EP0575393B1 - Blechbiegevorrichtung - Google Patents

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EP0575393B1
EP0575393B1 EP92906012A EP92906012A EP0575393B1 EP 0575393 B1 EP0575393 B1 EP 0575393B1 EP 92906012 A EP92906012 A EP 92906012A EP 92906012 A EP92906012 A EP 92906012A EP 0575393 B1 EP0575393 B1 EP 0575393B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bending
sheet
punch
punches
machine according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92906012A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0575393A1 (de
Inventor
Otto Schubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lift Verkaufsgerate-Gesellschaft Mbh
Original Assignee
Lift Verkaufsgerate-Gesellschaft Mbh
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Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/AT1991/000044 external-priority patent/WO1991013704A1/de
Application filed by Lift Verkaufsgerate-Gesellschaft Mbh filed Critical Lift Verkaufsgerate-Gesellschaft Mbh
Publication of EP0575393A1 publication Critical patent/EP0575393A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
    • B21D5/042With a rotational movement of the bending blade

Definitions

  • the invention relates to e.g. Known from US-A-3 044 526, sheet metal bending device with three punches, namely two mutually pivotably connected bending dies, which are arranged next to one another and define a sheet metal contact plane with sheet metal contact zones in the rest position, and one between a working position on the sheet metal and a retracted one Position linearly movably arranged, opposite the bending punches, two stamps are pivotally arranged and each coupled to a swivel drive, and the sheet is bent by pivoting at least one of the bending punches in the working position.
  • the best known and most widespread technique for bending sheet metal or folding is to move an upper punch against the sheet resting on a lower die, the punch pressing the sheet with the area of the bending edge to be formed into the die (cf. e.g. FR-A-2 201 973, but also US-A-2 649 128), whereby the bending of the sheet is accomplished.
  • the disadvantage here is that generally no precisely defined or sharp bending edges can be formed, that only one very specific bend, that is to say a very specific bend angle, can be produced per die, and that a considerable part of the energy applied by friction on Die is lost.
  • a bending device for already profiled sheets (WO 81/02535) in order to provide these profiled sheets with a corrugation, with an upper, up and down movable die with a stationary lower die and with oblique ones arranged on both sides in the direction their main level works diagonally up and down movable additional stamps. While the upper punch forms the corrugation in the sheet with the stationary lower punch opposite it, the two oblique punches on the side prepare the next corrugation.
  • This known bending machine is not designed and is not suitable for simple bending of a sheet with the sharpest possible bending edge.
  • the swivel bearings for the two lower punches are attached to the outside of the two end faces of the bending device, the swivel drives in the form of working cylinders also being provided on these end faces.
  • the main disadvantage of this is that the bending punches have to be made extremely solid, especially when larger machine widths (e.g. 2 m or 3 m) are desired, although it is nevertheless not possible to achieve an exact bend in the sheet metal in the area of the machine center, rather the bent sheet metal in this central area is usually even more "open” than in the area of the ends, ie the bent sheet then has a curved, convex shape when viewed over the bending length.
  • the sheet metal bending device of the type mentioned is characterized in that the two bending punches are directly connected to one another along their edges facing one another in the rest position across the width of the bending device by a hinge joint connection offset from the sheet metal contact plane, with each bending punch being located between the sheet metal contact zone and the hinge joint is provided with a recess in the bending punch, and the bending punches are equipped with detachable tool segments which are arranged next to one another over the width of the bending device and which are connected in pairs by hinge joint connections, the hinge joint connection of the bending punch being formed by the hinge joint connections of all tool segment pairs .
  • the aim should be the merely linear mobility of the counterstamp, although this is not absolutely necessary, and in order to provide a possible alternative for the sheet to be bent in the aforementioned "collision" or to continue bending after bumping against the counterstamp
  • the two bending punches are assigned independent swivel drives. With the help of the independent swivel drives, it is then possible to simply stop the one punch in the event of a collision, so that on the side of this punch, where the side of the sheet with the sheet section that has already been bent is located, the sheet is then simply held, whereas the other punch is pivoted further to bend the sheet further.
  • this asymmetrical mode of operation at least a large part of the Occurring horizontal components of the bending forces compensated via the hinge joint, so that only relatively small force components are introduced into the punch and from this into the frame.
  • a kinematically the above embodiments Equivalent, preferred in terms of the formation of the stationary part of the bending device in certain cases (for example because of the stationary fixation of one sheet metal section during bending) is further characterized in that the one bending punch is stationary and the other bending punch and the counter-punch are pivotally mounted , wherein the pivotable bending punch can be driven at twice the angular speed compared to the counter-holding punch.
  • the present bending device is suitable for particularly extreme bending work according to the articulated connection specified, and it is particularly advantageous if the counter-holding stamp is provided so as to be retractable from the bending stamps in order to enable the sheet to be folded in the last phase of the bending of the sheet.
  • the bending punch is advantageously possible for the tool segments to be held by means of a mere plug-in connection, for example a tongue and groove connection, on the side opposite the sheet metal contact zones on the bending dies, which otherwise act as tool holders .
  • the tool segment pairs are provided with their own hinge axes that are adapted to the segment length.
  • the tool segment hinge axes each protrude on one side into the hinge eyelets of the adjoining tool segment pair.
  • the tool segments are provided with separate inserts which form the sheet metal contact zones.
  • the inserts can be screwed onto the tool segments.
  • a circular toothed rail is provided as the swivel drive, which is firmly connected to the associated bending punch and which is driven by a pinion seated on a shaft.
  • the toothed rail is mounted in a circular bearing, for example a bearing groove, on a stationary bearing part. In this way, the respective bending punch can be mounted on the frame of the bending device at the same time - via the toothed rails. It is also an advantage if two separate electric motors are provided for rotatingly driving the two shafts assigned to the bending dies.
  • the present sheet metal bending device, bending machine or bending press generally designated 1, as is currently particularly preferred, has a lower frame 2, on which vertical guides 5 are provided in the front main supports 3, 4, in which an upper tool holder 9 is guided vertically up and down with a cheek- or sword-shaped counter-stamp 10 (also called upper tool or simply sword).
  • This counter-stamp 10 is preferably interchangeably attached to the tool holder 9, but could also be in one piece with it;
  • a more or less cutting-like lower bending edge 13 is provided, but other cross-sectional shapes can also be provided, depending on the bend to be produced.
  • spindle drives for example, are provided for moving the upper counter-plunger 10 up and down, as is schematically illustrated at 14 in FIG. 1.
  • These spindle drives 14 contain, for example, a spindle 16 driven by an electric drive motor, possibly via a gear and a clutch (not shown), which interacts with a spindle nut 17 connected to the tool holder 9 in order to rotate the tool holder 9 with the spindle 16 when it rotates Counterstamp 10 to move up and down in the guides 5.
  • These spindle drives 14 and further drive devices to be explained in more detail are attached to the frame 2 in a conventional manner.
  • two lower, plate-shaped or cheek-shaped bending punches 19, 20 are further provided on the frame 2.
  • These two lower bending dies 19, 20 are pivotally mounted on the frame 2 in a manner to be explained below, whereby they can be pivoted about a common pivot axis 21 (see FIGS. 5 to 7) which are to be bent in the region of the bending edge 22 to be produced Sheet 18, but slightly below it, and which, in particular, also lies in the plane 23 (FIGS. 3 and 5) of the upward and downward movement of the counter-holding die 10 defined by the guides 5, 6.
  • a drive mechanism for pivoting the lower bending dies 19, 20 around the common pivot axis 21 is a pivot mechanism which, in the present exemplary embodiment, distributed over the width of the bending device 1, contains a plurality of pivot drives in the form of rack and pinion gears indicated schematically at 24 in FIGS. 1 to 3.
  • an arc-shaped toothed rack or rail 61, 62 is in each case firmly attached to the lower region of the respective lower bending die 19 or 20, as can be seen from FIGS. 1 to 3 and also from FIGS. 8 and 9.
  • These toothed racks or segments 61, 62 mesh with shafts 27 and 28, for example of the same size, which are seated on shafts 27 and 28 which are parallel to one another and to the bending dies 19, 20.
  • the two shafts 27, 28 are each driven by one - for example electrical - Drive motor 72 or 73 - possibly via a gear, not illustrated in detail - driven, as can be seen from FIG. 1.
  • the two shafts 27, 28 extend over the entire width of the bending device 1, and they are rotatably mounted on the frame 2 on the end face and also at intermediate points, in the region of the individual rack and pinion gears, in corresponding bearing parts 75, which will be explained in more detail below.
