DE3943809C2 - Blechbiegemaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blechbiegemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Blechbiegemaschine ist aus der WO 87/04374 A1 bekannt. Diese Druck­ schrift zeigt insbesondere eine Blechbiegemaschine mit einem einstückigen starren Tragrahmen, der durch Streben gebildet ist, die miteinander verschweißt sind. In die­ ser Blechbiegemaschine sind Stempel vorgesehen, die jeweils mit Gegenhaltern zu­ sammenwirken. Diese Stempel werden durch hydraulische Zylinder bewegt, wodurch eine Kraftbeaufschlagung zur Durchführung des Biegevorgangs erfolgt. Weiterhin sind die Gegenhalter senkrecht zur Bewegungsrichtung der Stempel bewegbar vorgese­ hen, um den Gegenhalter zu dem jeweiligen Stempel auszurichten.

Eine weitere Biegemaschine zum Biegen oder Abkanten von Blechen ist beispielswei­ se aus der US 4 098 109 bekannt. Dabei sind das Oberwerkzeug und das Unter­ werkzeug mit ihren jeweiligen Enden an zwei voneinander beabstandeten, starren Tragrahmen des Maschinengehäuses der Biegemaschine gelagert.

Ober- und Unterwerkzeug bestehen dabei jeweils aus einem Tragbalken, an deren biegeseitigem Ende jeweils ein Biegewerkzeug in Form einer Matrize oder eines Formwerkzeuges vorgesehen ist.

Um der Biegebelastung standhalten zu können, müssen das schmale Oberwerkzeug und das schmale Unterwerkzeug sehr hoch ausgebildet werden, um eine Durchbie­ gung des Ober- und des Unterwerkzeuges während des eigentlichen Biegevorganges zu vermeiden. Die Durchbiegung der Werkzeuge resultiert aus der Krafteinleitung an den Längsenden der Biegewerkzeuge.

Bei sehr langen Biegepressen zum Biegen großer Bleche von mehreren Metern Län­ ge liegt die Höhe des Unter- bzw. Oberwerkzeuges in der Größenordnung von mehr als zwei Metern, da das Widerstandsmoment der Werkzeuge mit der dritten Potenz der Länge der Biegewerkzeuge ansteigt.

Dies bedeutet, daß für große Blechwerkstücke die Bauhöhe der Biegemaschine sehr groß wird. Bei einer Vertikalanordnung muß daher, um den Arbeitsbereich der Biege­ maschine in einer ergonomischen günstigen Höhe zu halten, ein sehr tiefgehendes Fundament, bzw. eine entsprechend tiefe Grube am Aufstellort vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Blechbiegemaschine der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, mit der Verformungen des Rahmens vermieden werden kön­ nen.

Diese Aufgabe wird durch eine Biegemaschine gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Durch die Verwendung des weiteren Tragrahmens wird die Krafteinleitung gleichmä­ ßiger auf die Biegewerkzeugteile verteilt. Gleichzeitig ermöglicht die mehrfache Ab­ stützung der Werkzeuge eine geringere Durchbiegung derselben, so daß im Gegen­ satz zu herkömmlichen Rahmengestaltungen die Verformung des Rahmens vermie­ den und die Bauhöhe von Ober- und Unterwerkzeug geringer gehalten werden kann. Die Verwendung der Bewegungsvorrichtungen und einer von dieser separaten Kraft­ beaufschlagungsvorrichtung ermöglicht zudem ein schnelles und vor allem präzises Durchführen des eigentlichen Biegevorganges auch bei sehr großen Biegeteilen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere weitere Tragrahmen mit jeweils einer zweiten Kraftbeaufschlagungsvorrichtung vorgesehen, wobei die Bewe­ gungsvorrichtungen an den Längsenden der Werkzeuge derart ausgelegt sind, daß sie eine Druckkraft von P/n × (n - 1) ausüben, wobei n der Anzahl der zweiten Trag­ rahmen entspricht und die übrigen Kraftbeaufschlagungsvorrichtungen eine Druckkraft von P/(n - 1) auf das Werkzeug ausüben. Hierdurch läßt sich eine besonders gerade Biegelinie auch im Bereich der Längsenden der Werkzeuge realisieren.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den weiteren Unteran­ sprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen mit Be­ zug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeich­ nungen zeigen:

