestattet. Die Art
der Betätigung des Zylinders beschränkt sich jedoch nicht
hierauf.
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Wenn das Werkstück ein starrer Körper ist, andert sich
die Geschwindigkeit, mit der das Werkstück angehoben wird,
in Abhängigkeit von derjenigen, mit der ein Stößel der
Biegemaschine sich abwärts bewegt. Bei einer Friktionspresse
beispielsweise ist die Abwärtsgeschwindigkeit des Stößels im
oberen Totpunkt am größten, verringert sich bei der
Abwartsbewegung des Stößels und wird im unteren Totpunkt zu
Null. Wenn ein Stößel mittels einer Kurbelschleife wie etwa
eine Abkantpresse angetrieben wird, erreicht die
Geschwindigkeit im Verlaufe der Abwärtsbewegung ihr Maximum, wird
dann kleiner und dann im unteren Totpunkt zu Null. Die
Verminderung der Abwärtsgeschwindigkeit nach Durchlaufen des
Maximums wird durch eine Sinuskurve dargestellt. Zusätzlich
neigt die Abwärtsgeschwindigkeit wegen Kaltverfestigung des
Werkstücks dazu, sich steiler zu vermindern, nachdem der am
Stößel befestigte Stanzstempel mit dem Werkstück in
Berührung kommt. Infolgendessen ist die Abwärtsgeschwindigkeit
des Stanzstempels am höchsten, wenn der Stanzstempel mit dem
Arbeitsstück in Berührung kommt, wird dann kleiner und im
unteren Totpunkt zu Null. Die Anstiegsgeschwindigkeit des
Werkstücks ist dementsprechend zu Beginn der Verarbeitung am
höchsten, wird dann kleiner und am Ende der Verarbeitung zu
Null.
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Nach Beginn der Zufuhr von Arbeitsfluid an den Zylinder
der Hebemittel beginnt andererseits der Zylinder sich erst
auszudehnen, wenn der Innendruck des Zylinders das
Gesamtgewicht von Arm, Tisch und Werkstück überschreitet. Die
Zufuhr des Arbeitsgemisch muß vor dem Kontakt zwischen dem
Stanzstempel und dem Arbeitsstück erfolgen, damit die
Ausdehnung und der Kontakt gleichzeitig erfolgen können. Die
Zeit, die der Zylinder zum Beginnen der Ausdehnung benötigt,
ändert sich jedoch mit dem Gewicht des Werkstücks. Außerdem
variiert sie in Abhängigkeit von der Dicke des Werkstücks,
wenn der Stanzstempel in Berührung mit dem Werkstück gerat.
Wenn verschiedene Arten von Werkstücken bearbeitet werden,
ist es daher eine zu Komplizierte Arbeit, mit dem Anheben
des Tisches genau dann zu beginnen, wenn der Stanzstempel
das Werkstück erreicht.
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Der Tisch kann mit den Werkstücken nicht gut mithalten,
wenn das Werkstück zu Beginn der Verarbeitung mit hoher
Geschwindigkeit angehoben wird. Das Werkstück kann daher an
der Schulter der Matrize oder durch den Tisch selber
verbogen werden. Außerdem kann, wenn der Tisch während der
Verarbeitung das Werkstück einholt, eine Kollision zwischen dem
Tisch und dem Werkstück eine Verschiebung des Werkstücks auf
dem Tisch bewirken.
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Der Zylinder dehnt sich mit konstanter Geschwindigkeit
aus, solange ihm weiter Arbeitsfluid zugeführt wird. Wegen
der Trägheitskraft steigen jedoch der Tisch und der Arm
weiter an, und der Zylinder dehnt sich weiter aus, auch
nachdem die Zufuhr von Arbeitsfluid gestoppt worden ist. Im
Stand der Technik wird eine solche unnötige zusätzliche
Ausdehnung des Zylinders normalerweise mechanisch mittels eines
Stoppers, der innerhalb oder außerhalb des Zylinders
vorgesehen ist, blockiert. Der Stoß, der ein solches
mechanisches Anhalten begleitet, bewirkt oft ein Springen bzw.
Hüpfen des Werkstücks auf dem Tisch. Im Ergebnis wird die
Genauigkeit der Verarbeitung oftmals schlechter.
