EP0353680B1

EP0353680B1 - Vorrichtung zum Erzeugen von Blechabkantungen durch Biegen

Info

Publication number: EP0353680B1
Application number: EP89114074A
Authority: EP
Inventors: Rolf Nagel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1989-07-29
Publication date: 1992-06-17
Anticipated expiration: 2009-07-29
Also published as: DE3826310A1; DE3826310C2; EP0353680A3; EP0353680A2; ATE77270T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Abkantungen an Werkstücken aus Blech, wobei das Werkstück zwischen zwei relativ gegeneinander bewegbaren Haltestempeln, und zwar einem unteren und einem oberen Haltestempel, einspannbar ist, wobei außer einem für Abkantungen nach unten bestimmten oberen Biegewerkzeug ein für Abkantungen nach oben bestimmtes unteres Biegewerkzeug vorgesehen ist, wobei eine im Querschnitt sich mit zwei Schenkeln zum Werkstück hin maulförmig öffnende, um eine Schwingenachse verschwenkbare Schwinge an den freien Enden ihrer beiden Schenkel je eines der beiden Biegewerkzeuge trägt und wobei an der Schwingenachse eine im wesentlichen horizontal wirkende Antriebseinrichtung, an dem einen der beiden Schenkel der Schwinge aber eine im wesentlichen vertikal wirkende Antriebseinrichtung angelenkt ist.
Mit derartigen Vorrichtungen lassen sich im Mehrschrittverfahren kompliziertere Randprofile in Bleche einformen, ohne beim Wechseln der Biegerichtung innerhalb der Kantenfolge das Werkstück wenden zu müssen. Fertigungsbeispiele sind Kühlschranktüren, Leuchtengehäuse, Verkleidungselemente für Gebäudewände und Gebäudedecken, Schaltschrankteile, Stahlmöbelteile und Regalelemente. Durch ein programmiertes Zusammenspiel der Antriebseinrichtung für im wesentlichen horizontale Werkzeugbewegungen mit der Antriebseinrichtung für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen beschreibt die Arbeitsfläche des benutzten Biegewerkzeugs eine um den zugehörigen Haltestempel herumführende Bahn, was die Werkstückoberfläche schont. Zu unterscheiden sind davon insbesondere Preßvorrichtungen, bei denen das Blech von einem Stempel in ein Gesenk gedrückt wird und die überstehenden Seitenteile des Werkstücks unfallträchtig hochschlagen.
Durch das Dokument EP 0 022 122 B1 ist bereits eine Vorrichtung der eingangs angeführten Gattung bekannt. Die beiden Antriebseinrichtungen dieser bekannten Vorrichtung zum Erzeugen von Blechabkantungen durch Biegen sind als Kurbeltriebe ausgebildet. In den Kurbeltrieb für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen ist ein Zylinder eingefügt, der zum Anstellen des jeweils anderen Biegewerkzeugs beim Wechseln der Biergerichtung betätigt wird. Ein anderer Zylinder dient dem Verlagern einer Anlenkstelle an einer Antriebsschwinge für den gemeinsamen Antrieb der beiden Kurbeltriebe. Der konstruktive Aufbau der Antriebseinrichtungen und das Programmieren der Bahnkurve des benutzten Biegewerkzeugs sind dementspreschend kompliziert. Als nachteilig erscheint es außerdem, daß die sich im Querschnitt zum Werkstück hin maulförmig öffnende Schwinge in ihrem Maul keinen Platz zum Umbiegen ausladenderer Randstreifen von Werkstücken bietet. Andereseits geht stets viel Arbeitszeit verloren, wenn innerhalb einer Kantenfolge die Biegerichtung gewechselt wird und dazu das jeweils andere Biegewerkzeug anzustellen ist.
