EP1584385B1 - Biegewerkzeug zum Biegen von Werkstücken, insbesondere von Blechen sowie Biegemaschine mit einem derartigen Biegewerkzeug - Google Patents
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- EP1584385B1 EP1584385B1 EP04008272A EP04008272A EP1584385B1 EP 1584385 B1 EP1584385 B1 EP 1584385B1 EP 04008272 A EP04008272 A EP 04008272A EP 04008272 A EP04008272 A EP 04008272A EP 1584385 B1 EP1584385 B1 EP 1584385B1
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- bending
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- motion
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Classifications
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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
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
Definitions
- the invention relates to a bending tool for bending workpieces, in particular sheets, along a bending line, with at least one arranged on one side of a workpiece bending member and at least one holding device which has on opposite sides of the workpiece in the workpiece transverse direction holding members, by means of which under relative movement the mutual holding members in the workpiece transverse direction, the workpiece is fixed to the holding device, wherein the holding device with the workpiece fixed thereto and a bending member on the other hand under bending the workpiece with a working movement relative to each other are movable and the working movement of a component in a workpiece transverse direction extending stroke direction and a Component has in a transversely to the plane defined by the direction of the bending line and the stroke direction plane extending transverse stroke direction and wherein for directional control of Schwabewegun g a motion control is provided with at least a motion associated with a bending member control in the form of a backdrop and with at least one provided on the bending member associated workpiece side control in the
- a bending tool and a bending machine are also known from JP 59 033032 A ,
- the bending tool disclosed in this publication comprises a tool top arranged above a workpiece to be machined, and a tool bottom arranged below the workpiece to be machined.
- the tool upper part comprises a spring-mounted in the workpiece transverse direction in the initial state holding plate and laterally next to this a punch.
- the bending punch is mounted pivotably about a pivot axis running parallel to the bending line of the workpiece bend to be created and provided with a control surface inclined towards the workpiece transverse direction.
- the lower tool part consists essentially of one of the retaining plate of the Tool upper part opposite support block and a laterally spaced from this control block.
- the control block also has an inclined control surface on its side facing the bending punch of the tool upper part.
- a sheet to be processed is placed on the support block of the lower tool part.
- the tool upper part is lowered in the workpiece transverse direction to the lower tool part.
- the holding plate of the upper tool part runs on the sheet metal surface facing it.
- the sheet is now clamped between the holding plate of the upper tool part and the support block of the lower tool part.
- the bending punch acts with a forming edge on the laterally opposite the holding plate of the upper die and the support block of the lower die part projecting sheet edge.
- the control surface of the punch comes to rest against the control surface on the control block of the lower die part.
- the mutual control surfaces effect a pivoting movement of the lowering punch around its pivot axis.
- EP 0 610 706 A1 discloses a bending machine with a bending tool, which comprises an anvil-shaped tool lower part and a tool upper part with a bending member.
- the bending member forms a leg of an angle lever which is pivotally mounted on the upper tool part.
- the pivot axis of the angle lever and thus also of the bending element runs parallel to the bending line of a sheet to be created on a bend. If the tool upper part carries out a working stroke in the direction of the workpiece to be reshaped, the angle lever with its second leg runs against a stop on the workpiece side.
- the object of the invention is to provide a structurally simplified and compact bending tool and a bending machine provided with such a bending tool.
- the controls for directional control of the working movement between the workpiece to be machined on the one hand and a bending member provided for workpiece machining on the other hand are arranged on one and the same side of the workpiece.
- the overall arrangement has a compact design.
- the feature also has an effect, according to which the holding device with the workpiece and a control device assigned to the holding device is moved in the lifting direction relative to a bending member and a control connected thereto in the said working movement.
- To generate the working movement is resorted to a movement axis of the holding device, which is also used to set the workpiece to be machined on the holding device. Accordingly, there is no provision for constructive measures for generating a movement of a bending member relative to the workpiece to be machined.
- the bending tool according to the invention has a tool base, on which at least one bending member and a motion-connected linkage are supported in the stroke direction and against the side of a similar holding member and a movement associated link guide are movable in the stroke direction.
- leadership of the holding member and the movement associated link guide on the tool base ensures defined conditions in the movement of said tool components relative to the tool base.
- a gas spring With a gas spring according to the invention, a machine element is provided, regardless of a relatively Small construction volume is able to act on the workpiece with great force in the direction of or arranged on the opposite side of the workpiece holding members and thereby exert a very high clamping force on the workpiece.
