DE3943349A1 - Blechbiegemaschine - Google Patents
BlechbiegemaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Blechbiegemaschine und insbeson
dere befaßt sie sich mit einer Blechbiegemaschine, welche
eine genaue Biegebearbeitung an einem Blechwerkstück ausfüh
ren kann.
Bei einer Metallblechbiegepresse als Blechbiegemaschine
werden der Stempel und das Formwerkzeug als obere und un
tere Biegewerkzeuge mit Hilfe von Trägern als Balkenelemente
gelagert, die im allgemeinen schmal, aber sehr hoch sind, so
daß sie der Durchbiegung unter der Biegebelastung standhal
ten können, wobei die Biegebelastung bei Maschinen mit ei
ner gewissen Länge mittels zwei öldynamischen Zylindern auf
gebracht wird, die an den Enden des beweglichen Trägers lie
gen. Die Biegesteifigkeit der Träger ist sehr wichtig, da
ihre Durchbiegung zu einer Wegdifferenz zwischen dem Stempel
und dem Formwerkzeug im Mittelbereich im Vergleich zu den
Seitenteilen der Träger führt. Selbst wenn sie begrenzt ist,
bewirkt diese Durchbiegung, daß das zu biegende Metallblech
unter einem Winkel gebogen wird, der nicht über die gesamte
Biegelänge hinweg konstant ist.
Bei sehr langen Biegepressen zum Biegen von Metallblech
stücken, welche einige Meter lang sind, nimmt die Höhe des
Trägers sehr große Werte in der Größenordnung von 2 m oder
mehr an. Bei einer gegebenen Durchbiegung ist tatsächlich
bei einer Zunahme der Länge des Trägers eine solche Aus
legung zu treffen, daß das Trägheitsmoment mit der dritten
Potenz der Länge des Trägers ansteigen muß.
Dies bedeutet, daß die Maschine sehr hoch wird. Unter an
derem bringt bei einer vertikalen Maschine, die am häufig
sten auf diesem Anwendungsgebiet eingesetzt wird, die be
trächtliche Tiefe bzw. Höhe des unteren Trägers die Not
wendigkeit mit sich, im Fabrikhallenboden eine Grube vor
zusehen, um den Hauptteil dieses Trägers unterzubringen
und die Arbeitsebene in einer ergonomischen Lage anzuord
nen.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen zielt
die Erfindung daher darauf ab, eine Blechbiegemaschine zum
Biegen von langen Blechwerkstücken bereitzustellen, die
eine sehr genaue Biegebearbeitung gestattet, und bei der
aber der Träger (Balkenelement) nicht so hoch bzw. tief wie
bei den üblichen Pressenbauarten ist.
Ferner soll nach der Erfindung eine Blechbiegemaschine be
reitgestellt werden, die höhere Biegekräfte als bei übli
chen Maschinen aufbringen kann, wobei aber eine Durchbiegung
der Träger auftritt, die gleich oder vorzugsweise kleiner
als jene bei den Trägern üblicher Pressen ist.
Nach der Erfindung zeichnet sich hierzu eine Blechbiegema
schine durch folgendes aus:
- - ein oberes und unteres Biegewerkzeug, welche eine lange und schmale Gestalt haben und die relativ aufeinander zu und voneinander weg zur Ausführung einer Biegebearbei tung an einem dazwischenliegenden Blechwerkstück bewegbar sind,
- - wenigstens drei Tragrahmen, die jeweils so vorge sehen sind, daß sie in einer Ebene von drei Ebenen lie gen, die senkrecht zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge sind, wobei die Tragrahmen über beiden Elementen die obe ren und unteren Biegewerkzeuge derart stützen, daß sich die Biegewerkzeuge relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegen können,
- - Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen, die je weils an einem der Tragrahmen angebracht ist, um eine An triebskraft auf wenigstens drei Abschnitte der oberen oder unteren Biegewerkzeuge in Längsrichtung derselben aus zuüben, um hierdurch die oberen und unteren Werkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, und
- - eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebskraft beaufschlagungseinrichtungen derart, daß die Abstände zwi schen den oberen und unteren Biegewerkzeugen wenigstens an den drei Abschnitten der Biegewerkzeuge während der ab schließenden Biegebearbeitung gleich und konstant gehalten werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung
sind in den Ansprüchen 2 bis 14 wiedergegeben.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige
fügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1A, 1B und 1C schematische Ansichten zur Verdeut
lichung des Grundprinzips der
Erfindung,
Fig. 2 eine verkürzte perspektivische Ansicht
einer bevorzugten Ausführungsform
einer Presse nach der Erfindung, in
der auch die Steuerverarbeitungsein
richtung schematisch dargestellt ist,
Fig. 3 eine schematische Vorderansicht, wel
che ebenfalls verkürzt dargestellt ist,
Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht
längs der Vertikalebene IV-IV in Fig. 2,
wobei Einzelheiten einer Ausführungs
variante verdeutlicht sind,
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer der
Servomotoreinheiten in den Fig. 2 bis 4
in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 6 eine schematische Draufsicht einer Bie
gepresse gemäß einer weiteren bevorzug
ten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht
längs der Vertikalebene VII-VII in Fig. 6
in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 8 eine schematische Teilseitenansicht
in Richtung auf den Pfeil VIII in Fig. 6
und
Fig. 9 eine schematische Vorderansicht in
Richtung des Pfeils IX in Fig. 7.