Durch das Dokument EP-A-77314 ist eine aus einem Gestell mit zwei an je einem Träger befestigten Haltestempeln, von denen zumindest einer mit seinem Träger quer zur Einspannebene verstellbar ist, und aus wenigstens einem einerseits etwa parallel und andererseits quer zur Einspannebene bewegbar gelagerten Biegewerkzeug, das je einen antrieb für die beiden Bewegungsrichtungen aufweist und mit einem Haltestempel als Gegenwerkzeug zusammenwirkt, bestehende Vorrichtung zum Abkanten einer Blechtafel bekannt. Damit mit einfachen konstruktiven Mitteln nicht nur eine leichte Bauweise möglich ist, sondern auch ein unerwünschtes Ausbiegen der Haltestempel zufolge der während des Biegevorganges auftretenden Biegekräfte weitgehend verhindert wird, ist der etwa parallel zur Einspannebene wirksame Antrieb des Biegewerkzeuges am Träger des als Gegenwerkzeug dienenden Haltestempels abgestützt. Sofern zwei Biegewerkzeuge vorgesehen sind, damit ohne Umrüstung auf- und abwärtsgebogen werden kann, besitzt jedes Biegewerkzeug eine eigene Schwinge mit je einer Antriebseinrichtung für im wesentlichen horizontale Werkzeugbewegungen und je einer Antriebseinrichtung für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen.
Durch das Dokument EP-A-39322 ist eine Vorrichtung zum Abkanten von Blechtafeln bekannt, bei der zwei gesondert verschwenkbare und je eines der beiden Biegewerkzeuge tragende Backen vorgesehen sind. Genau genommen sind dort die Biegewerkzeuge mit Hilfe je eines Gelenkviereckes antreibbar, das zwei in einem Gestell gelagerte Kurbelarme und eine die Kurbelarme verbindende, das Biegewerkzeug tragende Koppel umfaßt und einen Stelltrieb zur Verlagerung der Anlenkstelle eines Kurbelarmes am Gestell bzw. zur Längenänderung eines Kurbelarmes aufweist. Dem ist die Aufgabe zugrundegelegt, das Biegewerkzeug entsprechend der gewünschten Werkstückform in vorteilhafter Weise gegenüber dem Gegenwerkzeug zu bewegen, um einerseits mit geringen Biegekräften das Auslangen finden zu können und andererseits eine weitgehende Freiheit hinsichtlich der Formung des Werkstückes sicherzustellen. Den Vorteilen der Lösung stehen als Nachteile insbesondere die Kompliziertheit der Gelenkvierecke und die Vielzahl der als Hydraulikzylinder ausgebildeten Antriebseinrichtungen gegenüber.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegevorrichtung der eingangs angeführten Gattung zu schaffen, die mit geringem Aufwand einerseits ein schnelles Umstellen auf das andere Biegewerkzeug ermöglicht und andererseits reichlich Platz zum Umbiegen weit ausladender Werkstückteile bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwinge in zwei um die Schwingenachse gesondert verschwenkbare, jeweils einen ihrer beiden Schenkel bildende Backen scharnierartig geteilt ist, wobei an dem anderen der beiden Schenkel bzw. der diesem entsprechenden Backe ebenfalls eine im wesentlichen vertikal wirkende Antriebseinrichtung angelenkt ist.
Damit läßt sich die Maulweite der Schwinge dem Platz anpassen, den das von den beiden Haltestempeln abstehende Werkstückteil beim Umbiegen benötigt. Bei lediglich kleinen Blechabkantungen wird die Maulweite der Schwinge verringert, so daß das Anstellen des jeweils anderen Biegewerkzeugs zum Zwecke des Wechselns der Biegerichtung nur wenig Zeit erfordert. Steht das umzubiegende Blech jedoch weit von den als Gegenwerkzeuge ausgebildeten Haltestempeln ab und ist es womöglich bereits durch wenigstens eine Abkantung zu einem sperrigen Gebilde geformt, so kann die Maulweite der Schwinge entsprechend vergrößert werden. Von den beiden Antriebseinrichtungen für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen wird in der Arbeitsphase der Biegevorrichtung nur diejenige betätigt, die an dem das zu benutzende Biegewerkzeug tragenden Backen angelenkt ist. Die Antriebseinrichtung für im wesentlichen horizontale Werkzeugbewegungen ist dagegen den beiden Backen gemeinsam. Nachdem beim schrittweisen Einformen komplizierterer Randprofile zumeist eine Abkantung dominiert und in der Kantenfolge den Abschluß bildet, ist es besonders vorteilhaft, daß sich die beiden Antriebseinrichtungen für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen auf stark unterschiedliche Maximalwege auslegen lassen. Mit der Erfindung erzielte Vorteile bestehen aber insbesondere auch darin, daß breitere Blechabkantungen und letztlich kompliziertere Randprofile gefertigt werden können und sich die Biegevorrichtung in einem vergrößerten Einsatzbereich universeller verwenden läßt.
