DE69805631T2

DE69805631T2 - Biegepresse für metallblech

Info

Publication number: DE69805631T2
Application number: DE69805631T
Authority: DE
Inventors: Antonio Codatto
Original assignee: Individual
Current assignee: Atlantic International Assets Sa Luxembourg Lu
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: JP2001519719A; CA2285549A1; ITTO970314A1; WO1998046380A1; EP1009557B1; ATE218075T1; EP1009557A1; US6196041B1; DE69805631D1; IT1292259B1; ES2175708T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Biegepresse für Metallblech gemäß der Präambel zu Anspruch 1.
Der Präambel zu Anspruch 1 entsprechende Anordnungen sind aus den Dokumenten US-A- 4 356 716 und US-A-4 836 004 bekannt.
Das Dokument US-A-4 356 716 beschreibt und veranschaulicht eine Biegepresse, bei der ein C-förmiger Blatthalter zum winkelförmigen Schwenken mittels eines hinteren Arms um einen Exzenterzapfen angeordnet ist. Die winkelförmigen Biegeschläge werden durch einen oder mehrere Stellglieder, die wiederum von einem Exzenterzapfen getragen werden, auf den Blatthalter übertragen.
Die Einstellung der winkelförmigen Stellung des Exzenterzapfens der Stellglieder ermöglicht eine Einstellung des Schlags des Blatthalters in einer Richtung, die im Wesentlichen zur Ebene des Metallblechs lotrecht ist, und zwar gemäß dem Schließungsgrad des Winkels, welcher der Biegung zu geben ist; die Einstellung der winkelförmigen Stellung des Exzenterzapfens, auf dem der Arm des Blatthalters angebracht ist, bewegt den Blatthalter gemäß der Dicke des zu biegenden Metallblechs und/oder dem der Biegung zu gebenden Winkel hin zum Niederhalter oder weg von ihm.
Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, dass sie ein Funktionieren der Blätter in nicht idealen Bedingungen bewirkt, da das Arbeitsblatt unter der Voraussetzung des winkelförmigen Schwenkens des Blatthalters während des Biegevorgangs nie zu sich selbst parallel bleibt, wie es jedoch wünschenswert wäre.
Die US-A-4 836 004 beschreibt und veranschaulicht eine Biegepresse, bei der ein Cförmiger Blatthalterbauteil zum Hin- und Hergleiten entlang einer Achse, die zur Ebene des Metallblechs lotrecht ist, angebracht ist und seine Rückseite mit einer Nockenoberfläche, von der sich ein zentraler Teil entlang der lotrechten Achse erstreckt und die zum Niederhalter gebogene Endteile hat, zusammenwirkt. Durch diese Anordnung funktioniert das Blatt während des Biegevorgangs immer parallel zu sich selbst und bewegt sich am Ende dieses Vorgangs in einem größeren oder geringeren Ausmaß entsprechend der Länge des Schlags, der entlang der zur Ebene des Metallblechs lotrechten Achse übertragen wird, zum Niederhalter. Dies erlaubt die Bildung von Biegungen mit Winkeln, die in einem größeren oder geringeren Ausmaß geschlossen sind. Da die Nockenoberfläche außer durch das Ersetzen der gesamten Nocke nicht modifiziert werden kann, bestehen die idealen Biegebedingungen, die mit einer gegebenen Nocke übereinstimmen, jedoch nur für Metallblech einer bestimmten Dicke.