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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Abkantpresse mit einem pneumatischen
Stellsystem zum schnellen Spannen bzw. Klemmfeststellen, Lösen, Entnehmen
und Auswechseln von Abkantpressenwerkzeugen.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Für ein Kaltformen
von Blech-Werkstücken durch
Biegen werden üblicherweise
so genannte "Abkantpressen" (oder auch "Gesenkbiegemaschinen") verwendet, die
entsprechend geformte Paare von Werkzeugen (Stempel und Matrizen
benutzen. Bei diesen Maschinen erfordern verschiedene Bearbeitungsschritte
ein häufiges
Auswechseln oder ein seitliches Verschieben der Werkzeuge. Diese
Bedienungsschritte werden gewöhnlich
entweder vollständig
von Hand ausgeführt,
wobei lange Pausen erforderlich sind, um zahlreiche Bolzen für modulare
Einheiten zu lösen
und dann wieder zu befestigen, um die Werkzeuge einzuspannen, oder
mit Hilfe von Einspann/Abspann-Systemen für die modularen Einheiten mit
automatischer hydraulischer oder pneumatischer Betätigung.
Wenn die Stempelspitze, die der Biegungsachse gegenüberliegt,
sich nicht auf der Achse des Stempelmitnehmers befindet, der den Stempel
am Läufer
der Presse festklemmt, ist die Verwendung eines Adapters oder von
Zwischenstufenmodulen, als "Verlängerungen" oder "Zwischenstücke" bezeichnet, erforderlich,
die als den Stempel verlängernde
Elemente wirksam werden.
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Ein
bekanntes pneumatisches/hydraulisches Stellsystem für eine Einspannvorrichtung
für Biegewerkzeuge
ist in dem Dokument
DE
33 47 529 A1 beschrieben. Die Einspannvorrichtung weist
einen vertikalen Kanal auf, der Fluid unter Druck von einem horizontalen
Fluidversorgungskanal aufnimmt und das selbe Fluid an eine Pneumatik/Hydraulik-Zylinder-Stempelspanneinheit
liefert. Der vertikale Kanal enthält ein Ventil, das dafür ausgelegt
ist, dass es den Strom des Fluids in einen Kanal, der direkt zu dem
Zylinder führt,
unterbricht. Jedes Werkzeug muss einen Mitnehmer mit einem besonderen
Hohlraum haben, der das Entfernen des Werkzeugs nur dann zulässt, wenn
eine Stange, die das Öffnen
und Schließen
des Ventils steuert, in der geschlossenen Stellung ist, wodurch
eine zusätzliche
Verriegelung des Werkzeugs verwirklicht wird. Außerdem lässt das Ventil ein individuelles
Einspannen/Abspannen eines Werkzeugs zu, ohne den Einspann/Abspann-Zustand
der anderen Werkzeuge zu beeinflussen.
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Weitere
bekannte pneumatische Stellsysteme für ein Schnellspannen von Werkzeugen
sind in dem Europäischen
Patent
EP 0 754 506
B1 , das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart,
in der italienischen Patentanmeldung Nr. MI 98A 001 084 und in der
Verkaufsdruckschrift "Quick
tool change on press brakes" der
Firma Teda s.r.l. mit Sitz in Piacenza, Italien, beschrieben.
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Diese
bekannten Systeme setzen modulare Werkzeug-Einspann/Abspann-Einheiten
voraus, die Stempel-Spannbacken und Stellglieder aufweisen, die
durch Pneumatikzylinder angetrieben werden, die durch Kanäle im Körper der
Zwischenstücke
und durch Rohre, die zwischen den Zwischenstücken jedes Paares nebeneinander
angeordneter Zwischenstücke
verlaufen, gespeist werden. Diese Rohre können druckluftdicht in den
oben erwähnten
Hohlräumen
verlaufen, derart, dass sie eine begrenzte Querbewegung der Zwischenstücke längs der
Vorderseite der Presse zulassen, bevor sie festgeklemmt werden.
