EP1324841B1 - Device for bending a line of material - Google Patents
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- EP1324841B1 EP1324841B1 EP00972626A EP00972626A EP1324841B1 EP 1324841 B1 EP1324841 B1 EP 1324841B1 EP 00972626 A EP00972626 A EP 00972626A EP 00972626 A EP00972626 A EP 00972626A EP 1324841 B1 EP1324841 B1 EP 1324841B1
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- bending
- punch
- clamping
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B21D13/00—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
- B21D13/02—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by pressing
Definitions
- the invention relates to a device for bending a material web, in particular metal strip in trapezoidal shape, which is intended for example as a web material for welded web profiles (see, for example, DE-A-2 025 722).
- the material web preferably consists of a steel strip, but other materials such as aluminum, metal alloys and plastics, which can preferably be welded or glued, conceivable.
- each pair of jaws associated with a pivotable about the horizontal axis Biegebacke and between the two pivotable bending jaws, this opposite a support jaw is arranged, which supports the band material to be bent between the bending jaws to get the desired trapezoidal shape.
- this known bending device is limited by a certain size of the tools used for the bending operation, that is, you can not retrofit such a device to other tool sizes.
- the invention has for its object to provide a device for bending a material web, in particular a steel strip, for example in trapezoidal shape, with which or with which one profiles with steeper legs or flanks of trapezoids or the like and Trapeze or the like with different opening widths and machine can bend without manual work.
- the invention proposes a device for bending a material web with a clamping device and a bending device.
- the bending device comprises at least one bending punch, which is guided in a working stroke and in a return stroke on deviating webs, and the at least one bending punch is mounted both arcuately for the working stroke and linearly displaceable.
- the at least one bending punch can be mounted both circularly for the working stroke and linearly displaceable.
- This bending punch can be arranged above the material web and, for example, by pivoting down into the bending position, bend the material web into a desired shape.
- the bending movement is synonymous with a working stroke of the punch.
- the bending position here describes a reversal position, followed by the return movement followed.
- the return movement is hereby equivalent to the return stroke of the punch.
- the material web to be deformed can be fixed, for example, by at least one jaw pair in the device, so that the material web is held in a defined position during the corresponding bending process.
- the jaw pair be arranged such that there is at least one jaw above the material web and at least one second jaw below the material web.
- the present invention proposes a method in which for bending a material web by means of a clamping device and a bending device, the clamping device fixes the material web and the bending device undergoes a bending movement into a bending position and then a return movement, wherein the bending movement deviates from the return movement.
- the bending device passes through a bending movement into the bending position.
- bending movement By a suitable choice of the bending movement, bending radii of the bent metal sheets can be kept, which preclude an unfavorable change in the microstructure of the metal in the bending region.
- the material web may also be fixed to the web-feed side by a second pair of jaws, which may be arranged in a similar manner to the first pair of jaws.
- the pair of jaws which acts on the materialbahn termeden side, are moved relative to the first jaw pair, so as to compensate for a shortening caused by the bending in a simple manner.
- a bending punch arranged between the jaw pairs perform two bending operations in one working stroke.
- a first jaw pair which fixes the material web.
- the bending device differs in that not only above the material web a bending punch is arranged, but that a second bending punch is arranged under the material web.
- the upper bending punch first moves into a bending position, so that it fixes the material web with its tool against a shoulder of the clamping device or a further lower clamping jaw. Then moves the lower punch also in a bending position, so that the tool of the lower punch the web against a shoulder of the upper punch clamps and the upper punch is thus used in this second bending operation as part of the clamping device.
- this variant can be dispensed with a second pair of jaws, which can be beneficial to the cost of construction and maintenance of the device affect.
- the deviation according to the invention between bending movement and return movement requires that these two movement sequences can be optimized and in particular be optimized independently of one another.
- the bending punch in the return movement preferably passes through a linear movement section perpendicular to the material web, which can be done much more space-saving.
- each bending punch can be provided with its own drive.
- each bending punch articulated, preferably by a Double joint, connected to that jaw, which lies on the same side of the material strip and corresponds to the bending punch.
- At least one bending punch can be made exchangeable, wherein the bending punch as well as the clamping jaws can be provided with clamping or bending-specific tools. These tools are preferably also interchangeable, so that the bending device can also be meaningfully redesigned thereby.
- the clamping device and the bending device on at least one bending edge, which are guided to each other such that during a bending movement section at least one free material portion is present.
- an upper jaw 2 and a lower jaw 3 is provided, which are arranged interchangeably to a carriage 4 and 5, respectively, against jaws of different size and / or change shape if necessary can.
- the two slides 4 and 5 are perpendicular to the continuous material web 1 adjustable, as indicated by a double arrow 6 and 7 respectively.
- an upper bending punch 8 is mounted by means of a double joint, which can be adjusted by means of a separate drive from the upper slide 4 of FIG. 1 in the position shown in solid lines in the position shown in broken lines.
- the lower position is to be referred to as the bending position and the upper position as the return position.
- the upper bending punch 8, like the carriage 4, is preferably adjustable perpendicular to the passage direction of the material web 1, as indicated by a double arrow 9.
- each angle up to 90 ° between the legs 12 and flanks and the straight sections 13 of the trapezoid 11 can be selected, with only the shape of the bending punch used needs to be placed on the desired cross-sectional shape of the trapezoid or the trapezoidal profile.
- a block-shaped stop 14 is arranged laterally on this, which serves as an abutment for a lower punch 15, which will be described below with respect to training and function in more detail.
- the lower bending punch 15 is mounted in the same way as the upper bending punch 8, namely via mutually parallel levers 26 and 27, which are arranged between the lower punch 15
- Bearing plates 28 and 29 and mounted on the lower carriage bearing plates 30 and 31 are pivotally mounted by means of pins 32 and 34 and 33 and 35 respectively.
- levers 18, 19, 26 and 27 do not necessarily have to be chosen the same length. Rather, depending on the desired trapezoidal shape or according to the desired sequence of movements, these lever lengths can be varied.
