DE3914762A1 - Kombimaschine mit wenigstens zwei werkzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kombimaschine mit wenigstens zwei Werkzeugen sowie einer Oberwan­ ge, in der eine mit den Oberwerkzeugen bestückte Wechselvorrichtung angeordnet ist und an der ein hydraulischer Zylinder angreift, der die geführte Oberwange auf eine Unterplatte zu bewegt, in der die korrespondierenden Unterwerkzeuge angebracht sind.

Auf dem Gebiet der Umformtechnik sind Einsatz und Verwendung von Kombimaschinen bekannt, deren Vor­ teil in der Universalität des Einsatzes und der Ren­ tabilität bei geringen, eine Einzelmaschine nicht auslastenden Stückzahlen liegt. Derartige Kombima­ schinen sind mit zwei, drei und auch mehr Werkzeu­ gen bestückt und sie werden eingesetzt beispiels­ weise als Scheren, Gesenkbiegepressen und Schwenk­ biegemaschinen. In ihrem prinzipiellen Aufbau be­ stehen sie aus einer Oberwange, mindestens einem i.d.R. zwei, endseitig an der Wange angreifende hy­ draulische Zylinder, durch die die Oberwange auf die Unterplatte zu bewegt wird. In ihr befinden sich permanent mehrere Oberwerkzeuge mit zugehöri­ ger Wechselvorrichtung, die mit korrespondierenden Unterwerkzeugen in der Unterplatte zusammenarbei­ ten. Charakteristisch ist, daß über die Betätigung der Wechselvorrichtung unterschiedliche Werkzeuge in die Arbeitsposition gebracht und entsprechende Arbeiten durchführbar werden. Der Zylinder greift stets an ein und derselben Stelle der Oberwange an und die Wechselvorrichtung besteht aus einem um ei­ ne in Längsrichtung der Oberwange verlaufende Achse rotierbaren Drehteller. Die Unterwerkzeuge sind in der Unterplatte raumfest und in der durch die Ebene der Werkzeuge definierten Richtung beabstandet an­ geordnet, mit der Folge, daß die Arbeitslinie des Zylinders von der durch Verschieben der Oberwange definierten Bewegungsrichtung des Werkzeuges ab­ weicht.

Hieraus ergibt sich der entscheidende Nachteil, daß die durch den Zylinder ausgeübte und auf das Werkzeug übertragene Kraft ein erhebliches Dreh­ moment erzeugt, das durch die Führungen aufgenom­ men werden muß. Die Folge sind frühzeitiger Ver­ schleiß der Führungen sowie aufgrund von Durch­ biegungen Einbußen im Hinblick auf die Präzision des Arbeitsergebnisses.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Wei­ terentwicklung derartiger Kombimaschinen dahinge­ hend zur Aufgabe gemacht, daß sich ihre Lebensdau­ er erhöht und die Qualität des Arbeitsergebnisses verbessert.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Zylinder in Richtung der durch die Werk­ zeuge in Arbeitsposition aufgespannten Ebene rela­ tiv zur Oberwange derart verschiebbar ist, daß sei­ ne Arbeitslinie in der Bewegungsrichtung des je­ weils benutzten Werkzeuges zu liegen kommt.

Kerngedanke der Erfindung ist die relative Ver­ schieblichkeit des Zylinders gegenüber der Ober­ wange. Der Verschiebeweg wird so dimensioniert, daß es bei jedem Werkzeug in der Arbeitsposition möglich ist, dessen Bewegungsrichtung mit der Ar­ beitslinie des Zylinders in Kongruenz zu bringen. I.d.R. sind zwei an jedem Ende der Wange angrei­ fende Zylinder vorhanden, die synchron, bevorzugt über eine eigene Verschiebeeinrichtung ihre rela­ tive Positionsänderung erfahren.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile sind in mehrfacher Hinsicht entscheidend: Aufgrund der Tatsache, daß die Arbeitslinie des Zylinders mit der Bewegungsrichtung des Werkzeuges zusammen­ fällt, entstehen keinerlei Drehmomente, die von den Führungen der Oberwangen aufgenommen werden müßten. Deren Belastungen wird ebenso wie deren Verschleiß reduziert und folglich die Lebensdauer erhöht. Des weiteren werden Durchbiegungen ver­ mieden, die zu Ungenauigkeiten des Arbeitsergeb­ nisses führen.