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Ein ähnlicher Stopper wird im Stand der Technik auch
zum Anhalten bzw. zur Begrenzung der Kontraktion des
Zylinders, wenn der Tisch abwärtsbewegt und wieder horizontal
gelegt wird, nachdem die Verarbeitung beendet ist,
verwendet. Der Tisch wird wieder mit einem Stoß angehalten, was
auch zu einem erneuten Springen des Werkstücks und seiner
Verschiebung auf dem Tisch führen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Haltevorrichtung zu schaffen, die gut nachsteuern und
die Werkstücke halten kann und deren
Anstiegsgeschwindigkeit sich mitmit fortschreitender Verarbeitung vermindernder
Abwärtsgeschwindigkeit des Stoßels vermindert.
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Es ist eine weitere Aufgabe, eine Haltevorrichtung zu
schaffen, die keinen nennenwerten Stoß verursacht, wenn der
Anstieg des Tisches aufhört und wenn er in seine ursprüngliche
horizontale Position zurückgeführt wird, was ein Springen
und eine Verschiebung des Werkstücks auf den Tisch
verhindert.
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US-A-2 922 459 beschreibt eine
Werkstückhaltevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des angefügten Patentanspruchs.
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Die erfindungsgemäßen Anhebemittel weisen eine
Haltefeder, einen Zylinder und Kissenmittel auf. Die Haltefeder
dient zum Halten des Gesamtgewichts von Tisch und Werkstück
zu Beginn der Verarbeitung, der Zylinder zum Anheben und zum
Absenken des Armes und des Tisches, und die Kissenmittel zur
Aufnahme des Stoßes, der auftritt, wenn die Ausdehnung oder
Kontraktion des Zylinders gestoppt wird.
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Erfindungsgemäß ist die zu Beginn der Verarbeitung
auf den Zylinder fallende Last gleich Null, da das Gewicht
des Tisches und des Werkstückes durch die Haltefeder
gehalten wird. Der Zylinder kann dadurch exakt gleichzeitig mit
dem Beginn der Zufuhr des Arbeitsfluids in den Zylinder die
Ausdehnung beginnen.
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Das Gewicht des Armes, des Tisches und des Werkstücks,
welches zu Beginn der Verarbeitung durch die Haltefeder
gehalten wird, verteilt sich allmählich auf den Zylinder,
während dieser sich ausdehnt. Die Ausdehnungsgeschwindigkeit
des Zylinders ist daher zu Beginn der Ausdehnung am größten
und verringert sich mit fortschreitender Ausdehnung.
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Da der mit dem Ende der Ausdehnung auftretende Stoß
durch die Kissenmittel absorbiert wird, wird vermieden, daß
das Werkstück zu diesem Zeitpunkt auf dem Tisch springt.
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Da ferner das Gewicht des Armes, des Tisches und des
Werkstücks, auch wenn der Tisch in seine horizontale
Position zurückgeführt ist, durch die Haltefeder gehalten wird,
können der Arm, der Tisch und das Werkstück ohne
nennenswerten
Stoß angehalten werden. Dadurch wird verhindert, daß
das Werkstück springt und auf dem Tisch verrutscht.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden nun anhand der folgenden Beschreibung deutlich
werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen
wird, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
deutlich gezeigt ist. In den Zeichnungen ist
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Fig. 1 eine Seitenansicht im Querschnitt einer
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkstückhaltevorrichtung
für eine Abkantpresse;
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Fig. 2 ein Schaubild, das die Bewegung bzw. Wirkung des
Armes und des Tisches der Haltevorrichtung veranschaulicht;
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Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der
Haltevorrichtung, wenn das Werkstück auf dem Tisch angebracht ist;
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Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der
Haltevorrichtung, wenn das Werkstück zwischen dem Stanzstempel und
der Matrize der Abkantpresse angeordnet ist;
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Fig. 5 eine schematische Seitenansicht der
Haltevorrichtung, wenn das Werkstück auf der Matrize angeordnet ist;
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Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der
Haltevorrichtung nach Beendigung der Bearbeitung des Werkstücks;
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Fig. 7 eine schematische Seitenansicht der
Haltevorrichtung, wenn das Werkstück von der Matrize abgehoben ist;
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Fig. 8 eine schematische Seitenansicht der
Haltevorrichtung, nachdem das Werkstück aus der Abkantpresse
entfernt ist;
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Fig. 9 eine schematische Seitenansicht der
Haltevorrichtung, wenn das Werkstück nach der Verarbeitung in die
ursprüngliche Position zurückgebracht ist;
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Fig. 10 ein Zeitdiagramm, das die Zeitbeziehung
zwischen Bewegungen bzw. Tätigkeiten von Teilen der
Haltevorrichtung darstellt; und
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Fig. 11 ein schematisches Diagramm einer
Zuführeirichtung für Druckluft, die bei der vorliegenden Erfindung
verwendet wird.
BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG IM EINZELNEN.
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Die erfindungsgemäße Werkstückhaltevorrichtung weist
einen Grundrahmen 2 auf, der vor einer Abkantpresse 1
angeordnet ist. Ein Tisch 3 mit einer ebenen Oberfläche wird
durch den Rahmen 2 gehalten. Der Rahmen 2 und der Tisch 3
können mittels Schiebemitteln 7 auf die Abkantpresse zu oder
von dieser weg bewegt werden.
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Der Rahmen 2 und der Tisch 3 sind im hinteren Teil oder
von der Abkantpresse 1 am weitesten weg positioniert, wie in
Fig. 3 und 9 dargestellt, um ein Werkstück W, wie etwa eine
Stahlplatte, an einer bestimmten Position aus einer in den
Zeichnungen nicht dargestellten Fördervorrichtung
anzubringen, oder das Werkstück von dem Tisch auf die
Fördervorrichtung zurückzubringen. Andererseits sind sie vor oder am
nächsten zu der Abkantpresse positioniert, wie in Fig. 4 bis
7 dargestellt, während das Werkstück verarbeitet wird. Wenn
der Rahmen 2 und der Tisch 3 vorne sind, liegt die Stelle
des Werkstücks, an welcher der Stanzstempel der Abkantpresse
angelegt werden soll, vertikal über der Mittellinie einer
Nut 11, welche auf der Oberseite der Matrize 5
eingeschnitten ist, angeordnet.
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Die Verschiebungsmittel 7 weisen einen Luftzylinder 24
und Führungsmittel 25 auf, wie in Fig. 1 dargestellt. Der
Luftzylinder 24 ist an einem Ende in einer Vertiefung 23
befestigt und am anderen Ende mit Hebemitteln 6 verbunden,
welche den Rahmen 2 und den Tisch 3 tragen. Die Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung der Hebemittel, welche den Rahmen und
den Tisch tragen, wird durch die Führungsmittel 25 geführt,
welche ferner ein Paar von parallelen Führungsschienen 26
und zwei Paare von Führungsrollen 27 aufweisen. Die
Führungsschienen 26, welche aus U-Stahl hergestellt sind,
erstrecken sich in der Vertiefung 23 in Richtung der
Abkantpresse. Die Paare von Führungsrollen 27, die in
entsprechenden Abständen zueinander angeordnete sind, rollen auf den
Schienen 26.
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Andere Ausführungen der Verschiebungsmittel 7 als die
oben beschriebenen sind ebenfalls anwendbar, solange der
Rahmen 2 und der Tisch 3 zwischen dem Vorderbereich und dem
Hinterbereich transportiert werden können.
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Die Hebemittel 6 weisen einen Tischheber auf, der
ferner Paare von Stangen aufweist, welche jeweils aus zwei
Stangen bestehen, die einander überkreuzen, wie dies in Fig.
1 dargestellt ist. Der Aufbau erlaubt es, daß der Rahmen 2
und der Tisch 3, welche darauf angeordnet sind, sehr genau
angehoben und abgesenkt werden konnen. Die Hebemittel 6 sind
so konstruiert, daß sie den Tisch 3 wenigstens zwischen
einer Standardstellung H0 und einer Hochstellung Hh anheben
und absenken können, wie in Fig. 1 dargestellt. Der Tisch 3
ist während der Verarbeitung des Werkstücks in der
Standardposition H0 positioniert, wobei der Boden des auf dem Tisch
angebrachten Werkstücks W mit dem oberen Bereich der Matrize
5 in Berührung ist. Nach Beendigung der Verarbeitung wird
der Tisch in die Hochstellung Hh angehoben, um das Werkstück
W von der Verarbeitungsnut 11 abzuheben. Andere Aufbauten
als die oben beschriebene sind ebenfalls anwendbar, solange
sie den Tisch 3 wenigstens zwischen der Standard- und der
Hochstellung H0 bzw. Hh anheben und absenken können.
