EP0106298A2

EP0106298A2 - Schwenkbiegemaschine

Info

Publication number: EP0106298A2
Application number: EP83110085A
Authority: EP
Inventors: Jorgen Schiöler Andersen
Original assignee: MASKINFABRIKEN CIDAN AS
Current assignee: MASKINFABRIKEN CIDAN AS
Priority date: 1982-10-11
Filing date: 1983-10-08
Publication date: 1984-04-25
Also published as: EP0106298B1; DK448382A; DE3368212D1; ATE24129T1; DK148470C; EP0106298A3; DK148470B; US4594867A

Abstract

Schwenkbiegemaschine, insbesondere zum Biegen und Abkanten von Blechen, mit auswechselbaren Biegeleisten (3), von denen jede eine anders gestaltete Biegekante (8) aufweist und mit mehreren Schaltern (11) zusammenwirkt, von denen jeweils ein bestimmter Schalter einer Biegeleiste zugordnet und einem zweiten Schalter (13) von mehreren, in Reihe geschalteten Schaltern (13) parallel geschaltet ist, die von einem mit der Biegewange (4) gekoppelten Betätigungselement (14, 15) geöffnet werden und den Biegewangenantrieb unabhängig von der sonstigen Steuerung der Maschine bei derjenigen Winkelstellung unterbrechen, die dem mit der jeweils verwendeten Biegeleiste (3) zu erzielenden Biegewinkel entspricht, um Beschädigungen des Werkstückes und der Maschine bei Überbiegungen zu vermeiden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwenkbiegemaschine, insbesondere zum Biegen und Abkanten von Blechen, bei der eine Biegewange gegen einen vorstehenden Rand des zwischen einer Unterwange und einer Klemmwange eingespannten Bleches geschwenkt wird. Eine derartige Blechbiegemaschine ist beispielsweise in der DE-AS 1 076 608 beschrieben. Die Biegewange kann von Elektromotoren angetrieben oder hydraulisch bewegt werden.
Um verschiedene Biegungen durchführen zu können, ist die Klemmwange gewöhnlich mit untereinander austauschbaren Biegeleisten versehen, deren Profilierungen scharfe Biegungen von beispielsweise 135⁰ oder runde Biegungen bis zu 180° zulassen, was bedeutet, daß die Biegewange ebenfalls in der Lage sein muß, um 180° zu schwenken.
Um den Biegewinkel in Übereinstimmung mit einem bestimmten Arbeitsplan einstellen zu können, werden die Schwenkbiegemaschinen gewöhnlich mit programmierbaren Elementen versehen, die den Strom für die Antriebsmotoren abschalten oder die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit zu dem die Biegewange betätigenden Hydraulikzylinder unterbrechen. Diese Teile können, wie dies in der weiter oben erwähnten Veröffentlichung vorgeschlagen wird, von Scheiben oder Rollen mit von Hand einstellbarem Nockenvorsprung gebildet werden, die mit Kontaktschienen so zusammenwirken, daß sie einen elektrischen Schalter betätigen, wenn sie von der Biegewange entsprechend einem gewünschten Winkel eine Strecke weit bewegt werden. Bei jeder Bearbeitung werden diese Scheiben oder Rollen einen Schritt weitergedreht, so daß der neue Vorsprung die Bewegung der Biegewange abschaltet.
Die Winkelbewegung der Biegewange kann natürlich auch elektronisch gesteuert werden. Die elektronische Einwirkung auf Winkelbewegungen nach einem Eingangsprogramm ist wohl bekannt und braucht hier nicht näher beschrieben zu werden.
Gleichviel, ob die Eingabe für die Maschine auf die eine oder andere Weise durchgeführt wird, kann es notwendig werden, das Arbeitsprogramm außer Funktion zu setzen, Wenn die Maschine nach dem Abschalten der automatischen Betriebsweise unbeabsichtigt auf einen Biegewinkel eingestellt ist, der größer ist als dies die Biegeleiste zuläßt, kann dies zu einer Beschädigung der Maschine führen. Der gleiche Fall kann eintreten, wenn das eingegebene Arbeitsprogramm und die verwendete Biegeleiste nicht übereinstimmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, Betätigungselemente für eine Schwenkbiegemaschine anzugeben, die sowohl eine Fehlprogrammierung als auch eine falsche Wirkungsweise verhindern, so daß eine Schwenkbewegung der Biegewange über den von einer gegebenen Biegeleiste bestimmten Grenzwinkel hinaus nicht möglich ist.