Ein aufgrund der in den Unteransprüchen angegebenen Erfindungsausgestaltungen bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der teilweise schematischen Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt die Biegevorrichtung am Ende des Biegevorgangs für eine besonders breite Abkantung 10 in einem zwischen dem feststehenden unteren Haltestempel 11 und dem lüftbaren oberen Haltestempel 12 eingespannten Blech 13, nachdem zuvor an demselben Werkstück 13 in der entgegengesetzten Biegerichtung zwei wesentlich schmalere Abkantungen 14 und 15 gefertigt worden sind. Für die in den oberen Backen 16 und den unteren Backen 17 scharnierartig geteilte Schwinge 18 der Biegevorrichtung sind insgesamt drei Antriebseinrichtungen 19, 20 und 21 vorgesehen, von denen die Antriebseinrichtung 19 über einen Scharnierklotz 22 mit der Schwingenachse 23 verbunden ist, die Antriebseinrichtung 20 in einem auf der Oberseite des oberen Backens 16 nahe dem oberen Biegewerkzeug 24 befestigten Lagerblock 25 angelenkt ist und die Antriebseinrichtung 21 in einem auf der Unterseite des unteren Backens 17 nahe dem unteren Biegewerkzeug 26 befestigten Lagerblock 27 angelenkt ist. Dadurch, daß die drei Antriebseinrichtungen 19, 20 und 21 aus am Vorrichtungsgestell 28 schwenkbar gelagerten Hydraulikzylindern bestehen, erhält die Biegevorrichtung eine hohe Leistungskraft, eine große Flexibilität in der Steuerung der Bewegungsabläufe und einen einfachen konstruktiven Aufbau. Einen weiteren Beitrag hierzu liefert der Umstand, daß die von der Antriebseinrichtung 19 für im wesentlichen horizontale Werkzeugbewegungen mitnehmbare Schwingenachse 23 in schwenkbaren Stützlaschen 29 gelagert ist. Infolge der mit ihren unteren Enden am Vorrichtungsgestell 28 ihrerseits schwenkbar gelagerten Stützlaschen 29 wird die Schwingenachse 23 auf einem von der Horizontalen abweichenden Kreisbogen geführt.
Mit Rücksicht auf die Fertigung von besonders weit ausladenden Randprofilen, die eine dominierende Abkantung 10 aufweisen, sind die beiden Antriebseinrichtungen 20 und 21 für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen auf stark unterschiedliche Maximalwege ausgelegt. Da von den beiden Haltestempeln 11 und 12 nur der obere Haltestempel 12 lüftbar ist, ist der größere Maximalweg dem oberen Biegewerkzeug 24 zugeordnet. Zur Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus der Biegevorrichtung sind dazu als am oberen Backen 16 angelenkte Antriebseinrichtung 20 zwei koaxial aneinandergereihte Hydraulikzylinder vorgesehen, von denen der eine Hydraulikzylinder dem Arbeitsbereich des oberen Biegewerkzeugs 24 und der andere Hydraulikzylinder der individuellen Platzbemessung für die vom unteren Biegewerkzeug 26 erzeugte Abkantung 10 des Werkstücks 13 zugeordnet ist. In der Zeichnung ist der Platzbedarf des aus den Abkantungen 10, 14 und 15 bestehenden Randprofils durch die kreisbogenförmige Hüllkurve 30 veranschaulicht.
