DE4209259C2 - Biegevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruchs 1.

Eine Biegemaschine bzw. -vorrichtung dieser Art für langgestreckte Werkstücke ist bekannt (DE-OS 37 39 173). Die bekannte Biegevorrichtung besteht im wesentlichen aus einem unteren Biegeamboß und einem oberen Biegestempel, von denen der obere Biegestempel relativ zum unteren Biegeamboß auf- und abbewegbar ist, so daß diese beiden Elemente Spannbacken bilden, zwischen denen das zu biegende Werkstück in einer horizontalen Ebene einspannbar ist.

Die bekannte Biegevorrichtung besitzt weiterhin zwei Schwenkbiegebacken oder Biegeelemente, von denen jeweils eines an einer von zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten des oberen Biegestempels angeordnet ist und mit denen bei zwischen dem Biegestempel und dem Biegeamboß eingespanntem Werkstück die über die Längsseiten des Biegestempels vorstehenden Teile des Werkstückes um die jeweilige Längskante des Biegestempels nach oben umgebogen werden können.

Mit der bekannten Biegevorrichtung lassen sich zumindest in einem Arbeitsgang, d. h. ohne Ausspannen und erneutes Einspannen des jeweiligen Werkstückes, nur relativ einfache Formen beim Biegen herstellen, beispielsweise einseitig abgewinkelte oder U-förmig abgewinkelte Werkstücke.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Biegevorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung aufzuzeigen, mit der es möglich ist, am Werkstück auch Mehrfach-Biegungen in verschiedenen Richtungen vorzunehmen, ohne daß dafür ein Ausspannen und/oder Drehen des Werkstückes um seine Längsachse notwendig ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Biegevorrichtung ent­ sprechend dem Patentanspruch ausgebildet.

Bei der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung ist das jeweilige langgestreckte Werkstück in die Spannvorrichtung bzw. in einen dort zwischen den Spannbacken gebildeten Spalt derart einlegbar, daß das Werkstück mit einer in Werkstücklängs­ richtung verlaufenden Seite oder Kante an einem Boden des Spaltes aufliegt, zwischen den beiden Spannflächen der Spannvorrichtung angeordnet ist und mit seiner Längserstreckung in horizontaler Richtung oder im wesentlichen in horizontaler Richtung orientiert ist.

An wenigstens einem Ende der Spannvorrichtung steht das Werkstück aus dieser Spannvorrichtung vor. An beiden Enden der Spannvorrichtung ist an jedem Spannbacken ein Biegeelement angelenkt.

Mit den Biegeelementen, die gesondert steuerbar sind, lassen sich die unterschiedlichsten Formen beim Biegen erreichen, und zwar beispielsweise dadurch, daß nur ein Biegeelement verwendet wird oder aber beide Biegeelemente in einer der gewünschten Form entsprechenden Weise gemeinsam zur Anwendung kommen.

Jedes Biegeelement besitzt einen beim Biegen verwendeten Arbeitsbereich, der auch als "Biegeform" bezeichnet wird und eine Arbeitsfläche bildet. Diese Biegeformen lassen sich selbstverständlich austauschen. Die Formgebung der jeweiligen Arbeitsfläche ist dem Anwendungsfall entsprechend gewählt.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung steht u. a. darin, daß auch ein Z-förmiges mehrfaches Biegen des langgestreckten Werkstückes möglich ist, ohne daß hierfür ein Drehen dieses Werkstückes um seine Längsachse oder ein Wenden dieses Werkstückes notwendig sind.

Eine solche Biegemaschine kann so arbeiten, daß jedes an einem Spannbacken vorgesehenes Biegeelement aus der Ausgangsstellung bis in Arbeitsstellungen schwenkbar ist, in denen die Arbeitsfläche dieses Biegeelementes der Stirnseite des jeweils anderen Spannbacken benachbart liegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Biegemaschine;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt entspre­ chend der Linie I-I der Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der Biegemaschine bzw. -vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem beispielsweise als Schweißkonstruktion ausgebildeten Maschi­ nentisch, von dem in den Figuren nur die obere, horizontale Platte 1 dargestellt ist.

Auf der Oberseite der Platte 1 sind zwei weitere Platten 2 und 3 vorgesehen, von denen die Platte 2 in einer horizon­ talen Achsrichtung entsprechend dem Doppelpfeil A um einen vorgegebenen Hub verschiebbar ist, und zwar in der später noch beschriebenen Weise zum Spannen eines Werkstückes 4 bzw. Freigabe dieses Werkstückes.