- a side-equal holding member and a movement associated therewith link guide are provided as parts of a unit. Due to the structural design of said holding member and the associated slotted guide, the bending tool according to the invention can be assembled and disassembled in a simple manner. For example, with appropriate structural design, the retaining member and the associated slotted guide in case of need can be removed jointly from the tool base. The bending member and its control are therefore accessible with little effort.
- the support of at least one bending member and a motion-connected linkage on the tool base in position is adjustable.
- assembly and / or manufacturing tolerances on the bending tool can be compensated.
- the adjustability of the bending member in cases where a plurality of bending tools according to the invention are arranged side by side and operated jointly. By appropriate adjustment, the bending elements of the individual bending tools can be positioned as needed to each other.
- Claim 8 describes a preferred measure according to the invention for the realization of an adjustable support of bending member and thus motion-connected link to the tool base.
- a bending member is designed as a pivot lever which is supported on the tool base in the stroke direction and movable by means of a pivot bearing in Hubquerides (claim 9).
- Claim 11 relates to a preferred bending machine design according to the invention.
- At least one inventive bending tool is arranged in the tool holders of the machine base unit of a conventional press brake.
- One of the tool holders is provided with at least one bending member, at least one side-holding member and at least one of the bending member associated link and at least one side-equal holding member associated link guide.
- the tool holder on the opposite side of the workpiece supports at least one holding member of the holding device.
- the required relative to the workpiece machining relative movement of the workpiece fixed on the holding device on the one hand and at least one bending member on the other hand is generated by the usual relative movement of the tool holders on the press brake.
- conventional bending tools can be loaded into the tool holders of the machine base unit become. Multiple use of the machine base unit is therefore possible.
- a bending machine 1 as machine base unit 2 has the machine base unit of a conventional press brake and also a processing unit 3.
- the machine base unit 2 comprises a machine frame 4 and a press beam 5.
- the machine frame 4 forms a support table 6 with a lower tool holder 7.
- the press beam 5 is movably guided on the machine frame 4 in a stroke direction 8 and in a return stroke direction 9. Hydraulic piston-cylinder arrangements 10 serve to drive the press beam 5.
- the press beam 5 is provided with an upper tool receptacle 11 on its side facing the support table 6.
- the tool holders 7, 11 of the bending machine 1 but store the processing unit 3, which is shown in Fig. 1 of a total of four bending tools 12 assembled.
- the bending tools 12 are strung together along a dash-dotted lines in Fig. 1 indicated bending line 13 without gaps.
- Each of the bending tools 12 comprises an upper tool in the form of a hold-down 14 and a lower tool 15, which in turn has a tool base 16 and an upper part 17.
- the hold-downs 14 of the bending tools 12 are mounted in the upper tool holder 11 of the press bar 5, the lower tools 15 in the lower tool holder 7 of the support table 6.
- the hold-down 14 of the bending tools 12 in the lower tool holder 7 and the lower tools 15, then be mounted as upper tools in the upper tool holder 11.
- the hold-down 14 of a bending tool 12 extends with an overhang relative to the vertical.
- the hold-down 14 has a fastening lug 18 with which it is held in the upper tool holder 11 on the pressing bar 5 of the bending machine 1.
- the contact surface 19 merges into a side surface of the hold-down 14.
- each bending tool 12 rests with the tool base 16 on the support table 6 on the machine frame 4 of the bending machine 1.
- a projection 21 projecting on the tool base 16 engages in the lower tool holder 7 of the support table 6.
- the tool base 16 engages behind the support table 6 laterally with a holding projection 22.
- the nose 21 the tool base 16 is clamped in the lower tool holder 7.
- a bending member in the form of a pivoting lever 23 is supported on the tool base 16.
- a bearing block 24 on which the pivot lever 23 is pivotally mounted about a pivot pin 26 formed by a pivot pin 26.
- the bearing block 24 is in turn pivotally supported on the tool base 16 about a pivot axis 27.
- an adjusting screw 28 for adjusting the position of the bearing block 24. In the respectively set position of the bearing block 24 is fixed by means of a locking screw 29.
- the tool base 16 has receptacles 31, 32 for guide columns 33, 34 and a receptacle 35 for a gas pressure spring 36.
- the guide columns 33, 34 engage in receptacles 37, 38 on the upper part 17 of the lower tool 15 a.