Nach der Erfindung sind die auswechselbaren Biegeleisten so ausgebildet, daß sie mit einem Satz von Steuerelementen zusammenwirken können, die mit der Klemmwange weitgehend fest verbunden sind, um das Steuerschema im Steuerkreis für den Antrieb der Biegewange derart in Wirkung zu setzen, daß der maximal zulässige Biegewinkel der Biegewange bestimmt wird, wenn die genannte Biegeleiste verwendet wird.
Die Erfindung kann auf verschiedenen Wegen realisiert werden. Am hinteren Rand der Biegeleiste kann ein Vorsprung oder besser eine Ausnehmung vorgesehen sein, und diese Vorsprünge oder Ausnehmungen betätigen dann eine oder mehrere von Schalterreihen, die an der Klemmwange befestigt sind. Ein Teil der Hinterkante der Biegeschiene kann als Betätigungsglied zum Betätigen von Hebeln eines Systems von hydraulischen Ventilen ausgebildet sein oder in der Biegeleiste kann eine Platte aus Isoliermaterial eingebettet sein, welche Kontaktstücke trägt, die mit entsprechenden Kontaktstücken in der Klemmwange zusammenwirken. Der Code kann eine Einzelauswahl eines einzelnen elektrischen und hydraulischen Kerns sein oder er kann eine Abstimmung einer Kombination von Kernen sein. Die Anzahl der Codes muß natürlich der Anzahl der verschiedenen Biegeleisten entsprechen. Wenn es nur zwei Arten von Leisten gibt, genügt das Öffnen und Schließen eines einzelnen Stromkreises, um den größtzulässigen Biegewinkel für jede der beiden Leisten festzulegen. Mit drei Schaltkreisen können beispielsweise acht Winkel festgelegt werden. Binärcodes sind in erster Linie und meistens dann wichtig, wenn die Blechbiegemaschine elektronisch bdätigt wird. Durch An-legen einer Spannung an eine Kombination von Kanälen, die zu der elektronischen Steuereinrichtung führen, kann die Spannungskombination in einen Steuerbefehl umgewandelt werden, der verhindert, daß ein bestimmter Biegewinkel überschritten wird, obgleich das eingegebene Programm einen Steuerbefehl hierzu gibt.
Die größte Sicherheit gegen Betriebsfehler wird durch Verwendung eines geschlossenen Steuerkreises erreicht, der unabhängig von der automatischen und/oder handbetätigten Steuerung die Energiezufuhr zum Antrieb der Biegemaschine abschaltet. Bei diesem geschlossenen Steuerkreis sind mehrere, in Reihe geschaltete Schalter vorgesehen, die getrennt oder aufeinanderfolgend von einem Element geöffnet werden, das synchron mit der Biegeleiste bewegt wird. Hierbei sind die einzelnen Schalter, mit Ausnahme des letzten in den Reihen, mit einem oder mehreren Schaltern parallel geschaltet, die mit der Markierung auf einer oder mehreren der Leisten zusammenwirken. Der signalfreie Strom in dem geschlossenen Stromkreis wird abgeschaltet, wenn die Biegewange um einen so großen Winkel geschwenkt ist, daß das Element, welches die Schalter öffnet, den Kontakt erreicht, dessen parallel geschalteter Kontakt an der Markierung der zur Zeit an der Klemmwange befestigten Biegeleiste geöffnet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Beispielen näher erläutert ist. Es zeigt:

Fig. 1 die hauptsächlichen Teile einer Blechbiegemaschine nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Flußdiagramm für den Steuerkreis der Blechbiegemaschine nach der Erfindung,
Fig. 3 eine Ausführungsform führungsform einer Klemmwange mit einer Biegeleiste nach der Erfindung im Teilquerschnitt und vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 die gleiche Klemmwange wie in Fig. 3, die jedoch mit einer anderen Biegeschiene versehen ist und
Fig. 5 eine praktische Ausführungsform der im Flußdiagramm nach Fig. 2 dargestellten Schaltvorrichtung.