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Vorzugsweise sind die Hebemittel 6 so konstruiert, daß
sie den Tisch 3 in eine Tiefstellung Hl absenken können, wie
in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn das Werkstück W
beispielsweise so tief gebogen worden ist, daß es einen Stanzstempel
9 der Abkantpresse berührt, wenn es horizontal entnommen
wird, wird der Tisch 3 von der Hochstellung Hh in die
Tiefstellung Hl abgesenkt, während er nach hinten zurückgezogen
wird. Das Werkstück kann so schräg zwischen dem Stanzstempel
9 und die Matrize 5 durchtreten. Fig. 7 und 8 zeigen ein
solches schräges Absenken des Werkstücks.
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Nachdem der Tisch 3 vorne positioniert ist, und der
Stanzstempel 9 mit dem Werkstück W in Berührung kommt, wird
der Tisch 3 in der Standardstellung H0 durch Hebemittel 10
angehoben, um den Bereich des werkstücks zu halten, welcher
auf einen Steg einer Rippe 12 der Matrize 5 angehoben wird,
während der Stanzstempel 9 sich abwärts bewegt und die
Verarbeitung fortschreitet. Bei der vorliegenden
Ausführungsform wird der Tisch 3 synchron mit der Verarbeitung von
einer horizontalen Position A in eine geneigte Position P,
wie dies in Fig. 1 und 2 angedeutet ist angehoben. Das
Werkstück wird auf etwa 45º in der geneigten Position P
angehoben. Der Stanzstempel 9 wird nach Beendigung der
Verarbeitung vom Werkstück abgehoben. Der Tisch 3 wird dann mittels
der Verschiebemittel 7 nach hinten bewegt und durch die
Hebemittel 10 in die horizontale Position zuruckgebracht.
Der Abstand zwischen dem Tisch 3 und dem Steg 12 wird durch
Positionssteuermittel 13 während des gesamten Anhebens und
Absenkens des Tisches aufrechterhalten.
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Die Hebemittel 10 weisen einen Luftzylinder 28, eine
Haltefeder 29 und einen Zuführeinrichtung 38 für Druckluft
auf. Der Luftzylinder 28 hebt und senkt den Tisch 3 zwischen
der horizontalen und der geneigten Position mittels eines
Arms 14, welcher mit einer Hebelgelenkwelle 35 schwenkbar am
Grundrahmen 2 angebracht ist. Die Haltefeder 29 stützt das
Gewicht des Armes 14, des Tisches 3 und des Werkstücks W zu
Beginn der Verarbeitung ab. Der Luftzylinder wird durch die
Luftzuführvorrichtung 38 mit Druckluft versorgt.
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Fig. 11 ist ein schematisches Diagramm der
Zuführeinrichtung 38 für Druckluft. Über einen Luftfilter 39
angesaugte Luft wird durch einen Luftkompressor 40 unter Druck
gesetzt. Nachdem ein Pulsieren durch einen Speicher 41
beseitigt worden ist, wird der Luftdruck mit einem
Druckeinstellventil 42 eingestellt und die Druckluft einer
Druckzelle 44 des Luftzylinders 28 mittels eines
elektromagnetischen Ventils 43 zugeführt. Die Druckzelle 44 kann über ein
weiteres elektromagnetisches Ventil 45 zur Atmosphäre hin
offen sein.
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Ein Kissenzylinder 47 ist durch einen Kolben 46 von der
Druckzelle 44 in dem Zylinder 28 getrennt. Der
Kissenzylinder 47 ist über ein elektromagnetisches Ventil 48 gegenüber
Atmosphäre offen, während der Kolben 46 in dem unteren
Totpunkt ist. Das Ventil 48 wird geschlossen, bevor der Kolben
beginnt, sich zum oberen Totpunkt zu bewegen, und bleibt
geschlossen, bis der Kolben zum unteren Totpunkt
zurückkehrt.
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Der Arm 14 ist so in das System eingefügt, daß seine
hintere bzw. die von der Matrize 5 entferntere Hälfte
während der Verarbeitung stets in Richtung der Matrize
gerichtet ist. Der Tisch 3, der durch die hintere Hälfte gehalten
wird, kann sich entlang der hinteren Hälfte hin und her
bewegen, wobei er von Führungsmitteln geführt wird.
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Die Positionssteuermittel 13 dienen zum Verschieben des
Tisches 3 weg von der Matrize 5 entlang der hinteren Hälfte
des Armes, während der Tisch angehoben wird, um Abstand
zwischen dem Tisch 3 und dem Steg 12 unabhängig von dem
Winkel α, um den der Tisch angehoben ist,
aufrechtzuerhalten.
