DE9213532U1

DE9213532U1 - Biegevorrichtung zum Biegen von Blechteilen

Info

Publication number: DE9213532U1
Application number: DE9213532U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2002-10-08

Description

KÖNIG & PETRA

Patentanwälte · European Patent Attorneys

Dipl.-Phys. Dr. Beate König

Rolf Haberstock Dipl.-Ing. Elke Petra

Rheinhöhe 14

8000 München 2 D-7897 Küssaberg 1 Seidlstraße 25

Telefon (0 89)59 8916

Telefax (0 89) 52 43 44

21. Oktober 1992 34-145 Kö-pf

BIEGEVORRICHTUNG ZUM BIEGEN VON BLECHTEILEN

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Umformtechnik. Sie betrifft eine Biegevorrichtung zum Biegen von Blechteilen, welche Biegevorrichtung wenigstens ein Biegewerkzeug mit einer einzelnen, drehbar gelagerten, prismatischen Biegewelle umfasst, die eine in Längsrichtung verlaufende Biegefläche oder Biegekerbe aufweist.

Eine solche Biegevorrichtung ist z.B. aus der Druckschrift US-A-4,434,644 bekannt.

STAND DER TECHNIK

Für das Abkanten von Blechen werden seit langem drehbar gelagerte Biegewellen verwendet, die das zu biegende Blech im Kantenbereich beim Biegevorgang abstützen. Durch die drehbare Lagerung der Wellen wird dabei gewährleistet, dass sich die unterstützenden Flächen auf den Wellen dem Blech beim jeweiligen Biegewinkel in optimaler Weise anpassen. Dadurch wird verhindert, dass die Biegewerkzeuge - wie dies bei

feststehenden Stempeln üblich ist - unerwünschte Biegespuren und Eindrücke im gebogenen Blech hinterlassen.

Generell werden zwei verschiedene Arten von Biegewellen verwendet: Bei der einen Art sind die Biegewellen jeweils auf einer Seite abgeflacht (siehe z.B. die Druckschrift EP-Al-O 155 228). In diesem Fall werden zwei direkt nebeneinander angeordnete Biegewellen benötigt, um einen einzige Kante in das Blech zu biegen.

Bei der anderen Art, wie sie in der eingangs genannten Druckschrift beschrieben ist, haben die Biegewellen auf einer Seite eine in Längsrichtung der Welle verlaufende, im wesentlichen V-förmige (mit einem Winkel von z.B. kleiner 90') bzw. rechtwinklige Biegekerbe. In diesem Fall wird jede Biegewelle für sich genommen für das Biegen einer Kante eingesetzt, so dass bei zwei in einem Abstand voneinander angeordneten Biegewellen das zu biegende Blech U-förmig, d.h. mit zwei Kanten gebogen wird.

Die Biegewellen sind in beiden Fällen üblicherweise unabhängig voneinander drehbar. Entsprechend ist für jede der Wellen ein eigener Rückstellmechanismus vorgesehen, der im Falle der US-A-4,434,644 einen senkrecht in die Welle eingesetzten Stift umfasst, an dessen äusserem Ende eine Rückholfeder angreift und ein entsprechendes Drehmoment ausübt. Ein solcher Rückstellmechanismus erfordert jedoch nicht nur eine präzise, zusätzliche Bearbeitung der Biegewelle, sondern ist auch kompliziert und in der Anwendung unflexibel, weil die Biegewelle (wegen der festen Anordnung des Stiftes) in Richtung der Wellenlängsachse nicht verschoben werden kann.

Auf der anderen Seite ist für eine Gesenkbiegevorrichtung mit einem Paar einfach abgeflachter Biegewellen bereits vorgeschlagen worden (EP-Al-O 379 886), die Drehbewegung der beiden Biegewellen durch geeignete Mittel wie z.B. eine mit

beiden Wellen in Eingriff stehende, gemeinsame Zahnstange zu synchronisieren und die Wellen gemeinsam zurückzustellen. Eine solche gemeinsame Rückstellung ist jedoch nur möglich, wenn die beiden Biegewellen eine feste Zuordnung zueinander haben, was zu erheblichen Einschränkungen hinsichtlich der damit realisierbaren Biegevorgänge führt.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Biegevorrichtung mit drehbaren Biegewellen zu schaffen, die flexibel in der Anwendung ist und bei der Biegewellen aus Stangenmaterial ohne weitere Nachbearbeitung eingesetzt werden können.