- the upper end 36 of the lower punch 15 is formed in the same way as the lower end 10 of the upper punch 8 wedge-shaped and cooperates in the opposite position with the opposite block-shaped stop 14 of the upper punch 8 in the manner of a clamping connection. In this case, a movement of the bending punch 8, 15 in the direction of deformation of the material web 1 (in the drawing from right to left) corresponding to the shortening of the length of the material web 1 due to a bending step is possible.
- the lower jaw 3 has an upstanding rectangular web 37, which serves as a jaw and actually forms a bending edge.
- the width of this web 37 is placed on the end faces 38 and 39 of the upper punch 8 and the lower punch 15, in order to bend a uniform trapezoidal 11 can.
- the lower jaw 3 is provided with a shoulder 40 (see Figures 2 to 5) which serves as an abutment for the lower end 10 of the upper Bending punch 8 is used, as can be seen in particular from the individual process steps demonstrating Figure 2 to 5.
- the lower punch 15 is moved upward until its upper end 36 is moved up to the stop 14 of the upper punch 8 and the web 1 is clamped between the lower punch 15 and the stop 14 and is again in its normal flow level. Since the lower punch 15 when driving against the stop 14, the web 1 entrains due to its arcuate movement, this is deformed, without that a substantial relative movement between the material web 1 and the end face 39 of the lower punch 15 takes place.
- the curved in this step trapezoidal section now has the desired shape, so that the jaws 2 and 3 and the punch 8 and 15 can be moved back perpendicular to the feed plane of the web 1, as Figure 5 shows, so that the web 1 are advanced for a next bending process can.
- the device has an upper and a lower punch 8 and 15 and two jaws 2 and 3, wherein the jaws and the punch are preferably perpendicular to the surface of the leading and trapezoidal to be bent material web can be adjusted, points the illustrated in Figure 6 and with reference to Figures 7 to 10 in its operation explained second embodiment of the device according to the invention an upper punch 41 and two pairs of jaws 42, 43 and 44, 45 on.
- the jaws 42 and 43 are each formed as vertically movable carriage, which are provided with a drive cylinder 46 and 47, respectively, to allow independent adjustment of the jaws perpendicular to the surface of the web 1 according to the double arrows 48 and 49.
- the second upper jaw 44 is displaceable in this embodiment in the advancing direction of the material web 1 according to a double arrow 50 and thus not against the material web 1 and not arranged ab aus also arranged on a carriage 53.
- the cooperating with this second clamping jaw 44 clamping jaw 45 is perpendicular to the web 1 on and off, as indicated by a further double arrow 51.
- a drive cylinder 52 By means of a drive cylinder 52, this is supported on the carriage 53, which is displaceable in the horizontal direction by means of a further drive cylinder 54, as a double arrow 55 indicates.
- the upper bending punch 41 is articulated so connected via a described in connection with Figure 1 double joint 56, 57 in the manner of a parallel rocker with the trained as a carriage jaw 42 that movements of the upper punch according to the drawn double arrows 58 and 59 are achieved.
- the upper bending punch 41 is in turn connected to its own drive cylinder 60.
- the whole is arranged in a schematically indicated machine frame 61.
- FIG. 7 shows how, when the clamping jaws 42, 43 and 44, 45 are in the clamping position, the two latter clamping jaws move in the direction of the arrow to the left, when the latter Bending punch 41 is employed against the web 1 and thereby pressed down on this, until the punch has formed in connection with the jaws a shown in Figure 8 trapezoidal 11 in the web 1.
- the steepness of the flanks 12 or legs of the trapezoid 11 depends on the respective shape of the outer end 62 of the clamping jaw 43.
- Figure 9 shows how after completion of a bending operation, the jaws 42 and 43 are preferably retracted perpendicularly from the deformed web 1, as well as the single punch 41. The jaws 44 and 45 are moved back to their original position, the second lower jaw 45 also perpendicular is cleared of the web 1.
- FIG. 10 shows how the material web 1, which has been bent gradually in a trapezoidal shape, is advanced in the next bending starting phase according to an arrow 63.
- the drive cylinder 60 can also be made obliquely, so that the force applied by this cylinder 60 force is implemented as completely as possible bending force.
- the drives of the bending punch 8, 15 of FIG. 1 to 5 illustrated embodiment are also be made obliquely, so that the force applied by this cylinder 60 force is implemented as completely as possible bending force.
- the device according to the invention is also suitable for bending material webs into other cross-sectional shapes, for example in asymmetrical trapezoids as well as rectangular, zig-zag, wavy and also meander-shaped cross sections.
- the bending tool or the bending tools is mounted perpendicular to the material web to be deformed adjustable and may also be moved arcuately when moving into a final bending position, cross-sectional shapes such as trapezoidal shapes with steeper legs or flanks and deeper Trapeze or the like as with the known bending machine and without manual labor molding.
- the bending tools can be withdrawn vertically from the deformed material web, so that the Bending tools do not hinder each other.
- the tools of the device that is, the jaws and the punch, be provided interchangeable, so that the device or machine can equip with bending tools of different sizes.
- the conversion to different tools is easily possible because of the vertical adjustability.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen einer Materialbahn, insbesondere von Metallband in Trapezform, welches beispielsweise als Stegmaterial für geschweißte Steg-Profile bestimmt ist (siehe z.B. DE-A-2 025 722).The invention relates to a device for bending a material web, in particular metal strip in trapezoidal shape, which is intended for example as a web material for welded web profiles (see, for example, DE-A-2 025 722).
Dabei besteht die Materialbahn vorzugsweise aus einem Stahlband, jedoch sind auch andere Materialien wie Aluminium, Metalllegierungen und Kunststoffe, die sich vorzugsweise verschweißen oder auch verkleben lassen, denkbar.In this case, the material web preferably consists of a steel strip, but other materials such as aluminum, metal alloys and plastics, which can preferably be welded or glued, conceivable.