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Die Positionssteuermittel 13 weisen ein Paar von
parallelen Positionssteuerplatten 31, ein Paar von
Positionssteuerstiften 32 und, vorzugsweise, Haltemittel 33 auf. Das
Paar von Positionssteuerplatten 31 ist in einem geeigneten
Abstand voneinander unter dem Tisch 3 befestigt. Diese
Platten weisen deckungsgleiche Positionssteuernuten 30 auf,
welche jeweils darin geöffnet sind. Jede der Nuten 30 ist
ein Bogen, dessen Mitte der Steg 12 ist. Die
Positionssteuerstifte 32 sind zur beweglichen Einführung in die Nuten 30
auf den Seiten des Grundrahmens 2 befestigt. Irgendeine
anderer Aufbau der Positionssteuermittel 13 ist anwendbar,
solange er den Abstand zwischen dem Tisch und dem Steg
während des gesamten Vorgangs aufrechterhalten kann.
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Die Haltemittel 33 sind vorzugsweise in den
Positionssteuermitteln 13 enthalten, welche einen Verbindungshebel 34
und eine Schraubenfeder 36 umfassen. Das obere Ende des
Verbindungshebels 34 ist mit dem Vorderabschnitt des Tisches
3 in vertikaler Richtung zur Tischoberseite bewegbar
verbunden, während die Mitte des Hebels mit der vorderen Hälfte
des Armes 14 mit einem Drehgelenk verbunden ist. Die
Schraubenfeder 36 andererseits verbindet das untere Ende des
Verbindungshebels 34 und die Hebeldrehwelle 35.
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Je höher der Tisch 3 angehoben wird, desto größer ist
das Gewicht des Tisches 3, das auf den
Positionssteuerstiften 32 lastet. Die Haltemittel 33 sind zum Aufteilen des
Gewichtes vorgesehen, so daß die Stifte 32 und Platten 31 eine
geringere Größe aufweisen können. Die Haltemittel sind
jedoch bei der vorliegenden Erfindung nicht unverzichtbar.
Selbst wenn sie dem System hinzugefügt sind, ist der Aufbau
nicht auf den oben beschriebenen beschränkt.
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Die Führungsmittel 15 weisen ein Paar von
Führungsschienen 16 und zwei Paare von Führungsrollen 17 auf. Die
Führungsschienen 16 sind unter dem Tisch 3 befestigt. Die
Führungsrollen 17 sind an beiden Seiten der hinteren Hälfte
des Armes 14 mit einem geeigneten Abstand zwischen den
Paaren befestigt, so daß sie auf den Schienen 16 rollen können.
Der Tisch 3 wird durch die Positionssteuermittel 13 von dem
Steg 14 weggeschoben, wenn der Arm 14 angehoben wird, wobei
er durch die Führungsmittel 15 geführt wird.
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Anstiegssteuermittel 18 sind auf der vorderen Hälfte
jeder der Schienen 16 angebracht, welche konvex gebogen sind
und sich nach unten bauchen. Nachdem die Anhebung des
Tisches 3 beginnt, und das vordere Paar der Rollen 17 die
Anstiegssteuerung erreicht, wird das vordere Ende des Tisches
allmählich durch die entlang der Anstiegssteuerung
fortschreitenden Rollen nach oben gedrückt. Nachdem die Rollen
den Scheitel der Anstiegssteuerung durchlaufen haben, wird
die Verschiebung der Tischvorderseite ausgesetzt, wobei der
Anstieg anhält. Als Ergebnis ist der Anstiegswinkel α des
Tisches 3 über einen vorbestimmten Bereich des Winkels β
des Armes kleiner als der Anstiegswinkel β.
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Eine Anzahl von Befestigungsvorrichtungen 19 sind auf
der Tischoberseite in geeigneten Abständen vorgesehen, um
das Werkstück W auf dem Tisch 3 zu fixieren, während das
Werkstück von der Abkantpresse entnommen wird. Obwohl streng
genommen die Folge bzw. Nachsteuerfläche 20, welche mit dem
Werkstück in Berührung ist, durch die oberen Abschnitte der
Befestigungsvorrichtungen 19 definiert ist, ist die
Nachsteuerfläche 20 in Fig. 2 aus Gründen der Einfachheit der
Zeichnung als mit der Tischoberfläche übereinstimmend
dargestellt.