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Diese
Systeme bereiten keine besonderen Probleme, wenn die an der Presse
auszuführenden Arbeiten
kein Entfernen der Zwischenstücke
erfordern. wenn jedoch dieses Entfernen er forderlich ist, muss zusammen
mit den Zwischenstücken
jedes Paar der oben erwähnten
Rohre, die in die Zwischenstücke
eingefügt
sind, entfernt werden und dann anstelle jedes entfernten Zwischenstücks und
jedes entfernten Paares Rohre ein Rohr ausreichender Länge eingebaut
werden. Diese Arbeitsgänge
des Ausbaus und des Austauschs haben einen Zeitverlust zur Folge.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Der
Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Abkantpresse
mit einem pneumatischen Stellsystem für ein Schnellspannen von Werkzeugen,
das keine Rohre für
eine Zuführung von
Fluid unter Druck, die zwischen den Zwischenstücken verlaufen, benötigen wird
und das ein schnelles Entfernen der Zwischenstücke ermöglichen wird. Ein weiterer
Zweck des Systems ist, eine Installation von Stempeln, die keine
Zwischenstücke benötigen, oder
eine Installation von Zwischenstücken
für ein
manuelles Klemmfeststellen des Stempelmitnehmers an dem Zwischenstück zu ermöglichen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Abkantpresse mit einem pneumatischen
Stellsystem zum Schnellspannen von Werkzeugen, bei der es Reihen
von Stempeln und Matrizen sowie modulare Einheiten gibt, die Zwischenstücke und
Spannbacken für
die Zwischenstücke
sowie Backen zum Spannen bzw. Klemmfeststellen von Stempeln umfassen,
wobei die Letzteren durch Stellantriebe betätigt werden, die durch Pneumatikzylinder
angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass
- a)
es in den Zwischenstücken
und in den Backen, welche die Zwischenstücke an dem Läufer der Presse
festklemmen, Kanäle
gibt, um den Kraftantriebszylinder mit dem Fluid unter Druck zu speisen;
- b) die Kanäle
zu zwei Löchern
mit Öffnungen
führen,
die genau entgegengesetzt an den einander gegenüberliegenden Oberflächen jedes
Paares aus Zwischenstücken
und zugehöriger
Spannbacke münden;
- c) in die Speiseleitung für
Fluid unter Druck zu jedem Zwischenstück ein Ventil eingefügt ist,
das dafür
ausgelegt ist, dass es den Strom des Fluids zu dem Zwischenstück unterbricht.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Zur
besseren Erläuterung
der neuartigen Prinzipien der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile
sind nachstehend mögliche
Ausführungsformen davon
anhand der beigefügten
Zeichnung als nichteinschränkende
Beispiele beschrieben.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht von Arbeitsstationen einer Abkantpresse bekannten
Typs mit einer pneumatischen Schnellspannung von Werkzeugen;
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2 eine
Querschnittdarstellung einer Bearbeitungsstation (oberer Teil) von 1;
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3 die
Arbeitsstation von 1 ohne die oberen Werkzeuge
der mittleren Station;
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4 eine
Querschnittdarstellung eines Zwischenstücks, des Stempels und der Zwischenstück-Spannbacken
gemäß einer
Ausführungsform des
Schnellspannsystems der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
Ansicht von rechts der Backe 14 von 4;
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5a eine
vergrößerte Darstellung
einer Einzelheit von 5;
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6 eine
Ansicht von links des Zwischenstücks 13 und
der Backe 29 von 4; und
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7 bis 9a Querschnittdarstellungen der
Bauteile 5, 13 und 14 von 4 gemäß zweier Varianten
des Ventils 22 derselben Figur.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1, 2 und 3 beziehen
sich auf ein bekanntes Werkzeug-Schnell-Einspann/Abspann-System
mit pneumatischer Betätigung
vom in den weiter oben erwähnten
Dokumenten beschriebenen Typ.