Wie die eine Verschiebbarkeit zulassende Verbin­ dung zwischen Zylinder und Oberwange realisiert wird, ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig. Als vorteilhaft wurde erkannt, an der Oberseite der Oberwange eine als Schiene dienende Nut anzuordnen, in die der Kolben des Zylinder ein­ greift. Die Nutenform erlaubt eine Kraftübertra­ gung in beiden durch die Arbeitslinie des Zylin­ ders definierte Richtungen.

Die bauliche Ausgestaltung der Wechselvorrichtung ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich belie­ big. Bei einer Kombimaschine mit drei Werkzeugen empfiehlt sich jedoch die Verwendung eines drehbar angeordneten Dreibeines, welches erlaubt, die Hö­ henausgangslage der Werkzeuge in der Arbeitsposi­ tion auf dieselbe Ebene einzustellen.

Für den Fall, daß eines der verwendeten Werkzeuge eine Schere ist, wurde als vorteilhaft erkannt, den dann zu verwendenden Scherniederhalter über das Hydrauliksteuersystem zu betätigen, wodurch eine stufenlose Druckeinstellung und eine Anpassung an verschiedenen Blechdicken möglich wird.

Die Wechselvorrichtung ist in der überwiegenden Zahl der Fälle ein drehbar angeordnetes und mit den Werkzeugen bestücktes Bauelement, welches in den jeweiligen Arbeitspositionen festlegbar ist. Hierzu wird eine solche Arretierscheibe vor­ geschlagen, bei der in radialer Richtung ein Schieber eingreift, dessen Anschlagsfläche durch die Drehachse der Arretierscheibe verläuft. Beim Werkzeugwechsel wird zur Freigabe der Schieber in radialer Richtung zurückgezogen und damit die Arretierscheibe freigesetzt.

Aufgabe der Arretierung ist einzig die Unterbin­ dung einer durch Belastungen während der Arbeits­ phase auftretenden Rotation der Scheibe. Bei der im erfindungsgemäßen Sinne ausgerichteten An­ schlagsfläche ergibt sich, daß die durch die Rota­ tion auf den Schieber übertragenen Kräfte keiner­ lei Komponenten in radialer, d.h. in Bewegungs­ richtung des Schiebers beinhaltet. Demzufolge kann der Betätigungsmechanismus des Schiebers schwach ausgelegt werden. Zu räumlichen Verstel­ lungen des Werkzeuges Anlaß gebende Durchbiegun­ gen des Schiebers treten deshalb nicht auf und das Arbeitsergebnis wird verbessert. Die Anzahl der Nuten der Arretierscheibe entspricht dem der Werk­ zeuge.

Unter Schwenkbiegen versteht man das Biegen des Werkstückes um den Mittelpunkt des Radiuses des Oberwerkzeuges. Die Bearbeitung erfolgt dadurch, daß das Werkstück in Form eines Bleches mit Hilfe des Oberwerkzeuges gegen die Unterplatte gepreßt, festgehalten und der überstehende Teil durch ei­ ne von unten nach oben erfolgende Bewegung umge­ bogen wird. Hierzu wird abgehend von den aus dem Stande der Technik bekannten, unmittelbar an der Biegewange angreifenden Antrieben vorgeschlagen, an dem zwischen Tisch und Biegewange angebrachten Raumgelenk einen über einen Exzenter verschiebba­ ren Arm derart anzubringen, daß dessen Ende an ei­ nem Hebel angreift, der seinerseits mit seinem an­ deren Ende am Tisch schwenkbar befestigt ist. Das äußere Ende vollführt dann eine Bewegung auf einem Kreisbogen. Im Ergebnis erhält man ein statisch be­ stimmtes Raumgelenk.

Als entscheidenden Vorzug erreicht man, daß der Schwenkwinkel auf maximal 155 Grad vergrößert wird, so daß sich sogar das Falzen problemlos vornehmen läßt. Neben der statischen Bestimmtheit des Raum­ gelenkes sowie den Kraftschluß des Antriebsgelen­ kes ist weiterhin als Vorteil der geringe Einbau­ winkel anzusehen, der Platz für massivere Tisch­ ausführungen bzw. für die dortige Unterbringung zusätzlicher Maschinenteile schafft. Auch hier ist das Ergebnis eine bessere Qualität insbeson­ dere bei Falzvorgängen.