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Irgendwelche Arten von Fixierungsvorrichtungen, wie
etwa Elektromagnete oder Unterdruckansaugvorrichtungen
genügen als Vorrichtungen 19, solange sie das Werkstück W fest
auf dem Tisch 3 fixieren können.
Unterdruckansugvorrichtungen werden bei der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt,
da sie das Werkstück unabhängig von der Stärke ihres
Magnetismus festlegen können. Die Befestigungsvorrichtungen 19
arbeiten, nachdem die Bearbeitung des Werkstücks beendet
worden ist, während der Stanzstempel vom Werkstück abgehoben
wird, das Werkstück von der Matrize abgehoben wird und der
Tisch in seine rückwärtige Horizontalstellung zurückkehrt.
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Ferner ist der Tisch 3 in einen Mitteltisch 21 und ein
Paar von Seitentischen 22 zu beiden Seiten des Mitteltisches
unterteilt. Der Mitteltisch und die Seitentische sind
mittels eines Drehgelenks verbunden bzw. gekoppelt, und die
unteren Abschnitte der Tische sind mittels eines Paares von
zweiten Luftzylindern verbunden. Die Seitentische 22 können
bis zu einer aufrechten Stellung C, wie sie in Fig. 1
dargestellt ist, angehoben werden, indem die zweiten Luftzylinder
gestreckt werden, nachdem der Tisch 3 die geneigte Position
B erreicht. Die Fixirungsvorrichtungen 19 sind auf den
Seitentischen 22 vorgesehen, so daß das Werkstück auch zwischen
der geneigten Position und der aufrechten Position B bzw. C
fixiert werden kann. Wenn das vordere Ende des gebogenen
Werkstücks W höher als die Spitze des Stanzstempels 9
positioniert ist, nachdem der Stanzstempel und das Werkstück von
der Matrize 5 abgehoben worden sind, werden die Seitentische
weiter in die aufrechte Position C mit dem Werkstück
angehoben, so daß das Werkstück von der Abkantpresse horizontal
abgenommen werden kann, ohne die Spitze zu berühren.
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Die Seitentische 22 sind, obwohl in den Zeichnungen
nicht dargestellt, an ihren Oberseiten mit Kugel oder
Rollenlagern versehen, um die Anbringung bzw. Entfernung des
Werkstückes W auf bzw. von dem Tisch 3 zu erleichtern.
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Das Gewicht des Tisches und des Werkstücks lasten mit
dem Anheben von Tisch und Werkstück mehr und mehr auf den
vorderen Abschnitt des Grundrahmens 2. Eine Haltefeder 37
ist daher vorgesehen, die den Rahmen 2 mit der Basis der
Anhebemittel 6 verbindet, um zu verhindern, daß der
rückwärtige Abschnitt des Rahmens 2 angehoben wird.
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Die Plattenbiegearbeit wird wie folgt durch die
Abkantpresse, welche mit der Nachlaufhaltevorrichtung der
vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist, unter Steuerung eines im
System beinhalteten Programms oder gemäß den Anweisungen
eines Systembedieners ausgeführt:
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Beim Einstellungsschritt wird der Rahmen 2 hinten
positioniert, während der Tisch 3 in der Hochstellung Hh
horizontal angeordnet wird, so daß Werkstück W mit einer nicht
dargestellten Fördervorrichtung in einer bestimmten Position
darauf angebracht werden kann. Der Rahmen 2 wird dann in die
vordere Position verschoben, wo die Stelle des Werkstückes,
auf welche der Oberstempel einwirken soll, vertikal über der
Mittellinie der Nut 11 positioniert wird, wie in Fig. 4
dargestellt, indem der Luftzylinder 4 der Antriebsmittel 7
gestreckt wird. Der Tisch 3 wird dann in die
Standardstellung H0 abwärtsbewegt, und die Einstellung des Werkstücks W
auf der Abkantpresse 1 ist abgeschlossen.
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In der Verarbeitungsstufe beginnt der Stößel 8 sich
abwärtszubewegen, und nachdem der Stempel 9 mit dem Werkstück
W in Berührung gekommen ist beginnt das Anheben des Tisches
3.