Wie schon bekannt und insbesondere in der DE 37 36 394 A1 beschrieben ist, gibt es Vorrichtungen zum Verbiegen von Metallband. Dabei sind jeweils zwei relativ zueinander verfahrbare Klemmbacken-Paare vorgesehen, wobei jedem Klemmbacken-Paar eine um die horizontale Achse verschwenkbare Biegebacke zugeordnet und zwischen den beiden verschwenkbaren Biegebacken, diesen gegenüberliegend eine Stützbacke angeordnet ist, welche das zu biegende Bandmaterial zwischen den Biegebacken abstützt, um die gewünschte Trapezform zu erhalten.As already known and described in particular in
In der Praxis hat sich gezeigt, dass mit dieser vorbekannten Biegevorrichtung nur verhältnismäßig flache Trapezstege geformt werden können, weil man die schwenkbar gelagerten Biegebacken nur um einen begrenzten Winkel gegen das zu verformende Bandmaterial verschwenken kann. Wird dieser Grenzwinkel überschritten, lassen sich die schwenkbar gelagerten Biegebacken nach dem Biegevorgang nicht mehr in die Ausgangsposition zurückschwenken, da sich die während des Biegevorgangs gegeneinander verschobenen Biegebacken beim Zurückschwenken gegenseitig behindern würden. Die Länge der Schenkel oder Flanken der Trapezstege und die Öffnungsweite des Trapezprofiles sind bei der bekannten Anordnung voneinander abhängig.In practice, it has been shown that with this known bending device only relatively flat trapezoidal webs can be formed because you pivot the pivotally mounted bending jaws only by a limited angle against the band material to be deformed can. If this limit angle is exceeded, the pivotally mounted bending jaws can no longer be pivoted back into the starting position after the bending operation, since the bending jaws displaced relative to one another during the bending process would hinder each other during pivoting back. The length of the legs or flanks of the trapezoidal webs and the opening width of the trapezoidal profile are interdependent in the known arrangement.
Auch ist diese bekannte Biege-Vorrichtung durch eine bestimmte Größe der für den Biegevorgang benutzten Werkzeuge begrenzt, das heißt, man kann eine derartige Vorrichtung nicht nachträglich auf andere Werkzeuggrößen umrüsten.Also, this known bending device is limited by a certain size of the tools used for the bending operation, that is, you can not retrofit such a device to other tool sizes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Biegen einer Materialbahn, insbesondere eines Stahlbandes, beispielsweise in Trapezform, bereitzustellen, mit welchem bzw. mit welcher man Profile mit steileren Schenkeln oder Flanken der Trapeze oder dergleichen sowie Trapeze oder dergleichen mit unterschiedlichen Öffnungsweiten maschinell und ohne Handarbeit biegen kann.The invention has for its object to provide a device for bending a material web, in particular a steel strip, for example in trapezoidal shape, with which or with which one profiles with steeper legs or flanks of trapezoids or the like and Trapeze or the like with different opening widths and machine can bend without manual work.
Als Lösung schlägt, die Erfindung eine Vorrichtung zum Biegen einer Materialbahn mit einer Klemmeinrichtung und einer Biegeeinrichtung vor. Die Biegeeinrichtung umfasst dabei wenigstens einen Biegestempel, welcher in einem Arbeitshub und in einem Rückhub auf voneinander abweichenden Bahnen geführt wird, und der wenigstens eine Biegestempel sowohl bogenförmig für den Arbeitshub als auch linear verschiebbar gelagert ist.As a solution, the invention proposes a device for bending a material web with a clamping device and a bending device. The bending device comprises at least one bending punch, which is guided in a working stroke and in a return stroke on deviating webs, and the at least one bending punch is mounted both arcuately for the working stroke and linearly displaceable.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann der wenigstens eine Biegestempel sowohl kreisförmig für den Arbeithub als auch linear verschiebbar gelagert sein.In one development of the invention, the at least one bending punch can be mounted both circularly for the working stroke and linearly displaceable.
Dieser Biegestempel kann oberhalb der Materialbahn angeordnet sein und durch beispielsweise Herunterschwenken in die Biegeposition hinein die Materialbahn in eine gewünschte Form biegen. Dabei ist die Biegebewegung gleichbedeutend mit einem Arbeitshub des Biegestempels. Die Biegeposition beschreibt hierbei eine Umkehrposition, an der sich die Rückholbewegung anschließt Die Rückholbewegung ist hierbei gleichbedeutend mit dem Rückhub des Biegestempels.This bending punch can be arranged above the material web and, for example, by pivoting down into the bending position, bend the material web into a desired shape. The bending movement is synonymous with a working stroke of the punch. The bending position here describes a reversal position, followed by the return movement followed. The return movement is hereby equivalent to the return stroke of the punch.
Hierbei kann die zu verformende Materialbahn beispielsweise durch mindestens ein Klemmbackenpaar in der Vorrichtung fixiert werden, so dass die Materialbahn bei dem entsprechenden Biegeprozess in einer definierten Position gehalten wird. Hierbei kann das Klemmbackenpaar derart angeordnet sein, dass sich wenigstens eine Klemmbacke oberhalb der Materialbahn sowie wenigstens eine zweite Klemmbacke unterhalb der Materialbahn befindet.Here, the material web to be deformed can be fixed, for example, by at least one jaw pair in the device, so that the material web is held in a defined position during the corresponding bending process. Here, the jaw pair be arranged such that there is at least one jaw above the material web and at least one second jaw below the material web.
Als weitere Lösung schlägt vorliegende Erfindung ein Verfahren vor, bei welchem zum Biegen einer Materialbahn mittels einer Klemmeinrichtung und einer Biegeeinrichtung die Klemmeinrichtung die Materialbahn fixiert und die Biegeeinrichtung eine Biegebewegung in eine Biegeposition und anschließend eine Rückholbewegung durchläuft, wobei die Biegebewegung von der Rückholbewegung abweicht.As a further solution, the present invention proposes a method in which for bending a material web by means of a clamping device and a bending device, the clamping device fixes the material web and the bending device undergoes a bending movement into a bending position and then a return movement, wherein the bending movement deviates from the return movement.