  • each rack and pinion gear 24 there is a rack 61 and 62 and a gear 63 and 64 mounted on the corresponding shaft 27 and 28 for rotation therewith, and as already mentioned above, several such rack and pinion gears 24 are provided as swivel drives distributed over the width of the bending device 1 , so that the drive torque can be distributed.
  • the toothed racks 61, 62 are therefore moved according to an arc-shaped path, the center of which lies on the pivot axis 21, pivoting the lower bending punches 19, 20 connected to them apart in the manner of a spreading apart, cf. in particular the representations in Fig. 5 (rest position) and 6 and 7 (swung apart working position).
  • bearing parts 75 For the above-indicated mounting of the shafts 27, 28 and, on the other hand, the bending dies 19, 20 on the frame 2, a plurality of bearing parts 75 extending transversely to the cross member 74 are distributed over the machine width on a fixed cross member 74 of the frame 2 at the locations of the rack and pinion gears 24 firmly attached.
  • These bearing parts 75 contain replaceable bearings 77 (see also FIGS. 2 and 3) for the shafts 27, 28 on the one hand via removable bearing covers 76, and on the other hand they are in their upper region on both sides with circular-shaped sliding grooves 78 (see FIG.
  • the two shafts 27, 28 are designed with a cross section in the form of a so-called “constant thickness", so that the pinions 63 and 64 are not weakened , as in the case of a keyway connection, to be able to take up rotation.
  • the respective bending die 19 or 20 can be accommodated with the associated toothed segment 61 or 62, for example in a simple plug-in seat or else an interference fit between seat projections 80, 81 which are in one piece with the toothed segment 61 or 62, cf. 3 and also FIGS. 8 and 9, but it can also be screwed to it.
  • the bending dies 19, 20 are designed as tool holders with separately removable, interchangeable tool segments 55, the tool segments 55 being articulated to one another in pairs via the hinge axes 54 which are matched in their length in each case.
  • These tool segments 55 are held by a simple plug-in connection, with a longitudinally extending spring 82 and a corresponding groove 83, in the bending die 19 or 20 acting as a tool holder, so that the replacement of the tool segments 55 can be accomplished particularly simply and quickly.
  • these inserts 85 for example Tungsten carbide inserts are, which are bolted to the tool segments 55 - or the bending dies 19, 20 - via bolts 86, see FIG. Fig. 8.
  • the starting or rest position of the sheet metal bending device 1 is illustrated in Fig. 5 with full lines.
  • the upper counter-holding die 10 assumes its upper rest position which is lifted from the sheet 18, and in this position a sheet 18 to be bent can be manually or mechanically fed to the bending device 1 and brought into position on it. If a sheet bending cycle is now started, the counter-holding die 10 is first moved downwards with the aid of the spindle drives 14 (FIG. 1) until it touches the sheet 18 to be bent with its edge 13, which sheet was previously brought onto the lower bending dies 19, 20. This phase, in which the sheet 18 is practically clamped between the three stamps or tools 10, 19 and 20, is also shown in FIG Counter-stamp 10 shown in dashed lines.
  • the counter-holding die 10 is advantageously locked or locked in position, for example with the aid of the spindle drives 14 (FIG. 1), so that it forms a stationary counter-holder during this bending process.
  • the sheet 18 is bent, for example, by approximately 90 ° along the bending edge 22, cf. the representation in Fig. 6; As is further illustrated in FIG. 7, an acute bending angle can also be brought about in the sheet 18 in this bending process. If the sheet 18 had already been subjected to a bending process, see. the already bent edge 34 in FIGS. 5 to 7, so-called "collision" can occur, in which this already bent edge 34 abuts the counter-punch 10 during bending.
  • the upper counter-holding die 10 could, for example, be pivotably mounted about a horizontal axis, so that it could deflect when the edge 34 abuts.
  • the upper counter-holding die 10 could, for example, be pivotably mounted about a horizontal axis, so that it could deflect when the edge 34 abuts.
  • another solution can be provided for this collision case, with the advantage that a force equalization takes place via the hinge joint 53; Therefore, in addition to the described procedure, in which the lower bending dies 19, 20 in opposite directions and are driven symmetrically, in particular with the same angular velocity, and asymmetrical working methods are also permitted, since overall only a relatively small resulting horizontal component remains.
  • independent swivel drives are preferably assigned to the two bending dies 19, 20 in the present sheet metal bending device 1, in the present exemplary embodiment by the separate drive motors 72, 73 and the shafts 27, 28 driven by them. Therefore, in the described collision, if the sheet edge 34 against pushes the counterstamp 10 laterally, see. 7, the bending punch 20 located on this side is stopped, and then only the other bending punch 19 is pivoted further in order to complete the bending process on the cup 18, as illustrated in FIG. 7.
  • the counter-punch 10 can be moved upward out of the sheet-metal profile 18, after which the two bending punches 19, 20 are pivoted further upwards in the sense of spreading apart, as a result of which in the region of the bending edge produced 22 a fold would be generated, ie the sheet edge on the left in FIG. 7 would then be applied directly to the remaining sheet 18.
  • the frictional forces applied to the sheet metal via the contact zones 84 are sufficient to hold the sheet 18, which has already been largely bent, between the bending dies 19, 20, without the need for the counter-holding die 10.
  • the sheet metal contact zones 84 described which in the rest position of the bending dies 19, 20 (FIG. 5) are connected to or Define the support level 91 for the sheet metal 18, pass into the hinge joint 53 via a recess 90.
  • these recesses 90 create space for the sheet 18 in the region of the bending edge 22 to be produced, so that the sheet 18 is not squeezed there, as could be the case with flat, adjacent bending punches on the upper side. 5 that the hinge axis or pivot axis 21 runs somewhat below the sheet-metal contact plane 91 defined by the contact zones 84 (this is the underside of the sheet 18 in FIG. 5), which means that bending work begins Favorable lever arm for the transmission of bending moment on the sheet 18 is created.
  • the various drives for the punches 10, 19, 20 are reversed again in order to pivot the lower bending punches 19, 20 back into the vertical starting position according to FIG. 5 and to move the upper counter-holding punch 10 upward (unless this has already been done) is).
  • the bent sheet 18 can now be brought into the next bending position or removed from the bending device 1.
  • FIG. 10 to 13 is a very schematic illustration of a further sheet metal bending device 1 with its essential working parts, which fully corresponds to the exemplary embodiment described above with regard to the relative movement of its punches or tools 10, 19 and 20, but not the upper counter-punch 10 during the bending process 10 to 13 right lower bending punch 20, whereas the other lower bending punch 19 is pivoted when bending the sheet 18 (see FIGS. 11 to 13) according to the previous exemplary embodiments, and for In order to bring about the relative pivoting movements between the stamps, the upper counter-holding stamp 10 is preferably pivoted - preferably at half the angular speed in comparison to the lower left bending stamp 19, see also the intermediate position of the three stamps shown in FIG. 12 and the one in FIG 13 end position shown.
  • FIGS. 10 to 13 If one were to observe the movement sequence from the upper counter-punch 10 (rest position) in this embodiment according to FIGS. 10 to 13, a swivel movement sequence would result similar to that as explained above with reference to FIGS. 1 to 9.
  • the individual movement phases are shown in FIGS. 10 to 13, however, observed from the stationary frame (which is not illustrated in FIGS. 10 to 13).
  • Such kinematics, as in the bending device according to FIGS. 10 to 13 may be desirable if only a slight movement, if any, is to take place on the one side of the bending edge in the sheet 18 to be bent.
  • the two lower bending punches 19, 20 are in turn hinged together with interlocking eyelet members 52 to form the hinge joint 53, a hinge axis 54 extending through the entire joint arrangement.
  • the two bending dies 19, 20 To the side of the hinge joint 53, the two bending dies 19, 20 have a rounded cheek shape where they come into contact with the sheet 18 to be bent.
  • the two bending punches 19, 20 are also constructed, with a view to easier interchangeability, with individual tool segments 55, which are firmly connected to a tool carrier or lower punch part 56, for example with the aid of bolts 57.
  • the drive for these gearwheels 60 can take place in the manner already mentioned with reference to FIGS. 1 to 9 via a drive motor (not shown in more detail in FIG. 10) and a transmission.
  • Fig. 10 is also schematically illustrated with dashed lines, as when turning the gear 60 in Counter-clockwise (see arrow) the left stamp 19 is pivoted outwards, ie away from the right stamp 20.
  • the upper punch 10 as mentioned preferably at half the angular velocity in relation to the lower punch 19 — also pivots.
  • the upper punch 10 can be driven in a manner which is in principle analogous to that for the lower punch 19, the preferred transmission ratio of 2: 1 being ensured by means of a gear.