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Biegepresse des fraglichen Typs, bei der das Blatt während des Biegevorgangs immer parallel zu sich selbst bleibt, aber gemäß einem Programm, das sowohl die Dicke des zu biegenden Metallblechs als auch andere Charakteristika des Metallblechs, beispielsweise seine Verformbarkeit, in Betracht zieht, hin zum Niederhalter und weg von ihm bewegt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mittels einer wie beanspruchten Biegepresse erzielt. Durch dieses Konzept ist es möglich, eine Biegepresse herzustellen, die eine beinahe unbegrenzte Anzahl an Biegeprogrammen ausführen kann, d. h. eine beinahe unbegrenzte Anzahl an Arbeitsschlägen des Blatts im Verhältnis zum Gegenblatt, und zwar in Abhängigkeit von der Dicke und anderen Charakteristika des Metallblechs. Während dieser Schläge bleibt das Blatt wegen der Tatsache, dass seine zusammengesetzten Bewegungen gemäß nur zweier lotrechter Komponenten stattfinden, von denen eine zur Ebene des Metallblechs parallel und die andere dazu lotrecht ist, immer parallel zu sich selbst. Diese Programme können vorteilhafterweise durch nummerisch gesteuerte Stellglieder ausgeführt werden, die unter die Steuerung einer programmierbaren nummerischen Steuerungseinheit gestellt werden.
Weitere Charakteristika und Vorteile der Erfindung werden aus der Lektüre der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die anhand eines nicht einschränkenden Beispiels dargelegt ist, und zwar unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer die Erfindung verkörpernden Biegepresse ist,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht der Hauptinnenteile der Presse ist, wobei der Blatthalter gezeigt wird, als ob er durchsichtig wäre,
Fig. 3 ein Querschnitt einer der in Fig. 2 gezeigten Führungen ist,
Fig. 4 und 5 schematische Aufrissansichten von der Seite sind, die nach dem Pfeil IV der Fig. 1 herausgenommen wurden, wobei zwei aufeinanderfolgende Stufen in der Ausführung einer sogenannten positiven Biegung gezeigt werden, und
Fig. 6 und 7 schematische Ansichten sind, die jenen der Fig. 4 und 5 ähnlich sind, wobei zwei aufeinanderfolgende Stadien der Ausführung einer sogenannten negativen Biegung gezeigt werden.
Die in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform bezieht sich auf den gebräuchlichsten Fall einer Presse, bei dem der bewegliche Niederhalter der obere ist, der fixierte Niederhalter der untere ist und die Ebene des Metallblechs, das einem Biegen unterzogen wird, waagrecht ist.
Die Erfindung kann jedoch auf andere Anordnungen wie beispielsweise eine Anordnung, bei der der bewegliche Niederhalter der untere ist, oder eine Anordnung, bei der die Ebene des Metallblechs vertikal ist und sich der bewegliche Niederhalter waagrecht bewegt, angewendet werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfasst eine im Allgemeinen durch 10 angezeigte, vertikale Biegepresse einen im Allgemeinen durch 12 angezeigten, starken C-förmigen Rahmen. Eine starke Vorderplatte 14 ist auf einem oberen Vorderabschnitt des Rahmens 12 vertikal gleitbar, und ihr unterer Teil trägt einen oberen beweglichen Niederhalter 16 vom Typ, der aus Segmenten zusammengesetzt ist.
Die Details des beweglichen Niederhalters 16 sind beschrieben und veranschaulicht in einer anderen internationalen Patentanmeldung, die vom Anmelder am selben Tag für eine "Biegepresse zum Bilden von kanalförmigen Biegungen an den Kanten eines Metallblechs", eingereicht wurde, auf die Bezug genommen werden sollte. Diese andere internationale Patentanmeldung nimmt die Priorität der italienischen Patentanmeldung Nr. TO97A000315 vom 15.April, 1997 in Anspruch.