In Fig. 1 sind die Umrisse der einzelnen Teile einer Schwenkbiegemaschine, soweit diese für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind, in strichierten Linien angedeutet, so wie sie sich von einer Stirnseite der Maschine aus darstellen. Mit 1 ist eine am Maschinenrahmen befestigte Unterwange bezeichnet, 2 bezeichnet eine Klemmwange, die von Hand oder automatisch, z.B. hydraulisch auf- und abbewegt werden kann, um die Öffnung zum Einführen und Befestigen des Bleches während des Bearbeitungsvorganges zu schaffen.
Die Klemmwange ist mit einer auswechselbaren Biegeschiene oder Biegeleiste 3 versehen. Die Konstruktion dieser Biegeleiste 3 ist für die Erfindung wesentlich und wird deshalb unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 der Zeichnungen näher beschrieben, die einen Teil der Klemmwange und die Biegeleiste in einem vergrößerten Maßstab zeigen.
Mit 4 ist eine Biegewange bezeichnet, die um eine Achse schwenken oder sich drehen kann, die durch den Mittelpunkt des Kreises 5 in Fig. 1 definiert ist. Die Biegewange kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch geschwenkt werden. Der Antriebsmechanismus ist nicht Teil der Erfindung und wird deshalb hier nicht näher beschrieben. Er kann der weiter oben erwähnten DE-AS 1 076 608 etnommen werden, die sich mit einer hydraulisch angetriebenen Schwenkbiegemaschine befaßt. Hier ist für den Fachmann klar, daß der in dieser Veröffentlichung dargestellte Zahnstangentrieb beispielsweise durch ein Schneckengetriebe ersetzt werden kann, das von einem Elektromotor angetrieben wird.
In den Fig. 3 und 4 ist die in Fig. 1 erkennbare Klemmwange 2 im Querschnitt in vergrößertem Maßstab dargestellt, so daß die für die Erfindung wesentlichen Konstruktionseinzelheiten klar erkennbar sind. Die Klemmwange hat einen massiven vorderen Randbalken 6, der an einem Blechrahmen 7 angeschweißt ist. Der vordere Randbalken trägt die Biegeleiste 3, die bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform eine spitzwinklige Biegekante oder -nase 8 aufweist, deren obere und untere Begrenzungsflächen einen spitzen Winkel von etwa 45° einschließen und die deshalb ein Umbiegen des Randes des Bleches um maximal 135°, in Wirklichkeit jedoch etwas weniger, gestattet.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform hat die Biegeleiste 3 eine halbkreisförmig abgerundete Biegekante 8, die ein Umbiegen des Blechrandes um 180° gestattet.
Die Biegeleisten 3, von denen auch solche mit noch anders geformten Biegekanten vorgesehen sein können, sind auswechselbar am unteren Randbalken 6 der Klemmwange 2 befestigt, so daß sie untereinander ausgetauscht werden können und in der Biegemaschine Biegeleisten mit unterschiedlichen Biegekanten verwendet werden können. Der Randbalken 6 hat in seinem unteren, hinteren Bereich eine oder mehrere Aussparungen 10, in denen mehrere Schalter 11 im seitlichen Abstand voneinander angeordnet sind, deren Betätigungsglied 11a nach vorne gerichtet ist. Jeder der Schalter 11, von denen in Fig. 3 und 4 nur einer zu erkennen ist, ist einer Biegeleiste 3 zugeordnet, und es gibt in der Ausnehmung 10 ebenso viele Schalter 11 wie unterschiedlich geformte Biegeleisten zur Verfügung stehen, die wahlweise am Randbalken 6 der Klemmwange 2 befestigt werden können.