Zur Verdeutlichung des Grundprinzips, auf dem die Erfindung
basiert, wird nachstehend zuerst auf die Fig. 1A, 1B und
1C Bezug genommen.
Die Durchbiegung F eines Trägerbalkenelements ergibt sich gemäß folgender bekannter Gleichung:
wobei gilt:
F = Durchbiegung des Trägers
P = Gesamtbelastung auf den Träger
L = Länge des Trägers
I = Trägheitsmoment des Trägers
K 0 = Konstante
F = Durchbiegung des Trägers
P = Gesamtbelastung auf den Träger
L = Länge des Trägers
I = Trägheitsmoment des Trägers
K 0 = Konstante
Wenn der Träger einen prismatischen Querschnitt hat, so
gilt folgendes:
wobei folgendes gilt:
B = Breite des Trägers
H = Tiefe bzw. Höhe des Trägers
K 1 = Konstante.
H = Tiefe bzw. Höhe des Trägers
K 1 = Konstante.
Bei einer gegebenen Durchbiegung F und einer Breite B des
Trägers ist die Höhe H des Trägers proportional zu L.
Daher gilt folgendes:
- 1) Bei einer gegebenen Presse (Fig. 1A) mit einer ge wissen Länge L, einer gesamten Belastung P und einer gewis sen Durchbiegung F des Trägers mit einer Höhe H kann man die gleiche Durchbiegung F (Fig. 1B) bei einem Träger mit der halben Länge H/2 erreichen, wenn eine zusätzliche Be lastung P auf die Mitte der Maschine aufgebracht wird und die unteren und oberen Träger in zwei unabhängige Träger mit den Längen L/2 unterteilt werden.
- 2) Die Belastung läßt sich ferner auf 4P (Fig. 1C) er höhen und die Höhe der Träger läßt sich wiederum halbieren (H/4), wenn eine weitere Unterteilung in zwei Teile usw. vorgenommen wird.
Auf diese Weise kann man eine Biegepresse mit einer beträcht
lichen Länge daher auf die Weise erstellen, daß man eine
ausgerichtete Gruppe von Modulelementen vorsieht, die sowohl
hinsichtlich der Abmessungen der Träger als auch der Beauf
schlagungskräfte kleiner bemessen sind, vorausgesetzt, daß
die Enden aller einzelnen Module mit hoher Genauigkeit gleich
zeitig bewegt werden.
Nach der Erfindung wird diese Genauigkeit mit Hilfe des Vor
sehens einer Steuerverarbeitungseinrichtung erzielt, die zu
einer gleichzeitigen Bewegung vorzugsweise mittels einer
numerischen Steuerung, aller Tragteile der beweglichen Trä
ger beiträgt, d. h. der Endträger und der Zwischenträger oder
des Zwischenträgers, so daß die Mikroverschiebung δ s aller
Tragteile und der zugeordneten Teile des Trägers identisch
miteinander übereinstimmen und diese Wege zur gleichen Zeit
δ t zurückgelegt werden.
Diese Steuerungsart erfolgt elektronisch und ist unter un
terschiedlichen Namen ("elektrische Achssteuerung") oder
("lineare Interpolation" bei Bewegungen mit mehreren Achsen)
bekannt. Bisher wurde diese Technik lediglich bei bekannten
Biegepressen für die Steuerung von zwei öldynamischen oder
elektrischen Servobetriebszylindern eingesetzt, die an den
Enden eines ununterteilten, beweglichen Trägers vorgesehen
sind.
Nach der Erfindung kann ein Träger nicht nur körperlich un
terteilt werden, sondern er kann auch von einem durchgehenden
Träger gebildet werden, der am jeweiligen Auflager festge
legt ist. In diesem Fall bilden der Träger und die Auflager
ein statisches unbestimmtes System.
Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens der
bewegliche Träger körperlich in aufeinanderfolgende, geson
derte Module jedoch unterteilt wird, ist das oder jedes Zwi
schenlager dieses Trägers gleichzeitig mit den darauffolgen
den Modulen gekoppelt. In diesem Fall bilden jeder Modul und
seine Auflager ein isostatisches System.
Der Träger, der dem beweglichen Träger gegenüberliegt, ist
im allgemeinen der untere Träger. Wenn dieser Träger fest
oder im wesentlichen fest ist, wie dies häufig der Fall ist,
so kann dieser in vorteilhafter Weise ebenfalls wenigstens
hinsichtlich der Wirkung ähnlich des beweglichen Trägers in
Balkenelemente unterteilt werden, welche als Reaktionsteile
dienen und festgelegt sind, und der feste Träger hat in je
dem Fall auch eine verminderte Höhe. Durch diese charakteri
stischen Eigenschaften ergibt sich der große Vorteil, daß
man keine Grube im Fabrikhallenboden vorsehen muß, um den
Hauptkörper des unteren Trägers unterzubringen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 weist eine Biegepresse
einen insgesamt mit 10 bezeichneten Rahmen auf. Nach der Er
findung wird der Rahmen 10 im wesentlichen von einer Gruppe
von mehr als zwei vertikalen C-förmigen Stahlteilen gebildet.