Vertikale Bewegungen nach oben und nach unten der Vorderplatte 14 und des Niederhalters 16 werden von einem oder mehreren nicht gezeigten hydraulischen Stellgliedern herbeigeführt.
Ein unterer Teil des Rahmens 12 trägt einen fixierten Niederhalter 18, mit dem der bewegliche Niederhalter 16 während der Biegevorgänge zusammenwirkt.
Ein C-förmiger Blatthalter 20 ist in der vom C-förmigen Rahmen 12 definierten Vertiefung angebracht und trägt ein Paar Biegeblätter, d. h. ein unteres Blatt 22 und ein oberes Blatt 24. Zur Bildung von Biegungen wirkt das untere Blatt 22 mit einem Gegenblatt 26 zusammen, das einen Teil des oberen beweglichen Niederhalters 16 bildet; das obere Blatt 24 wirkt zur Bildung von Biegungen mit einem Gegenblatt 28 zusammen, das einen Teil des Niederhalters 18 bildet.
Die Details der mit dem Blatthalter 20 in Verbindung stehenden Antriebs- und Führungsglieder und der Biegevorgänge sind untenstehend vollständig beschrieben.
An der Vorderseite der Presse 10 ist eine Tafel 30 zum Tragen von Metallblechen, die einem Biegen unterzogen werden. Die Tafel 30 wird vorzugsweise von einem (nicht gezeigten) Manipulator bedient.
Alle Bewegungen der Presse und ihres Manipulators werden vorzugsweise von einer nummerischen Steuerungsvorrichtung gesteuert, die herkömmlicherweise mittels einer daran hängenden "Konsole" 32 angezeigt wird.
Nunmehr wird auf die Fig. 2 und 4 bis 7 Bezug genommen, um die Führungs- und Antriebseinrichtungen für den Blatthalter 20 zu beschreiben. Ein Teil der Führungseinrichtungen wird auch in Fig. 1 gezeigt.
In den Fig. 4 bis 7 wird eine hintere Wand des Rahmens 12 durch 34 angezeigt und wird eine Rückwand des der hinteren Wand 34 zugewandten Blatthalters durch 36 angezeigt. Wie ersichtlich, ist die Rückwand 36 des Blatthalters 20 zur hinteren Wand 34 geneigt. Auf dieses Detail wird weiter untenstehend Bezug genommen.
In den Fig. 4 bis 7 wird eine waagrechte Achse, die zur waagrechten Ebene eines zwischen den Niederhaltern 16 und 18 festgeklemmten Metallblechs P parallel ist, durch Y angezeigt; eine zur Ebene des Blechs P und der Achse Y lotrechte vertikale Achse wird durch Z angezeigt.
Der Blatthalter 20 hängt an einem Paar linearer Stellglieder 38, vorzugsweise hydraulischer Stellglieder, welche wiederum am oberen Teil des Rahmens 12 hängen.
Die Stellglieder 38 werden vorzugsweise nummerisch gesteuert und im Rahmen der Steuerung durch die nummerische Steuerungsvorrichtung 32 betrieben, um Bewegungen des Blatthalters 20 gemäß einer ersten Komponente und einem zur Achse Z parallelen, zuvor ausgewählten Weg herbeizuführen.
Die Einrichtungen, die erfindungsgemäß Bewegungen des Blatthalters 20 gemäß einer zur Achse Y parallelen, zweiten Komponente herbeiführen können, um den Blatthalter hin zu den Niederhaltern 16, 18 und weg von ihnen zu bewegen, werden nunmehr beschrieben. Ein im Allgemeinen durch 40 angezeigter Schieber ist zwischen der hinteren Wand 34 des Rahmens 12 und der Rückwand 36 des Blatthalters 20 angeordnet.
Der sich entlang der gesamten Länge des Blatthalters 20 erstreckende Schieber 40 ist im Allgemeinen keilförmig mit einander gegenüberliegenden, nach oben konvergierenden aktiven Stirnseiten. Eine dieser Stirnseiten, die durch 42 angezeigt und vom Blatthalter 20 weiter weg ist, ist durch jeweilige, entlang des Blatthalters 20 verteilte vertikale Führungen 44 an die hintere Wand 34 des Rahmens 12 gekoppelt; die andere Stirnseite 46 des Schiebers 40 ist durch jeweilige, ebenso entlang des Blatthalters 20 verteilte Gleitführungen 48 an die Rückwand 36 des Blatthalters 20 gekoppelt.
