DE4426527A1 - Biegevorrichtung für Profilstäbe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung für Profilstäbe als Teil eines Streckerturmes mit einem Biegewerkzeug, das im wesentlichen eine Biegeplatte, ei­ nen damit zusammenwirkenden Biegeschuh, ein Spannwerk­ zeug für den der Biegeplatte abgewandten Endbereich des Profilstabes sowie einen um eine Achse schwenkbaren, auf einem Hauptschlitten gelagerten Biegeschlitten aufweist, der mittels einer Kurvensteuerung gegenüber der Biege­ platte bewegbar ist.

Bei den aus der Praxis bekannten Biegevorrichtungen wird der zu biegende Profilstab auf seiner Länge zwischen Biegeschuhen und Spannwerkzeugen eingespannt. Während des Biegevorganges wird durch das Spannwerkzeug eine konstante, vorgegebene Streckkraft auf den Profilstab aufgebracht. Entsprechend dem Fortgang des Biegevorgan­ ges muß der Biegeschlitten kontinuierlich näher an die Biegeplatte herangefahren werden. Dazu ist der Biege­ schlitten mittels eines Direktantriebes in seiner Längs­ achse verfahrbar. Derartige Direktantriebe sind beispielsweise Spindelantriebe oder Kolben-Zylinder-Ein­ heiten in Form von Hydraulikzylindern.

Nachteilig ist bei den bekannten Biegevorrichtungen, daß zur Ausführung der Bewegung des Biegeschlittens jeweils Zylinder mit einem verhältnismäßig großen Hub, einge­ setzt werden, sofern der Antrieb von einer Kolben-Zylin­ der-Einheit gebildet wird. Daraus ergibt sich einerseits ein entsprechend hoher Preis. Zum anderen ist eine kon­ struktiv aufwendige Steuerung für die Kolben-Zylinder-Ein­ heit notwendig. Eine Änderung der Streckkräfte ist außerdem nur durch sehr aufwendige Bearbeitung der je­ weils eingesetzten Steuerkurve möglich. Dies bedingt entsprechend hohe Fertigungskosten. Ein Eingriff auf die Streckbewegungen und Streckkräfte während der laufenden Produktion ist bei den bekannten Biegevorrichtungen ebenfalls mit hohem Aufwand verbunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1 so zu gestalten, daß die durch die Spannwerkzeuge erzeugten Streckkräfte auch während der laufenden Pro­ duktion verändert werden können, und daß der konstrukti­ ve Aufbau der Biegevorrichtung trotzdem sehr einfach und übersichtlich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem zwischen den Biege­ schlitten und das Spannwerkzeug ein programmgesteuerter Überlagerungsantrieb geschaltet ist, derart, daß der Biegeschlitten gegenüber dem Hauptschlitten eine sowohl in positiver als auch negativer Spannkraftrichtung wir­ kende Feineinstellung zuläßt.