Die Endteile (Tragrahmen) sind mit 12 und die Zwischenteile
(Tragrahmenteile) mit 14 bezeichnet. Die Teile 12, 14 sind
starr miteinander u.a. durch ein in Längsrichtung verlaufen
des Grundteil 16 verbunden, das als ein Versteifungselement
dient.
Die C-förmigen Teile 12, 14 tragen bzw. lagern einen oberen
Werkzeughalterträger (Balkenelement) 18 und ein unteres Werk
zeughalterträgerbalkenelement 20. Diese beiden Träger 18, 20
liegen in einer gemeinsamen, im allgemeinen vertikalen Ebene.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen eine zweckmäßige Ausgestaltungsform,
bei der der untere Träger 20 festgelegt ist und der obere
Träger 28 in der allgemeinen Ebene vertikal beweglich ist.
Nach der Erfindung sind der obere Träger 18 und der untere
Träger 20 oder es ist wenigstens der bewegliche Träger dieser
beiden Träger, in eine Anzahl n Abschnitte oder Module unter
teilt. Um die Erfindung in der Praxis umzusetzen, ist noch
zu erwähnen, daß die Anzahl n gleich oder größer als 2 sein
muß. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß zur
praktischen Durchführung der Erfindung der Rahmen 10 wenig
stens ein Zwischenteil, wie das Teil 14, aufweisen muß.
Die Abschnitte, Teile oder Module des oberen Trägers 18 sind
mit 22 bezeichnet, und jene des unteren Trägers 20 sind mit 24
bezeichnet. Die Länge L jedes Teils 22 und 24 (Fig. 3) ist ein
Untermehrfaches der Menge nL des jeweiligen Trägers 18, 20.
Die Längen L bestimmen auch den "Abstand" zwischen den Tei
len 12, 14.
An seinem Boden und über seine gesamte Länge hinweg trägt der
obere Träger 18 eine zugeordnete Reihe von V-förmigen Biege
stempeln als obere Biegewerkzeuge 26. An seiner Oberseite und
über seine gesamte Länge hinweg trägt der untere Träger 20
eine zugeordnete Reihe von V-förmigen Biegewerkzeugen 28 als
untere Biegewerkzeuge, die mit den Stempeln 26 zusammenar
beiten.
Jedes Teil 22 des oberen Trägers 18 hat Endteile 30 (Fig. 3), die
in Richtung auf den Stempel 26 ausgenomnen sind. Die Trennli
nien oder -zonen oder der Übergang zwischen einem Teil 24 und
dem anderen sind mit 36 bezeichnet.
Jede Übergangszone 32 und 36 liegt in der Mittelebene einer
der Teile 12, 14.
Die Endteile 34 der Module 24 liegen direkt auf starren Re
aktionslagern bzw. Widerlagern auf, die von den unteren Ar
men bzw. unteren Trägern 38 der C-förmigen Teile 12, 14 ge
bildet werden. Wie gesagt ist jeder Modul 24 isostatisch
ähnlich eines Trägers mit zwei Auflagern gelagert.
Die C-förmigen Teile 12, 14 des Rahmens 10 tragen Motoran
triebseinrichtungen zum Bewegen des beweglichen Trägers 18.
Nach der Erfindung werden diese Bewegungsantriebseinrich
tungen von n+1 Servomotoreinheiten gebildet, von denen eine
unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläutert wird.
Die endseitig vorgesehenen Servomotoreinheiten sind mit 40
und die dazwischenliegend vorgesehenen mit 42 bezeichnet.
Die Servomotoreinheiten 40 sind derart beschaffen und ausge
legt, daß sie die endseitigen Module 22 nur heben und sen
ken, wenn die Einheiten 42 zugleich derart ausgelegt sind,
daß sie die beiden benachbarten Module 22 zusammen heben
und senken.
Wenn die Gesamtdruckkraft, die alle Servomotore auf den be
weglichen Träger 18 aufbringen müssen, um die Biegebearbei
tung vorzunehmen, mit P bezeichnet ist, sind die Einheiten
40 derart ausgelegt, daß sie eine nach unten gerichtete
Druckkraft von P/2(n-1) ausüben, während die dazwischen
liegenden Einheiten 42 derart ausgelegt sind, daß sie eine
nach unten gerichtete Druckkraft ausüben können, die zweimal
so groß wie die vorstehend genannte ist, d.h. die P/(n-1)
beträgt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 weist jede Servomotoreinheit 42
(und jede Einheit 40) einen numerisch gesteuerten Elektromo
tor 44 auf, der an dem zugeordneten C-förmigen Teil 14 (oder
12) befestigt ist. Die Welle des Motors 44 trägt ein Antriebs
ritzel 46, das (beispielsweise) ein getriebenes Rad 50 mit
Hilfe eines Zahnriemens 48 antreibt. Das getriebene Rad 50
ist auf eine Kugelumlaufspindel 52 aufgekeilt, deren Verti
kalachse mit der Mittelebene der zugeordneten Teile 14 (oder
12) übereinstimmt. Die Welle 52 ist mit Hilfe von Lagern
54 gelagert, die an dem Teil 14 (oder 12) fest angebracht sind.