Jede Führung 44 ist gebildet durch eine vertikale Führungsstange 50, die an der hinteren Wand 34 befestigt ist, und durch ein Paar Gleitstücke 52, die entlang der Stange 50 gleitbar und am Schieber 40 befestigt sind.
Überdies ist jede Führung 48 gebildet durch ein Paar ausgerichteter Stangen 54, die an der schrägen hinteren Wand 36 des Blatthalters 20 entlang einer Linie von deren maximaler Neigung befestigt sind, und durch ein Paar Gleitstücke 56, von denen jedes entlang einer jeweiligen Stange 54 gleitbar ist.
Sowohl die Führungen 44 als auch die Führungen 48 gehören vorzugsweise einem im Handel erhältlichen Typ mit umlaufenden Rollwalzen oder dergleichen, beispielsweise den von W. Schneeberger AG in Roggwil, Schweiz, hergestellten umlaufenden Walzführungen, an.
Die Struktur dieser Führungen wird im Querschnitt in Fig. 3 gezeigt, welche sich gleichermaßen auf eine Führung 44 oder eine Führung 48 bezieht. Ihre Führungsstange ist durch 50, 54 angezeigt, und eines ihrer Gleitstücke ist durch 52, 56 angezeigt. Die jeweiligen umlaufenden Gleitwalzen sind durch 58 angezeigt.
Der Blatthalter 20 hat einen starken unteren klammerartigen Fortsatz b0, der den Zylinder eines Fluids oder eines elektrischen linearen Stellglieds 62 trägt. Das Stellglied 62 wird vorzugsweise nummerisch gesteuert und im Rahmen der Steuerung durch die nummerische Steuerungsvorrichtung 32 der Fig. 1 betrieben.
Die Stange 64 des Stellglieds 62 erstreckt sich parallel zu den schrägen Führungen 48 und ist an einer Unterseite des Schiebers 40 befestigt, um die Bewegungen von letzterem im Verhältnis zum Blatthalter 20 in Richtung der schrägen Führungen 48 herbeizuführen. Obwohl die Fig. 2 nur ein Stellglied 62 zeigt, könnten mehrere Stellglieder wie 62 bereitgestellt werden, die in Übereinstimmung funktionieren und von denen jedes mit einer Führungseinheit 46, 48 in Verbindung steht.
Wie zu verstehen ist, wird unter der Annahme, dass das Stellglied 62 mit dem Schieber 40 in einer gewissen Stellung entlang der Führungen 48 verriegelt ist, die gesamte, den Blatthalter 20 und den Keil 40 umfassende Einheit als Ganzes entlang der vertikalen Führungen 44 bewegt und bleibt der Abstand der Blätter 22, 24 von den Gegenblättern 26, 28 entlang der Y-Achse unverändert, wenn die Stellglieder 38 entlang der vertikalen Achse Z bewegt werden.
Wenn andererseits die Stellglieder 38 verriegelt sind und nur das Stellglied 62 betrieben wird, bewegt sich der durch den Schieber 40 gebildete Keil sowohl entlang der vertikalen Führungen 44 als auch entlang der geneigten Führungen 48, wobei dementsprechend der Abstand zwischen den Blättern 22, 24 und den Gegenblättern 26, 28 entlang der Y-Achse verändert wird.
Der bevorzugte Winkel α zwischen den aktiven Stirnseiten 42, 46 der vom Schieber 4 gebildeten Einheit liegt in der Größenordnung von 10º.
Der Winkel α dieser Größenordnung stellt eine optimale Reversibilität des Keils sicher, wodurch ein Ergreifen der Führungen 44, 48 verhindert wird und gleichzeitig die richtigen Ausmaße der beiden Komponenten des Wegs des Blattenhalters 20 entlang der Achsen Y und Z sichergestellt werden.