Fig. 1A, 1B und 1C schematische Ansichten zur Verdeutlichung des Grund­ prinzips der Ausführungsformen,

Fig. 2 eine verkürzte perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Presse, in der auch die Steuer­ verarbeitungseinrichtung schematisch dargestellt ist,

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht, welche ebenfalls ver­ kürzt dargestellt ist,

Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht längs der Verti­ kalebene IV-IV in Fig. 3, wobei Einzelheiten einer Ausfüh­ rungsvariante 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 Biegepresse gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht längs der Verti­ kalebene VII-VII in Fig. 6 in einer vergrößerten Darstel­ lung,

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 wird nachstehend zuerst auf die Fig. 1A, 1B und 1C Bezug genommen.

Die Durchbiegung F eines Trägerbalkenelementes ergibt sich gemäß folgender be­ kannter Gleichung:

wobei gilt:
F = Durchbiegung des Trägers
P = Gesamtbelastung auf den Träger
L = Länge des Trägers
I = Trägheitsmoment des Trägers
K_o = Konstante

Wenn der Träger einen prismatischen Querschnitt hat, so gilt folgendes:

wobei folgendes gilt:
B = Breite des Trägers
H = Tiefe bzw. Höhe des Trägers
K1 = 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 gewissen Länge L, einer gesamten Belastung P und einer gewissen Durchbiegung F des Trägers mit einer Hö­ he H kann man die gleiche Durchbiegung F (Fig. 1B) bei einem Träger mit der halben Länge H/2 erreichen, wenn eine zusätzliche Belastung 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) erhöhen 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 daher eine Biegepresse mit einer beträchtlichen Länge erstellen, indem man eine ausgerichtete Gruppe von Modulelementen vorsieht, die sowohl hinsichtlich der Abmessungen der Träger als auch der Beaufschlagungskräfte kleiner bemessen sind, vorausgesetzt, daß die Enden aller einzelnen Module mit ho­ her Genauigkeit gleichzeitig bewegt werden.

Diese Genauigkeit wird mit Hilfe einer Steuereinrichtung erzielt, die zu einer gleichzei­ tigen Bewegung vorzugsweise mittels einer numerischen Steuerung, aller Tragteile der beweglichen Träger beiträgt, d. h. der Endträger und der Zwischenträger oder des Zwischenträgers, so daß die Mikroverschiebung δs aller Tragteile und der zugeord­ neten Teile des Trägers identisch miteinander übereinstimmen und diese Wege zur gleichen Zeit δt zurückgelegt werden.

Diese Steuerungsart erfolgt elektronisch und ist unter unterschiedlichen Namen ("e­ lektrische 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 nicht unterteilten, beweglichen Trägers vorgese­ hen sind.

Ein Träger kann nicht nur körperlich unterteilt werden, sondern er kann auch von ei­ nem durchgehenden Träger gebildet werden, der am jeweiligen Auflager festgelegt 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, gesonderte Module unterteilt wird, ist das oder je­ des Zwischenlager dieses Trägers gleichzeitig mit den aufeinanderfolgenden 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 unte­ re 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, die als Reaktionsteile dienen und festgelegt sind, und der feste Träger hat in jedem Fall auch eine verminderte Höhe. Durch diese charakteristischen 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 Ausführungsform wird der Rahmen 10 im we­ sentlichen von einer Gruppe von mehr als zwei vertikalen C-förmigen Stahlteilen ge­ bildet. 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 Längsrich­ tung verlaufendes Grundteil 16 verbunden, das als ein Versteifungselement dient.

Die C-förmigen Teile 12, 14 tragen bzw. lagern einen oberen Träger oder Oberwerk­ zeugträger (Balkenelement) 18 und einen unteren Träger oder Unterwerkzeugträger 20. Diese beiden Träger 18, 20 liegen in einer gemeinsamen, im allgemeinen vertika­ len Ebene.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen eine zweckmäßige Ausgestaltungsform, bei der der untere Träger 20 festgelegt ist und der obere Träger 18 in der allgemeinen Ebene vertikal beweglich ist.