Ein Innengewinde 56 arbeitet mit der Welle 52 zusammen und
bildet einen Teil eines widerstandsfähigen, beweglichen Ele
ments 58. Das Element 58 hat ein unteres Tragteil 60, welches
die ausgenommenen Teile 30 der benachbarten Module 22 (oder
unmittelbar das Endteil 30 im Falle einer Endeinheit 22) um
gibt.
Wie sich hieraus ergibt, ist jeder Modul 28 bei einem Träger
mit zwei Auflagern isostatisch gelagert, wobei die Auflager
durch die Teile 60 gebildet werden.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein starres, C-förmiges Hilfs
teil 62 unter Zuordnung zu dem jeweiligen C-förmigen Teil
14 (und 12) in der C-förmigen Ausnehmung des Teils vorgesehen
und hat einen unteren Arm, der fest mit einem der Enden ei
ner der Module 24 des unteren Trägers 20 verbunden ist, und
hat einen oberen Arm, der das Detektorelement eines Positions
wandlers trägt. Dieses Detektorelement ist mit 64 bezeichnet
und wird vorzugsweise von einer opto-elektronischen Leseein
heit gebildet.
Ein Bezugselement in Form einer vertikalen, optischen Linie
66 ist an dem Träger 18 in Übereinstimmung mit dem jewei
ligen Auflager 60 befestigt.
Die Leseeinrichtungen 64 sind ebenfalls in Fig. 2 gezeigt.
Wie sich hieraus ersehen läßt, sind sie mit der gleichen An
zahl von Eingängen einer elektronischen Verarbeitungsein
richtung E verbunden. Diese Verarbeitungseinrichtung E ver
arbeitet die Positionssignale, die ihr über die Leseeinrich
tungen 64 zugeleitet werden und liefert numerische Ausgangs
steuersignale für alle Servomotore 44.
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung angegeben ist,
verhält sich die Verarbeitungseinrichtung E ähnlich einer so
genannten "elektrischen Achse" oder sie führt eine "lineare
Interpolation" der Bewegung der verschiedenen Einrichtungen
58 aus, so daß die vertikalen Mikroverschiebungen β l aller
Einrichtungen 58 und aller Enden 30 der Module 22 miteinander
übereinstimmen und gleichzeitig zum Zeitpunkt δ t auftreten.
Das Servosystem, das die Wandler 64-66, die Verarbeitungs
einrichtung E und die Servomotore 44 aufweist, wird durch
die Deformationen der Teile 12, 14 durch das Anbringen der
Detektoren 64 auf den Hilfsweilen 62 nicht beeinflußt, wel
che die Deformationsstelle unabhängig von den Teilen 12, 14
des Rahmens 10 erfassen.
Wie sich aus den voranstehenden Ausführungen ergibt, lassen
sich mit einer wie in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Lösung o.dgl.
Preßbiegebearbeitungen mit einer beträchtlichen Länge und
einer Gesamtkraft vornehmen, indem Träger mit mittelmäßiger
Höhe und Auflager eingesetzt werden, welche Kräfte ausüben
können, die nur einen Bruchteil der insgesamt erforderlichen
Kraft darstellen. Wie ebenfalls hieraus zu ersehen ist, be
nötigt man bei Pressen dieser Bauart nicht die Ausbildung von
Gruben im Fabrikhallenboden, da der untere Träger 20 eine
begrenzte bzw. verkürzte Höhe hat.
In der Praxis ist es möglich, eine Presse herzustellen, bei
der ein unterer Träger eine begrenzte Höhe hat, wie der mit
20 bezeichnete Träger, und der durchgehend ausgebildet ist,
d.h. der nur hinsichtlich seiner Wirkung in zwei Teile unter
teilt ist, wie dies mit 24 dargestellt ist. Dieser Träger un
terscheidet sich von einem modularen, festen Träger nur da
durch, daß er mehr als zwei Teile zur Verbindung mit dem obe
ren Träger hat, und daß er somit eine kleinere Höhe als in
dem Fall hat, bei dem ein Träger nur an seinen Enden aufliegt.
In diesem Fall trägt das Längsteil 16 zur Aussteifung der
Anordnung bei, wobei ein durchgehender unterer Träger vorge
sehen sein kann, der gegebenenfalls auch vollständig entfal
len kann.
Ein oberer Träger, wie der mit 18 bezeichnete, kann ebenfalls
als ein einziger, durchgehender Träger ausgebildet sein, der
so lang wie die Maschine bemessen ist, und der eine kleinere
Höhe als ein Träger hat, der nur an seinen beiden Enden auf
liegt. In diesem Fall verhält sich im Vergleich zu einem modu
laren oberen Träger dieser durchgehende Träger, der wirkungs
mäßig in Teile unterteilt ist, auf eine statisch unbestimmte
Weise wie bei mehreren Auflagern, die beispielsweise mit 60
angegeben sind.
Im Falle eines durchgehenden, beweglichen oberen Trägers ist
es erforderlich, daß an jedem der C-förmigen Teile, wie den
mit 12 und 14 bezeichneten, eine weitere Hilfsdetektionsein
richtung vorgesehen ist. Eines dieser Teile ist schematisch
mit 70 in Fig. 4 gezeigt. Dieses ist C-förmig ausgelegt und
hat einen unteren Arm 72, der fest mit dem unteren Arm des
Teils 14 (oder 12) verbunden ist, und hat einen oberen Arm
74, der einen Wandler 76 trägt, der mit einem zugeordneten
Eingang (nicht gezeigt) der Verarbeitungseinrichtung E
verbunden ist. Der Wandler 76 mißt die Deformationen des
zugeordneten C-förmigen Teils 14 (oder 12) unter Belastung.