Auf Basis der nummerischen Steuerungsvorrichtung 32 (oder einer gleichwertigen Vorrichtung) ist es möglich, einerseits eine Kombination von Bewegungen entlang der Achsen Y und Z zu programmieren, um sogenannte positive Biegungen wie in den Fig. 4 und 5 oder sogenannte negative Biegungen wie in den Fig. 6 und 7 auszuführen, und andererseits eine praktisch unbegrenzte Anzahl an verschiedenen Pfaden des Arbeitsblatts 22 oder 24 im Verhältnis zum jeweiligen Gegenblatt 26 oder 28 festzulegen, wobei der Winkel, der einer Biegung zu geben ist, sowie die Charakteristika des Metallblechs wie seine Dicke und Verformbarkeit in Betracht gezogen werden. Insbesondere im Fall einer positiven Biegung ist es möglich, dem unteren Blatt 22 einen spiralförmigen Pfad zu geben, und zwar mit einer Bewegung im Uhrzeigersinn zur Mitte hinsichtlich Fig. 4 und 5; im Fall einer negativen Biegung ist es möglich, das obere Blatt 24 dazu zu bringen, hinsichtlich Fig. 6 und 7 entgegen dem Uhrzeigersinn einem spiralförmigen Pfad zur Mitte zu folgen.
In jedem Fall bleibt das Blatt wegen der Tatsache, dass die Bewegung des Blatts 22 oder 24 nur zwei lotrechte Komponenten Y und Z hat, immer parallel zu sich selbst, wie zu verstehen ist.
In Fig. 4 befindet sich der Schieber 40 am Beginn der Bildung einer positiven Biegung im Verhältnis zum Blatthalter 20 in einer vollständig abgesenkten Stellung und befindet sich das Arbeitsblatt 22 in einem Maximalabstand vom jeweiligen Gegenblatt 26. In Fig. 5, welche die letzte Stufe der Bildung einer positiven Biegung mit einem spitzen Winkel zeigt, wurden nicht nur der Blatthalter 20 und sein Blatt 22 entlang der Z-Achse nach oben bewegt, sondern wurde auch der Schieber 40 im Verhältnis zum Blatthalter 20 nach oben bewegt, infolgedessen der Blatthalter 20 zu den Niederhaltern 16, 18 vorgeschoben wird, und zwar bis zu einem Punkt, an dem das Blatt 22 praktisch oberhalb des Gegenblatts 26 angeordnet ist.
Das Blatt 22 kann zwischen den beiden Bedingungen der Fig. 4 und 5 jedem geeigneten programmierten Pfad einschließlich eines spiralförmigen Pfads gefolgt sein.
In Fig. 6 befindet sich der Schieber 40 am Beginn der Bildung einer negativen Biegung wieder in einer im Verhältnis zum Blatthalter 20 vollständig abgesenkten Stellung und befindet sich das Arbeitsblatt 24 wie zuvor in einem Maximalabstand vom jeweiligen Gegenblatt 28. In Fig. 7, welche die letzte Stufe der Bildung einer negativen Biegung mit einem spitzen Winkel zeigt, wurden nicht nur der Blatthalter 20 und sein Blatt 24 entlang der Z-Achse nach unten bewegt, sondern wurde auch der Schieber 40 wiederum im Verhältnis zum Blatthalter 20 nach oben bewegt, infolgedessen der Blatthalter 20 zu den Niederhaltern 16, 18 vorgeschoben wird, und zwar bis zu einem Punkt, an dem das Blatt 24 praktisch unterhalb des Gegenblatts 28 angeordnet ist.
In diesem Fall kann auch das Blatt 24 zwischen den beiden Bedingungen der Fig. 6 und 7 jedem geeigneten programmierten Pfad einschließlich eines spiralförmigen Pfads gefolgt sein.
Obwohl eine sogenannte doppeltwirkende Biegepresse mit zwei Blatt/Gegenblattpaaren zum gezielten Funktionieren zwecks Bildung von positiven oder negativen Biegungen beschrieben und veranschaulicht wurde, kann die Erfindung auch auf eine Presse mit nur einem Blatt und nur einem Gegenblatt, die miteinander kooperieren, angewendet werden.