Um Querschnittsformen wie Trapezformen mit steileren Schenkeln bzw. Flanken und auch tiefere Trapeze und dergleichen zu erhalten, durchläuft die Biegeeinrichtung eine Biegebewegung bis in die Biegeposition hinein. Durch geeignete Wahl der Biegebewegung lassen sich Biegeradien der gebogenen Bleche einhalten, welche eine ungünstige Veränderung des Gefüges des Metalls im Biegebereich ausschließen.To obtain cross-sectional shapes such as trapezoidal shapes with steeper legs or flanks and also deeper trapezoids and the like, the bending device passes through a bending movement into the bending position. By a suitable choice of the bending movement, bending radii of the bent metal sheets can be kept, which preclude an unfavorable change in the microstructure of the metal in the bending region.
In einer ersten Ausführung kann die Materialbahn an der materialbahnzuführenden Seite durch ein zweites Klemmbackenpaar, welches auf ähnliche Weise angeordnet sein kann, wie das erste Klemmbackenpaar, ebenfalls fixiert werden. Hierbei kann das Klemmbackenpaar, welches an der materialbahnzuführenden Seite wirkt, relativ zu dem ersten Klemmbackenpaar verschoben werden, um so auf einfache Weise eine durch das Biegen bedingte Verkürzung auszugleichen. Beispielsweise kann so ein zwischen den Klemmbacken-Paaren angeordneter Biegestempel in einem Arbeitshub zwei Biegevorgänge durchführen.In a first embodiment, the material web may also be fixed to the web-feed side by a second pair of jaws, which may be arranged in a similar manner to the first pair of jaws. Here, the pair of jaws, which acts on the materialbahnzuführenden side, are moved relative to the first jaw pair, so as to compensate for a shortening caused by the bending in a simple manner. For example, such a bending punch arranged between the jaw pairs perform two bending operations in one working stroke.
In einer weiteren Ausführung ist ein erstes Klemmbackenpaar vorgesehen, welches die Materialbahn fixiert. Hierbei unterscheidet sich die Biegeeinrichtung dahingehend, dass nicht nur oberhalb der Materialbahn ein Biegestempel angeordnet ist, sondern dass auch ein zweiter Biegestempel unter der Materialbahn angeordnet ist. Bei dieser Vorrichtungsvariante verfährt zuerst der oberer Biegestempel in eine Biegeposition, so dass er die Materialbahn mit seinem Werkzeug gegen eine Schulter der Klemmeinrichtung bzw. eine weitere untere Klemmbacke fixiert. Sodann verfährt der unterer Biegestempel ebenfalls in eine Biegeposition, so dass das Werkzeug des unteren Biegestempels die Materialbahn gegen eine Schulter des oberen Biegestempels klemmt und der obere Biegestempel bei diesem zweiten Biegevorgang somit als Teil der Klemmeinrichtung genutzt wird. Bei dieser Variante kann auf ein zweites Klemmbackenpaar verzichtet werden, was sich vorteilhaft auf die Kosten zum Bau und Unterhalt der Vorrichtung auswirken kann.In a further embodiment, a first jaw pair is provided, which fixes the material web. In this case, the bending device differs in that not only above the material web a bending punch is arranged, but that a second bending punch is arranged under the material web. In this device variant, the upper bending punch first moves into a bending position, so that it fixes the material web with its tool against a shoulder of the clamping device or a further lower clamping jaw. Then moves the lower punch also in a bending position, so that the tool of the lower punch the web against a shoulder of the upper punch clamps and the upper punch is thus used in this second bending operation as part of the clamping device. In this variant can be dispensed with a second pair of jaws, which can be beneficial to the cost of construction and maintenance of the device affect.
Die erfindungsgemäße Abweichung zwischen Biegebewegung und Rückholbewegung bedingt, dass diese beiden Bewegungsabläufe geeignet und insbesondere unabhängig voneinander optimiert werden können.The deviation according to the invention between bending movement and return movement requires that these two movement sequences can be optimized and in particular be optimized independently of one another.
Durch die Abweichung im Bahnverlauf des Biegestempels bei der Biegebewegung und der Rückholbewegung, kommt es nach dem Verformungs- bzw. Biegevorgang nicht mehr zu der gegenseitigen Behinderung der Biegewerkzeuge, wie es im beschriebenen Stand der Technik der Fall ist.Due to the deviation in the path of the bending punch in the bending movement and the return movement, it comes after the deformation or bending operation no longer to the mutual obstruction of the bending tools, as is the case in the described prior art.
Im Gegensatz zu der Biegebewegung, welche eine beispielsweise nahezu kreisförmige Bahn durchläuft, durchläuft der Biegestempel bei der Rückholbewegung vorzugsweise einen linearen Bewegungsabschnitt senkrecht zur Materialbahn, was wesentlich raumsparender erfolgen kann.In contrast to the bending movement, which passes through an example, almost circular path, the bending punch in the return movement preferably passes through a linear movement section perpendicular to the material web, which can be done much more space-saving.
Um eine bei minimalem baulichen Aufwand genügend große Kraft auf den Biegestempel der Biegeeinrichtung ausüben zu können, kann jeder Biegestempel mit einem eigenen Antrieb versehen sein. Hierbei ist beispielsweise jeder Biegestempel gelenkig, vorzugsweise durch ein Doppelgelenk, mit derjenigen Klemmbacke verbunden, welche auf der selben Seite des Materialbandes liegt und mit dem Biegestempel korrespondiert.In order to be able to exert a force of sufficient magnitude on the bending punch of the bending device with minimal structural complexity, each bending punch can be provided with its own drive. In this case, for example, each bending punch articulated, preferably by a Double joint, connected to that jaw, which lies on the same side of the material strip and corresponds to the bending punch.