Im Falle des statisch unbestimmten Systems des durchgehen
den oberen Trägers ist diese Messung zur Identifizierung
der Nullposition wesentlich, die dann gegeben ist, wenn
die Stempel 26 und die Formwerkzeuge 28 in Kontakt sind,
wobei diese Nullstellung für das Servosystem jedes der C-
förmigen Teile 12 und 14 wesentlich ist. Tatsächlich muß
in diesem Fall die Nullstellung nicht nur der Voraussetzung
genügen, daß der Stempel und das Formwerkzeug in Kontakt
sind (ohne ein dazwischenliegendes Metallblech), sondern die
Nullposition muß auch einer Belastung (d.h. einer Verformung)
zugeordnet werden, die für alle Zwischenteile des Trägers
und für die Endteile gleich einer Belastung ist, die gleich
der Hälfte jener der Zwischenteile ist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 er
läutert.
Die bevorzugte Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 9 hat ge
wisse Eigenheiten, die einen Teil einer weiteren Patentanmel
dung mit der Bezeichnung "Blechbiegemaschine" bilden, die vom
gleichen Anmelder am selben Tag eingereicht wurde. Hierbei be
stimmen insbesondere unterschiedliche Einrichtungen die An
näherungs- und Biegebearbeitungsschritte. Die Biegepresse um
faßt ein Paar von C-förmigen Teilen (erster Tragrahmen) 100.
Ein unterer fester Träger 102, der ein festes Balkenelement
darstellt, trägt als unteres Biegewerkzeug ein Formwerkzeug
104 als unteres Biegewerkzeug und ist fest mit dem unteren
Arm des Teils 100 verbunden.
Ein oberer, beweglicher Träger (bewegliches Balkenelement)
106, der den Stempel (oberes Biegewerkzeug) 108 trägt, ist
nur durch die oberen Arme des Teils 100 geführt.
Bei dem vorliegenden Fall wird angenommen, daß die beiden
Träger 102 und 106 durchgehend ausgelegt, aber als modu
lare Träger betrachtet werden können, wie dies in den
Fig. 1 und 2 der Fall ist.
Wie in den Fig. 6 und 8 gezeigt ist, ist an der Oberseite
jedes Teils 100 eine doppelt wirkende hydraulische oder pneu
matische Beaufschlagungseinrichtung 112 vorgesehen, die ei
ne vertikale Achse und einen Hilfsbetrieb hat. Eine untere
Stange 114 jeder Beaufschlagungseinrichtung 112 trägt eine
Stütze 116, an der der bewegliche Träger 106 hängend ange
ordnet ist.
Die beiden Beaufschlagungseinrichtungen 112, wobei für jedes
Teil 100 jeweils eine vorgesehen ist, werden einheitlich
betrieben, um einen einzigen Annäherungshub des Stempels 108
in Richtung auf das Formwerkzeug 104 bei der Biegebearbei
tung zu bewirken, sowie einen Rückhub nach der Biegebear
beitung.
Bei der Beendigung des Näherungshubes liegt die Stütze 116
an dem Bewegungsgrenzanschlag an, der von einem Stützteil
118 gebildet wird, das gegen die Kraft einer Feder 120 vor
belastet ist. Die Feder 120 ist derart vorgespannt, daß sie
das Gewicht der gesamten beweglichen Komponente des Trägers
106 trägt.
Die Presse umfaßt auch eine Mehrzahl (n+1) von wenigstens
drei equidistanten C-förmigen Teilen (zweites Tragteil) 122,
die nur für die Biegebearbeitungsstufe nach der Erfindung
vorgesehen sind, welche in der voranstehend angegebenen Pa
tentanmeldung mit gleichem Anmeldetag näher beschrieben ist.
Jeder dieser C-förmigen Teile 122 ist isostatisch beispiels
weise an einem horizontalen Bolzen 124 gelagert, der wie ge
zeigt fest mit dem unteren Träger 102 verbunden ist. Das Teil
122 kann frei drehbar um den horizontalen Bolzen 124 an dem
unteren Träger 102 angebracht sein. Das Gewicht wird durch
eine zugeordnete Feder 126 im Gleichge
wichtszustand gehalten, so daß der obere Arm des Teils 122
in Kontakt mit dem oberen beweglichen Träger 106 mit Hilfe
einer Rolle 128 bleibt.
Der obere Arm jedes C-förmigen Teils 122 trägt eine Reaktions
einheit, die insgesamt mit 130 bezeichnet ist. Die Einheit
130 weist eine hydraulische oder pneumatische Beaufschlagungs
einrichtung 132 auf, die einen Hilfsbetrieb ausführt und ei
ne horizontale Stange 134 hat, die ein Reaktionsglied einer
Schraube 136 trägt.
Entsprechend der jeweiligen Schraube 136 trägt der bewegliche
Träger 106 eine Servomotoreinheit, die nachstehend unter Be
zugnahme auf Fig. 9 näher erläutert wird.