  • Such a drive arrangement is conventional per se, so that it does not need to be explained further at this point.
  • the mounting of the upper punch 10 in the frame (not illustrated in more detail) in the bending device according to FIG. 10 can in principle be provided in a manner similar to that explained above with reference to FIG. 1, i.e. in particular with front main beams 3, 4, which, however, here e.g. together with the spindle drives (14 in FIG. 1) or comparable drives would be pivotably mounted on the lower frame 2, which can be done in a manner known per se to the person skilled in the art.
  • FIGS. 11 to 13 also illustrate the pivot axis 21 for the relative pivoting between the lower bending dies 19, 20, which coincides here with the geometric axis of the joint axis 54 (FIG. 10) of the hinge joint 53.
  • the upper punch 10 is also pivoted about this pivot axis 21 during bending, see the illustration in FIGS. 12 and 13.
  • the center of the arc-shaped rails 58 lies on this pivot axis 21 (i.e. the geometric axis of the hinge joint axis 54).
  • Corresponding electrical control circuits can be provided for the drive motors, for example the drive motors 72, 73 for pivoting the bending dies 19, 20 and the drive motor (s) for the two spindle drives 14, in order to be able to switch these drive motors on and off as required.
  • hydraulic motors or pressure medium cylinders can of course also be provided instead of these electric drive motors.
  • the machine width was 1500 mm
  • the length of the tool segments 55 was 125 mm
  • the thickness of the hinge axis 54 was 8 mm
  • the division for the swivel drives 24 was 400 mm, the outer drive units each being offset by approximately 150 mm from the end faces of the device 1.
  • the total mass of the bending device 1 was less than 500 kg, and 2 mm thick sheets could be bent without any problems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Beschrieben ist eine Blechbiegevorrichtung (1) mit zwei miteinander schwenkbar verbundenen Biegestempeln (19, 20), die nebeneinander angeordnet sind, und von denen zumindest einer schwenkbar angeordnet und mit einem Schwenkantrieb (24) gekuppelt ist, und mit einem zwischen einer Arbeitsstellung am Blech (18) und einer zurückgezogenen Stellung linear bewegbar angeordneten, den Biegestempeln (19, 20) gegenüberstehenden Gegenhaltestempel (10), um den in der Arbeitsstellung das Blech (18) gebogen wird, wobei die beiden Biegestempel (19, 20) längs ihrer in der Ruhestellung einander zugewandten Ränder im Arbeitsbereich direkt über eine Scharniergelenkverbindung (53) miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine, z.B. Aus US-A-3 044 526 bekannte, Blechbiegevorrichtung mit drei Stempeln, nämlich zwei miteinander schwenkbar verbundenen Biegestempeln, die nebeneinander angeordnet sind und mit Blech-Kontaktzonen in der Ruhestellung eine Blech-Anlageebene definieren, und einem zwischen einer Arbeitsstellung am Blech und einer zurückgezogenen Stellung linear bewegbar angeordneten, den Biegestempeln gegenüberstehenden Gegenhaltestempel, wobei zwei Stempel schwenkbar angeordnet und je mit einem Schwenkantrieb gekuppelt sind, und wobei um den Gegenhaltestempel in der Arbeitsstellung das Blech durch Schwenken zumindest eines der Biegestempel gebogen wird.
  • Zugrundeliegender Stand der Technik
  • Die bekannteste und am weitesten verbreitete Technik zum Biegen von Blechen oder Abkanten besteht darin, daß ein oberer Biegestempel gegen das auf einem unteren Gesenk aufliegende Blech bewegt wird, wobei der Biegestempel das Blech mit dem Bereich der zu formenden Biegekante in das Gesenk hineindrückt (vgl. z.B. FR-A-2 201 973, aber auch US-A-2 649 128), wodurch die Biegung des Blechs bewerkstelligt wird. Von Nachteil ist dabei, daß in aller Regel keine genau definierten oder scharfen Biegekanten gebildet werden können, daß pro Gesenk nur eine ganz bestimmte Biegung, d.h. ein ganz bestimmter Biegewinkel, hergestellt werden kann, und daS weiters ein beträchtlicher Teil der aufgebrachten Energie durch Reibung am Gesenk verloren geht. Die vorstehend angegebenen Nachteile treffen im wesentlichen auch auf jene Gesenkvorrichtungen zu, bei denen das Gesenk in zwei in einem Halter beweglich angeordnete, insbesondere auch schwenkbar miteinander verbundene Gesenkteile unterteilt ist, vgl. hier beispielsweise die DE-C-115 961 oder aber EP-A-379 886, FR-A-1 221 933 bzw. DE-A-1 402 118, DE-A-2 418 668, US-A-1 045 089, US-A- 1 258 892, US-A-1 633 744, US-A-2 433 841, JP-A-62-127125, JP- A-63-36923 sowie JP-A-63-199028. Bei allen diesen Konstruktionen wird die eigentliche Biegearbeit vom oberen Biegestempel aufgebracht, der entsprechend robust und mit einem entsprechend stark dimensionierten Stellantrieb ausgerüstet werden muß.
  • Bekannt ist auch eine Biegevorrichtung für bereits profilierte Bleche (WO 81/02535), um diese profilierten Bleche mit einer Wellung zu versehen, wobei ein oberer, auf und ab beweglicher Stempel mit einem stationären unteren Stempel sowie mit beidseits hievon angeordneten, schrägen, in Richtung ihrer Hauptebene schräg auf und ab bewegbaren Zusatzstempeln zusammenarbeitet. Während der obere Stempel mit dem ihm gegenüberstehenden stationären unteren Stempel die Wellung im Blech formt, bereiten die beiden seitlichen schrägen Stempel die nächste Wellung vor. Für ein einfaches Biegen eines Blechs mit möglichst scharfer Biegekante ist diese bekannte Biegemaschine nicht ausgelegt und auch nicht geeignet.
  • Weiters sind händisch betätigte Schwenkbiegemaschinen bekannt, vgl. US-A-3 877 279, bei denen das zu biegende Blech zwischen einer stationären Unterwange und einer dagegen klemmbaren Oberwange eingespannt wird und eine untere Schwenk-Biegewange die Biegearbeit ausführt. Sodannn wurden in der US-A-3 044 526 bzw. DE-A-1 402 838, der US-A-3 282 076, der GB-A-1 119 811 und der GB-A-2 050 887 Blechbiegevorrichtungen vorgeschlagen, bei denen zwei untere Biegestempel um horizontale Achsen gegensinnig verschwenkt werden können, um das zu biegende Blech um einen ihnen gegenüberstehenden oberen Gegenhaltestempel herumzubiegen. Dabei sind die Schwenklager für die beiden unteren Biegestempel an den beiden Stirnseiten der Biegevorrichtung außen angebracht, wobei an diesen Stirnseiten auch die Schwenkantriebe in Form von Arbeitszylindern vorgesehen sind. Von Nachteil ist dabei vor allem, daß die Biegestempel außerordentlich massiv ausgeführt werden müssen, insbesondere wenn größere Maschinenbreiten (z.B. 2 m oder 3 m) erwünscht sind, wobei nichtsdestoweniger im Bereich der Maschinenmitte dann keine genaue Biegung im Blech erzielbar ist, vielmehr das gebogene Blech in diesem Mittenbereich in der Regel noch "offener" als im Bereich der Enden ist, d.h. das gebogenen Blech hat dann, über die Biegelänge gesehen, eine gewölbte, konvexe Form. In Zusammenhang mit der notwendigen massiven Ausführung der Biegestempel steht auch, daß aufgrund der notwendigen Massen in der Regel die Maschinenbreite beschränkt ist, d.h. Maschinenbreiten über 3 m sind kaum erzielbar, da sich die Gesamtmasse der Vorrichtung dafür übermäßig erhöhen würde. Biegemaschinen mit einer Masse von 15 bis 20 t und mehr wären die Folge.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist nun Ziel der Erfindung, eine Blechbiegevorrichtung der eingangs angeführten Art vorzugehen, die das Biegen von Blechen unter Erzeugung von scharfen Biegekanten mit relativ geringem Energieaufwand ermöglicht, wobei insbesondere auch die verschiedensten Profile durch Mehrfachbiegen herstellbar sein sollen, und die auf einer möglichst einfachen Konstruktion basiert und insbesondere wesentlich weniger massive Ausführungen für die Stempel und das Gestell als bisher erfordert und damit eine beträchtliche Reduktion in der Masse mit sich bringt. Im weiteren wird auch eine möglichst schonende Behandlung der Bleche beim Biegen angestrebt.