Jede Klemmleiste 3 hat an ihrem hinteren Rand einen nach hinten vorspringenden Teil 14, der in die Ausnehmung 10 des Randbalkens 6 eingreift und auf die Betätigungsglieder 11a aller Schalter 11 wirkt, die der jeweils am Randbalken 6 befestigten Biegeleiste 3 nicht zugeordnet sind (Fig. 3). An der Stelle, an der sich der der jeweiligen Biegeleiste 3 zugeordnete Schalter 11 in der Ausnehmung 10 des Randbalkens 6 befindet, hat die Biegeleiste 3 eine Ausnehmung 12, so daß das Betätigungsglied 11a dieses Schalters 11 nicht beaufschlagt wird, sondern dieser Schalter in seiner Ruhelage bleibt (Fig. 4).
Man erkennt, daß je nach Ausbildung der Schalter die Anordnung auch umgekehrt sein könnte, d.h. daß der hintere Rand der Biegeleiste nur an der Stelle des zugeordneten Schalters 11 einen Vorsprung haben könnte, um diesen zu betätigen, während die übrigen Schalter 11, welche anderen Biegeleisten zugeordnet sind, in ihrer Ruhelage bleiben.
Sinn und Zweck der Schalter und ihrer Betätigung durch den Vorsprung 14 am hinteren Rand der Biegeleisten 3 soll im folgenden durch das in Fig. 2 dargestellte Flußdiagramm und die in Fig. 5 dargestellte Schaltungsanordnung näher erläutert werden.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm für einen Stromkreis der bei einer Biegemaschine nach der Erfindung verwendet werden kann.
In einem geschlossenen Stromkreis für ein Steuerelement, das in einfacher Form ein elektromagnetischer Schalter oder ein Magnetventil sein kann, sind mehrere, in Reihe geschaltete Schalter 13 vorgesehen, die normalerweise geschlossen sind, so daß durch das Steuerelement ein Strom fließt. Jeder der Schalter 13, mit Ausnahme des letzten in der Reihe, ist mit den Kontakten von Schaltern 11 parallel geschaltet, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Diese Schalter sind geschlossen, mit Ausnahme des einen, für welchen die jeweils verwendete Biegeleiste 3 eine Ausnehmung hat. Ein Teil 14, beispielsweise eine Nockenscheibe, die sich synchron mit der Biegewange 4 während deren Schwenkbewegung dreht und deren Bewegung in Fig. 2 durch den horizontalen Pfeil 17 angedeutet ist, öffnet zunächst den ersten Kontakt 13V1, wenn die Biegewange eine Schwenkbewegung um den vorherbestimmten Winkel V1 ausgeführt hat. Danach öffnet der Nocken 15 den nächsten Kontakt 13V2, sobald die Biegewange den Biegewinkel V2 er-. reicht hat, und so fort alle weiteren Kontakte 13V3 ...n, die weiteren Biegewinkeln zugeordnet sind. Das aufeinanderfolgende Öffnen der Kontakte ist in Fig. 2 durch die senkrecht nach unten gerichteten Pfeile in der oberen Schalterkette angedeutet.
Durch das Öffnen der Kontakte 13V1 ...n wird der Stromfluß jedoch nicht unterbrochen, es sei denn, der dem jeweiligen Kontakt 13 zugeordnete, parallel geschaltete Kontakt 11 wird ebenfalls geöffnet oder der letzte Kontakt in der Reihe wird erreicht, denn solange die parallel geschalteten Kontakte 11 geschlossen sind, ist ein Stromfluß vom Kontrollorgan 18 über die parallel geschaltete untere Schalterkette 11 möglich.
Dieses Stromflußdiagramm gibt, da es ein geschlossener Kreis ist, eine größere Sicherheit aufgrund der Tatsache, daß der größte Biegewinkel, der durch die erfindungsgemäße Markierung auf der Biegeleiste bestimmt wird und bei dem hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Ausnehmung am hinteren Rand der Biegeleiste ist, im Betrieb nicht überschritten werden kann, was zu einem Schaden an der Maschine führen könnte.