In Fig. 7 ist die Position einer Servomotoreinheit 140 (oder
138) am Ende des Näherungshubs bzw. Arbeitshubs in durchge
zogenen Linien und die Position am Ende des Rückhubs bzw.
des Rücklaufs in gebrochenen Linien dargestellt.
Jede Einheit 140 (und 138) hat eine kugelförmige Kappe 142
an ihrer Oberseite. Wenn die Einheit 140 das Ende des Ar
beitshubes erreicht hat, wird die Schraube 106 zu einer Po
sition vorgeschoben, die in Fig. 7 gezeigt ist, um hierdurch
zu verhindern, daß die Einheit und der Träger 106 nach oben
zurücklaufen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 umfaßt jede Servomotoreinheit 140
(und 138) einen unteren Block oder ein Lager 144, das fest
mit der Oberseite des beweglichen Trägers 106 unter Zuord
nung zu einem der Teile 122 verbunden ist. Dieser Block 144
hat eine obere Keilfläche 146, die von einem Rollgang ge
bildet wird. Ein weiterer Block 148, von dem ein Teil von der
Kappe 142 gebildet wird, ist vertikal gleitbeweglich in den
vertikalen Führungen 150 bewegungsverbunden, die ebenfalls
an dem beweglichen Träger 106 festgelegt sind. Der Block
148 hat eine geneigte Keilfläche 152, die der Fläche 146
gegenüberliegt und die ebenfalls von einem Rollgang ge
bildet wird.
Ein zugeordneter Keil 154 ist zwischen den beiden Keilflä
chen 146 und 152 vorgesehen. Der Keil 154 ist fest mit ei
ner Antriebswelle 156 in Form einer Kugelumlaufspindel ver
bunden.
Ein Innengewinde 158 arbeitet mit der Kugelumlaufspindel
zusammen, welches in Lagern 160 drehbar gelagert ist, die
in einem Träger 162 vorgesehen sind, der fest mit der
Oberseite des beweglichen Trägers 106 verbunden ist.
Der bewegliche Träger 106 trägt auch einen numerisch gesteu
erten elektrischen Servomotor 164, der das Mutterngewinde
teil 158 mit Hilfe einer Übertragungseinrichtung 166, wie
einen Zahnriemen, drehantreibt.
Wie bei der vorstehend angegebenen Patentanmeldung mit dem
gleichen Anmeldetag wird der Servomotor 164, der jedem C-för
migen Teil 122 zugeordnet ist, nach der Beendigung des Annähe
rungshubes (durch die Bewegungseinrichtung 112, 114, 146) des
beweglichen Trägers 106 derart betrieben, daß der Keil 154 zwi
schen den beiden Keilflächen 146 und 152 eingedrückt wird und
hierdurch der Biegehub ausgeführt wird.
Wie bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 5
stimmen alle Servomotoreinheiten im wesentlichen hinsicht
lich der Kinematik überein, und der einzige Unterschied ist
darin zu sehen, daß die Servomotore der Einheiten 138, die
an den Enden des Trägers liegen, derart ausgelegt sind, daß
sie eine Druckkraft von P/n(n-1) ausüben, wobei n die An
zahl der C-förmigen Teile 122 ist, während die Servomotore
der Einheiten 140, die den Zwischenteilen 122 zugeordnet
sind, eine Druckkraft von P/(n-1) auf den beweglichen Träger
106 ausüben.
Bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 7 bis 9
ist jedes C-förmige Teil 122 auch mit Hilfsdetektionsein
richtungen 170 und 172 versehen, welche beide C-förmig aus
gelegt sind. Die Einrichtung 170, welche die relative Ver
schiebung des Stempels und des Formwerkzeugs mißt, umfaßt
einen unteren Arm 174, der fest mit dem unteren Träger 102
verbunden ist, und einen oberen Arm 176, der einen opto-elek
trischen Wandler 178 trägt, der mit einer optischen Linie
180 zusammenarbeitet.
Die anderen Hilfseinrichtungen 172 messen die Verformung des
Teils 122 und sie sind erforderlich, da in diesem zu Rede
stehenden Fall der bewegliche Träger 106 durchgehend ausge
legt ist. Dieses Teil 172 weist einen unteren Arm 180 auf,
der fest mit dem unteren Arm des C-förmigen Teils 122 verbun
den ist, und es weist einen oberen Arm 182 auf, der einen
Wandler 184 zur Detektion der Deformation des Teils 122
trägt, um die Nullstellung festzustellen, wenn der Stempel
108 und das Formwerkzeug 104 in Kontakt miteinander sind,
welche für das Servosystem der jeweiligen C-förmigen Teile
122 wesentlich ist.