Eine beträchtliche Unfallgefahr bei den bekannten Biegewangen erwächst bei deren Rückkehr in die Ausgangsposition durch Einklemmen von Fingern oder Hände der Bedienungspersonen. Dem zu begegnen wird außen und stirnseitig eine der Abdeckung dienende Jalousie befestigt, die mit ihrem anderen Ende vom Fußbereich der Maschine ausgeht.

Ein weiterer, zu Beeinträchtigungen der Produktqua­ lität führender Grund besteht bei jeweils stirn­ seitig mit einem Zylinder geführten Oberwangen in der mangelnden Parallelität. Die hierzu bekannten mechanischen Ausgleichsmaßnahmen sind nur von be­ grenztem Nutzen, da die die Bewegung der Kolben beider Zylinder vergleichenden Zugbänder bei un­ terschiedlicher Beanspruchung unvermeidlich eine sich in ihrem Betrag mit der Beanspruchung ändern­ de Längung erfahren. Statt dessen wird zum Errei­ chen völliger Parallelität zwischen Ober- und Un­ terwange ein Förderströmteiler vorgeschlagen, durch den die geförderte Menge an hydraulischem Medium exakt halbiert wird. Bei identischen Zy­ lindern ist deshalb der zurückgelegte Weg gleich. Darüberhinaus ermöglicht der Förderstromteiler in dem Augenblick, in welchem ein Zylinder den Fest­ anschlag erreicht, daß der andere, dem gegenüber einen Nachlauf aufweisende Zylinder einzig und allein weiterhin beaufschlagt wird. Im Ergebnis wird die Gleichlaufdifferenz zu Null.

In vorteilhafter Weiterbildung wird zur Anpassung an unterschiedliche Materialstärken der Festan­ schlag durch Verwendung einer CNC-Steuerung ver­ änder- und einstellbar gemacht.

Durch die während der Arbeiten auftretenden kräf­ temäßigen Belastungen erfährt der Tisch eine Durchbiegung, die aufgrund der endseitigen Unter­ stützung etwa in der Mitte ihren Maximalwert an­ nimmt. Dieser ebenfalls zu Verschlechterungen des Arbeitsergebnisses beitragenden Verformung wird gemäß der Erfindung durch Bombierung des Un­ terwerkzeuges (Matrize) entgegengewirkt. Zu diesem Zweck befindet sich unter dem Unterwerkzeug eine keilförmige Leiste, die in ihrer radialen Richtung über eine etwa mittig angreifende Zustelleinrich­ tung verschiebbar ist. Durch Betätigen der Zustell­ einrichtung wird die Leiste nach innen mehr oder weniger weit eingeschoben, wodurch sie eine Durch­ biegung erfährt und aufgrund der Keilform mittig stärker als außen angehoben wird. Das Ergebnis ist eine Bombierung des Unterwerkzeugs, die in ihrer Größe durch die Verschiebung der Leiste bestimmt wird. Bei entsprechender Einstellung erhält man eine Kompensation der vorwiegend in der Mitte auftretenden Durchbiegungen. Die Leiste ist stu­ fenlos einstellbar. Ein weiterer Vorteil besteht in der fehlenden Notwendigkeit zur Kompensation der Durchbiegung den Tisch massiv auszubilden.

Die Zuführung des i.d.R. blechförmigen Materiales soll über ein Förderband erfolgen, dessen Antrieb der Maschine gegenüberliegt. Der Vorteil liegt da­ rin, daß das gesamte Förderband außerhalb der Ma­ schine montiert und erst im Rahmen der Endmontage in die Maschine eingeschoben zu werden braucht. Darüberhinaus wird der Service aufgrund der we­ sentlich verbesserten Zugänglichkeit vereinfacht. Zudem können keine Förderbandstaus auftreten, da das ziehende Trum in Stapelrichtung zieht bzw. das untere Trum stets gespannt bleibt.

Schließlich ist die Verwendung von PVC-Gleitlei­ sten für die einzubauende Blechhochhaltung vorge­ schlagen. Bei den bisher verwendeten Rollen ist als nachteilig anzusehen, daß sie Spuren auf be­ schichtetem Blech hinterlassen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, indem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert wird. Sie zeigt in Seitenansicht eine Prin­ zipskizze der erfindungsgemäßen Kombimaschine.