Damit die Biegevorrichtung vielseitig eingesetzt werden kann, kann wenigstens ein Biegestempel auswechselbar ausgebildet sein, wobei der Biegestempel sowie auch die Klemmbacken mit klemm- bzw. biegespezifischen Werkzeugen versehen werden können. Diese Werkzeuge sind vorzugsweise ebenfalls auswechselbar, so dass die Biegevorrichtung auch hierdurch sinnvoll umgestaltet werden kann.So that the bending device can be used in many ways, at least one bending punch can be made exchangeable, wherein the bending punch as well as the clamping jaws can be provided with clamping or bending-specific tools. These tools are preferably also interchangeable, so that the bending device can also be meaningfully redesigned thereby.
Gemäß einem weiteren vorzugsweisen Merkmal der Erfindung weisen die Klemmeinrichtung und die Biegeeinrichtung mindestens eine Biegekante auf, welche derart zueinander geführt sind, dass während eines Biegebewegungsabschnittes zumindest ein freier Materialabschnitt vorhanden ist.According to a further preferred feature of the invention, the clamping device and the bending device on at least one bending edge, which are guided to each other such that during a bending movement section at least one free material portion is present.
Dadurch dass während des Biegebewegungsabschnittes zumindest ein freier Materialabschnitt vorhanden ist, ergibt sich vorteilhafterweise, dass die Biegestempel auf einer fast beliebigen Bahn geführt werden können. Da dadurch die Biegestempel einen wesentlich höheren Bewegungsfreiheitsgrad aufweisen, als in einer fest vorbestimmten Anordnung, können nahezu beliebige Formen hergestellt werden.The fact that at least one free material section is present during the bending movement section advantageously results in that the bending punches can be guided on almost any path. As a result, since the bending punches have a much higher degree of freedom of movement than in a fixed predetermined arrangement, almost any shapes can be produced.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der Beschreibung anliegender Zeichnungen dargestellt, in welcher beispielhaft eine Vorrichtung zum Biegen einer Materialbahn dargestellt ist.Further advantages, objects and features of the present invention will be apparent from the description of the attached drawings in which an apparatus for bending a material web is shown by way of example.
Dabei zeigt,
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Biegen einer Materialbahn mit in der Ausgangsposition befindlichen Klemm- und Biegeeinrichtung,Figur 2 eine Ansicht der Vorrichtung ausFigur 1, bei der sich die Klemmeinrichtung in einer Klemmposition befindet,Figur 3 eine Ansicht, bei der der obere Biegestempel in die Biegeposition bewegt worden ist,Figur 4 eine Ansicht, bei der auch der untere Biegestempel in die Biegeposition bewegt wurde,Figur 5 eine Ansicht der Vorrichtung ausFigur 1, bei der sowohl die Klemmbacken der Klemmeinrichtung als auch die Biegestempel der Biegeeinrichtung nach Beendigung eines Biegeprozesses vom trapezförmig gebogenen Abschnitt der Materialbahn zurückgezogen wurden, um den zuletzt verformten Abschnitt der Materialbahn für den nächsten Biegevorgang aus dem Bereich der Biegeeinrichtung in die inFigur 1 gezeigte Position verschieben zu können,Figur 6 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor Beginn eines Biegeprozesses,Figur 7 eine Ansicht der Vorrichtung ausFigur 6, bei der sich die Klemmbacken und der Biegestempel in einer Ausgangsposition für einen neuen Biegeprozess befinden,Figur 8 eine Ansicht der Vorrichtung ausFigur 6, bei der sich sowohl die Klemmbacken der Klemmeinrichtung als auch der Biegestempel der Biegeeinrichtung in der Biegeposition befinden,Figur 9 eine Ansicht der Vorrichtung ausFigur 6 nach Beendigung eines Biegeprozesses, woraus zu erkennen ist, wie die Biege- und Klemmeinrichtung in ihrer Ausgangsposition für einen nächsten Biegeprozess verfahren werden, undFigur 10 eine Ansicht der Vorrichtung ausFigur 6, wobei die Klemm- und die Biegeeinrichtung sich in einer Position befinden, welche ein Nachschieben eines noch nicht verformten Materialbahnabschnittes ermöglicht.
- FIG. 1 shows a first embodiment of a device for bending a material web with a clamping and bending device located in the starting position,
- FIG. 2 shows a view of the device from FIG. 1, in which the clamping device is in a clamping position,
- Figure 3 is a view in which the upper punch has been moved to the bending position,
- FIG. 4 shows a view in which the lower bending punch has also been moved to the bending position,
- Figure 5 is a view of the device of Figure 1, in which both the clamping jaws of the clamping device and the bending punch of the bending device after completion of a bending process were retracted from the trapezoidal curved portion of the web to the last deformed portion of the web for the next bending process from the area to be able to move the bending device into the position shown in FIG. 1,
- FIG. 6 shows a second embodiment of the device according to the invention before the beginning of a bending process,
- FIG. 7 shows a view of the device from FIG. 6, in which the clamping jaws and the bending punch are in a starting position for a new bending process,
- 8 shows a view of the device from FIG. 6, in which both the clamping jaws of the clamping device and the bending punch of the bending device are in the bending position, FIG.
- Figure 9 is a view of the device of Figure 6 after completion of a bending process, from which it can be seen how the bending and clamping device are moved in its initial position for a next bending process, and
- Figure 10 is a view of the device of Figure 6, wherein the clamping and the bending device are in a position which allows Nachschieben a not yet deformed web portion.