  • Die erfindungsgemäße Blechbiegevorrichtung der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Biegestempel längs ihrer in der Ruhestellung einander zugewandten Ränder über die Breite der Biegevorrichtung durch eine von der Blech-Anlageebene versetzte Scharniergelenkverbindung direkt miteinander verbunden sind, wobei zwischen der Blech-Kontaktzone jedes Biegestempels und der Scharniergelenkverbindung eine Vertiefung im Biegestempel vorgesehen ist, und daS die Biegestempel mit über die Breite der Biegevorrichtung nebeneinander angeordneten, abnehmbaren Werkzeugsegmenten ausgerüstet sind, die paarweise durch Scharniergelenkverbindungen miteinander verbunden sind, wobei durch die Scharniergelenkverbindungen aller Werkzeugsegment-Paare die Scharniergelenkverbindung der Biegestempel gebildet ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung liegt somit eine Gelenkverbindung der beiden Biegestempel im Arbeitsbereich vor, wobei über diese Scharniergelenkverbindung beim Biegen von Blechen ein Kraftfluß gegeben ist, der zu einem zumindest teilweisen Ausgleich der Horizontalkomponenten der beim Biegen aufgebrachten Kräfte im Gelenk führt, und zwar, was wesentlich ist, direkt im Arbeitsbereich, wodurch einerseits massive Schwenklager an den Stirnseiten der Biegestempel sowie andererseits massive Ausführungen der Biegestempeln selbst erübrigt werden können. Versuche haben ergeben, daß im Vergleich zu Biegemaschinen mit beispielsweise 15 t die gleiche Biegeleistung bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Biegevorrichtung mit einer Gesamtmasse von bloß ungefähr 2 t erzielt werden kann, d.h. eine Reduktion in der Masse auf 1/5 bis 1/10 möglich ist. Durch die Versetzung der Scharniergelenkverbindung von der Blech-Anlageebene sowie das Vorsehen der Vertiefungen in den Biegestempeln wird überdies eine schonende Behandlung der Bleche beim Biegen sowie auch eine optimale Kraftumsetzung am Beginn der Biegearbeit erreicht. Die Ausrüstung der Biegestempel mit den einzelnen Werkzeugsegmenten, die paarweise gelenkig miteinander verbunden sind, ermöglicht ein rasches Umrüsten der Biegevorrichtung, wobei insbesondere auch verschiedene Arbeitsbreiten herbeiführbar sind.
  • Im Hinblick auf die angestrebte Reduktion der Masse ist es dabei auch von besonderem Vorteil, wenn an den beiden voneinander unabhängig schwenkbaren Biegestempeln je mehrere Schwenkantriebe über die Breite der Biegevorrichtung verteilt angreifen, und der Gegenhaltestempel nur linear bewegbar ist.
  • Beim Mehrfachbiegen kommt es vor, daß das zu biegende Blech beim Herstellen eines zweiten oder dritten Buges mit einem bereits gebogenen, abgewinkelten Bereich gegen den Gegenhaltestempel stößt (sog. "Kollisions"fall). Eine Abhilfe ist hier beispielsweise dadurch möglich, daß der Gegenhaltestempel durch Verschwenken ausweichen kann. Hiefür ist aber eine Schwenklagerung des Gegenhaltestempels notwendig, wobei sowohl das Schwenklager als auch der Stempel selbst entsprechend zu dimensionieren sind, um die Gegenkraft beim Blechbiegen aufbringen zu können. Anzustreben ist daher vielfach die wenn auch nicht als unbedingt erforderlich, so doch als bevorzugt vorzusehende bloß lineare Beweglichkeit des Gegenhaltestempels, und um hier im vorgenannten "Kollisions"fall eine Ausweichmöglichkeit für das zu biegende Blech zu schaffen bzw. ein Weiterbiegen nach Anstoßen gegen den Gegehaltestempel zu ermöglichen, ist es günstig, wenn den beiden Biegestempeln voneinander unabhängige Schwenkantriebe zugeordnet sind. Mit Hilfe der unabhängigen Schwenkantriebe ist es dann möglich, den einen Biegestempel im Kollisionsfall einfach anzuhalten, so daß auf der Seite dieses Biegestempels, wo sich die Seite des Blechs mit dem bereits gebogenen Blechabschnitt befindet, das Blech dann einfach festgehalten wird, wogegen der andere Biegestempel weiter verschwenkt wird, um das Blech weiter zu biegen. Auch bei dieser asymmetrischen Arbeitsweise wird zumindest ein Großteil der auftretenden Horizonalkomponenten der Biegekräfte über das Scharniergelenk kompensiert, so daß in die Biegestempel und von diesen in das Gestell nur relativ geringe Kraftkomponenten eingeleitet werden.
  • Eine den vorstehenden Ausführungsformen kinematisch gleichwertige, hinsichtlich der Ausbildung des stationären Teils der Biegevorrichtung jedoch in bestimmten Fällen (etwa wegen der stationären Fixierung des einen Blechabschnitts beim Biegen) vorzuziehende Ausführungsform ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der eine Biegestempel stationär angebracht ist und der andere Biegestempel sowie der Gegenhaltestempel schwenkbar gelagert sind, wobei der schwenkbare Biegestempel mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit im Vergleich zum Gegenhaltestempel antreibbar ist.
  • Ganz allgemein eignet sich die vorliegende Biegevorrichtung zufolge der angegebenen Gelenkverbindung für besonders extreme Biegearbeiten, und es ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Gegenhaltestempel von den Biegestempeln zurückziehbar vorgesehen ist, um in der letzten Phase des Biegens des Blechs ein Falzen des Blechs zu ermöglichen.
  • Bei der vorliegenden Biegevorrichtung ist es wegen der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung der Biegestempel in vorteilhafter Weise möglich, daß die Werkzeugsegmente mittels einer bloßen Steckverbindung, z.B. Nut-Feder-Verbindung, an der den Blech-Kontaktzonen gegenüberliegenden Seite an den im übrigen als Werkzeughalter fungierenden Biegestempeln gehalten sind.
  • Auch ist es, um die Montage sowie das Auswechseln der Werkzeugsegmente zu erleichtern, von besonderem Vorteil, wenn die Werkzeugsegment-Paare mit eigenen, der Segmentlänge angepaßten Scharnierachsen versehen sind. Um die nebeneinander angeordneten Werkzeugsegmente aneinanderzuhalten, ist es weiters günstig, wenn die Werkzeugsegment-Scharnierachsen jeweils an einer Seite in die Scharnierösen des anschließenden Werkzeugsegment-Paares vorstehen. Bei einem Werkzeugwechsel können dann beispielsweise alle Scharnierachsen, die miteinander fluchten, um das Maß, um das sie jeweils zum Nachbarsegment vorstehen, gemeinsam linear verschoben werden, bis der Zusammenhalt der Segmente nicht mehr gegeben ist.
  • Andererseits kann es aus Stabilitätsgründen auch vorzuziehen sein, wenn eine gemeinsame, durchgehende Scharnierachse vorgesehen ist, die sich durch alle Werkzeugsegmente hindurch erstreckt.
  • Um im Hinblick auf den im Betrieb auftretenden Verschleiß in zweckmäßiger Weise einen Austausch zu ermöglichen, ist es ferner auch günstig, wenn die Werkzeugsegmente mit gesonderten, die Blech-Kontaktzonen bildenden Einsätzen versehen sind. Dabei können die Einsätze an den Werkzeugsegmenten angeschraubt sein.