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Bei dieser Ausführungsform wird das Gesamtgewicht aus
Arm 14, Tisch 3 und Werkstück W gänzlich durch die
Haltefeder 29 abgestützt, wenn damit begonnen wird, dem
Luftzylinder 28 Druckluft zuzuführen. Da zu Beginn keine Last auf dem
Luftzylinder 28 ruht, kann der Luftzylinder die Ausdehnung
beginnen, sobald ihm Druckluft zugeführt wird. Der
gleichzeitige Beginn des Anhebens und der Verarbeitung des
Werkstücks kann folglich erreicht werden, indem man einfach die
Zufuhr von Druckluft zu dem Zeitpunkt beginnen läßt, an dem
der Stempel 9 das Werkstück erreicht.
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Da der Stempel 9 durch einen Motor mittels einer
Kurbelschleife angetrieben wird, wobei jedoch weder der Motor
noch die Kurbelschleife in den Zeichnungen dargestellt ist,
ist die Geschwindigkeit des sich abwärtsbewegenden Stempels
in der Mitte des Stempelhubes am größten, nimmt dann ab und
erreicht im unteren Punkt den Wert Null. Die Verminderung
der Geschwindigkeit wird durch eine Sinuskurve dargestellt.
Ferner nimmt die durch den Stempel aufgenommene Last, welche
in den frühen Stufen der Verarbeitung verhältnismäßig klein
ist, mit dem Fortschreiten der Verarbeitung wegen
Kaltverfestigung zu. Dadurch nimmt die Geschwindigkeit weiter stark
ab. Daher wird das Werkstück W zu Beginn der Verarbeitung
mit der höchsten Geschwindigkeit angehoben. Je weiter die
Verarbeitung fortschreitet, desto geringer wird die
Geschwindigkeit.
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Das Gesamtgewicht aus Arm, Tisch und Werkstück, welches
zu Beginn vollständig von der Haltefeder 29 abgestützt wird,
verteilt sich mehr und mehr auf den Luftzylinder 28, während
dieser sich ausdehnt. Der Widerstand gegen die Ausdehnung
des Luftzylinders nimmt dementsprechend zu. Da ferner der
Kissenzylinder 47 unmittelbar vor Beginn der Ausdehnung
geschlossen wird, nimmt der Druck innerhalb des
Kissenzylinders mit der Ausdehnung des Zylinders ebenfalls zu. Als
Ergebnis ist die Ausdehnungsgeschwindigkeit des
Luftzylinders zu Beginn der Ausdehnung am größten und nimmt dann mit
fortschreitender Ausdehnung ab.
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Sowohl der Tisch als auch das Werkstück werden zu
Beginn der Verarbeitung mit der größten Geschwindigkeit
angehoben, wobei die Geschwindigkeit danach allmählich abnimmt.
Das Werkstück kann so während der gesamten Verarbeitung gut
gehalten werden, was wirksam eine plastische Verformung des
Werkstückes am Steg sowie ein Springen und eine Verschiebung
des Werkstücks auf dem Tisch verhindert.
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Ferner wird der Stoß, der auftritt, wenn der
Luftzylinder 28 vollständig ausgedehnt ist und die Ausdehnung
aufhört, vollständig durch den Kissenzylinder 47, der einen
hohen Druck aufweist, absorbiert. Da der Tisch 3 in sehr
glatter bzw. gleichmäßiger Weise anhält, wird eine
stoßverursachte Verschlechterung der Verarbeitungsgenauigkeit
vermieden.
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Da das Werkstück W nicht ein vollständig starrer Körper
sondern ein Blech bzw. Blatt aus plastischem bzw.
verformbaren Material ist, bleibt der von der Matrize 5 entfernt
liegende Abschnitt des Werkstücks W in frühen Stufen der
Verarbeitung hinter dem der Matrize 5 nahen Abschnitt in der
Anhebung wenn das Werkstück schnell angehoben wird, wegen
des Eigengewichts und der Trägheitskraft zurück . Als
Ergebnis biegt sich das Werkstück in konvexer Weise, wobei es
sich nach oben baucht. Der Winkel, um den der ferne
Abschnitt angehoben wird, wird kleiner als derjenige, um den
der nahe Abschnitt angehoben wird.
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Das vordere Paar der Führungsrollen 17 drückt das
vordere Ende des Tisches 3 in den frühen Stadien aufwärts und
macht so den Anstiegswinkel α des Tisches kleiner als den
Anstiegswinkel β des Armes, worauf ein Pfeil B' in Fig. 2
weist. Nachdem die Rollen den Scheitel der Anhebesteuerung
überschritten haben, wird die Verschiebung des
Tischvorderabschnitts allmählich beseitigt, wobei der Anstieg
fortgesetzt wird. Die Winkel α und β stimmen wieder miteinander
überein, wenn die Rollen die Anhebesteuerung überschreiten,
wie durch Pfeil B dargestellt. Das getrennte Ansteigen des
Tisches und des Werkstücks, was zu einer plastischen
Verformung oder einer Verschiebung des Werkstücks auf dem Tisch
führen könnte, kann selbst in den frühen Stadien der
Verarbeitung vermieden werden.