Nach der Ausführungsform sind der obere Träger 18 und der untere Träger 20 oder es ist wenigstens der bewegliche Träger dieser beiden Träger, in eine Anzahl n Ab­ schnitte oder Module unterteilt. Zur praktischen Anwendung 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 Rahmen 10 wenigstens ein Zwi­ schenteil (Tragrahmen), 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 Teilen 12, 14.

An seinem Boden und über seine gesamte Länge hinweg trägt der obere Träger 18 eine zugeordnete Reihe von V-förmigen Biegestempeln als obere Biegewerkzeuge 26. An seiner Oberseite und über seine gesamte Lange hinweg trägt der untere Trä­ ger 20 eine zugeordnete Reihe von V-förmigen Biegewerkzeugen 28 als untere Bie­ gewerkzeuge, die mit den Stempeln (obere Biegewerkzeuge) 26 zusammenarbeiten.

Jedes Teil 22 des oberen Trägers 18 hat Endteile 30 (Fig. 3), die in Richtung auf den Stempel 26 ausgenommen sind. Die Trennlinien oder -zonen oder der Übergang zwi­ schen 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 Reaktionslagern bzw. Wider­ lagern auf, die von den unteren Armen. bzw. unteren Trägern 38 der C-förmigen Teile 12, 14 gebildet werden. Wie gesagt ist jeder Modul 24 isostatisch ähnlich eines Trä­ gers mit zwei Auflagern gelagert.

Die C-förmigen Teile 12, 14 des Rahmens 10 tragen Motorantriebseinrichtungen zum Bewegen des beweglichen Trägers 18. Nach der Ausführungsform werden diese Be­ wegungsantriebseinrichtungen von n + 1 Servomotoreinheiten gebildet, von denen eine unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläutert wird.

Die endseitig vorgesehenen Servomotoreinheiten (Kraftbeaufschlagungseinrichtun­ gen) sind mit 40 und die dazwischenliegend vorgesehenen mit 42 bezeichnet.

Die Servomotoreinheiten 40 sind derart beschaffen und ausgelegt, daß sie die end­ seitigen Module 22 nur heben und senken, wenn die Einheiten 42 zugleich derart ausgelegt sind, daß sie die beiden benachbarten Module 22 zusammen heben und senken.

Wenn die Gesamtdruckkraft, die alle Servomotoren auf den beweglichen Träger 18 aufbringen müssen, um die Biegebearbeitung 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 Elektromotor 44 auf, der an dem zugeordneten C- förmigen Teil 14 (oder 12) befestigt ist. Die Welle des Motors 44 trägt ein Antriebsrit­ zel 46, das (beispielsweise) ein getriebenes Rad 50 mit Hilfe eines Zahnriemens 48 antreibt. Das getriebene Rad 50 ist auf eine Kugelumlaufspindel 52 aufgekeilt, deren Vertikalachse 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 Elements 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) umgibt.

Wie sich hieraus ergibt, ist jedes Modul 28 bei einem Träger mit zwei Auflagern i­ sostatisch gelagert, wobei die Auflager durch die Teile 60 gebildet werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein starres, C-förmiges Hilfsteil (Abstandsdetektionsein­ richtung) 62 unter Zuordnung zu dem jeweiligen C-förmigen Teil 14 (und 12) in der C- förmigen Ausnehmung des Teils 14 vorgesehen und hat einen unteren Arm, der fest mit einem der Enden einer der Module 24 des unteren Trägers 20 verbunden ist, und hat einen oberen Arm, der das Detektorelement eines Positionswandlers trägt. Dieses Detektorelement ist mit 64 bezeichnet und wird vorzugsweise von einer opto­ elektronischen Leseeinrichtung gebildet.

Ein Bezugselement in Form einer vertikalen, optischen Linie 66 ist an dem Träger 18 in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Auflager 60 befestigt.