  • Als besonders vorteilhafte, wirksame Antriebsmöglichkeit hat sich erwiesen, wenn als Schwenkantrieb jeweils eine kreisbogenförmige Zahnschiene vorgesehen ist, die mit dem zugehörigen Biegestempel fest verbunden ist, und die über ein auf einer Welle sitzendes Ritzel angetrieben wird. Dabei ist es weiters günstig, wenn die Zahnschiene in einem kreisbogenförmigen Lager, z.B. einer Lagernut, an einem stationären Lagerteil gelagert ist. Auf diese Weise kann zugleich - über die Zahnschienen - der jeweilige Biegestempel am Gestell der Biegevorrichtung gelagert werden. Auch ist es von Vorteil, wenn zum drehenden Antreiben der beiden, den Biegestempeln zugeordneten Wellen zwei gesonderte Elektromotoren vorgesehen sind.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung veranschaulichten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schaubildliche Gesamtansicht einer Blechbiegevorrichtung gemäß der Erfindung in der Ruhestellung;
    • Fig. 2 eine schaubildliche, ausschnittsweise Ansicht eines Teiles dieser Biegevorrichtung, im Bereich der Biegewerkzeuge, in einer Arbeitsstellung, in gegenüber Fig. 1 größerem Maßstab;
    • Fig. 3 eine schematische Stirnansicht der Hauptbestandteile der Biegevorrichtung gemäß Fig. 1 und 2;
    • Fig. 4 in einer auseinandergezogenen Darstellung ein Werkzeugsegment-Paar mit Scharniergelenk für die Biegestempel der Biegevorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3;
    • die Fig. 5, 6 und 7 in schematischen Stirnansichten die Biegewerkzeuge und ein zu biegendes Blech in verschiedenen Phasen bei der Biegearbeit;
    • Fig. 8 eine Stirnansicht eines der Biegestempel der Biegevorrichtung gemäß Fig. 1 bis 7, jedoch in einer gegenüber Fig. 1 bis 7 abgeänderten Ausführung;
    • Fig. 9 eine gegenüber Fig. 8 modifizierte Ausführungsform in einer entsprechenden Stirnansicht;
    • Fig. 10 eine schematische, schaubildliche Ansicht der Anordnung der Biegewerkzeuge einer weiteren, modifizierten Biegevorrichtung; und
    • die Fig. 11, 12 und 13 in schematischen Stirnansichten ähnlich Fig. 5, 6 und 7 verschiedene Phasen beim Blechbiegen mit der Biegevorrichtung gemäß Fig. 10, wobei in Fig. 11 die Anfangsstellung, in Fig. 12 eine Zwischenstellung und in Fig. 13 die Endstellung gezeigt sind.
    Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Gemäß Fig. 1 weist die vorliegende, allgemein mit 1 bezeichnete Blechbiegevorrichtung, Biegemaschine oder Biegepresse, wie sie derzeit besonders bevorzugt wird, ein unteres Gestell 2 auf, an dem in stirnseitigen Hauptträgern 3, 4 vertikale Führungen 5 vorgesehen sind, in denen ein oberer Werkzeughalter 9 mit einem wangen- oder schwertförmigen Gegenhaltestempel 10 (auch oberes Werkzeug oder einfach Schwert genannt) vertikal auf und ab verschiebbar geführt ist. Dieser Gegenhaltestempel 10 ist vorzugsweise auswechselbar am Werkzeughalter 9 angebracht, könnte jedoch auch einteilig mit ihm sein; vorzugsweise ist eine mehr oder weniger schneidenartig ausgebildete untere Biegekante 13 (s. Fig. 3) vorgesehen, jedoch können - je nach herzustellender Biegung - auch andere Querschnittsformen vorgesehen werden.
  • Zum Auf- und Abbewegen des oberen Gegenhaltestempels 10 sind beispielsweise an sich konventionelle Spindeltriebe vorgesehen, wie in Fig. 1 schematisch bei 14 veranschaulicht ist. Diese Spindeltriebe 14 enthalten dabei beispielsweise eine von einem elektrischen Antriebsmotor, gegebenenfalls über ein Getriebe und eine Kupplung (nicht dargestellt) angetriebene Spindel 16, die mit einer mit dem Werkzeughalter 9 verbundenen Spindelmutter 17 zusammenwirkt, um beim Umlaufen der Spindel 16 den Werkzeughalter 9 mit dem Gegenhaltestempel 10 in den Führungen 5 auf bzw. ab zu bewegen. Diese Spindeltriebe 14 sowie weitere, noch näher zu erläuternde Antriebseinrichtungen sind am Gestell 2 auf an sich herkömmliche Weise angebracht.
  • Zum Biegen eines Blechs 18 (s. Fig. 5 bis 7) sind weiters am Gestell 2 zwei untere, platten- oder wangenförmig ausgebildete Biegestempel 19, 20 vorgesehen. Diese beiden unteren Biegestempel 19, 20 sind am Gestell 2 auf eine nachstehend noch zu erläuternde Weise schwenkbar gelagert, wobei sie um eine gemeinsame Schwenkachse 21 (s. Fig. 5 bis 7) schwenkbar sind, die im Bereich der herzustellenden Biegekante 22 im zu biegenden Blech 18, jedoch etwas unterhalb hievon liegt, und die insbesondere auch in der durch die Führungen 5, 6 festgelegten Ebene 23 (Fig. 3 und 5) der Auf- und Abbewegung des Gegenhaltestempels 10 liegt.
  • Als Antrieb zum Verschwenken der unteren Biegestempel 19, 20 um die gemeinsame Schwenkachse 21 dient ein Schwenkmechanismus, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel, über die Breite der Biegevorrichtung 1 verteilt, mehrere in Fig. 1 bis 3 schematisch bei 24 angedeutete Schwenkantriebe in Form von Zahnstangengetrieben enthält. Dabei ist im einzelnen jeweils eine kreisbogenförmige Zahnstange oder -schiene 61, 62 am unteren Bereich des jeweiligen unteren Biegestempels 19 bzw. 20 fest angebracht, wie außer aus Fig. 1 bis 3 im übrigen auch aus Fig. 8 und 9 ersichtlich ist. Diese Zahnstangen oder -segmente 61, 62 kämmen mit auf zueinander sowie zu den Biegestempeln 19, 20 parallelen Wellen 27 bzw. 28 sitzenden, z.B. gleich großen Zahnrädern 63 bzw. 64. Die beiden Wellen 27, 28 werden je von einem - z.B. elektrischen - Antriebsmotor 72 bzw. 73 - gegebenenfalls über ein nicht näher veranschaulichtes Getriebe - angetrieben, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die beiden Wellen 27, 28 erstrecken sich über die gesamte Breite der Biegevorrichtung 1, und sie sind stirnseitig sowie auch an Zwischenstellen, im Bereich der einzelnen Zahnstangengetriebe 24, in entsprechenden, nachstehend noch näher zu erläuternden Lagerteilen 75 am Gestell 2 drehbar gelagert. Pro Zahnstangengetriebe 24 Liegt eine Zahnstange 61 bzw. 62 sowie ein auf der entsprechenden Welle 27 bzw. 28 drehfest angebrachtes Zahnrad 63 bzw. 64 vor, und es sind wie oben bereits erwähnt mehrere solche Zahnstangengetriebe 24 als Schwenkantrieb über die Breite der Biegevorrichtung 1 verteilt vorgesehen, um so das Antriebs-Drehmoment verteilt aufbringen zu können. Bei drehendem Antreiben der Wellen 27, 28 werden daher die Zahnstangen 61, 62 gemäß einer kreisbogenförmigen Bahn bewegt, deren Zentrum auf der Schwenkachse 21 liegt, wobei sie die mit ihnen verbundenen unteren Biegestempel 19, 20 in der Art eines Auseinanderspreizens auseinanderschwenken, vgl. insbesondere die Darstellungen in Fig. 5 (Ruhestellung) sowie 6 und 7 (auseinandergeschwenkte Arbeitsstellung).
  • Zur bereits oben angedeuteten Lagerung einerseits der Wellen 27, 28 bzw. andererseits der Biegestempel 19, 20 am Gestell 2 sind an einem festen Querträger 74 des Gestells 2 an den Stellen der Zahnstangengetriebe 24 über die Maschinenbreite verteilt mehrere sich zum Querträger 74 quer erstreckende Lagerteile 75 fest angebracht. Diese Lagerteile 75 enthalten einerseits über abnehmbare Lagerdeckel 76 auswechselbare Lager 77 (s. auch Fig. 2 und 3) für die Wellen 27, 28, und andererseits sind sie in ihrem oberen Bereich auf beiden Seiten mit kreisbogenförmigen Gleitnuten 78 (s. Fig. 2, rechts) versehen, in denen die kreisbogenförmigen Zahnstangen oder Zahnsegmente 61, 62 mit Hilfe von an ihnen vorgesehenen, entsprechend kreisbogenförmigen Führungskeilen oder Führungsleisten 79 gleitend geführt sind. Dabei sind an einem solchen Lagerteil 75 somit jeweils zwei Zahnsegmente 61, 62, das eine für die Welle 27 und das andere für die Welle 28, gleitend geführt. Über diese Lageranordnung, mit den verhältnismäßig fest ausgeführten Zahnstangen 61, 62, deren Führungskeilen 79, den kreisbogenförmigen Gleitnuten 78 bzw. den Lagerteilen 75, erfolgt somit eine über die Maschinenbreite verteilte Belastungsaufnahme, so daß die aufzunehmenden, beim Biegen auftretenden Kräfte verteilt in das Gestell 2 bzw. dessen Querträger 74 eingeleitet werden. Insofern genügt auch die relativ wenig massive Ausbildung der Lagerteile 75.