Bei der in Figur 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung zum Biegen einer Materialbahn 1 in Trapezform ist eine obere Klemmbacke 2 sowie eine untere Klemmbacke 3 vorgesehen, die jeweils an einen Schlitten 4 bzw. 5 auswechselbar angeordnet sind, um sie gegen Klemmbacken anderer Größe und/oder Form bei Bedarf auswechseln zu können. Die beiden Schlitten 4 und 5 sind senkrecht gegenüber der durchlaufenden Materialbahn 1 verstellbar, wie durch einen Doppelpfeil 6 bzw. 7 angedeutet ist.In the illustrated in Figure 1 to 5 embodiment of the device for bending a
Am oberen Schlitten 4 ist mittels eines Doppelgelenkes ein oberer Biegestempel 8 gelagert, der mittels eines vom oberen Schlitten 4 separaten Antriebes aus der Figur 1 in vollen Linien gezeigten Position in die in unterbrochenen Linien gezeigte Position verstellt werden kann. In vorliegendem Zusammenhang ist die untere Position als Biegeposition und die obere Position als Rückholposition zu bezeichnen. Der obere Biegestempel 8 ist ebenso wie der Schlitten 4, vorzugsweise senkrecht zur Durchlaufrichtung der Materialbahn 1 verstellbar, wie durch einen Doppelpfeil 9 angedeutet ist.On the
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 bis 5 ist das für den Biegevorgang vorgesehene untere Ende 10 des oberen Biegestempels 8 keilförmig ausgebildet, um die Materialbahn 1 in die in der Zeichnung dargestellten Trapezform biegen zu können. Dabei ist jeder Winkel bis zu 90° zwischen den Schenkeln 12 bzw. Flanken und den gerade verlaufenden Abschnitten 13 des Trapezes 11 wählbar, wobei lediglich die Form der verwendeten Biegestempel auf die gewünschte Querschnittsform des Trapezes bzw. des Trapezprofils abgestellt zu werden braucht.In the embodiment according to Figures 1 to 5, provided for the bending process
Oberhalb des für den Biegeprozess vorgesehenen unteren Endes 10 des oberen Biegestempels 8 ist seitlich an diesem ein blockförmiger Anschlag 14 angeordnet, welcher als Widerlager für einen unteren Biegestempel 15 dient, der im folgenden bezüglich Ausbildung und Funktion noch näher beschrieben wird.Above the provided for the bending process
An der dem Anschlag 14 gegenüberliegenden Seite ist der obere Biegestempel 8 mit zwei im Abstand übereinander angeordneten Lagerplatten 16 und 17 versehen, an welchen jeweils ein Hebel 18 bzw. 19 um einen Zapfen 20 bzw. 21 verschwenkbar und damit gelenkig an einem Ende gelagert ist. Der Hebel 18 bzw. 19 ist mit seinem jeweiligen anderen Ende um einen Zapfen 22 bzw. 23 ebenfalls gelenkig gelagert, der seinerseits an einer Lagerplatte 24 bzw. 25 des Schlittens 4 befestigt ist. Daher können der senkrecht zur Durchlaufebene der Materialbahn 1 verstellbare Schlitten 4 sowie der vorzugsweise senkrecht zur Durchlaufebene der Materialbahn 1 verstellbare obere Biegestempel 8 Relativbewegungen zueinander nach Art einer Pendel-Schwinge ausführen, wie sie aus den Figuren 1 bis 5 entnommen werden können. Innerhalb bestimmter Grenzen lassen sich sowohl der Schlitten 4 als auch der obere Biegestempel 8 unabhängig voneinander gegen die Materialbahn 1 anstellen und auch von dieser zurückziehen.At the opposite side of the
Der untere Biegestempel 15 ist in gleicher Weise wie der obere Biegestempel 8 gelagert, nämlich über parallel zueinander angeordnete Hebel 26 und 27, die zwischen am unteren Biegestempel 15 angeordneten Lagerplatten 28 und 29 und am unteren Schlitten angebrachten Lagerplatten 30 und 31 mittels Zapfen 32 und 34 bzw. 33 und 35 verschwenkbar gelagert sind.The
Es versteht sich, dass die Hebel 18, 19, 26 und 27 nicht notwendigerweise gleichlang gewählt werden müssen. Vielmehr können je nach gewünschter Trapezform bzw. nach gewünschtem Bewegungsablauf diese Hebellängen variiert werden.It is understood that the
Das obere Ende 36 des unteren Biegestempels 15 ist in gleicher Weise wie das untere Ende 10 des oberen Biegestempels 8 keilstumpfförmig ausgebildet und wirkt in der Gegenposition mit dem gegenüberliegenden blockförmigen Anschlag 14 des oberen Biegestempels 8 nach Art einer Klemmverbindung zusammen. Dabei ist eine Bewegung der Biegestempel 8, 15 in Verformungsrichtung der Materialbahn 1 (in der Zeichnung von rechts nach links) entsprechend der Verkürzung der Länge der Materialbahn 1 aufgrund eines Biegeschrittes möglich.The
Die untere Klemmbacke 3 weist einen hochstehenden rechteckigen Steg 37 auf, der als eigentlich Klemmbacke dient und eine Biegekante bildet. Die Breite dieses Steges 37 ist auf die Stirnflächen 38 bzw. 39 des oberen Biegestempels 8 bzw. des unteren Biegestempels 15 abgestellt, um ein gleichförmiges Trapez 11 biegen zu können.The
Die untere Klemmbacke 3 ist mit einer Schulter 40 (siehe Fign. 2 bis 5) versehen, welche als Widerlager für das untere Ende 10 des oberen Biegestempels 8 dient, wie insbesondere aus den die einzelnen Verfahrensschritte demonstrierenden Figur 2 bis 5 ersichtlich ist.The
Aus Figur 2 ist erkennbar, dass zu Beginn eines Biegeprozesses zunächst die untere Klemmbacke 3 und die obere Klemmbacke 2 zusammengefahren werden, wobei sich die obere Klemmbacke 2 auf die oberen gerade verlaufenden Abschnitte 13 des bereits geformten Trapezes und der Materialbahn 1 legt, während der rechteckige Steg 37 der unteren Klemmbacke 3 gegen die Unterseite der noch nicht verformten Materialbahn 1 gedrückt wird, um die noch nicht verformte Materialbahn 1 zwischen den beiden Klemmbacken 2 und 3 zu klemmen.From Figure 2 it can be seen that at the beginning of a bending process, first the
Aus Figur 3 ist erkennbar, dass der obere Biegestempel 8 in die Biegeposition nach unten verfahren wurde, wobei er die Materialbahn 1 in der Vorlaufebene nach unten gedrückt und dabei teilweise verformt hat. Die Materialbahn 1 liegt nunmehr am oberen Ende 36 des unteren Biegestempels 15 auf.It can be seen from FIG. 3 that the
Daraufhin wird der untere Biegestempel 15 nach oben verfahren, bis sein oberes Ende 36 bis an den Anschlag 14 des oberen Biegestempels 8 herangefahren ist und die Materialbahn 1 zwischen dem unteren Biegestempel 15 und den Anschlag 14 eingeklemmt ist und sich wieder in seiner normalen Vorlaufebene befindet. Da der untere Biegestempel 15 beim Hochfahren gegen den Anschlag 14 die Materialbahn 1 aufgrund seiner bogenförmigen Bewegung mitnimmt, wird diese verformt, ohne dass eine wesentliche Relativbewegung zwischen der Materialbahn 1 und der Stirnfläche 39 des unteren Biegestempels 15 stattfindet.Then, the