In Fig. 5, die eine praktische Ausführungsform des in Fig. 2 angedeuteten Schemas zeigt, bedeuten S₁₉ S₂ und S₃ drei verschiedene Arten von Biegeleisten, mit denen Biegewinkel von 135° bzw. 160° und bzw. 180 durchgeführt werden können. Mit 14 ist eine Nockenscheibe bezeichnet, die auf der Welle der Biegewange 4 sitzt und einen einzelnen Nocken 15 trägt, welcher aufeinanderfolgend drei Schalter 13V1, 13V2 und 13V3 betätigt, die auf einem die Nockenscheibe 14 teilweise umgebenden Kreisbogen derart angeordnet sind, daß der Nocken 15 den Schalter 13V1 betätigt, wenn die Nockenscheibe 14 sich um einen Winkelbetrag von 135° gedreht hat, danach den Schalter 13V2 öffnet, wenn die Nockenscheibe eine Winkeldrehung von 160° zurückgelegt hat und den Schalter 13V3 öffnet, wenn die Nockenscheibe 14 eine Winkeldrehung von 180° ausgeführt hat.
Man erkennt aus Fig. 5, daß die in der Ausnehmung 10 des Randbalkens 6 angeordneten Schalter 11S₁ und 11S₂ über die Schalter 13V1 und 13V2 miteinander verbunden sind. Hierbei wird der Schalter 11S₁ geöffnet, wenn sich eine Biegeleiste vom Typ S₁ in der Maschine befindet, welche diesem Schalter zugeordnet ist und man erkennt, daß der Stromfluß von + nach - unterbrochen wird, wenn der Nocken 15 nach einem Schwenkwinkel von 135° den Schalter V1 öffnet, da auch der ihm parallel geschaltete Schalter 11S₁ geöffnet ist. Wird dagegen eine Biegeleiste vom Typ S₂ benutzt, deren Vorsprung am hinteren Rand an derjenigen Stelle eine Kerbe oder Ausnehmung 12 hat, an der sich der ihr zugeordnete Schalter 11S₂ befindet, wird dieser Schalter 11S₂ geöffnet, während der Schalter 11S₁ geschlossen gehalten wird, da der hintere Rand der Biegeleiste S₂ das Betätigungsglied 11a dieses Schalters 11S₂ eindrückt. Wenn in diesem Fall der Nocken 15 der Nockenscheibe 14 nach einer Winkelbewegung von 135° an dem ersten Schalter 13V1 vorbeiläuft und diesen öffnet, wird der Stromfluß durch den geschlossenen, parallel geschalteten Schalter 11S₂ erhalten. Erreicht der Nocken 15 nach einer Winkeldrehung um 160° jedoch den Schalter 13V2 und öffnet diesen, so wird der Stromfluß unterbrochen, da der dem Schalter 13V2 parallel geschaltete Schalter 11S₂ geöffnet ist.
Der hintere Rand der Biegeleiste S₃, die einen Biegewinkel von 180° gestattet, hat überhaupt keine Ausnehmung. Wenn sich diese Biegeleiste S₃ in der Maschine befindet, sind beide Schalter 11S₁ und 11S₂ geschlossen, da ihre Betätigungsgleider 11a vom hinteren Rand der Biegeleiste 3 eingedrückt werden. Der Stromkreis wird dann über diese Schalter geschlossen gehalten, auch wenn der Nocken 15 an den Schaltern 13V1 und 13V2 vorbeiläuft und diese öffnet. Der Stromkreis wird erst dann unterbrochen, wenn der Nocken 15 nach einer Winkeldrehung der Nockenscheibe 14 um 180° den Schalter 13V3 öffnet. Wenn sich also die Biägeschiene S₃ in der Maschine befindet, sind beide Schalter 11S₁ und 11S₂ geschlossen und der Strom wird nur unterbrochen, wenn die Scheibe 14 einen Biegewinkel von 180° erreicht.
Die beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist einfach und wirkungsvoll, wie jedoch bereits oben erwähnt wurde, steht nichts entgegen, die Erfindung auch bei Blechbiegemaschinen zu benutzen, bei denen der gewünschte Biegewinkel automatisch durch ein elektronisches Steuersystem mit Hilfe von Eingabecodes festgelegt wird. In diesem Falle kann in einem Binärcodesystem ein Bit durch die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Ausnehmung an einer bestimmten Stelle der Biegeleiste oder durch eine Schablone mit isoliertem oder leitendem Bereich dargestellt werden. Die Biegeleisten können auch Teil eines an sich bekannten Codeumwandlers sein, wenn einem Teil ihres hinteren Randes ein Schlüsselprofil gegeben wird, welches beim Einschieben der Leiste in die Biegemaschine mehrere, in der Klemmwange angeordnete verschiebbare Stangen einstellt und die durch Verschieben in an sich bekannter Weise einer von mehreren Querstangen eine Verschiebung gestatten.