  • Es sei erwähnt, daß bei der Darstellung in Fig. 3 nur das der Welle 27 zugeordnete Ritzel 63 ersichtlich ist, das sich gemäß der Darstellung auch in Fig. 1 und 2 vor dem Lagerteil 75 befindet, und es ist dementsprechend in Fig. 3 das der Welle 28 zugeodnete Ritzel 64, das sich hinter diesem Lagerteil 75 befindet, nur mit gestrichelter Linie angedeutet. Andererseits ist aus dieser Darstellung in Fig. 3 bei der darin rechts gezeichneten Welle 28 das über den Lagerdeckel 76 zugängliche Lager 77 für die Welle 28 ersichtlich, vgl. übrigens auch die Darstellung in Fig. 2. Weiters ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß die beiden Wellen 27, 28 mit einem Querschnitt in Form eines sog. "Gleichdicks" ausgeführt sind, um so die Ritzel 63 bzw. 64 ohne Schwächung des Querschnitts, wie etwa im Fall einer Keil-Nutverbindung, drehfest aufnehmen zu können. Der jeweilige Biegestempel 19 bzw. 20 kann mit dem zugehörigen Zahnsegment 61 bzw. 62 beispielsweise in einem einfachen Stecksitz oder aber Preßsitz zwischen mit dem Zahnsegment 61 bzw. 62 einteiligen Sitzvorsprüngen 80, 81 aufgenommen sein, vgl. außer Fig. 3 auch Fig. 8 und 9, er kann aber auch damit verschraubt sein.
  • Aus der Darstellung in Fig. 2 und 3 ist sodann ersichtlich, daß die beiden Biegestempel 19, 20 längs ihrer oberen, inneren Ränder über eine Scharniergelenkverbindung 53, über die gesamte Arbeitsbreite, gelenkig miteinander verbunden sind. Gemäß Fig. 4 sind dabei ineinandergreifende Scharnierösen oder -augen 52 vorgesehen, durch die sich im zusammengebauten Zustand eine Scharnierachse 54 erstreckt. Diese Scharniergelenkverbindung 53 mit der Scharnierachse 54 definiert dabei die vorstehend erwähnte Schwenkachse 21, um die die beiden Biegestempel 19, 20 im Betrieb verschwenkt werden.
  • Im einzelnen sind die Biegestempel 19, 20 als Werkzeughalter mit gesondert abnehmbaren, auswechselbaren Werkzeugsegmenten 55 ausgebildet, wobei die Werkzeugsegmente 55 paarweise über die jeweils in ihrer Länge hierauf abgestimmten Scharnierachsen 54 gelenkig miteinander verbunden sind. Diese Werkzeugsegmente 55 sind über eine einfache Steckverbindung, mit einer sich längserstreckenden Feder 82 und einer entsprechenden Nut 83, im als Werkzeughalter fungierenden Biegestempel 19 bzw. 20 festgehalten, so daß das Auswechseln der Werkzeugsegmente 55 besonders einfach und rasch bewerkstelligt werden kann. Es hat sich dabei gezeigt, daß eine feste Verbindung zwischen den einzelnen Werkzeugsegmenten 55 und dem jeweiligen Werkzeughalter bzw. Biegestempel 19, 20 überraschenderweise nicht erforderlich ist, wobei dies auch damit zusammenhängt, daß im Betrieb von den beim Biegen auftretenden Kräften die Horizontalkomponenten zumindest im wesentlichen über das Scharniergelenk 53 kompensiert werden, so daß über die Steckverbindung (Feder 82, Nut 83) im wesentlichen nur vertikale Kräfte bzw. in der Ebene der Biegestempel 19, bzw. 20 verlaufende Kräfte übertragen werden, was über die beschriebene Nut-Feder-Verbindung 82, 83 ohne weiteres durchführbar ist. Im Hinblick auf den im Betrieb auftretenden Verschleiß kann es jedoch zweckmäßig sein, Werkzeug-Einsätze 85 vorzusehen, die die eigentliche Biegearbeit am Blech über Kontaktzonen 84 (s. außer Fig. 3 und 4 auch Fig. 8) aufbringen, wobei diese Einsätze 85 beispielsweise Hartmetalleinsätze sind, die über Bolzen 86 mit den Werkzeugsegmenten 55 - oder aber den Biegestempeln 19, 20 - verschraubt werden, s. Fig. 8. Eine demgegenüber modifizierte Einsatz-Ausbildung, mit einer zusätzlichen Nut-Feder-Verbindung 87 für den Hartmetall-Einsatz 85, ist in Fig. 9 veranschaulicht. Dabei sind in Fig. 8 und 9 weiters mit gestrichelten Linien die Werkzeugsegmente 55 (gemäß Fig. 1 bis 7) angedeutet; die Einsätze 85 können dann entsprechend den Werkzeugsegmenten 55 segmentiert sein.
  • Nachfolgend wird nun die Funktionsweise der beschriebenen Blechbiegevorrichtung 1 anhand der schematischen Darstellung von Fig. 5 bis 7 sowie auch unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 (in denen der linke Biegestempel 19 verschwenkt gezeigt ist) erläutert.
  • Die Ausgangs- oder Ruhestellung der Blechbiegevorrichtung 1 ist in Fig. 5 mit vollen Linien veranschaulicht. Dabei nimmt der obere Gegenhaltestempel 10 seine vom Blech 18 abgehobene obere Ruhestellung ein, und in dieser Stellung kann ein zu biegendes Blech 18 händisch oder mechanisch der Biegevorrichtung 1 zugeführt und auf ihr in Position gebracht werden. Wenn nun ein Blechbiegezyklus begonnen wird, wird zuerst der Gegenhaltestempel 10 mit Hilfe der Spindeltriebe 14 (Fig. 1) abwärts bewegt, bis er mit seiner Kante 13 das zu biegende Blech 18 berührt, welches zuvor auf die unteren Biegestempel 19, 20 gebracht wurde. Diese Phase, in der das Blech 18 praktisch zwischen den drei Stempeln oder Werkzeugen 10, 19 und 20 eingespannt vorliegt, ist in Fig. 5 ebenfalls, mit gestrichelt gezeigtem Gegenhaltestempel 10, veranschaulicht.
  • Nunmehr wird der Antrieb zu den Antriebswellen 27, 28 der Zahnstangengetriebe 24 für die unteren Biegestempel 19, 20 eingeschaltet. Dementsprechend werden die Zahnstangen 61, 62 entlang der Gleitnuten 78 (Fig. 3) angetrieben, wobei sie die Biegestempel 19, 20 um die ihnen gemeinsame Schwenkachse 21 gegensinnig verschwenken, d.h. gemäß der Darstellung in Fig. 5 und 6 wird der linke Biegestempel 19 im Uhrzeigersinn und der rechte Biegestempel 20 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Mit Hilfe der schwenkenden unteren Werkzeuge 19, 20 wird das Blech 18 unter Anlage an der unteren Kante 13 des oberen Gegenhaltestempels 10 beispielsweise zunächst symmetrisch gebogen, wobei eine Biegekante 22 hergestellt wird, s. Fig. 6. Während dieses Biegevorganges wird zweckmäßigerweise der Gegenhaltestempel 10, etwa mit Hilfe der Spindeltriebe 14 (Fig. 1), in seiner Position festgestellt oder arretiert, so daß er einen stationären Gegenhalter bei diesem Biegevorgang bildet. Das Blech 18 wird dabei z.B. um ca. 90° längs der Biegekante 22 gebogen, vgl. die Darstellung in Fig. 6; wie in Fig. 7 weiters veranschaulicht ist, kann bei diesem Biegevorgang auch ohne weiteres ein spitzer Biegewinkel im Blech 18 herbeigeführt werden. Sofern das Blech 18 bereits zuvor einem Biegevorgang unterworfen worden war, s. den bereits abgebogenen Rand 34 in Fig. 5 bis 7, so kann es zum sog. "Kollisions"fall kommen, in dem dieser bereits abgebogene Rand 34 beim Biegen gegen den Gegenhaltestempel 10 stößt. Um nun bei einem weiteren Antreiben der Biegestempel 19, 20 ungewollte Deformationen im Blech 18 zu verhindern, könnte beispielsweise der obere Gegenhaltestempel 10 um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert sein, so daß er beim Anstoßen des Randes 34 ausweichen könnte. Um die für diesen Fall jedoch notwendigen Schwenklager für den Gegenhaltestempel 10 zu erübrigen, kann jedoch für diesen Kollisionsfall eine andere Lösungsmöglichkeit vorgesehen werden, wobei von Vorteil ist, daß über das Scharniergelenk 53 ein Kräfteausgleich erfolgt; daher können auch außer der beschriebenen Arbeitsweise, bei der die unteren Biegestempel 19, 20 gegensinnig und symmetrisch, insbesondere mit gleicher Winkelgeschwindigkeit, angetrieben werden, auch asymmetrische Arbeitsweisen zugelassen werden, da insgesamt nur eine relativ kleine resultierende Horizontalkomponente verbleibt. Insofern werden bei der vorliegenden Blechbiegevorrichtung 1 bevorzugt den beiden Biegestempeln 19, 20 unabhängige Schwenkantriebe zugeordnet, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die gesonderten Antriebsmotoren 72, 73 und die von diesen angetriebenen Wellen 27, 28. Daher kann dann im beschriebenen Kollisionsfall, wenn der Blechrand 34 gegen den Gegenhaltestempel 10 seitlich stößt, s. Fig. 7, der auf dieser Seite befindliche Biegestempel 20 angehalten werden, und es wird dann nur mehr der andere Biegestempel 19 weiter verschwenkt, um den Biegevorgang am Bech 18 zu Ende zu führen, wie in Fig. 7 veranschaulicht ist.