Der bei diesen Arbeitsschritt gebogene Trapezprofilabschnitt hat nunmehr die gewünschte Form, so dass die Klemmbacken 2 und 3 sowie die Biegestempel 8 und 15 senkrecht zur Vorlaufebene der Materialbahn 1 zurückgefahren werden können, wie Figur 5 zeigt, damit die Materialbahn 1 für einen nächsten Biegevorgang vorgeschoben werden kann.The curved in this step trapezoidal section now has the desired shape, so that the
Während bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 die Vorrichtung einen oberen und einen unteren Biegestempel 8 bzw. 15 sowie zwei Klemmbacken 2 und 3 hat, wobei die Klemmbacken und auch die Biegestempel vorzugsweise senkrecht zur Oberfläche der vorlaufenden und in Trapezform zu biegenden Materialbahn anstellbar sind, weist die in Figur 6 gezeigte und anhand der Figuren 7 bis 10 in ihrer Arbeitsweise erläuterte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen oberen Biegestempel 41 sowie zwei Paare von Klemmbacken 42, 43 und 44, 45 auf. Die Klemmbacken 42 und 43 sind dabei jeweils als senkrecht verfahrbare Schlitten ausgebildet, welche mit einem Antriebszylinder 46 bzw. 47 versehen sind, um eine unabhängige Verstellung der Klemmbacken senkrecht zur Oberfläche der Materialbahn 1 gemäß den Doppelpfeilen 48 und 49 zu ermöglichen.While in the embodiment of Figure 1, the device has an upper and a
Die zweite obere Klemmbacke 44 ist bei dieser Ausführungsform in Vorlaufrichtung der Materialbahn 1 entsprechend einem Doppelpfeil 50 verschiebbar und somit nicht gegen die Materialbahn 1 anstellbar und auch nicht von ihr abstellbar an einem Schlitten 53 angeordnet. Die mit dieser zweiten Klemmbacke 44 zusammenwirkende Klemmbacke 45 ist hingegen senkrecht gegenüber der Materialbahn 1 an- und abstellbar, wie durch einen weiteren Doppelpfeil 51 angedeutet ist. Mit Hilfe eines Antriebszylinders 52 ist diese auf dem Schlitten 53 abgestützt, der mittels eines weiteren Antriebszylinders 54 in horizontaler Richtung verschiebbar ist, wie ein Doppelpfeil 55 andeutet.The second
Der obere Biegestempel 41 ist über ein in Verbindung mit Figur 1 beschriebenes Doppelgelenk 56, 57 nach Art einer Parallelschwinge mit der als Schlitten ausgebildeten Klemmbacke 42 derart gelenkig verbunden, dass Bewegungen des oberen Biegestempels entsprechend den eingezeichneten Doppelpfeilen 58 und 59 erreicht werden.The
Der obere Biegestempel 41 ist seinerseits mit einem eigenen Antriebszylinder 60 verbunden.The
Das Ganze ist in einem schematisch angedeuteten Maschinenrahmen 61 angeordnet.The whole is arranged in a schematically indicated
Figur 7 zeigt, wie sich bei in der Klemmposition befindlichen Klemmbacken 42, 43 sowie 44, 45 die beiden letztgenannten Klemmbacken in Pfeilrichtung nach links bewegen, wenn der Biegestempel 41 gegen die Materialbahn 1 angestellt und dabei auf diese herabgedrückt wird, bis der Biegestempel in Verbindung mit den Klemmbacken ein in Figur 8 gezeigtes Trapez 11 in die Materialbahn 1 eingeformt hat.FIG. 7 shows how, when the clamping
Auch bei dieser Ausführungsform ist erkennbar, dass die Steilheit der Flanken 12 oder Schenkeln des Trapezes 11 von der jeweiligen Form des äußeren Endes 62 der Klemmbacke 43 abhängt.Also in this embodiment, it can be seen that the steepness of the
Figur 9 zeigt, wie nach Beendigung eines Biegevorganges die Klemmbacken 42 und 43 vorzugsweise senkrecht von der verformten Materialbahn 1 zurückgefahren werden, ebenso wie der einzige Biegestempel 41. Die Klemmbacken 44 und 45 werden in deren Ausgangsposition zurückgefahren, wobei die zweite untere Klemmbacke 45 außerdem senkrecht von der Materialbahn 1 freigefahren wird.Figure 9 shows how after completion of a bending operation, the
Figur 10 zeigt wie die schrittweise in Trapezform gebogene Materialbahn 1 in die nächste Biegeausgangsphase gemäß einem Pfeil 63 vorgefahren wird.FIG. 10 shows how the
Es versteht sich, dass bei der in Fign. 6 bis 10 dargestellten Ausführungsform beispielsweise der Antriebszylinder 60 auch schräg angestellt werden kann, so dass die von diesem Zylinder 60 aufgebrachte Kraft möglichst vollständig als Biegekraft umgesetzt wird. Ähnliches gilt für die Antriebe der Biegestempel 8, 15 des in Fign. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels.It is understood that in the case of FIG. 6 to 10 illustrated embodiment, for example, the
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Trapeze mit sehr steilen Schenkeln oder Flanken maschinell biegbar, ebenso Trapeze mit großer Tiefe. Deshalb ist es möglich, Trapezstege für Trapezprofile bzw. Trapezstegträger zu biegen, welche sowohl eine hohe Biegesteifigkeit des daraus hergestellten Trägerprofils als auch eine hohe Verwindungssteifigkeit aufweisen, weil sowohl die in Längsrichtung des Trägers verlaufenden Abschnitte 13 als auch die mehr oder weniger in Schenkel verlaufenden Flanken 12 für die nötige Verbindungssteifigkeit sorgen. Für gewisse Anwendungen wären Trapeze mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Abschnitten 12 und 13 ideal.With the device according to the invention Trapeze with very steep legs or flanks are mechanically bendable, as well as trapezoids with great depth. Therefore, it is possible to bend trapezoidal webs for trapezoidal or Trapezstegträger, which have both a high bending stiffness of the carrier profile produced therefrom and a high torsional stiffness, because both extending in the longitudinal direction of the
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch auch geeignet, Materialbahnen in andere Querschnittsformen zu biegen, beispielsweise in asymmetrische Trapeze sowie rechtwinklige, zick-zack-förmige, wellenförmige und auch mäanderförmige Querschnitte.However, the device according to the invention is also suitable for bending material webs into other cross-sectional shapes, for example in asymmetrical trapezoids as well as rectangular, zig-zag, wavy and also meander-shaped cross sections.
Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Biegewerkzeug bzw. die Biegewerkzeuge senkrecht zur zu verformenden Materialbahn verstellbar gelagert ist bzw. sind und bei Bewegen in eine endgültige Biegeposition gegebenenfalls auch bogenförmig verstellt werden können, lassen sich Querschnittsformen wie Trapezformen mit steileren Schenkeln bzw. Flanken und auch tiefere Trapeze oder dergleichen als mit der bekannten Biegevorrichtung maschinell und ohne Handarbeit formen. Nach dem Verformungs- bzw. Biegevorgang können die Biegewerkzeuge senkrecht von der verformten Materialbahn zurückgezogen werden, so dass sich die Biegewerkzeuge gegenseitig nicht behindern. Es lassen sich aber auch Biegeradien der gebogenen Bleche einhalten, welche eine günstige Veränderung des Gefüges des Materials im Bewegebereich ausschließen.Since in the apparatus according to the invention, the bending tool or the bending tools is mounted perpendicular to the material web to be deformed adjustable and may also be moved arcuately when moving into a final bending position, cross-sectional shapes such as trapezoidal shapes with steeper legs or flanks and deeper Trapeze or the like as with the known bending machine and without manual labor molding. After the deformation or bending operation, the bending tools can be withdrawn vertically from the deformed material web, so that the Bending tools do not hinder each other. However, it is also possible to comply with bending radii of the bent metal sheets, which rule out a favorable change in the microstructure of the material in the field of movement.
Gemäß einem weiteren vorzugsweisen Merkmal der Erfindung können die Werkzeuge der Vorrichtung, das heißt die Klemmbacken und die Biegestempel, auswechselbar vorgesehen sein, so dass sich die Vorrichtung bzw. Maschine mit Biegewerkzeugen unterschiedlicher Größe ausstatten lässt. Die Umrüstung auf unterschiedliche Werkzeuge ist wegen der senkrechten Verstellbarkeit problemlos möglich.According to a further preferred feature of the invention, the tools of the device, that is, the jaws and the punch, be provided interchangeable, so that the device or machine can equip with bending tools of different sizes. The conversion to different tools is easily possible because of the vertical adjustability.
Dabei genügt es, wenn nur die unmittelbar mit der zu biegenden Materialbahn in Kontakt kommenden Teile der Klemmwerkzeuge und/oder der Biegewerkzeuge auswechselbar angeordnet sind.It is sufficient if only the parts of the clamping tools and / or the bending tools which come into contact with the material web to be bent are interchangeable.
Claims (10)
- An apparatus for bending a web of material (1) with a clamping device and a bending device corresponding together, characterized in that the bending device comprises at least one bending punch (8, 15; 41) that is guided on differing paths in a working stroke and in a return stroke and that the at least one bending punch is carried both for curved displacement in the case of the working stroke and for linear displacement.
- The bending apparatus as set forth in claim 1, characterized in that the at least one bending punch is carried both for circular displacement in the case of the working stroke and for linear displacement.
- The bending apparatus as set forth in any one of the claims 1 or 2, characterized in that at least one pair of clamping jaws (42, 43) of the clamping device is moved relative to at least one other pair of clamping jaws (44, 45) of said clamping device.
- The bending apparatus as set forth in any one of the claims 1 to 3, characterized in that the clamping device has two pairs of clamping jaws (42, 43; 44, 45) and that the bending device has a bending punch (41) that is operative between said pairs of clamping jaws (42, 43; 44, 45).
- The bending apparatus as set forth in any one of the claims 1 to 4, characterized in that the clamping device has two clamping jaws (2, 3) and the bending device two bending punches (8, 15).
- The bending apparatus as set forth in any one of the claims 1 to 5, characterized in that each bending punch (8, 15; 41) of the bending device is provided with a drive (60) of its own and that each bending punch (8, 15; 41) is hinge-linked to a clamping jaw (2, 3; 42) of the clamping device that is located on the same side of the web of material (1).
- The bending apparatus as set forth in any one of the claims 1 to 6, characterized in that each bending punch (8, 15; 41) of the bending device is linked to a corresponding clamping jaw (2, 3; 42) of the clamping device by means of a double joint (18, 19; 56, 57).
- The bending apparatus as set forth in any one of the claims 1 to 7, characterized in that at least one bending punch (8, 15; 41) is exchangeable.
- The bending apparatus as set forth in any one of the claims 3 to 8, characterized in that the clamping jaws (2, 3; 42) and/or the bending punches (8, 15; 41) are provided with tools that are specifically devised for clamping or respectively bending and that are exchangeable.
- The bending apparatus as set forth in any one of the claims 1 to 9, characterized in that the clamping device and the bending device have at least one bending edge each, said bending edges being guided toward each other in such a manner that during a portion of a bending movement there is provided at least one free portion of material.
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