Die Aufgabe wird bei einer Biegevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Biegewelle zu ihrer Rückstellung zumindest auf einem Teil ihres Umfangs als Zahnrad ausgebildet ist, dass der als Zahnrad ausgebildete Teil in eine entsprechend ausgebildete und quer zur Wellenlängsachse verschiebbar angeordnete Zahnstange eingreift, und dass die Zahnstange mittels eines Rückstellmechanismus mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist.

Die Kopplung zwischen Biegewelle und Rückstellmechanismus über eine Verzahnung und die Zuordnung eines eigenen Rückstellmechanismus zu jeder einzelnen Biegewelle ermöglicht es, prismatische Biegewellen mit angeformten Zähnen ohne jede weitere Nachbearbeitung einzusetzen, was die Werkzeugkosten erheblich verringert. Da jede einzelne Biegewelle unabhängig arbeiten kann, können die einzelnen Biegewerkzeuge paarweise oder in grösserer Zahl beliebig miteinander kombiniert werden, um die verschiedenen denkbaren Biegevorgänge (einfaches Abkanten, U-förmiges Biegen, Z-förmiges Biegen etc.) zu verwirklichen.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Biegewelle mit ihrem als Zahnrad ausgebildeten Umfangsteil aus einem stranggepressten Material besteht. Da in diesem Fall die komplette Biegewelle in einem einzigen Vorgang hergestellt wird, reduzieren sich die Werkzeugkosten weiter.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Biegen von im wesentlichen U-förmigen Blechteilen zwei Biegewerkzeuge verwendet werden, welche jeweils eine Biegewelle mit Biegekerbe aufweisen, und dass die beiden Biegewerkzeuge spiegelbildlich zueinander angeordnet sind. Da die einzelnen Biegewerkzeuge einen eigenen Rückstellmechanismus aufweisen, lassen sich mit der gleichen Anordnung durch Aenderung des Abstandes zwischen den einzelnen Biegewerkzeugen unterschiedliche Breiten des zu biegenden U-Profils realisieren.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich schliesslich dadurch aus, dass zum Biegen von im wesentlichen Z-förmigen Blechteilen zwei Biegewerkzeuge verwendet werden, welche jeweils eine Biegewelle mit Biegekerbe aufweisen, und dass die beiden Biegewerkzeuge um 180" zueinander gedreht angeordnet sind. Hierdurch lassen sich entsprechend der vorangegangenen Ausführungsform Z-förmige Profile mit unterschiedlichen Schenke Hängen herstellen.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Biegewerkzeugs nach der Erfindung mit Biegekerbe in der Biegewelle;

Fig. 2 ein Fig. 1 entsprechendes Ausführungsbeispiel mit einer Biegefläche in der Biegewelle;

Fig. 3 die Kombination zweier Biegewerkzeuge nach Fig. 1 zur Herstellung von U-förmigen Profilen; und

Fig. 4 die Kombination zweier Biegewerkzeuge nach Fig. 1 zur Herstellung von Z-förmigen Profilen.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In den Figuren 1 und 2 sind bevorzugte Ausführungsbeispiele für einzelne Biegewerkzeuge nach der Erfindung dargestellt. Die beiden Beispiele unterscheiden sich im wesentlichen nur durch die spezielle Ausgestaltung der verwendeten Biegewelle. Das Biegewerkzeug 1 der Fig. 1 umfasst zwei miteinander fest verbundene Blöcke, den Lagerblock 3 und den Federblock 2. Im Lagerblock 3 ist eine prismatische Biegewelle 4 in einer entsprechenden Ausnehmung um die Wellenachse drehbar gelagert. Die Biegewelle 4 ragt mit einem Teil oben aus dem Lagerblock 3 heraus und weist dort eine an sich bekannte V-förmige Biegekerbe 10 auf. Die Biegewelle 4 ist auf einem Teil ihres Umfangs ausserhalb der Biegekerbe 10 als Zahnrad ausgebildet und zwar vorzugsweise so, dass die Zähne durch in Längsrichtung der Biegewelle 4 verlaufende Nuten gebildet werden.