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Der Tisch 3 befindet sich in der geneigten Position,
wie in Fig. 6 dargestellt, wenn das Werkstück auf den Boden
der Nut 11 niedergedrückt ist und die Verarbeitung des
Werkstücks beendet wird. Als nächstes werden beim
Entfernungsschritt Stößel 8 und Stempel 9 angehoben, nachdem
Fixierungsvorrichtungen 19 zur Fixierung des Werkstücks auf
dem Tisch 3 eingeschaltet worden sind. Das gebogene
Werkstück wird dann von der Matrize 5 abgehoben, indem der Tisch
mittels der Hebemittel 6 in die Hochstellung Hh angehoben
wird, wie in Fig. 7 dargestellt. Der Rahmen 2 und der Tisch
3 werden nach hinten weggezogen, indem der Luftzylinder 24
der Antriebsmittel 7 zusammengezogen wird, dies bevor oder
nachdem der Tisch horizontal angelegt worden ist, um das
Werkstück von der Abkantpresse 1 zu abzunehmen.
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Wenn das vordere Ende des gebogenen Werkstücks mit dem
angehobenen Stempel in Berührung kommen könnte, weil
beispielsweise das Werkstück so tief gebogen worden ist, kann
das Werkstück von der Abkantpresse abgenommen werden, indem
es schräg zwischen dem Stempel und der Matrize in die
Tiefposition Hl geführt wird. Die Hebemittel 6 werden synchron
mit den Antriebsmitteln 7 gesteuert, so daß der Tisch,
während er nach hinten zurückgezogen wird, in die Tiefposition
Hl abgesenkt wird. In diesem Fall wird der Tisch 3 wieder
horizontal angeordnet, nachdem das Zurückziehen nach hinten
abgeschlossen ist.
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Um den Tisch 3 in die horizontale Position
zurückzuführen, wird die Druckkammer 44 des Luftzylinders 28 an Luft
geöffnet. Der Zylinder zieht sich wegen des Gewichtes von
Arm, Tisch und Werkstück ein. Das Gewicht verteilt sich
wenn der Zylinder 28 kontrahiert mehr und mehr auf die
Haltefeder 29. Nachdem der Tisch in seine horizontale Position
zurückgekehrt ist, lastet kein Gewicht auf den Luftzylinder.
Der Tisch und das Werkstück können in der horizontalen
Position anhalten, da der Stoß durch die Haltefeder absorbiert
wird.
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Dann wird Tisch 3 mit den Hebemitteln 6 wieder in die
Standardstellung H0 angehoben, und das gebogene Werkstück
wird auf die in den Zeichnungen nicht dargestellte
Fördervorrichtung umgesetzt, welche das Werkstück abtransportiert.
Hiermit ist ein Verarbeitungszyklus abgeschlossen.
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Der Weg zur Erzielung der Verarbeitung beschränkt sich
nicht auf den oben beschriebenen. Beispielsweise kann Tisch
3, wenn das Werkstück nicht so tief gebogen worden ist, ohne
Anheben des Tisches 3 in die Hochstellung Hh nach hinten
zurückgezogen werden. Tisch 3 wird während des Angebens des
Stempels 9 von der geneigten Position B in die horizontale
Position A abgesenkt. Der Tisch wird dann nach hinten
zurückgezogen. Zur Entnahme des Werkstücks aus der
Abkantpresse 1 ist die Reihenfolge der drei Arbeitsschritte, d.h.
Anheben von Tisch und Werkstück in die Hochposition,
Absenkung
in die horizontale Position und Zurückziehen bzw.
Entnahme nach hinten variabel, oder kann gleichzeitig
durchgeführt werden. Die Positionenen des Tisches, an denen das
Werkstück von der Fördervorrichtung auf den Tisch bzw.
umgekehrt übertragen wird, können in freier Weise bestimmt
werden, wobei diese Positionen voneinander verschieden sein
können.
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Während die beschriebenen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung eine bevorzugte Form darstellen, sei zu
verstehen gegeben, daß auch andere Formen angenommen werden
können.