EP0353680B1 - Apparatus for producing plate flanges by bending - Google Patents
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
- B21D5/045—With a wiping movement of the bending blade
Abstract
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.The invention relates to a device for producing bevels on workpieces made of sheet metal, the workpiece being clampable between two holding punches that can be moved relative to one another, namely a lower and an upper holding punch, and in addition to an upper bending tool intended for downward bends, a for bending Lower bending tool determined above is provided, wherein a cross-sectionally swinging rocker opening with two legs towards the workpiece and pivotable about a rocker axis carries one of the two bending tools at the free ends of its two legs, and an essentially horizontally acting drive device on the rocker axis , on which one of the two legs of the rocker is articulated but a substantially vertically acting drive device.
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.With devices of this type, more complicated edge profiles can be formed in sheets in a multi-step process, without having to turn the workpiece when changing the bending direction within the edge sequence. Manufacturing examples are refrigerator doors, luminaire housings, cladding elements for building walls and ceilings, control cabinet parts, steel furniture parts and shelf elements. By means of a programmed interaction of the drive device for essentially horizontal tool movements with the drive device for essentially vertical tool movements, the working surface of the bending tool used describes a path leading around the associated holding stamp, which protects the workpiece surface. A distinction is to be made in particular between pressing devices in which the sheet is pressed into a die by a punch and the protruding side parts of the workpiece flip up accidentally.
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.A device of the type mentioned at the outset is already known from document EP 0 022 122 B1. The two drive devices of this known device for producing sheet metal bending by bending are designed as crank drives. A cylinder is inserted into the crank mechanism for essentially vertical tool movements, which cylinder is actuated to switch on the other bending tool when changing the beer direction. Another cylinder is used to move a pivot point on a drive rocker for the joint drive of the two crank drives. The structural design of the drive devices and the programming of the path curve of the bending tool used are accordingly complicated. It also appears to be disadvantageous that the rocker arm, which opens in cross-section towards the workpiece, has no space in its mouth for bending overhanging edge strips of workpieces. On the other hand, a lot of working time is always lost when the bending direction is changed within an edge sequence and the other bending tool must be used for this purpose.
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.Document EP-A-77314 describes a bending tool consisting of a frame with two holding punches, each of which is attached to a support, at least one of which can be adjusted with its support transversely to the clamping plane, and from at least one bending tool which is movable approximately parallel and on the other hand transversely to the clamping plane , which has a drive for each of the two directions of movement and interacts with a holding punch as a counter tool, known device for folding a sheet of metal. So that not only a lightweight construction is possible with simple constructional means, but also an undesired bending of the holding stamp due to the bending forces occurring during the bending process is largely prevented, the approximately parallel to the clamping plane drive of the bending tool is supported on the carrier of the holding stamp serving as a counter tool. If two bending tools are provided so that it can be bent up and down without retrofitting, each bending tool has its own rocker arm, each with a drive device for essentially horizontal tool movements and one drive device for essentially vertical tool movements.
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.From document EP-A-39322 a device for folding sheet metal is known, in which two separately pivotable jaws, each carrying one of the two bending tools, are provided. Strictly speaking, the bending tools can be driven there with the help of one quadrilateral joint, the two crank arms mounted in a frame and one bending tool connecting the crank arms comprises load-bearing coupling and has an actuator for moving the articulation point of a crank arm on the frame or for changing the length of a crank arm. This is based on the task of moving the bending tool according to the desired workpiece shape in an advantageous manner relative to the counter-tool, in order to be able to find sufficiency with low bending forces on the one hand and to ensure extensive freedom with regard to the shaping of the workpiece on the other hand. The advantages of the solution are offset in particular by the complexity of the four-bar linkages and the large number of drive devices designed as hydraulic cylinders.
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.The invention has for its object to provide a bending device of the type mentioned, which on the one hand allows a quick changeover to the other bending tool with little effort and on the other hand offers ample space for bending overhanging workpiece parts.
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.This object is achieved in that the rocker is divided in a hinge-like manner into two jaws which can be pivoted separately about the rocker axis, each forming one of its two legs, and a substantially vertically acting drive device is also articulated on the other of the two legs or the corresponding jaw is.
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.The jaw width of the swing arm can thus be adapted to the space required by the workpiece part protruding from the two holding dies when bending. With only small sheet metal bends, the jaw width of the rocker is reduced so that the other bending tool can be turned on requires little time to change the direction of bending. However, if the sheet to be bent is far from the holding dies designed as counter tools and if it is possibly already formed into a bulky structure by at least one bend, the jaw width of the rocker can be increased accordingly. Of the two drive devices for essentially vertical tool movements, only the one which is articulated to the jaws carrying the bending tool to be used is actuated in the working phase of the bending device. The drive device for essentially horizontal tool movements are common to both jaws. Since in the step-by-step molding of more complicated edge profiles mostly a bend dominates and forms the end in the sequence of edges, it is particularly advantageous that the two drive devices can be designed for substantially vertical tool movements in widely differing maximum paths. Advantages achieved with the invention are, in particular, that wider sheet metal bends and ultimately more complicated edge profiles can be produced and that the bending device can be used more universally in an enlarged area of application.
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.An exemplary embodiment of the invention which is preferred on the basis of the inventive embodiments specified in the subclaims is shown in the partially schematic drawing and is described in more detail below.
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.The drawing shows the bending device at the end of the bending process for a particularly
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.With regard to the production of particularly wide cantilevered edge profiles which have a
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.Another embodiment of the bending device which promotes the production of particularly wide cantilever profiles is that the ventilation height of the upper holding die 12 corresponds approximately to the maximum path of the
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.In adaptation to the larger maximum travel of the
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