  • Anstattdessen wäre es aber auch denkbar, die beiden Biegestempel 19, 20 von Anfang an (Fig. 5) mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu verschwenken, um so in einem kontinuierlichen Arbeitsgang die Endstellung etwa gemäß Fig. 7 zu erreichen.
  • Gegebenenfalls könnte auch, nachdem die in Fig. 7 veranschaulichte Situation erreicht wurde, der Gegenhaltestempel 10 nach oben aus dem Blechprofil 18 herausbewegt werden, wonach die beiden Biegestempel 19, 20 weiter im Sinne eines Auseinanderspreizens nach oben verschwenkt werden, wodurch im Bereich der hergestellten Biegekante 22 ein Falz erzeugt würde, d.h. der in Fig. 7 linke Blechrand würde dann an das übrige Blech 18 direkt angelegt werden. Bei dieser Biegephase reichen nämlich, wie sich gezeigt hat, die über die Kontaktzonen 84 am Blech aufgebrachten Reibungskräfte aus, um das bereits weitgehend gebogene Blech 18 zwischen den Biegestempeln 19, 20 zu halten, ohne daß hiefür der Gegenhaltestempel 10 erforderlich wäre.
  • Für den beginnenden Biegevorgang, vgl. Fig. 5 und 6, ist bei der vorliegenden Blechbiegevorrichtung 1 auch von Bedeutung, daß die beschriebenen Blech-Kontaktzonen 84, die in der Ruhestellung der Biegestempel 19, 20 (Fig. 5) die An- oder Auflageebene 91 für das Blech 18 definieren, über eine Vertiefung 90 in das Scharniergelenk 53 übergehen. Diese Vertiefungen 90 schaffen beim beginnenden Biegen Platz für das Blech 18 im Bereich der herzustellenden Biegekante 22, so daß dort das Blech 18 nicht gequetscht wird, wie dies bei an der Oberseite ebenen, aneinander anschließenden Biegestempeln der Fall sein könnte. Im übrigen ist aus Fig. 5 ersichtlich, daß die Scharnierachse bzw. Schwenkachse 21 etwas unterhalb von der durch die Kontaktzonen 84 definierten Blech-Anlageebene 91 (das ist die Unterseite des Blechs 18 in Fig. 5) verläuft, wodurch für die beginnende Biegearbeit ein günstiger Hebelarm für die Biegemomentübertragung auf das Blech 18 geschaffen wird.
  • Nach Beendigung des Biegevorganges werden die verschiedenen Antriebe für die Stempel 10, 19, 20 wieder reversiert, um die unteren Biegestempel 19, 20 in die vertikale Ausgangslage gemäß Fig. 5 zurückzuschwenken sowie den oberen Gegenhaltestempel 10 nach oben zu verschieben (sofern dies nicht bereits geschehen ist). Das gebogene Blech 18 kann nunmehr in die nächste Biegeposition gebracht oder aus der Biegevorrichtung 1 entfernt werden.
  • In den Fig. 10 bis 13 ist ganz schematisch mit ihren wesentlichen Arbeitsteilen eine weitere Blechbiegevorrichtung 1 veranschaulicht, die hinsichtlich der Relativbewegung ihrer Stempel oder Werkzeuge 10, 19 und 20 völlig dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht, wobei jedoch während des Biegeprozesses nicht der obere Gegenhaltestempel 10 stationär gehalten wird, sondern der eine, gemäß der Darstellung in Fig. 10 bis 13 rechte untere Biegestempel 20, wogegen der andere untere Biegestempel 19 beim Biegen des Blechs 18 (siehe Fig. 11 bis 13) entsprechend den bisherigen Ausführungsbeispielen verschwenkt wird, und zur Herbeiführung der relativen Schwenkbewegungen zwischen den Stempeln überdies der obere Gegenhaltestempel 10 - vorzugsweise mit der halben Winkelgeschwindigkeit im Vergleich zum linken unteren Biegestempel 19 - verschwenkt wird, siehe auch die in Fig. 12 gezeigte Zwischenstellung der drei Stempel sowie die in Fig. 13 gezeigte Endstellung. Würde man bei dieser Ausführung gemäß Fig. 10 bis 13 den Bewegungsablauf vom oberen Gegenhaltestempel 10 aus (Ruheposition) beobachten, so würde sich ein Schwenkbewegungsablauf ähnlich dem wie vorstehend anhand der Fig. 1 bis 9 erläutert ergeben. Die einzelnen Bewegungsphasen sind in den Fig. 10 bis 13 jedoch vom stationären Gestell (das in Fig. 10 bis 13 nicht näher veranschaulicht ist) aus beobachtet gezeigt. Eine solche Kinematik, wie bei der Biegevorrichtung gemäß Fig. 10 bis 13, kann dann erwünscht sein, wenn beim zu biegenden Blech 18 auf der einen Seite der Biegekante nur eine geringfügige Bewegung, sofern überhaupt, erfolgen soll.
  • Im einzelnen sind beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bis 13 die beiden unteren Biegestempel 19, 20 wiederum scharnierartig, mit ineinandergreifenden Ösengliedern 52 zur Bildung des Scharniergelenks 53, gelenkig miteinander verbunden, wobei sich eine Scharnierachse 54 durch die gesamte Gelenkanordnung hindurch erstreckt. Seitlich des Scharniergelenks 53 haben die beiden Biegestempel 19, 20 dort, wo sie mit dem zu biegenden Blech 18 in Kontakt kommen, eine abgerundete Wangenform. Die beiden Biegestempel 19, 20 sind dabei ebenfalls, im Hinblick auf eine leichtere Austauschbarkeit, mit einzelnen Werkzeugsegmenten 55 aufgebaut, die fest mit einem Werkzeugträger oder Stempelunterteil 56, etwa mit Hilfe von Bolzen 57, verbunden sind. Als Schwenkantrieb für den linken unteren Stempel 19 können kreisbogenförmige Führungsschienen 58 mit einer nicht näher veranschaulichten Zahnung an der Unterseite vorgesehen sein, die sich durch Führungsschlitze 59 im Basisteil 56 des anderen Biegestempels 20 erstrecken und mit Antriebszahnrädern 60, die im Prinzip den Zahnrädern 63 bzw. 64 gemäß Fig. 1 bis 9 entsprechen, kämmen. Der Antrieb für diese Zahnräder 60 kann auf die bereits anhand der Fig. 1 bis 9 erwähnte Weise über einen in Fig. 10 nicht näher gezeigten Antriebsmotor sowie ein Getriebe erfolgen.
  • In Fig. 10 ist schematisch mit gestrichelten Linien auch veranschaulicht, wie bei einem Verdrehen des Zahnrades 60 im Gegenuhrzeigersinn (s. Pfeil) der Linke Stempel 19 auswärts, d.h. vom rechten Stempel 20 weg verschwenkt wird. Der Einfachheit halber wurde dabei nicht veranschaulicht, daß sich gleichzeitig mit dieser Schwenkbewegung des einen unteren Stempels 19 auch der obere Stempel 10 - Wie erwähnt vorzugsweise mit der halben Winkelgeschwindigkeit im Verhältnis zum unteren Stempel 19 - verschwenkt.
  • Der Antrieb des oberen Stempels 10 kann dabei auf im Prinzip analoge Weise wie für den unteren Stempel 19 erfolgen, wobei über ein Getriebe das bevorzugte Übersetzungsverhältnis von 2:1 sichergestellt werden kann. Eine derartige Antriebsanordnung ist an sich herkömmlich, so daß sie an dieser Stelle nicht weiter erläutert werden braucht.