Claims

1. Schwenkbiegemaschine, bei der ein Blech zwischen einer Unterwange (1) und einer Klemmwange (2) mit auswechselbaren Biegeleisten (3) befestigt und die Biegung mit einer Biegewange durchgeführt wird, die mit Hilfe einer Schwenkbewegung gegen den vorstehenden Teil des Bleches gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbaren Biegeleisten (3) so ausgebildet sind, daß sie mit einem Satz von Steuerelementen zusammenwirken, die in der Klemmwange (2) insbesondere fest angeordnet sind, um das Steuermuster im Steuerkreislauf für den Antrieb der Biegewange (4) derart einzurichten, daß der maximal zulässige Biegewinkel der Biegewange (4) festgelegt wird, wenn die genannte Biegeleiste (3) verwendet wird.

2. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeleiste (3) mit Vorsprüngen oder Ausnehmungen (12) versehen ist, die mit den Steuerelementen zusammenwirken und daß die Steuerelemente auf der Klemmwange (2) von einem Satz elektrischer Schalter (11) oder von Umschaltkontakten gebildet werden, die durch die Vorsprünge oder Ausnehmungen in der Biegeleiste betätigt werder oder unbetätigt bleiben.

3. Schwenkbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Biegeleiste eine Platte aus Isoliermaterial montiert ist, welche Kontaktstücke trägt, die mit entsprechenden Kontaktstücken in den Steuerelementen zusammenwirken.

4. Schwenkbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewange (4) hydraulisch angetrieben wird und daß ein Teil des hinteren Randes der Biegeleisten als Schlüsselkante ausgebildet ist, welche ein Stabsystem betätigt, welches die Steuerschablone für die Hydraulikventile im Hydrauliksystem bestimmt.

5. Schwenkbiegemaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis ein geschlossener Kreis ist, der die Bewegung der Biegewange (4) unterbricht, wenn der keine Signale tragende Stromkreis abgeschaltet wird und daß in dem geschlossenen Steuerkreis mehrere, in Reihe geschaltete Schalter (13) angeordnet sind, die einzeln oder aufeinanderfolgend von einem Betätigungselement geöffnet werden, das sich synchron mit der Biegewange (4) bewegt und daß alle Schalter (13), mit Ausnahme des letzten Schalters der Reihe, mit ihren jeweiligen Steuerelementen parallel geschaltet sind, die als elektrische Kontaktvorrichtungen ausgebildet sind, welche von den Leisten (3) betätigt werden.

6. Schwenkbiegemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil, welches die in Reihe miteinander verbundenen Schalter (13) öffnet, eine Nockenscheibe (14) ist, die unmittelbar auf der Welle der Biegewange (4) befestigt ist und daß die in Reihe miteinander verbundenen Schalter (13) in einem Abstand um die Nockenscheibe (14) herum angeordnet sind, der den größten Schwenkwinkeln entspricht, die in Verbindung mit den verschiedenen Biegeleistentypen (3) zugelassen sind.