Bei der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung wurden durch den zwischen den Biegeschlitten und das Spannwerkzeug geschalteten Überlagerungsantrieb die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß der Biegeschlitten dem Hauptschlit­ ten unabhängig voneinander im Sinne einer Feinregelung nachstell- und nachführbar ist. Durch den selbständig wirkenden Überlagerungsantrieb können die bisher einge­ setzten bauaufwendigen Kolben-Zylinder-Einheiten mit entsprechend großen Hüben entfallen, weil der Überlage­ rungsantrieb es gestattet, den den Biegeschlitten tra­ genden Hauptschlitten nur um eine kurze Strecke zu ver­ fahren, die gegenüber der verfahrenen Strecke des Biegeschlittens sehr gering ist. Die Bewegung des Biege­ schlittens wird nunmehr durch die Bewegung des Haupt­ schlittens ständig überlagert. Da das Spannwerkzeug am Hauptschlitten angeordnet ist, läßt sich mit Hilfe des Überlagerungsantriebes die Streckkraft während des Bie­ gevorganges, d. h. während der laufenden Produktion feinregeln. Dadurch werden optimale Qualitätsergebnisse auch an dem Biegeprofil selbst erzielt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Überlagerungsantrieb am Hauptschlitten angeord­ net ist und einen quer zu den Bewegungen des Biege- und des Zusatzschlittens bewegbaren Schiebekeil aufweist, der mit einem programmgesteuerten Antrieb gekoppelt ist. Der Schiebekeil ermöglicht eine äußerst feinfühlige Re­ gelung der Streckkraft, da der Hauptschlitten während des Biegevorganges stets nur um sehr geringe Strecken bewegt werden muß. Für die Bewegung des Hauptschlittens gegenüber dem Biegeschlitten steht die gesamte Länge der Schrägfläche des Schiebekeils zur Verfügung. Die Strecke für die Verschiebung des Hauptschlittens ergibt sich aus dem Schrägungswinkel der Schrägfläche. Je kleiner der Schrägungswinkel ist, je geringer ist auch die Strecke, um die der Hauptschlitten bewegt wird. Da der Überlage­ rungsantrieb am Hauptschlitten angeordnet ist, folgt er insgesamt der Bewegung des Hauptschlittens, so daß Ge­ lenke oder sonstige Bauteile entfallen können.

Der gesteuerte Antrieb ist zweckmäßig eine Kolben-Zylin­ der-Einheit, vorzugsweise in Form eines Hydraulikzylin­ ders. Solche Bauteile sind handelsüblich zu beziehen und sehr robust. Außerdem lassen sie sich in einfachster Weise steuern oder regeln. Nach einem wesentlichen Merk­ mal der Erfindung ist der Überlagerungsantrieb außerhalb der Wirklinie der Profilstreckkraft angeordnet. Dadurch wird in einfachster Weise Raum für zusätzlich benötigte, aber räumlich gebundene Komponenten, wie z. B. Auswerfer und dergleichen geschaffen. Ferner ist es möglich, zur Erhöhung der Streckkraft zusätzliche Getriebe oder ähn­ liche Baueinheiten ohne Platzprobleme unterzubringen.

Nach Beendigung des Biegeprozesses ist es üblich, das Biegeprofil und die Maschine langsam und kontrolliert zu entspannen. Dazu ist es nach dem Erfindungsvorschlag möglich, durch den Überlagerungsantrieb den Biegeschlit­ ten feinfühlig zu verfahren.

Eine konstruktiv besonders einfache Lösung für die Ver­ fahrbarkeit des Biegeschlittens wird erreicht, indem der Schiebekeil sich mit seiner Schrägfläche an der der Bie­ geplatte abgewandten Stirnfläche des Biegeschlittens ab­ stützt, wobei sich die gegenüberliegende gerade Fläche des Schiebekeils an einem ortsfesten Widerlager des Hauptschlittens abstützt.

Die Konstruktion wird noch weiter vereinfacht, wenn die Kurvensteuerung des Biegeschlittens aus einer ortsfe­ sten, entsprechend der Kontur des gebogenen Stabes aus­ gelegten Steuerkurve und einer am Biegeschlitten ortsfest, jedoch drehbar gelagerten Kurvenrolle besteht. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 7 und 8.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend noch näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Biegevorrichtung in ei­ ner perspektivischen Darstellung und