Die Platte 3 ist bei der dargestellten Ausführungsform an der Oberseite der Platte 1 befestigt, und zwar durch nicht dargestellte Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben usw.

Zum Einspannen des Werkstückes 4 beim Biegen sind zwei leistenartige bzw. quaderförmige Spannbacken 5 und 6 vor­ gesehen, die jeweils mit einer Längsseite 5′ bzw. 6′ einander zugewandte, vertikale, in einer Achsrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung A parallel zueinander sich erstreckende Spannflächen bilden. Der Spannbacken 5 ist an der Oberseite der Platte 2 befestigt. Der Spannbacken 6 ist fest mit der Platte 1 verbunden, und zwar über nicht näher dargestellte Befestigungsbolzen. Wie die Fig. 2 weiterhin zeigt, stützt sich der Spannbacken 6 mit seiner Unterseite und mit einer der Längsseite 6′ abgewandten Längsseite 6′′′ gegen mehrere, in Längsrichtung des Spannbacken 6 aufeinander folgend vorgesehene winkelartige Abstütz- bzw. Auflageelemente 7 ab, die sich ihrerseits auch gegen die Platte 3 bzw. einen verdickten Rand 3′ dieser Platte abstützen. Durch diese Abstützelemente 7 ist einerseits erreicht, daß die Spann­ backen 5 und 6 in Form und Größe gleich ausgebildet werden können, obwohl der Spannbacken 5 an der Oberseite der beweglichen Platte 2 vorgesehen ist. Durch die Abstütz­ elemente 7 ist auch erreicht, daß unter dem Spannbacken 6 im Bereich der Einspannfläche bzw. Längsseite 6′ eine Ausnehmung 8 gebildet ist, in die die Platte 2 auch bei geöffneter Spannvorrichtung, d. h. bei maximal voneinander beabstandeten Längsseiten 5′ und 6′, mit einem über die Längsseite 5′ vorstehenden Randbereich 2′ reicht. Mit der Oberseite des Randbereiches 2′ bildet die Platte 2 somit eine den Spalt 9 zwischen den Spannbacken 5 und 6 bzw. zwischen den Längs­ seiten 5′ und 6′ an der Unterseite begrenzende Auflagefläche für das Werkstück 4.

Die Bewegung der Platte 2 relativ zur Platte 1 und damit das Öffnen und Schließen der von den Spannbacken 5 und 6 gebil­ deten Spannvorrichtung 10 erfolgt durch einen Hydraulik- Zylinder 11, der an der Unterseite der Platte 1 vorgesehen ist und dessen Kolbenstange 12 an einem mit der Platte 2 verbundenen Zapfen 12′ angreift. Der Zylinder selbst ist an einem mit der Platte 1 verbundenen Zapfen 12′′ gehalten.

Zum Biegen wird das langgestreckte Werkstück 4, welches bei der dargestellten Ausführungsform ein bandförmiges Flach­ material aus Eisen bzw. Stahl ist, quer bzw. senkrecht zu seiner Längserstreckung in vertikaler Richtung von oben her in den Spalt 9 der geöffneten Spannvorrichtung 10 eingesetzt. Um dieses Einsetzen zu erleichtern, sind im Bereich der beiden Enden der Spannbacken 5 und 6 bzw. im Bereich der dortigen Stirnseiten 5′′ und 6′′ jeweils zwei kegelartige Einweiser 13 vorgesehen, und zwar jeweils an der Oberseite jedes Spannbacken 5 bzw. 6. Die Einweiser 13 sind so ange­ ordnet, daß eine gedachte, von der Spitze zur Basis jedes Einweisers 13 verlaufende Mantellinie der Kegelfläche stufenlos oder nahezu stufenlos in die betreffende Längsseite 5′ bzw. 6′ übergeht, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist.

Nach dem Einlegen des Werkstückes 4 in den Spalt 9 wird dieses zum Biegen festgeklemmt bzw. festgespannt, und zwar durch Betätigen des Hydraulik-Zylinders 11 in der Form, daß die beiden Längsseiten 5′ und 6′ angepreßt gegen die größeren Oberflächenseiten des hochkant in dem Spalt 9 angeordneten Werkstückes 4 anliegen. Das Werkstück 4 steht dann wenigstens über ein Ende der Spannbacken 5 und 6 bzw. über die dortigen Stirnseiten 5′′ und 6′′ vor, um an diesem vorstehenden Bereich in der gewünschten Weise gebogen zu werden.