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In 1 stellen
die verschiedenen Teile Folgendes dar:
- 1. Matrizen,
- 2. Stempel,
- 3. Zwischenstücke,
- 4. manuelle Spannbacken zum Festklemmen der Zwischenstücke am Läufer 5 der
Presse,
- 6. pneumatisch betätigte
Backen, die den Stempelmitnehmer an den Zwischenstücken festklemmen,
- 7. Rohre (in gestrichelten Linien gezeigt) für die Zuführung von Fluid unter Druck,
die zwischen den Zwischenstücken
verlaufen, und
- 8. ein Loch, um die Zwischenstücke mit Fluid unter Druck zu
versorgen.
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2 (4 der
oben erwähnten
italienischen Patentanmeldung Nr. MI 98A 001 084 entsprechend) zeigt
einen Querschnitt des pneumatischen Stempel-Spannsystems von 1.
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Gemäß diesem
System betätigt
das Fluid unter Druck, beispielsweise Luft, den Pneumatikzylinder 9 (in
dem Zwischenstückkörper ausgeführt) durch
den Kanal 8' und
die Rohrleitung 10. Wenn das Fluid unter Druck kommt, bewegt
sich der Kolben 11 des Pneumatikzylinders nach rechts und
be wirkt das Klemmen der Backe 6' gegen den Mitnehmer des Stempels 2'.
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3 zeigt
den Fall, in dem die Presse von 1 ein Entfernen
eines Stempels (des mittleren in der Figur) und des zugehörigen Zwischenstücks erfordert,
um ein spezielles Biegen zu ermöglichen.
In diesem Fall müssen
zusammen mit dem mittleren Zwischenstück die zwei Rohre, die Fluid
unter Druck zuführen
und das Zwischenstück
mit jenen daneben verbinden, entfernt werden und dann die zwei Rohre durch
ein einziges Rohr 12 ersetzt werden, um die Verbindung
der Zwischenstücke 3' und 3'' wiederherzustellen.
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4, 5 und 6 zeigen
ein pneumatisches System zum schnellen Einspannen und Abspannen,
Entnehmen und Auswechseln von Werkzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Dieses
System zeigt die folgenden Hauptmerkmale:
- a)
In jedem Zwischenstück 13 und
in der zugehörigen
Backe 14 zum Klemmfeststellen des Zwischenstücks am Läufer 5 der
Presse gibt es Kanäle 15 und 16,
die den Kraftantriebszylinder 9, der das Festklemmen des
Mitnehmers 18 des Stempels gegen das Zwischenstück bewerkstelligt,
mit Fluid unter Druck speisen.
- b) Die oben erwähnten
Kanäle
führen
zu einem Loch 19 bzw. 20, das an der Oberfläche, die
dem Zwischenstück
und der Spannbacke gegenüberliegt,
mündet.
- c) An einer der zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen und
speziell an der Backenoberfläche
mündet
das zugehörige
Loch 20 in eine Nut 21, die horizontal in der
Oberfläche
verläuft
und auf derselben Ebene wie das Loch 19 angeordnet ist,
das an der gegenüberliegenden
Zwischenstückoberfläche mündet, und
- d) in die Speiseleitung für
Fluid unter Druck zu jedem Zwischenstück ist ein Ventil 22 eingefügt, das
dafür ausgelegt
ist, dass es den Strom des Fluids zu dem Zwischenstück unterbricht.
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Wie
in 5 (Ansicht von rechts der Backe 14) gezeigt
ist, erfordert das System, das zum Zuführen von Fluid unter Druck
in dem Kanal 16 benutzt wird, eine serielle Speisung der
Spannbacken 14 der Zwischenstücke durch Rohre 23,
die jeweils ein Paar nebeneinander liegender Backen verbinden. Diese Art
der Speisung ist nicht bindend, da ganz offensichtlich eine nicht
serielle, aber unabhängige
Speisung des Kanals 16 jeder Backe vorgesehen sein kann.
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In
derselben Figur bezeichnet das Bezugszeichen 24 die Löcher, in
welche die Schrauben 24' zum
Klemmfeststellen der Backe eingesetzt sind, und 25 bezeichnet
zwei Löcher,
in denen Federn untergebracht sind, die das Bestreben haben, die
Backe von dem Läufer 5 zurückzuziehen.