Fig. 2 die Biegevorrichtung in einer Explosivdar­ stellung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte als Ganzes mit 10 bezeichnete Biegevorrichtung bildet Teil eines Streckerturmes und ist mit einem Biegeschlitten 11 ausgerü­ stet, der mittels einer Kurvensteuerung in einer hori­ zontalen Ebene geradlinig bzw. linear bewegbar ist. Die Kurvensteuerung besteht im wesentlichen aus einer Kur­ venrolle 12 und einer Steuerkurve 13. Die Kurvenrolle 12 ist drehbar jedoch unverschieblich auf dem Biegeschlit­ ten 11 gelagert. Der Biegeschlitten 11 ist auf einem in gleicher Richtung und in gleicher Ebene bewegbaren Hauptschlitten 14 angeordnet. Die Bewegungen des Biege­ schlittens 11 und des Hauptschlittens 14 sind jedoch un­ abhängig voneinander. Der Hauptschlitten 14 ist mit zwei Führungsleisten 15′, 16′ für den Biegeschlitten 11 ausgerüstet. Ferner ist der Hauptschlitten 14 mit einem programmgesteuerten, vorzugsweise CNC-gesteuerten Über­ lagerungsantrieb 17 ausgestattet. Der Überlagerungsan­ trieb 17 besteht aus einer Kolben-Zylinder-Einheit 18 in Form eines Hydraulikzylinders und einem mit der Kolben­ stange gekoppelten Schiebekeil 19. Die Bewegung der Kol­ benstange der Kolben-Zylinder-Einheit 18 und somit auch die des Schiebekeils 19 verläuft quer zu den Bewegungs­ richtungen des Biegeschlittens 11 und des Hauptschlit­ tens 14. Die Schrägfläche 19′ des Schiebekeils 19 stützt sich an dem Stirnende des Biegeschlittens 11 ab, die der Steuerkurve 13 abgewandt liegt. Die gegenüberliegende gerade Fläche des Schiebekeils 19 stützt sich an einem Widerlager 20 ab, das fest auf dem Hauptschlitten 14 an­ gebracht ist. An dem Hauptschlitten ist außerdem ein nicht näher erläutertes Spannwerkzeug 21 angebracht, das im Abstand zur Steuerkurve 13 steht. Dieser Abstand er­ gibt sich aus der Biegelänge des Profilstabes 22. Das Spannwerkzeug 21 kann in nicht näher dargestellter Weise kardanisch gelagert sein, d. h. innerhalb eines gewissen Schwenkbereiches ist es um nicht genauer definierte Ach­ sen in mehreren Ebenen schwenkbar.

Der Hauptschlitten 14 ist auf einem Schwenkarm 23 ver­ schiebbar gelagert, um die durch das Bezugszeichen 24 gekennzeichnete Achse schwenkbar ist. Er ist an einem Quadratstahlabschnitt 25 fest angebracht, der seiner­ seits auf einer nicht dargestellten Welle drehbar gela­ gert ist.

Der Schwenkarm 23 besteht aus einem Profilstahl mit T-förmigem Querschnitt. Der Hauptschlitten 14 besteht aus einem Oberteil und einem Unterteil. Das Unterteil be­ steht wiederum aus zwei Führungsleisten 15, 16, die den Schwenkarm umgreifen. Das Oberteil des Hauptschlittens 14 ist eine ebene Platte. Der Biegeschlitten 11 besteht im wesentlichen aus einem Flachstahlprofilabschnitt.

Das Biegewerkzeug besteht im wesentlichen aus einer ortsfesten, horizontal angeordneten Biegeplatte 26 und einem Biegeschuh 27. Der Biegeschuh 27 wird von einer Kolben-Zylinder-Einheit 28 bewegt, so daß der zu biegen­ de Profilstab 22, der ein Hohlprofilstab sein kann, zwi­ schen der Biegeplatte 26 und dem Biegeschuh 27 eingespannt werden kann. In nicht dargestellter Weise folgt der Biegeschuh 27 der Schwenkbewegung des Biege­ schlittens 11 und des Hauptschlittens 14. Im dargestell­ ten Ausführungsbeispiel werden der Biegeschlitten 11, und der Hauptschlitten 14 zum Biegen des Hohlprofilsta­ bes 22 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, wie durch den Pfeil 29 angedeutet ist. Die linearen Bewegungen des Biegeschlittens 11 und des Hauptschlittens 14 sind durch die beiden Doppelpfeile 30 und 31 gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Biegevorrichtung hat unter anderem die Funktion, die Streckkraft "feinzukorrigieren". Beim Biegen des Hohlprofilstabes 22 dreht sich der Schwenkarm 23 um die Schwenkachse 24. Dabei überträgt die Kurven­ rolle 12 die durch die Steuerkurve 13 vorgegebene Nor­ malstreckung auf den Hauptschlitten 14. Diese Streckungswerte können durch Ansteuern des Überlagerungsan­ triebes 17 entsprechend korrigiert an den Hauptschlitten 14 und somit an das Spannwerkzeug 21 weitergeleitet wer­ den.