  • Ferner sei erwähnt, daß die Lagerung des oberen Stempels 10 im nicht näher veranschaulichten Gestell bei der Biegevorrichtung gemäß Fig. 10 im Prinzip auf ähnliche Weise wie vorstehend anhand der Fig. 1 erläutert vorgesehen werden kann, d.h. insbesondere mit stirnseitigen Hauptträgern 3, 4, die jedoch hier z.B. zusammen mit den Spindeltrieben (14 in Fig. 1) oder vergleichbaren Antrieben schwenkbar am unteren Gestell 2 zu lagern wären, was in an sich dem Fachmann geläufiger Weise erfolgen kann.
  • In den Fig. 11 bis 13 ist auch die Schwenkachse 21 für die Relativverschwenkung zwischen den unteren Biegestempeln 19, 20 veranschaulicht, die hier mit der geometrischen Achse der Gelenkachse 54 (Fig. 10) des Scharniergelenks 53 zusammenfällt. Um diese Schwenkachse 21 wird beim Biegen auch der obere Stempel 10 verschwenkt, siehe die Darstellung in Fig. 12 und Fig. 13.
  • Selbstverständlich Liegt das Zentrum der kreisbogenförmigen Schienen 58 auf dieser Schwenkachse 21 (d.h. der geometrischen Achse der Scharniergelenksachse 54).
  • Wenn die Erfindung vorstehend anhand von besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert wurde, so sind doch Abwandlungen und Modifikationen der Ausführungsbeispiele möglich. So ist es beispielsweise denkbar, die anhand von Fig. 1 bis 9 beschriebene Scharniergelenkverbindung 53 mit einer durchgehenden Scharnierachse 54, mit einer Länge entsprechend der Maschinenbreite, zu versehen. Andererseits ist es bei den verteilten Scharniergelenkanordnungen, vgl. Fig. 4, auch möglich, die jeweiligen Scharniergelenkachsen 54 etwas an einer Seite über die Werkzeugsegment-Paare 55 vorstehen und in die Scharnieraugen 52 des nächstfolgenden Paares von Werkzeugsegmenten 55 hineinstehen zu Lassen, so daß auf diese Weise eine Verbindung zwischen den einzelnen Werkzeugsegment-Paaren erzielt wird.
  • Weiters ist es auch denkbar, anstatt der beschriebenen vertikalen Ausrichtung der Biegevorrichtung 1, wobei das zu biegende Blech 18 horizontal anzubringen ist, auch eine andere Ausrichtung zu wählen, etwa eine im Prinzip schräge Ausrichtung, mit entsprechender schräger Anbringung des Blechs 18 in der Ausgangsstellung. Hiefür wären nur die Gestellteile entsprechend abzuändern.
  • Für die Antriebsmotoren, etwa die Antriebsmotoren 72, 73 zum Verschwenken der Biegestempel 19, 20 sowie den oder die Antriebsmotoren für die beiden Spindeltriebe 14, können entsprechende elektrische Steuerkreise vorgesehen werden, um diese Antriebsmotoren je nach Bedarf ein- und ausschalten zu können. Im Prinzip können anstatt dieser elektrischen Antriebsmotoren selbstverständlich auch beispielsweise hydraulische Motoren bzw. Druckmittelzylinder vorgesehen werden.
  • Im übrigen ist es auch möglich, den oberen Stempel 10 beispielsweise mit Hilfe eines Exzenterantriebes oder eines Arbeitszylinders auf und ab zu bewegen, wobei gegebenenfalls eine Verriegelung des oberen Stempels 10 in der unteren Arbeitslage, z.B. gemäß Fig. 2, 3, 6 und 7, durch einfaches Abstellen des Exzenterantriebes in dieser Position erreicht werden kann.
  • In einem praktischen Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1 betrug die Maschinenbreite 1500 mm, die Länge der Werkzeugsegmente 55 betrug 125 mm, und die Stärke der Scharnierachse 54 betrug 8 mm; die Teilung für die Schwenkantriebe 24 betrug 400 mm, wobei die äußeren Antriebseinheiten je um ca. 150 mm von den Stirnseiten der Vorrichtung 1 versetzt waren. Die Gesamtmasse der Biegevorrichtung 1 betrug unter 500 kg, und es konnten 2 mm dicke Bleche problemlos gebogen werden.

Claims (13)

  1. Blechbiegevorrichtung (1) mit drei Stempeln (19, 20, 10), nämlich zwei miteinander schwenkbar verbundenen Biegestempeln (19, 20), die nebeneinander angeordnet sind und mit Blech-Kontaktzonen (84) in der Ruhestellung eine Blech-Anlageebene (91) definieren, und einem zwischen einer Arbeitsstellung am Blech (18) und einer zurückgezogenen Stellung linear bewegbar angeordneten, den Biegestempeln (19, 20) gegenüberstehenden Gegenhaltestempel (10), wobei zwei Stempel (19, 20; 10, 19) schwenkbar angeordnet und je mit einem Schwenkantrieb (24) gekuppelt sind, und wobei um den Gegenhaltestempel (10) in der Arbeitsstellung das Blech (18) durch Schwenken zumindest eines der Biegestempel (19, 20) gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Biegestempel (19, 20) längs ihrer in der Ruhestellung einander zugewandten Ränder über die Breite der Biegevorrichtung (1) durch eine von der Blech-Anlageebene (91) versetzte Scharniergelenkverbindung (53) direkt miteinander verbunden sind, wobei zwischen der Blech-Kontaktzone (84) jedes Biegestempels (19, 20) und der Scharniergelenkverbindung (53) eine Vertiefung (90) im Biegestempel (19, 20) vorgesehen ist, und daß die Biegestempel (19, 20) mit über die Breite der Biegevorrichtung (1) nebeneinander angeordneten, abnehmbaren Werkzeugsegmenten (55) ausgerüstet sind, die paarweise durch Scharniergelenkverbindungen miteinander verbunden sind, wobei durch die Scharniergelenkverbindungen aller Werkzeugsegment-Paare die Scharniergelenkverbindung (53) der Biegestempel (19, 20) gebildet ist.
  2. Biegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden voneinander unabhängig schwenkbaren Biegestempeln (19, 20) je mehrere Schwenkantriebe (24) über die Breite der Biegevorrichtung (1) verteilt angreifen, und der Gegenhaltestempel (10) nur linear bewegbar ist.
  3. Biegevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhaltestempel (10) von den Biegestempeln (19, 20) zurückziehbar vorgesehen ist, um in der letzten Phase des Biegens des Blechs (18) ein Falzen des Blechs (18) zu ermöglichen.
  4. Biegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Biegestempel (20) stationär angebracht ist und der andere Biegestempel (19) sowie der Gegenhaltestempel (10) schwenkbar gelagert sind, wobei der schwenkbare Biegestempel (19) mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit im Vergleich zum Gegenhaltestempel (10) antreibbar ist.
  5. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugsegmente (55) mittels einer bloßen Steckverbindung (82, 83), z.B. Nut-Feder-Verbindung, an der den Blech-Kontaktzonen (84) gegenüberliegenden Seite an den im übrigen als Werkzeughalter fungierenden Biegestempeln (19, 20) gehalten sind.
  6. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugsegment-Paare mit eigenen, der Segmentlänge angepaßten Scharnierachsen (54) versehen sind.
  7. Biegevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugsegment-Scharnierachsen (54) jeweils an einer Seite in die Scharnierösen (52) des anschließenden Werkzeugsegment-Paares vorstehen.
  8. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame, durchgehende Scharnierachse (54) vorgesehen ist, die sich durch alle Werkzeugsegmente (55) hindurch erstreckt.
  9. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugsegmente (55) mit gesonderten, die Blech-Kontaktzonen (84) bildenden Einsätzen (85) versehen sind.
  10. Biegevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (85) an den Werkzeugsegmenten (55) angeschraubt sind.
  11. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkantrieb jeweils eine kreisbogenförmige Zahnschiene (61, 62; 58) vorgesehen ist, die mit dem zugehörigen Biegestempel (19, 20; 19) fest verbunden ist, und die über ein auf einer Welle (27, 28) sitzendes Ritzel (63, 64; 60) angetrieben wird.
  12. Biegevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnschiene (61, 62) in einem kreisbogenförmigen Lager, z.B. einer Lagernut (78), an einem am Gestell (2) angebrachten stationären Lagerteil (75) gelagert ist.
  13. Biegevorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnete daß zum drehenden Antreiben der beiden, den Biegestempeln (19, 20) zugeordneten Wellen (27, 28) zwei gesonderte Elektromotoren (72, 73) vorgesehen sind.
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