Claims (14)
1. Blechbiegemaschine, gekennzeichnet
durch:
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), die eine längliche und schmale Gestalt haben und relativ aufeinander zu und voneinander weg zur Ausführung einer Biegebearbei tung an einem dazwischenliegenden Blechwerkstück haben,
wenigstens drei Tragrahmen (22, 24), die jeweils derart vorgesehen sind, daß sie in einer von drei senk recht zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge liegenden Ebenen liegen, wobei die Tragrahmen (22, 24) über Balkenelemente die oberen und unteren Biegewerkzeuge derart stützen, daß sich die Biegewerkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ bewegen können,
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der Tragrahmen (22, 24) zum Aufbringen einer Antriebskraft (P) auf wenigstens drei Teile der oberen oder unteren Biegewerkzeuge (18, 20) in Längsrichtung der selben angebracht sind, um die oberen und unteren Werkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, und
eine Steuereinrichtung (E) zum Steuern der Antriebs kraftbeaufschlagungseinrichtung (40, 42) derart, daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenig stens an den drei Teilen (22, 24) der Biegewerkzeuge während der abschließenden Biegebearbeitung gleich und konstant ge halten werden.
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), die eine längliche und schmale Gestalt haben und relativ aufeinander zu und voneinander weg zur Ausführung einer Biegebearbei tung an einem dazwischenliegenden Blechwerkstück haben,
wenigstens drei Tragrahmen (22, 24), die jeweils derart vorgesehen sind, daß sie in einer von drei senk recht zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge liegenden Ebenen liegen, wobei die Tragrahmen (22, 24) über Balkenelemente die oberen und unteren Biegewerkzeuge derart stützen, daß sich die Biegewerkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ bewegen können,
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der Tragrahmen (22, 24) zum Aufbringen einer Antriebskraft (P) auf wenigstens drei Teile der oberen oder unteren Biegewerkzeuge (18, 20) in Längsrichtung der selben angebracht sind, um die oberen und unteren Werkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, und
eine Steuereinrichtung (E) zum Steuern der Antriebs kraftbeaufschlagungseinrichtung (40, 42) derart, daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenig stens an den drei Teilen (22, 24) der Biegewerkzeuge während der abschließenden Biegebearbeitung gleich und konstant ge halten werden.
2. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (E) eine Einrichtung
(62) zum Detektieren des Abstands zwischen den oberen und
unteren Biegewerkzeugen (18, 20) an den drei Teilen (22, 24)
derselben aufweist, und ferner eine Signalverarbeitungsein
richtung (E) aufweist, welche ein Steuersignal an die An
triebskraftbeaufschlagungseinrichtung (40, 42) nach Maßgabe
eines Signales von der Abstandsdetektionseinrichtung (62)
abgibt.
3. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Balkenteil, das ein bewegliches Biegewerk
zeug der oberen und unteren Biegewerkzeuge (18, 20) trägt,
eine Mehrzahl von Bauteilen aufweist, wobei beide Kanten
jedes Bauteils von zwei Tragrahmen (22, 24) gestützt wird.
4. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtung
eine Elektroservoeinheit (40, 42) und eine Kugelspindel (52)
aufweist, die mit der Drehwelle des Servomotors (40, 42)
verbunden ist.
5. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung (64) zum Detektieren einer Deforma
tion, die am Tragrahmen infolge der Antriebskraft erzeugt
wird, die während der abschließenden Biegebearbeitung wirkt.
6. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Balkenteil ein festes Biegewerkzeug trägt.
7. Blechbiegemaschine gekennzeichnet
durch:
einen ersten Tragrahmen (22),
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), welche je weils eine längliche und schmale Gestalt haben und jeweils über Balkenteile an dem ersten Tragrahmen (22) zum Biegen eines dazwischenliegenden Blechwerkstückes frei relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind,
eine Einrichtung, die auf dem ersten Tragrahmen (22) aufliegt, um die Biegewerkzeuge in Richtung aufein ander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, wenn ein Abstand zwischen den oberen und unteren Biegewerkzeugen (18, 20) relativ groß wird,
ein zweiter Tragrahmen (24), der auf einem festen Balkenteil aufliegt, das fest mit dem ersten Tragteil (22) verbunden ist, wobei der zweite Tragrahmen (24) in einer Ebene parallel zum ersten Tragrahmen (22) liegt und um eine Achse parallel zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge drehbar ist, und
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der zweiten Tragrahmen (24) zum Ausüben einer Antriebskraft auf die oberen Biegewerkzeuge oder das untere Biegewerkzeug angebracht ist, um die oberen und un teren Werkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, wenn abschließend eine Biegebearbeitung erfolgt.
einen ersten Tragrahmen (22),
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), welche je weils eine längliche und schmale Gestalt haben und jeweils über Balkenteile an dem ersten Tragrahmen (22) zum Biegen eines dazwischenliegenden Blechwerkstückes frei relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind,
eine Einrichtung, die auf dem ersten Tragrahmen (22) aufliegt, um die Biegewerkzeuge in Richtung aufein ander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, wenn ein Abstand zwischen den oberen und unteren Biegewerkzeugen (18, 20) relativ groß wird,
ein zweiter Tragrahmen (24), der auf einem festen Balkenteil aufliegt, das fest mit dem ersten Tragteil (22) verbunden ist, wobei der zweite Tragrahmen (24) in einer Ebene parallel zum ersten Tragrahmen (22) liegt und um eine Achse parallel zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge drehbar ist, und
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der zweiten Tragrahmen (24) zum Ausüben einer Antriebskraft auf die oberen Biegewerkzeuge oder das untere Biegewerkzeug angebracht ist, um die oberen und un teren Werkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, wenn abschließend eine Biegebearbeitung erfolgt.