Die Leseeinrichtungen 64 sind ebenfalls in Fig. 2 gezeigt. Wie sich hieraus ersehen läßt, sind sie mit der gleichen Anzahl von Eingängen einer elektronischen Verarbei­ tungseinrichtung (Steuereinrichtung) E verbunden. Diese Verarbeitungseinrichtung E verarbeitet die Positionssignale, die ihr über die Leseeinrichtungen 64 zugeleitet wer­ den und liefert numerische Ausgangssteuersignale für alle Servomotoren 44.

Wie bereits in der Beschreibungseinleitung angegeben ist, verhält sich die Verarbeitungseinrichtung E ähnlich einer sogenannten "elektrischen Achse" oder sie führt eine "lineare Interpolation" der Bewegung der verschiedenen Einrichtungen (bewegliche Elemente) 58 aus, so daß die vertikalen Mikroverschiebungen βl aller Einrichtungen 58 und aller Enden 30 der Module 22 miteinander übereinstimmen und gleichzeitig zum Zeitpunkt δt auftreten. Das Servosystem, das die Detektionseinrichtung 64, 66, die Verarbeitungseinrichtung E und die Servomotoren 44 aufweist, wird durch die Deformationen der Teile 12, 14 durch das Anbringen der Detektoren 64 auf den Hilfsteilen 62 nicht beeinflußt, welche 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 beträcht­ lichen Länge und einer Gesamtkraft vornehmen, indem Träger mit mittelmäßiger Hö­ he und Auflager eingesetzt werden, welche Kräfte ausüben können, die nur einen Bruchteil der insgesamt erforderlichen Kraft darstellen. Wie ebenfalls hieraus zu erse­ hen ist, benötigt 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 ausge­ bildet ist, d. h. der nur hinsichtlich seiner Wirkung in zwei Teile unterteilt ist, wie dies mit 24 dargestellt ist. Dieser Träger unterscheidet sich von einem modularen, festen Träger nur dadurch, daß er mehr als zwei Teile zur Verbindung mit dem oberen Trä­ ger 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 oder Grundteil 16 zur Aussteifung der Anordnung bei, wobei ein durchgehender unterer Träger vorgesehen sein kann, der gegebenenfalls auch vollständig entfallen kann.

Ein oberer Träger, wie der mit 18 bezeichnete, kann ebenfalls als ein einziger, durch­ gehender 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 aufliegt. In diesem Fall verhält sich im Vergleich zu einem modularen oberen Träger dieser durchgehende Träger, der wirkungsmäßig in Teile unterteilt ist, auf eine statisch un­ bestimmte 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 Hilfsdetektionseinrichtung (Verformungserfassungseinrichtung) 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) ver­ bunden 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 durchgehenden 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 Voraus­ setzung genügen, daß der Stempel und das Formwerkzeug in Kontakt sind (ohne ein dazwischenliegendes Metallblech), sondern die Nullposition muß auch einer Belas­ tung (d. h. einer Verformung) zugeordnet werden, die für alle Zwischenteile des Trä­ gers und für die Endteile gleich einer Belastung ist, die gleich der Hälfte jener der Zwi­ schenteile ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 erläutert.

Die bevorzugte Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 9 zeigt insbesondere Einrichtun­ gen zur Durchführung der Annäherungs- und Biegebearbeitungsschritte. Die Biege­ presse umfaßt ein Paar von C-förmigen Teilen (erster Tragrahmen oder Hauptrah­ men) 100.

Ein unterer fester Träger (fester Tragbalken) 102, der ein festes Balkenelement dar­ stellt, trägt als unteres Biegewerkzeug ein Formwerkzeug 104 und ist fest mit dem unteren Arm des Teils 100 verbunden.

Ein oberer, beweglicher Träger (bewegbarer Tragbalken) 106, der den Stempel (obe­ res Biegewerkzeug) 108 trägt, ist nur durch die oberen Arme des Teils 100 geführt.

Bei dem vorliegenden Fall wird angenommnen, daß die beiden Träger 102 und 106 durchgehend ausgelegt, aber als modulare 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 pneumatische Beaufschlagungseinrichtung (Bewegungs­ vorrichtung) 112 vorgesehen, die eine vertikale Achse und einen Hilfsbetrieb hat. Eine untere Stange 114 jeder Beaufschlagungseinrichtung 112 trägt eine Stütze 116, an welcher der bewegliche Träger 106 hängend angeordnet 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 Biegebearbeitung zu bewirken, sowie einen Rückhub nach der Biegebearbeitung.