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5 und 5a (wobei
die letztere Figur eine vergrößerte Ansicht
des Teils von 5 zeigt, der die geradlinige
Nut 21 umfasst) zeigen außerdem an der Innenfläche der
Backe eine Ringnut, in welche eine Dichtung 26 (Gummi oder
ein anderes, ähnliches
Material) eingefügt
ist, die dafür
ausgelegt ist, dass sie ein Abdichten des Fluids unter Druck sicherstellt,
wenn die Backe 14 gegen das Zwischenstück festgeklemmt ist.
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6 (eine
Ansicht von links des Zwischenstücks 13 und
der Backe 29), zeigt den Weg, dem der Kanal 15 folgt,
um Fluid unter Druck (das am Loch 19 eintritt) bis zu der
Kammer 27 des Pneumatikzylinders 9 zu befördern.
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In
derselben Figur bezeichnet 28 die Löcher zum Einsetzen der Stifte 28', die ein Klemmfeststellen
(bei einer horizontalen Schwenkbewegung) der Backe 29 ermöglichen.
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7 bis 9a zeigen
die Gebrauchseignung der Nut 21 sowie zwei verschiedene
Möglichkeiten,
um das Ventil 22 von 4 zu schaffen.
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Die
Version von 7 und 7a (wobei
die letztere Figur eine vergrößerte Darstellung
des Teils von 7 ist, der mit einem Strichlinien-Kreis
umgeben ist) betrifft eine Ausführungsform
des Ventils 22 des manuell betätigten Typs. In dieser Figur
ist das Ventil im offenen Zustand gezeigt. Es umfasst eine zylindrische
Kammer 37, die koaxial zur Achse des Lochs 20 angeordnet
ist und einen Durchmesser aufweist, der größer als jener des Lochs ist.
Außerdem umfasst
es einen elastischen Dichtring 30, der am untersten Teil
der Kammer angeordnet ist, und einen kleinen Zylinder 31,
der nahe dem Ende einer Schraube 32 befestigt ist, um gegen
den Ring 30 gepresst oder von diesem zurückgezogen
werden zu können,
indem die Schraube angezogen oder gelöst wird.
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7a zeigt
den Zylinder 31 vom Ring 30 beabstandet, um das
Ausströmen
des Fluids unter Druck aus dem Loch 20 in die Nut 21,
das Loch 19 und den Kanal 15 zu ermöglichen,
und das resultierende Klemmfeststellen der Backe 29 (4).
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Um
dieses Klemmfeststellen zu gewährleisten,
ist es nicht erforderlich, dass das Loch 19 der Unterkante
des Lochs 20 genau gegenüberliegt, sondern es genügt, dass
es irgendeinem Punkt der Nut 21 gegenüberliegt (siehe 5 und 5a).
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Dies
ermöglicht,
dem Zwischenstück
an der Vorderseite der Presse verschiedene Positionen innerhalb
eines Variabilitätsbereiches,
der gleich der Länge
der Nut 21 ist, zuzuweisen.
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Um
die Presse unter Betriebsbedingungen zu benutzen, die jenen von 3 ähnlich sind,
d.h. mit einem oder mehreren deinstallierten Zwischenstücken, genügt es, die
Schraube 32 von Hand anzuziehen, bis sie mittels des Zylinders 31 Druck
auf den Dichtring 30 ausübt. Dadurch wird der Strom
der Flüssigkeit
unter Druck zu dem Loch 20 unterbrochen, die Backe 24 kann
von Hand gelöst
werden, und das Zwischenstück 13 kann
entnommen werden, ohne dass bei dem nachfolgenden Anlaufen der Presse
ein Auslecken des Fluids unter Druck aus dem Loch 20 hervorgerufen
wird.
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Der
geschlossene Zustand des Ventils 22 lässt nicht nur eine Entnahme
des Zwischenstücks zu,
sondern ermöglicht
auch die Verwendung von herkömmlichen
Zwischenstücken
(ohne Innenkanal) oder von Stempeln, die keine Zwischenstücke benötigen. In
der Tat verhält
sich in diesen Fällen
die Backe 14 wie eine herkömmliche Backe, und ein Betrieb bei
pneumatischer Einstellung der anderen Positionen der Presse wird
nicht beeinträchtigt,
da durch das Verschließen
des Lochs 20 ein Abfallen des Fluiddrucks verhindert wird.