Der als Zahnrad ausgebildete Teil der Biegewelle 4 dient der automatischen Rückstellung der Biegewelle aus der in Fig. 1 gezeigten Endposition in die vor dem Biegevorgang einzunehmende Anfangsposition. Zu diesem Zweck ist unterhalb der Ausnehmung, welche zur Lagerung der Biegewelle 4

verwendet wird, im Lagerblock 3 eine in einer Zahnstangenführung 6 quer zur Wellenachse verschiebbare Zahnstange 5 vorgesehen, die mit dem als Zahnrad ausgebildeten Teil der Biegewelle 4 in Eingriff steht. Dreht sich bei dieser Konfiguration die Biegewelle 4 im Uhrzeigersinn, wird die Zahnstange 5 nach links verschoben. Bei entgegengesetztem Drehsinn der Biegewelle 4 verschiebt sich die Zahnstange 5 entsprechend nach rechts.

Um die für die Rückstellung notwendige Rückstellkraft zu erzeugen, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einer an die Zahnstangenführung 6 anschliessenden Bohrung im Federblock 2 eine Rückstellfeder 8, vorzugsweise in Form einer Spiralfeder, vorgesehen. Die Rückstellfeder 8 stützt sich mit ihrem der Zahnstange 5 zugewandten Ende an einem Absatz 7 ab, welcher an der Zahnstange 5 angeformt ist. Auf der anderen Seite erfolgt die Abstützung auf der Vorderseite einer Vorspannschraube 9, welche zur Einstellung der Vorspannung mehr oder weniger tief in eine entsprechende Gewindebohrung im Federblock 2 eingeschraubt werden kann. Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung anstelle der Rückstellfeder auch ein anderer Rückstellmechanismus, beispielsweise in Form eines hydraulisch arbeitenden Rückstellzylinders, vorgesehen werden

Der beschriebene Aufbau hat den Vorteil, dass alle Teile der Rückstelleinrichtung sehr leicht zugänglich und damit auswechselbar sind. Darüber hinaus kann ohne Ausbau der Rückstelleinrichtung die Biegewelle 4 ausgetauscht werden, so dass es auf sehr einfache Weise möglich ist, Biegewellen unterschiedlicher Länge zu verwenden oder Rückstelleinrichtungen auf Biegewellen an verschiedenen Stellen aufzuschieben oder in beliebiger Weise hintereinander entlang einer Biegewelle anzuordnen. Schliesslich gibt diese Art der Rückstellung die Möglichkeit, standardisiertes Stangenmaterial für die Biegewelle 4 zu verwenden, welches besonders einfach und kostengünstig mittels eines

Strangpressverfahrens in einem einzigen Vorgang mit Biegekerbe und Zahnradteil hergestellt werden kann.

Das in Fig. 1 dargestellte Biegewerkzeug hat ein Gehäuse, welches - wie bereits beschrieben - aus einem Federblock 2 und einem Lagerblock 3 zusammengesetzt ist. Obgleich diese Art des Gehäuses wegen der vereinfachten Herstellung und Zugänglichkeit von Vorteil ist, ist es im Rahmen der Erfindung durchaus denkbar, anstelle der beiden Blöcke 2 und 3 einen einzigen Block zu verwenden, der die Biegewelle 4 und den zugehörigen Rückstellmechanismus aufnimmt. Weiterhin ist es auch denkbar, die Zahnstange 5 anstelle der auf Druck beanspruchten Rückstellfeder 8 mit einer auf der anderen Seite angeordneten, auf Zug beanspruchten Feder auszurüsten. Schliesslich kann für die Zahnstange 5 anstelle der in Fig. dargestellten horizontalen auch eine vertikale oder schräge Lage in Betracht kommen.