Claims

1. Biegepresse für Metallblech, umfassend:

- einen im Wesentlichen C-förmigen Rahmen (12) mit einem beweglichen Niederhalter (16) und einem fixierten Niederhalter (18), die zusammenwirken, um ein zu biegendes Metallblech (P) zu halten,

- einen Blatthalter (20), der im Rahmen beweglich ist und mindestens ein Biegeblatt (22, 24) aufweist,

- mindestens ein Gegenblatt (26, 28), das mit einem der Niederhalter (16, 18) in Verbindung steht und mit dem Blatt (22, 24) zusammenwirkt,

- Führungseinrichtungen (40), die zwischen dem Blatthalter (20) und dem Rahmen (12) angeordnet sind, um es zu ermöglichen, dass der Blatthalter (20) eine zusammengesetzte Bewegung ausführt, und zwar mit einer ersten Komponente entlang einer Achse (Z), lotrecht zur Ebene des von den Niederhaltern gehaltenen Metallblechs (P), und einer zweiten Komponente hin zu den Niederhaltern und weg von ihnen, und

- erste und zweite Stellglieder (38, 62), um die Bewegungen des Blatthalters (20) in Übereinstimmung mit einer zuvor ausgewählten Kombination der ersten und der zweiten Komponente und mit einem zuvor ausgewählten Weg in Richtung dieser Komponenten herbeizuführen,

dadurch gekennzeichnet, dass:

- die Führungseinrichtungen einen Schieber (40) umfassen, der entlang der Achse (Z), lotrecht zur Ebene des Metallblechs (P), verschiebbar ist und an den der Blatthalter zum Schieben entlang einer Achse, geneigt zu einer Achse (Y), die in einer zur Ebene des Metallblechs (P) lotrechten Ebene enthalten ist, gekoppelt ist,

die ersten Stellglieder (38) zwischen dem Rahmen (12) und dem Blatthalter (20) angeordnet sind und

- die zweiten Stellglieder (62) zwischen dem Schieber (40) und dem Blatthalter (20) angeordnet sind.

2. Biegepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (40) im Allgemeinen keilförmig mit einander gegenüberliegenden konvergierenden aktiven Stirnseiten ist, von denen die eine (42), die vom Blatthalter (20) weiter weg ist, durch jeweilige Gleitführungen (44) an eine hintere Wand (34) des Rahmens (12) und die andere (46) durch jeweilige Gleitführungen (48) an eine Stirnseite des Blatthalters (20), der der hinteren Wand (34) zugewandt ist, gekoppelt ist.

3. Biegepresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (44, 48) vom Typ mit umlaufenden Rollgliedern sind.

4. Biegepresse nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Führungen (44, 48) umfasst, die entlang des Blatthalters (20) verteilt sind.

5. Biegepresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Stellglieder in der Form jeweiliger nummerisch gesteuerter linearer Steilglieder (38, 62) im Rahmen der Steuerung durch eine programmierbare nummerische Steuerungseinheit (32) gegeben sind.

6. Biegepresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Niederhalter (16, 18) ein jeweiliges Gegenblatt (26, 28) aufweist und der Blatthalter (20) ein Paar Biegeblätter (22, 24), die einander in einer C-förmigen Anordnung zugewandt sind, aufweist.

7. Biegepresse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden aktiven Stirnseiten (42, 46) des keilförmigen Schiebers (40) zueinander geneigt sind, und zwar in einem Winkel (α) in der Größenordnung von 10º.

8. Biegepresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine solche Anordnung aufweist, dass die Ebene des Metallblechs (P) waagrecht ist und der bewegliche Niederhalter (16) der obere ist.