Für das eigentliche Biegen des jeweiligen Werkstückes 4 sind an den beiden Enden jedes Spannbacken 5 bzw. 6 jeweils ein Biegeelement 14 schwenkbar gelagert, und zwar um eine vertikale Achse, d. h. um eine Achse senkrecht zu den Ober­ flächenseite der Platten 1 bis 3 und parallel zu den Ebenen der Längsseiten 5′ und 6′. Für die schwenkbare Lagerung jedes Biegeelementes 14 ist ein Gelenkbolzen 15 vorgesehen, der mit seiner Achse in der vorerwähnten Achsrichtung liegt und beidendig in dem jeweiligen Spannbacken 5 bzw. 6 gelagert ist, welcher an der jeweiligen Stirnseite 5′′ bzw. 6′′ gabelartig mit einer Öffnung 16 ausgebildet ist, die zu der jeweiligen Stirnseite 5′′ bzw. 6′′ sowie auch zu der jewei­ ligen Längsseite 5′ und 6′ sowie zu der anderen, dem Spalt 9 abgewandten Längsseite hin offen ist. In die Öffnung 16 reicht ein Abschnitt 17′ eines Schwenkhebels 17 hinein und ist an dem Gelenkbolzen bzw. der Gelenkachse 15 schwenkbar gelagert. An einem gegenüber dem Ansatz 17′ abgewinkelten Ende des Hebels 17 ist eine Biegeform 18 befestigt, die aus einem Werkzeugstahl, einem gehärteten Stahl besteht und bei der dargestellten Ausführungsform an ihrem vom Hebel 17 wegweisenden freien Ende eine konvexe, kreiszylinderförmige Arbeitsfläche 18′ bildet, deren Krümmungsachse in vertikaler Richtung parallel zur Achse des Gelenkbolzens 15 verläuft.

Die Lagerung des Hebels 17 sowie die Länge und Form dieses Hebels sowie vor allem auch der Abstand zwischen der Arbeits­ fläche 18′ und der Achse des Gelenkbolzens 15 sind so gewählt, daß sich beim Schwenken des an einem Spannbacken, beispiels­ weise am Spannbacken 5 angelenkten Hebels 17 die Arbeits­ fläche 18′ bzw. ein mittlerer Bereich dieser Arbeitsfläche auf einer gedachten Kreisbahn 19 bewegt, die die Stirnseite des jeweils anderen Spannbackens, beispielsweise die Stirn­ seite 6′′ des Spannbacken 6 schneidet. Die jeweilige Biege­ form 18 besitzt in vertikaler Richtung eine Höhe derart, daß das untere Ende dieser Biegeform etwa niveaugleich mit der Unterseite der Spannbacken 5 und 6 und das obere Ende etwa niveaugleich mit der Oberseite dieser Spannbacken liegt.

Zum Schwenken des das jeweilige Biegeelement 14 bildenden Hebels 17 ist für jedes Biegeelement 14 ein Hydraulik- Zylinder 20 vorgesehen, der mit seiner Kolbenstange 21 an einem der Biegeform 18 abgewandten Ansatz 17′′ des jeweiligen Hebels angelenkt ist, und zwar mittels eines Gelenkbolzens 22, und der mit seinem Zylinderkörper mittels eines Gelenk­ bolzens 23 an einem Träger 24 gelenkig verbunden ist, welch letzterer an der Platte 2 bzw. an der Platte 3 befestigt ist; d. h. der Träger 24 für die beiden, den Biegeelementen 14 an den Spannbacken 5 zugeordneten Hydraulik-Zylinder 20 ist an der Platte 2 und der andere, den Hydraulik-Zylindern 20 der Biegeelemente 14 an dem Spannbacken 6 zugeordnete Träger 24 ist an der Platte 3 befestigt.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist jeder Träger 24 jeweils für die beiden, einem Paar von Biegeelementen 14 zugeordneten Hydraulik-Zylindern 20 gemeinsam vorgesehen. Die beiden Hydraulik-Zylinder 20 sind bei der dargestellten Ausführungs­ form auch an dem gemeinsamen Gelenkbolzen 23 angelenkt. Die Achse der Gelenkbolzen 22 und 23 erstrecken sich in verti­ kaler Richtung parallel zu den Achsen der Gelenkbolzen 15.