Die Erfindung ist nicht auf die in Fig. 1 dargestellte Art von Biegewellen beschränkt, sondern kann mit den gleichen Vorteilen auch für Biegewellen gemäss Fig. 2 verwendet werden: Das Biegewerkzeug aus Fig. 2 hat hinsichtlich des Rückstellmechanismus weitgehend den gleichen Aufbau, wie das Biegewerkzeug aus Fig. 1. Der Unterschied besteht darin, dass die Biegewelle 4 anstelle der V-förmigen Biegekerbe 10 eine ebene Biegefläche 11 aufweist. Während das Biegewerkzeug 1 aus Fig. 1 aufgrund der speziellen Ausgestaltung der Biegekerbe 10 für sich genommen bereits eine 90'-Kante in ein Blechteil biegen kann, werden für einen solchen Biegevorgang zwei Biegewerkzeuge der in Fig. 2 gezeigten Art benötigt. Paarweise Kombinationen solcher Biegewellen sind im übrigen grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, so dass deren Arbeitsweise hier nicht näher erläutert zu werden braucht.

Die besonderen Vorteile der Einzelrückstellung jeder Biegewelle kommen dann zum Tragen, wenn in einer

Biegevorrichtung gemäss Fig. 3 oder 4 zwei Biegewerkzeuge zusammenwirken, um Blechteile mit komplizierteren Profilformen zu biegen. Die in Fig. 3 dargestellte Konfiguration ist für das Biegen von U-förmigen Profilen vorgesehen: Zu diesem Zweck sind zwei spiegelbildlich identische Biegewerkzeuge la und Ib nebeneinander auf einer gemeinsamen Werkzeughalterung 14 mittels nicht dargestellter Befestigungsschrauben befestigt. Jedes Biegewerkzeug umfasst für sich genommen dieselben Bauteile wie das Werkzeug aus Fig. 1. Entsprechend sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet und für die beiden Biegewerkzeuge la und Ib durch den Zusatz "a" bzw. "b" unterschieden. Wenn ein ursprünglich flaches Blech 12 mittels eines angepassten Biegestempels 13 in Richtung der Biegewellen 4a und 4b auf die Biegewerkzeuge la und Ib gepresst wird, dreht sich unter dem ausgeübten Druck die eine Biegewelle 4a im Uhrzeigersinn, die andere Biegewelle 4b entgegen dem Uhrzeigersinn. Das Blech 12 wird so in die in Fig. 3 dargestellte U-Form gebogen. Die beiden Rückstellmechanismen gewährleisten beim Biegen eine gleichmässige Anlage des Bleches 12 an den Biegekerben der Biegewellen und stellen die Biegewellen 4a und 4b nach dem Herausnehmen des gebogenen Bleches 12 in ihre Ausgangslage zurück. Sollen Profile anderer Breite hergestellt werden, können die beiden Biegewerkzeuge la und Ib von der Werkzeughalterung 14 gelöst, entsprechend der neuen Breite gegeneinander versetzt, und anschliessend wieder fixiert werden.

Die in Fig. 4 gezeigte Kombination zweier Biegewerkzeuge ist zum Biegen Z-förmiger Profile vorgesehen. Zu diesem Zweck sind die beiden Biegewerkzeuge so angeordnet, dass sie durch eine Drehung um 180' auseinander hervorgehen. Jedes Biegewerkzeug la und Ib ist auf einer zugehörigen Werkzeughalterung 14a bzw. 14b befestigt. Die Werkzeuge können auf ihren Halterungen in vertikaler Richtung gegeneinander bewegt werden. In horizontaler Richtung sind sie gerade soweit voneinander beabstandet, wie es der Dicke

des zu biegenden Bleches 12 entspricht (bei der Darstellung in Fig. 4 ist dieser Abstand allerdings aus Gründen der Uebersichtlichkeit grosser gewählt).

Auch hier ist eine Aenderung der zu biegenden Profilbreite möglich, wenn die Biegewerkzeuge la und Ib gegeneinander verschoben und die entstehenden Zwischenräume durch zusätzliche Blöcke ausgefüllt werden, welche an die Lagerblöcke 3a und 3b seitlich anschliessen und in ihrer Höhe mit deren Oberkante abschliessen.

Wie bereits erwähnt, können die Biegewerkzeuge nach der Erfindung nicht nur paarweise miteinander kombiniert werden, um einzelne U- oder Z-förmige Profile zu biegen, sondern es kann eine grössere Anzahl von Biegewerkzeugen zu einer Vorrichtung zusammengefasst werden, um Blechteile mit komplizierteren Querschnittsformen in einem Biegevorgang herzustellen.

Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung eine einfach aufgebaute, flexibel handhabbare Biegevorrichtung, die ohne weitere Nachbearbeitung mit Biegewellen aus Stangenmaterial bestückt werden kann und in der Umformtechnik vielseitig einsetzbar ist.

Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen:

Bei einer Biegevorrichtung zum Biegen von Blechteilen, welche Biegevorrichtung wenigstens ein Biegewerkzeug (1) mit einer einzelnen, drehbar gelagerten, prismatischen Biegewelle (4) umfasst, die eine in Längsrichtung verlaufende Biegefläche oder Biegekerbe (10) aufweist, werden eine grosse Flexibilität in der Anwendung und die Möglichkeit, Biegewellen aus Stangenmaterial ohne weitere Nachbearbeitung einsetzen zu können, dadurch erreicht, dass die Biegewelle (4) zu ihrer Rückstellung zumindest auf einem Teil ihres Umfangs als Zahnrad ausgebildet ist, dass der als Zahnrad ausgebildete Teil in eine entsprechend ausgebildete und quer zur Wellenlängsachse verschiebbar angeordnete Zahnstange (5)

eingreift, und dass die Zahnstange (5) mittels einer Rückstellvorrichtung, insbesondere einer Rückstellfeder (8' mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist.

BEZEICHNUNGSLISTE

l;la,b	Biegewerkzeug
2;2a,b	Federblock
3;3a,b	Lagerblock
4;4a,b	Biegewelle
5;5a,b	Zahnstange
6;6a,b	Zahnstangenführung
7;7a,b	Absatz
8;8a,b	Rückstellfeder
9;9a,b	Vorspannschraube
10	Biegekerbe
11	Biegefläche
12	Blech
13	Biegestempel
14;14a,b	Werkzeughalterung

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Biegevorrichtung zum Biegen von Blechteilen, welche Biegevorrichtung wenigstens ein Biegewerkzeug (1; la,b) mit einer einzelnen, drehbar gelagerten, prismatischen Biegewelle (4; 4a,b) umfasst, die eine in Längsrichtung verlaufende Biegefläche (11) oder Biegekerbe (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewelle (4; 4a,b) zu ihrer Rückstellung zumindest auf einem Teil ihres Umfangs als Zahnrad ausgebildet ist, dass der als Zahnrad ausgebildete Teil in eine entsprechend ausgebildete und quer zur Wellenlängsachse verschiebbar angeordnete Zahnstange (5; 5a,b) eingreift, und dass die Zahnstange (5; 5a,b) mittels eines Rückstellmechanismus mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist.

2. Biegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewelle (4; 4a,b) mit ihrem als Zahnrad ausgebildeten Umfangsteil aus einem stranggepressten Material besteht.

3. Biegevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Rückstellmechanismus eine Rückstellfeder (8; 8a,b), insbesondere in Form einer Spiralfeder, verwendet wird.

4. Biegevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung einer Vorspannung der Rückstellfeder (8; 8a,b) eine Vorspannschraube (9; 9a,b) vorgesehen ist.

5. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Biegen von im wesentlichen U-

förmigen Blechteilen zwei Biegewerkzeuge (la, Ib) verwendet werden, welche jeweils eine Biegewelle (4a, 4b) mit Biegekerbe (10) aufweisen, und dass die beiden Biegewerkzeuge (la, Ib) spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.

6. Biegevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewerkzeuge (la, Ib) auf einer gemeinsamen Werkzeughalterung (14) befestigt sind.

7. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Biegen von im wesentlichen Z-förmigen Blechteilen zwei Biegewerkzeuge (la, Ib) verwendet werden, welche jeweils eine Biegewelle (4a, 4b) mit Biegekerbe (10) aufweisen, und dass die beiden Biegewerkzeuge (la, Ib) um 180' zueinander gedreht angeordnet sind.

8. Biegevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewerkzeuge (la, Ib) jeweils auf einer eigenen Werkzeughalterung (14a, 14b) befestigt sind.