Eine andere die Fertigung besonders weit ausladender Randprofile fördernde Ausgestaltung der Biegevorrichtung besteht darin, daß die Lüftungshöhe des oberen Haltestempels 12 etwa dem Maximalweg des oberen Biegewerkzeugs 24 entspricht. Um das zwischenzeitliche Anheben des oberen Haltestempels 12 zum Zwecke des Zeitgewinns auf die jeweilige Bedarfshöhe zu beschränken, ist ein am Vorrichtungsgestell 28 fest abgestützter Hydraulikzylinder 31 vorgesehen, dessen Kolbenstange 32 am unteren Ende durch eine koaxiale Senkschraube 33 mit der dem Hydraulikzylinder 31 einen Eintauchraum 34 bietenden und ihrerseits den Haltestempel 12 tragenden Oberwange 35 verbunden ist. Der Haltestempel 12 ist als auswechselbares Gegenwerkzeug ausgebildet und in der Oberwange 35 durch einen sich in beider Längsrichtung erstreckenden Gleitstein 36 gegen ein Herausfallen gesichert. Der ebenfalls als auswechselbares Gegenwerkzeug ausgebildete untere Haltestempel 11 ist auf der sich am Vorrichtungsgestell 28 fest abstützenden Unterwange 37 festgelegt. Auch die beiden Biegewerkzeuge 24 und 26 sind zur Änderung von Länge und Querschnittsfläche je für sich auswechselbar. Sie werden an das freie Stirnende der beiden gesondert verschwenkbaren Backen 16 und 17 durch eine Paßform gesichert angeschraubt.
In Anpassung an den größeren Maximalweg des oberen Biegewerkzeugs 24 ist schließlich noch dafür gesorgt, daß die Maultiefe der Schwinge 18 etwa dem Maximalweg des oberen Biegewerkzeugs 24 entspricht. Da die einander zugekehrten Innenflächen der beiden Backen 16 und 17 in einer der gegenseitigen Berührung der beiden Biegewerkzeuge 24 und 26 nahen Stellung zueinander parallel verlaufen, können die vor dem Biegen zum Anstellen der Biegewerkzeuge 24 und 26 benötigten Zeiten äußerst klein gehalten werden, solange das schrittweise zu fertigende Randprofil keine größere Höhe erreicht. Andererseits liegt die Bedeutung der beschriebenen Biegevorrichtung aber gerade auch in dem Freiraum zur Fertigung besonders hoch aufragender Randprofile. Dieser Freiraum wird jedoch nur im Bedarfsfall geboten. Die beiden Backen 16 und 17 bilden dann mit ihren einander zugekehrten Innenflächen einen beträchtlichen Öffnungswinkel, wobei der Einfluß der Antriebseinrichtung 20 den Einfluß der Antriebseinrichtung 21 übertrifft.

Claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen von Abkantungen an Werkstücken aus Blech, wobei das Werkstück (13) zwischen zwei relativ gegeneinander bewegbaren Haltestempeln (11, 12), und zwar einem unteren und einem oberen Haltestempel, einspannbar ist, wobei außer einem für Abkantungen nach unten bestimmten oberen Biegewerkzeug (24) ein für Abkantungen nach oben bestimmtes unteres Biegewerkzeug (26) vorgesehen ist, wobei eine im Querschnitt sich mit zwei Schenkeln zum Werkstück (13) hin maulförmig öffnende, um eine Schwingenachse (23) verschwenkbare Schwinge (18) an den freien Enden ihrer beiden Schenkel je eines der beiden Biegewerkzeuge (24, 26) trägt und wobei an der Schwingenachse (23) eine im wesentlichen horizontal wirkende Antriebseinrichtung (19), an dem einen der beiden Schenkel der schwinge (18) aber eine im wesentlichen vertikal wirkende Antriebseinrichtung (21) angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (18) in zwei um die Schwingenachse (23) gesondert ver schwenkbare, jeweils einen ihrer beiden Schenkel bildende Backen (16, 17) scharnierartig geteilt ist, wobei an dem anderen der beiden Schenkel bzw. der diesem entsprechenden Backe (16) ebenfalls eine im wesentlichen vertikal wirkende Antriebseinrichtung (20) an gelenkt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen den beiden Haltestempeln (11, 12) durch den oberen Haltestempel (12) erfolgt und daß dessen Maximalweg etwa dem Maximalweg des oberen Biegewerkzeugs (24) entspricht, wobei dessen Maximalweg größer als der Maximalweg des unteren Biegewerkzeugs (26) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der beiden Backen (16, 17) etwa dem Maximalweg des oberen Biegewerkzeugs (24) entspricht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der oberen Backe (16) angelenkte Antriebseinrichtung (20) aus zwei koaxial aneinandergereihten Hydraulikzylindern besteht, von denen der eine der Arbeitsbewegung des oberen Biegewerkzeugs (24) und der andere der Platzbemessung für die Abkantungen (10) nach oben dient.