8. Blechbiegemaschine, gekennzeichnet
durch:
einen ersten Tragrahmen (22),
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), die eine längliche und schmale Gestalt haben, und die jeweils über ein Balkenteil auf dem ersten Tragrahmen (22) frei aufein ander zu und voneinander weg zur Ausführung einer Biegebe arbeitung an einem dazwischenliegenden Blechwerkstück be wegbar sind,
wenigstens drei zweite Rahmenteile (24), die jeweils derart vorgesehen sind, daß sie in einer von drei Ebenen liegen, die senkrecht zu der Längsrichtung der Biegewerk zeuge sind,
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der zweiten Tragrahmen (24) zum Auf bringen von Antriebskräften auf wenigstens drei Teile der Biegewerkzeuge in Längsrichtung derselben derart angebracht ist, daß sich diese oberen und unteren Werkzeuge aufein ander zu und voneinander weg relativ bewegen können, und
eine Steuereinrichtung (E) zum Steuern der Antriebs kraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42) derart, daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenig stens an den drei Teilen der Biegewerkzeuge (18, 20) während der Biegebearbeitung konstant und gleich gehalten werden.
einen ersten Tragrahmen (22),
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), die eine längliche und schmale Gestalt haben, und die jeweils über ein Balkenteil auf dem ersten Tragrahmen (22) frei aufein ander zu und voneinander weg zur Ausführung einer Biegebe arbeitung an einem dazwischenliegenden Blechwerkstück be wegbar sind,
wenigstens drei zweite Rahmenteile (24), die jeweils derart vorgesehen sind, daß sie in einer von drei Ebenen liegen, die senkrecht zu der Längsrichtung der Biegewerk zeuge sind,
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der zweiten Tragrahmen (24) zum Auf bringen von Antriebskräften auf wenigstens drei Teile der Biegewerkzeuge in Längsrichtung derselben derart angebracht ist, daß sich diese oberen und unteren Werkzeuge aufein ander zu und voneinander weg relativ bewegen können, und
eine Steuereinrichtung (E) zum Steuern der Antriebs kraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42) derart, daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenig stens an den drei Teilen der Biegewerkzeuge (18, 20) während der Biegebearbeitung konstant und gleich gehalten werden.
9. Blechbiegemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß ferner eine Einrichtung zur relativen Bewe
gung der oberen und unteren Biegewerkzeuge (18, 20) in Rich
tung aufeinander zu und voneinander weg vorgesehen ist,
wenn der Abstand zwischen den Biegewerkzeugen relativ groß
wird.
10. Blechbiegemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtung
ein Keilteil (146) aufweist, das eine konische Fläche hat,
mittels welcher über ein Balkenteil ein bewegliches Biege
werkzeug auf ein festes Biegewerkzeug zu bewegbar ist.
11. Blechbiegemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Keilteil (146) auf einem beweglichen Bal
ken längs einer Hinterkante des Balkenteils beweglich ge
lagert ist, und daß ferner ein Tragblock (136) vorgesehen
ist, der an dem ersten Tragrahmen (22) zum Stützen des
hinteren Teils des Keils (146) angebracht ist, wenn der
Keil (146) bewegt wird, so daß das bewegliche Biegewerkzeug
in Richtung auf das feste Biegewerkzeug bewegt wird.
12. Blechbiegemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Werkzeugbewegungseinrichtung, die an dem
ersten Tragrahmen (22) angebracht ist, einen Pneumatikzy
linder aufweist.
13. Blechbiegemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zweite Tragteil (122) an einem festen Bal
kenteil derart angebracht ist, daß ein erster Keilabschnitt
desselben auf dem festen Balkenteil abgestützt ist und sich
frei relativ um eine Achse parallel zur Längsrichtung der
Biegewerkzeuge drehen kann, und daß der zweite Randabschnitt
desselben in Richtung auf das bewegliche Balkenteil gedrückt
wird.
14. Blechbiegemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß ferner eine Einrichtung (64) zum Detektieren
einer Verformung vorgesehen ist, die im zweiten Tragteil
(22) bei der Ausführung der abschließenden Biegebearbeitung
erzeugt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3943809A DE3943809C2 (de) | 1988-12-29 | 1989-12-29 | Blechbiegemaschine |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT68166/88A IT1224044B (it) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Pressa piegatrice di precisione per pezzi di lamiera lunghi |
DE3943809A DE3943809C2 (de) | 1988-12-29 | 1989-12-29 | Blechbiegemaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3943349A1 true DE3943349A1 (de) | 1990-07-05 |
DE3943349C2 DE3943349C2 (de) | 2001-08-23 |
Family
ID=25888677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3943349A Expired - Fee Related DE3943349C2 (de) | 1988-12-29 | 1989-12-29 | Blechbiegemaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3943349C2 (de) |
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ITMI20120052A1 (it) * | 2012-01-19 | 2013-07-20 | Unimec S R L | Attuatore elettrico, particolarmente per presse piegatrici e simili. |
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CN114798851A (zh) * | 2022-04-14 | 2022-07-29 | 湖北工程职业学院(湖北省机械工业学校、黄石高级技工学校) | 一种折弯机滑块自适应连接机构及安装方法 |
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1989
- 1989-12-29 DE DE3943349A patent/DE3943349C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE3943349C2 (de) | 2001-08-23 |
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