Bei der Beendigung des Näherungshubes liegt die Stütze 116 an dem Bewegungs­ grenzanschlag an, der von einem Stützteil 118 gebildet wird, das gegen die Kraft einer Feder 120 vorbelastet 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 oder weiterer Tragrahmen) 122, die nur für die Bie­ gebearbeitungsstufe vorgesehen sind.

Jeder dieser C-förmigen Teile 122 ist isostatisch beispielsweise an einem horizontalen Bolzen (Achse) 124 gelagert, der wie gezeigt fest mit dem unteren Träger 102 ver­ bunden 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 Gleichgewichtszustand gehalten, so daß der obere Arm des Teils 122 in Kon­ takt mit dem oberen beweglichen Träger 106 mit Hilfe einer Rolle 128 bleibt.

Der obere Arm jedes C-förmigen Teils 122 trägt eine Reaktionseinheit, die insgesamt mit 130 bezeichnet ist. Die Einheit 130 weist eine hydraulische oder pneumatische Beaufschlagungseinrichtung 132 auf, die einen Hilfsbetrieb ausführt und eine hori­ zontale Stange 134 hat, die ein Reaktionsglied einer Schraube 136 trägt.

Entsprechend der jeweiligen Schraube 136 trägt der bewegliche Träger 106 eine Ser­ vomotoreinheit, die nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 näher erläutert wird.

In Fig. 7 ist die Position einer Servomotoreinheit (Kraftbeaufschlagungsvorrichtung) 140 (oder 138) am Ende des Näherungshubs bzw. Arbeitshubs in durchgezogenen 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 Arbeitshubes erreicht hat, wird die Schraube 136 zu einer Position 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 Trä­ gers 106 unter Zuordnung zu einem der Teile 122 verbunden ist. Dieser Block 144 hat eine obere Keilfläche 146, die von einem Rollgang gebildet 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 bewegli­ chen Träger 106 festgelegt sind. Der Block 148 hat eine geneigte Keilfläche 152, die der Fläche 146 gegenüberliegt und die ebenfalls von einem Rollgang gebildet wird.

Ein zugeordneter Keil (Keilteil) 154 ist zwischen den beiden Keilflächen 146 und 152 vorgesehen. Der Keil 154 ist fest mit einer Antriebswelle 156 in Form einer Kugelum­ laufspindel verbunden.

Ein Innengewindeteil 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 gesteuerten elektrischen Ser­ vomotor 164, der das Gewindeteil 158 mit Hilfe einer Übertragungseinrichtung 166, wie einen Zahnriemen, drehend antreibt.

Der Servomotor 164, der jedem C-förmigen Teil 122 zugeordnet ist, wird nach der Beendigung des Annäherungshubes (durch die Bewegungseinrichtung 112, 114, 146) des beweglichen Trägers 106 derart betrieben, daß der Keil 154 zwischen 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 Servo­ motoreinheiten im wesentlichen hinsichtlich der Kinematik überein, und der einzige Unterschied ist darin zu sehen, daß die Servomotoren 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 Anzahl der C-förmigen Teile 122 ist, während die Servomotoren 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 Hilfsdetektionseinrichtungen 170 und 172 versehen, weiche beide C- förmig ausgelegt sind. Die Einrichtung 170, welche die relative Verschiebung 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 elektrischen 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 ausgelegt ist. Dieses Teil 172 weist einen unteren Arm 180 auf, der fest mit dem unteren Arm des C-förmigen Teils 122 verbunden ist, und es weist einen obe­ ren 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 (11)