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8 und 8a zeigen
eine zweite Version des Ventils 32 und im Besonderen ein
Ventil mit automatischer Betätigung.
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Das
Ventil ist abermals wie jenes von 7 und 7a aufgebaut,
nur dass der Zylinder 31' frei die
Kammer 37 durchqueren kann und durch eine Feder 40 zur
Rechten gepresst wird. Die Stange 41, an welcher der Zylinder 31' befestigt ist,
hat ein rechtes Ende, das in der geschlossenen Stellung des Ventils (Zylinder 31' durch die Feder
gegen den Ring 30 gepresst) aus dem Loch 20 hervortritt,
während
dasselbe Ende, wenn es in eine Höhe
mit der Austrittskante des Lochs gebracht wird, das Ventil in die
geöffnete Stellung
(8a) versetzt.
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Dementsprechend
wird dann, wenn die Klemmfeststellschrauben 24' der Backe 14 gelöst sind,
die Backe von dem Zwischen stück 13 abgezogen,
und das Ventil schließt
automatisch. Sobald die Backe 14 wieder gegen das Zwischenstück 13 geklemmt
wird, wird das Ende der Stange 41 in dem Loch 20 vorangetrieben
und die Luftzuführung
wird automatisch wiederhergestellt.
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Dieses
automatische Öffnungs-
und Schließsystem
des Ventils 22 erfordert die Verwendung einer ausgeklügelten Vorrichtung,
wenn gewünscht
ist, die Backe 14 zum Spannen bzw. Klemmfeststellen von herkömmlichen
Zwischenstücken
oder von Stempeln, die keine Zwischenstücke benötigen, zu benutzen. Allerdings
ist es in diesem Fall erforderlich, eine Betätigung des Ventils durch diese
Werkzeuge zu vermeiden. Dies kann sichergestellt werden, indem ein
Vorsprung 42 nahe der Dichtung 26 und eine entsprechende
Aussparung (Stufe 43 in 8a) in
dem Zwischenstück
mit Kanal vorgesehen werden. Diese Vorrichtung hat die Wirkung,
dass eine Betätigung des
Ventils durch die Zwischenstücke
gemäß der vorliegenden
Erfindung ermöglicht
wird und wenn herkömmliche
Zwischenstücke
oder Stempel, die keine Zwischenstücke benötigen, benutzt werden, eine
Betätigung
unterbunden wird. In der Tat verhindert in dem letzteren Fall, der
in 9 und 9a veranschaulicht ist, der
Vorsprung 42 eine Betätigung
des Ventils durch das Werkzeug, woran die Backe 14 festgeklemmt
ist, und somit ist das Ventil immer in der geschlossenen Stellung.
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Selbstverständlich können innerhalb
des Rahmes der nachstehenden Ansprüche zahlreiche Abänderungen,
Anpassungen, Varianten und Ersetzungen von Elementen durch andere,
die hinsichtlich der Funktion gleichwertig sind, an den oben beispielhaft
beschriebenen Ausführungsformen
vorgenommen werden.
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Die
Varianten könnten
beispielsweise die Nut 21 betreffen, die durch eine ähnliche
Nut ersetzt sein könnte
oder von einer ähnlichen
Nut begleitet sein könnte,
die sich an dem Zwischenstück 13 in
Höhe des
Lochs 19 befindet. Außerdem
könnte
diese Nut fehlen, wenn keine Querbewegung der Zwischenstücke vorgesehen
ist.
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Weitere
Varianten könnten
das Abschaltventil in Bezug auf seine baulichen Merkmale betreffen, wobei
seine Position nicht unbedingt nahe dem Loch 20 oder in
der Zwischenstück-Spannbacke ist. Diese Möglichkeit
einer anderen Position gilt insbesondere für das handbetätigte Ventil
mit unabhängiger
Speisung jeder Backe.