Der Biegeschuh 27 umfährt beim Biegen die Biegeplatte 26 des Biegewerkzeuges. Dabei befindet er sich immer an der Stelle des Profilstabes 22, die momentan verformt wird.

Mit dem zuvor beschriebenen Aufbau ist es möglich, einer kurvengesteuerten Normalstreckung eine programmgesteuer­ te, z. B. eine CNC-gesteuerte Bewegung zu überlagern. An­ stelle der Kolben-Zylinder-Einheit 18 könnten andere elektro- oder hydromechanische Antriebe verwendet wer­ den. Aus den Figuren ergibt sich, daß die Steuerkurve 13 direkt unterhalb der Biegeplatte 26 liegt.

Claims (8)

1. Biegevorrichtung für Profilstäbe als Teil eines Streckerturmes mit einem Biegewerkzeug, das im we­ sentlichen eine Biegeplatte, einen damit zusammenwir­ kenden Biegeschuh, ein Spannwerkzeug für den der Bie­ geplatte abgewandten Endbereich des Profilstabes so­ wie einen um eine Achse schwenkbaren, auf einem Hauptschlitten gelagerten Biegeschlitten aufweist, der mittels einer Kurvensteuerung gegenüber der Bie­ geplatte bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Biegeschlitten (11) und das Spannwerk­ zeug (21) ein programmgesteuerter Überlagerungsan­ trieb (17) geschaltet ist, derart, daß der Biege­ schlitten (11) gegenüber dem Hauptschlitten (14) eine sowohl in positiver als auch negativer Spannkraft­ richtung wirkende Feineinstellung zuläßt.

2. Biegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Überlagerungsantrieb (17) am Haupt­ schlitten (14) angeordnet ist und einen quer zu den Bewegungen des Biege- und des Hauptschlittens (11, 14) bewegbaren Schiebekeil (19) aufweist, der mit ei­ nem programmgesteuerten Antrieb antriebstechnisch ge­ koppelt ist.

3. Biegevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der programmgesteuerte Antrieb eine Kolben-Zylinder-Einheit (18) vorzugsweise in Form ei­ nes Hydraulikzylinders ist.

4. Biegevorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlagerungsantrieb (17) außerhalb der Wirklinie der Profilstreckkraft angeordnet ist.

5. Biegevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Schiebekeil (19) mit seiner Schrägfläche an der der Biegeplatte (26) abgewandten Stirnfläche des Biegeschlittens (11) abstützt, und daß die gegenüberliegende gerade Fläche des Schiebe­ keils (19) sich an einem ortsfesten Widerlager (20) des Hauptschlittens (14) abstützt.

6. Biegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurvensteuerung des Biegeschlittens (11) aus einer ortsfesten, entsprechend der Kontur des gebogenen Profilstabes (22) ausgelegten Steuer­ kurve (13) und einer am Biegeschlitten (11) ortsfest, jedoch drehbar gelagerten Kurvenrolle (12) besteht.

7. Biegevorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (13) unterhalb und in einem geringen Abstand oder direkt unterhalb der Biegeplatte (26) angeordnet ist.

8. Biegevorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeschlitten (11) aus einem Flachstahlabschnitt gebildet und in zwei seitlichen Führungsleisten (15′, 16′) geführt ist, die fest mit dem Hauptschlitten (14) verbunden sind und an dessen Oberseite angeord­ net sind.