Sie zeigt oberhalb der senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Oberwange (1) den Zylinder (2) in drei verschiedenen Positionen, wobei die mittlere in ausgezogener Linienführung und die beiden äuße­ ren in gestrichelter Linienführung dargestellt sind.

In der Oberwange (1) ist das Dreibein (3) angedeu­ tet, an dessen äußeren Enden jeweils das zum Ge­ senkbiegepressen (4), dem Schwenkbiegen (5) und den Scheren (6) verwendete Werkzeug befestigt ist. Aufgrund der Verdrehung des Dreibeines kommen die jeweiligen Werkzeuge in die ebenfalls angedeutete Arbeitsposition.

Die Oberwange (1) gleitet auf vertikalen Führungen (7).

Für die Erfindung entscheidend ist, daß die Stel­ lung des Zylinders (2) relativ zur Oberwange (1) stets so erfolgen kann, daß seine Arbeitslinie mit der Bewegungsrichtung des jeweiligen Werkzeuges (4, 5, 6) zusammenfällt. Die Relativverschiebung des Zylinders (2) ist deshalb bevorzugt über eine Verschiebeeinrichtung (8) erforderlich.

Die mit den gezeigten Werkzeugen genauer Oberwerk­ zeugen zusammenarbeitenden Unterwerkzeuge sind, da sie in der üblichen Art und Weise erfolgen, nicht eingezeichnet.

Claims (12)

1. Kombimaschine mit wenigstens zwei Werkzeugen, sowie einer Oberwange, in der eine mit den Ober­ werkzeugen bestückte Wechselvorrichtung angeord­ net ist und an der ein hydraulischer Zylinder an­ greift, der die geführte Oberwange auf eine Unter­ platte zu bewegt, in der die korrespondierenden Unterwerkzeuge angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2) in Richtung der durch die Werkzeuge (4, 5, 6) in Arbeitsposition aufgespannten Ebene relativ zur Oberwange (1) derart verschiebbar ist, daß seine Arbeitslinie in der Bewegungsrichtung des jeweils benutzten Werkzeuges (4, 5, 6) zu liegen kommt.

2. Kombimaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Zylinders (2) in eine nutförmige Schiene ein­ greift.

3. Kombimaschine nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung ein Dreibein (3) ist.

4. Kombimaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scherniederhalter über das Hydrauliksteu­ ersystem betätigt wird.

5. Kombimaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine mit der Wechselvorrichtung in Verbindung stehende Ar­ retierscheibe, in die ein Schieber radial eingreift, wobei die Anschlagsfläche in der Verlängerung durch die Drehachse der Arretierscheibe verläuft.

6. Kombimaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewange eines Schwenkbiegewerkzeuges über ein Raumgelenk dadurch bewegt wird, daß ein an einem Exzenter befestigter Arm an einem einen Teil des Raumgelenks bildenden Hebel endseitig an­ greift, dessen anderes Ende am Tisch schwenkbar be­ festigt ist.

7. Kombimaschine nach Anspruch 6, gekenn­ zeichnet durch eine außenseitig an der Biegewange sowie andernends im Bereich des Fußes der Maschine be­ festigte Jalousie.

8. Kombimaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stirnseite der Oberwange (1) jeweils ein Zylinder (2) angreift, die über einen Förder­ stromteiler mit hydraulischen Medium versorgt wer­ den, der mit Erreichen des Festanschlages nur ei­ nes Zylinders (2) schaltet und hierdurch den ande­ ren Zylinder (2) zusätzlich beaufschlagt.

9. Kombimaschine nach Anspruch 8, gekenn­ zeichnet durch eine den Festan­ schlag verändernde CNC-Steuerung .

10. Kombimaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Tisch unter dem Unterwerkzeug eine im Quer­ schnitt keilförmige Leiste angeordnet ist, die über eine etwa mittig angreifende Zustelleinrich­ tung radial verschiebbar ist.

11. Kombimaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein der Maschine gegenüberliegend angetriebenes Förderband.

12. Kombimaschine nach Anspruch 11, ge­ kennzeichnet durch eine mit PVC-Gleitleisten ausgestattete Blechhochhaltung.