Die Gelenkbolzen 23 sind bezogen auf die Spannbacken 5 und 6 jeweils nach außen versetzt vorgesehen, d. h. der Abstand, den die Gelenkbolzen 23 von dem Spalt 9 aufweisen, ist größer als der entsprechende Abstand der Gelenkbolzen 15 und 22, wobei weiterhin bei jedem Biegeelement 14 die Gelenkbolzen 15, 22 und 23 bzw. deren Achse die Eckpunkte eines Dreiecks bilden, und zwar in jeder möglichen Schwenkstellung des jeweiligen Hebels 17.

Ebenso wie der Hydraulik-Zylinder 11 sind auch die Hydraulik- Zylinder 20 doppelt wirkende Zylinder. Durch die beschriebene Ausbildung kann jedes Biegeelement 14 so geschwenkt werden, daß es sich mit seiner Biegeform 18 bzw. der dortigen Arbeitsfläche 18′ außerhalb des Spaltes 9 bzw. der gedachten Verlängerung dieses Spaltes und damit hinter der jeweiligen Längsseite 5′ und 6′ des jeweiligen Spannbacken 5 bzw. 6 in einer nicht wirksamen Stellung befindet. Aus dieser nicht wirksamen Stellung kann jedes Biegeelement 14 in unterschied­ lichste wirksame Stellungen gebracht werden, in denen die Biegeform 18 bzw. deren Arbeitsfläche 18′ über die jeweilige Längsseite 5′ bzw. 6′ des betreffenden Spannbacken 5 bzw. 6 vorsteht, und zwar im Extrem so weit, daß die Arbeitsfläche 18′ eines an einem Spannbacken, beispielsweise am Spannbacken 5 angelenkten Biegeelementes 14 der Stirnseite des anderen Spannbacken, beispielsweise der Stirnseite 6′′ des Spann­ backen 6 unmittelbar benachbart liegt.

Die Hydraulik-Zylinder 20 der einzelnen Biegeelemente 14 sind getrennt steuerbar, so daß hierdurch in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen konstruktiven Ausbildung die unterschiedlichsten Formen für das Werkstück 4 beim Biegen möglich sind, und zwar beispielsweise nur unter Verwendung eines Biegeelementes 14 oder durch Zusammenwirken beider Biegeelemente 14 an einer Seite der Spannvorrichtung 10 usw.

So ist es beispielsweise möglich, bei Verwendung nur des in der Fig. 1 am linken Ende des Spannbacken 5 vorgesehenen Biegewerkzeuges bzw. -elements 14 das Werkstück 4 abzuwinkeln, wobei die zwischen der Längsseite 6′ und der Stirnseite 6′′ gebildete Kante als Biegekante wirkt. Durch gleichzeitige Verwendung auch des am linken Ende des Spannbacken 6 vorgesehenen Biegewerkzeuges 14 ist es möglich, das aus der Spannvorrich­ tung 10 vorstehende Ende des Werkstückes 4 Z-förmig abzu­ winkeln.

Es ist schließlich möglich, die Spannvorrichtung 10 so auszubilden, daß Öffnen und Schließen dieser Spannvorrichtung beide Spannbacken 5 und 6 in der Achsrichtung A bewegt werden, und zwar symmetrisch zu einer gedachten vertikalen Mittelebene.

Claims (1)

1. Biegevorrichtung für langgestreckte Werkstücke wie z. B. bandförmiges Flachmaterial, mit einer Spannvorrichtung, die zwei Spannbacken mit Spannflächen aufweist, zwischen denen das Werkstück einspannbar ist, wobei die Spannbacken senkrecht zu den Spannflächen relativ zueinander bewegbar sind, sowie mit zwei Biegeelementen, die an den Enden der Spannvorrichtung vorgesehen sind, die Biegeformen aufweisen und die - unabhängig voneinander - um senkrecht zur Bewegungsrichtung der Spannbacken sowie parallel zu den Spannflächen verlaufende Gelenkachsen schwenkbar sind, die im Bereich der Stirnseiten des einen der beiden Spannbacken gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei weitere Biegeelemente (14) vorgesehen sind, die sich von den erstgenannten Biegeelementen dadurch unterscheiden, daß ihre Gelenkachsen (15) im Bereich der Stirnseiten (5′′; 6′′) des anderen der beiden Spannbacken (5, 6) gelagert sind, wobei das Lagern sämtlicher Gelenkachsen direkt an den Spannbacken erfolgt.