1. Blechbiegemaschine mit
einem Tragrahmen (100),
einem Oberwerkzeug (106, 108) und einem Unterwerkzeug (102, 104), die jeweils eine längliche und schmale Gestalt aufweisen und an dem Tragrahmen (100) zum Bie­ gen eines dazwischenliegenden Blechwerkstückes frei relativ aufeinander zu und von­ einander weg bewegbar gelagert sind, einer Kraftbeaufschlagungsvorrichtung (140) zur Beaufschlagung des Oberwerkzeuges (106, 108) und/oder des Unterwerkzeuges (102, 104) mit einer Antriebskraft, um die Werkzeuge während der eigentlichen Biegebe­ arbeitung relativ aufeinanderzu zu bewegen,
gekennzeichnet durch
eine Bewegungsvorrichtung (112), die auf dem Tragrahmen (100) aufliegt, zur Bewegung der Werkzeuge (106, 108; 102, 104) relativ aufeinander zu und voneinander weg, wenn der Abstand zwischen dem Oberwerkzeug (106, 108) und dem Unterwerk­ zeug (102, 104) relativ groß ist,
einen weiteren Tragrahmen (122), der gegen den Tragrahmen (100) gelagert ist, wobei der weitere Tragrahmen (122) in einer Ebene parallel zum Tragrahmen (100) liegt und um eine Achse (124) parallel zur Längsrichtung der Werkzeuge (102, 104, 106, 108) drehbar ist, und
die Kraftbeaufschlagungsvorrichtung (140) funktional zwischen mindestens einem der Werkzeuge (102, 104, 106, 108) und dem weiteren Tragrahmen (122) eingekoppelt ist zum Halten der Werkzeuge (102, 104, 106, 108) in einen angenäherten Zustand, nachdem diese mit der Bewegungsvorrichtung (112) aufeinanderzu bewegt wurden.

2. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weite­ re Tragrahmen (122) an dem Unterwerkzeug (104, 108) angebracht ist, das fest mit dem Tragrahmen (100) verbunden ist.

3. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Tragrahmen (122) über eine Feder (126) im Gleichgewichtszustand gehalten ist, wobei ein oberer Arm des weiteren Tragrahmens (122) gegen das Oberwerkzeug (106, 108) anliegt.

4. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kraftbeaufschlagungsvorrichtung (140) ein bewegbares Keilteil (154) auf­ weist, das zwischen dem bewegbaren Werkzeug (106, 108) und dem weiteren Tragrah­ men (122) angeordnet ist und durch dessen Bewegung das bewegliche Werkzeug (106, 108) auf das feststehende Werkzeug (102, 104) zu bewegbar ist.

5. Blechbiegemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Keil­ teil (154) auf dem bewegbaren Werkzeug (106, 108) längs einer Oberkante des Werk­ zeuges (106, 108) bewegbar gelagert ist, und daß an dem weiteren Tragrahmen (122) ein Tragblock zum Stützen des Keilteils (154) angebracht ist.

6. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß an dem weiteren Tragrahmen (122) eine Reaktionseinheit (130) angebracht ist, die einen Pneumatikzylinder aufweist.

7. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Werkzeug (102, 104; 106, 108) einen Tragbalken (102; 106) und ein Biege­ werkzeug (104; 108) aufweist.

8. Blechbiegemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der weite­ re Tragrahmen (122) einen ersten Abschnitt aufweist, der an einem festen Tragbalken (102) abgestützt und frei um die Achse (124) parallel zur Längsrichtung der Werkzeuge drehbar ist, und daß ein zweiter Abschnitt des weitern Tragrahmens (122) in Richtung auf einen bewegbaren Tragbalken (106) gedrückt ist.

9. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Einrichtung (172) zur Erfassung einer Verformung vorgesehen ist, die in dem weiteren Tragrahmen (122) bei der Durchführung der eigentlichen Biegebearbei­ tung erzeugt wird.

10. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens zwei Tragbalken mit jeweils einer Kraftbeaufschlagungsvorrichtung (140) vorgesehen sind.

11. Blechbiegemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ wegungsvorrichtungen (138), die an den Längsenden der Werkzeuge (102, 104; 106, 108) liegen, derart ausgelegt sind, daß sie eine Druckkraft von P/n(n - 1) ausüben, wobei n die Anzahl der weiteren Tragrahmen (122) darstellt und die Kraftbeaufschlagungsvor­ richtungen (140) eine Druckkraft von P/(n - 1) auf das entsprechende Werkzeug (102, 104; 106, 108) ausüben.