- a receptacle 39 is provided on the upper part 17 of the lower tool 15.
- the receptacle 39 for the gas spring 36 is located on the upper part 17 of the lower tool 15 below a groove 40.
- the groove 40 receives a support body 41 of a workpiece support 42 of the upper part 17.
- Manually operable fasteners 43 hold the support body 41 in the groove 40th
- the pivot lever 23 passes through the upper part 17 of the lower tool 15 at a penetration 44. Within the penetration 44, the pivoting lever 23 is pivotable about the pivot axis 26 over a limited pivoting angle and thereby movable in the lifting transverse direction, ie perpendicular to the plane, from the direction of the bending line 13 and the stroke direction 8 and the return stroke 9 is clamped.
- Formed on the pivot lever 23 is designed as a gate 46 control.
- the gate 46 on the pivoting lever 23 is assigned to the upper part 17 of the lower tool 15 also serving as a control link guide, which in turn is formed by a control roller 47 and a control pin 50.
- the control roller 47 is rotatably mounted about a rotation axis 48 on a base body 49 of the upper part 17. On the main body 49 of the upper part 17 and the control pin 50 is mounted, which engages in a guide slot 51 on the pivot lever 23. In an enlarged view, the structural details of the pivot lever 23 Fig. 8 can be seen.
- the pressing beam 5 is raised so far relative to the support table 6 of the bending machine 1 that results in a gap between the free end of the mounted on the press bar 5 blank holder 14 and the upper part 17 of the lower tool 15, in detail the workpiece support 42 , In this space, the flat plate 52 is to be inserted.
- the insertion depth determines the later position of the bend.
- the flat plate 52 is mounted on the workpiece support 42.
- the hold-down 14 of the bending tool 12 runs on the top side of the sheet 52 facing it and the results in the Fign. 2, 4 and 7 shown ratios.
- the upper part 17 of the lower tool 15 is in the stroke direction 8 and in the return stroke 9 in its starting position relative to the tool base 16.
- the upper part 17 is spaced from the tool base 16 in the mentioned direction.
- the pivot lever 23 is aligned approximately vertically.
- the plate 52 is clamped between the blank holder 14 and the workpiece support 42 on the upper part 17 of the lower tool 15 with little force.
- the gas-pressure spring 36 exerts a comparatively large counterforce.
- the clamping of the plate 52 between the hold-down 14 and the workpiece support 42 of the lower part 14 lowering upper part 17 of the lower tool 15 is reinforced.
- the hold-down 14 and the workpiece support 42 accordingly assume the function of holding members for fixing the plate 52nd Increases the force exerted on the plate 52 holding force even by a friction-increasing coating of the sheet 52 overlapping surface of the support body 41 of the workpiece support 42nd
- the position of the support of the pivot lever 23 to the tool base 16 can change.
- the locking screw 29 is to be solved on the bearing block 24.
- the pivotal position of the bearing block 24 with respect to the pivot axis 27 and thus the position of the pivot axis 26 of the pivot lever 23 can be changed.
- the bearing block 24 is then to be fixed again by means of the locking screw 29.
- the adjusting mechanism of the bearing block 24 on the bending tool 12 in befindaji in installation upper part 17 of the lower tool 15 is accessible.
- the fastening elements 43 are to be solved, by means of which the support body 41 of the workpiece support 42 is fixed in the groove 40. If subsequently the support body 41 is removed from the groove 40, the attachment of the gas pressure spring 36 to the upper part 17 is accessible. After loosening this attachment, the upper part 17 can be removed as a unit from the tool base 16. The control pin 50 on the upper part 17 can thereby exit from the guide slot 51 of the pivot lever 23 through the mouth lying in the direction of withdrawal. Accordingly, the assembly of the upper part 17 on the tool base 16 of the lower tool 15 is simple.
- the existing pivoting lever 23 can be exchanged with link 46 against another pivot lever link unit.
- a changed link geometry requires a change of the maximum bend angle that can be realized with the respective pivot lever.
- an adjustment of the bending tool 12 can be made to changed thicknesses and workpiece materials by using a backdrop with modified backdrop geometry.
- pivot lever 23 shown in the figures against a pivot lever with a 13 wider in the direction of the bending line pivot lever tip.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Biegewerkzeug zum Biegen von Werkstücken, insbesondere von Blechen, entlang einer Biegelinie, mit wenigstens einem an einer Seite eines Werkstückes angeordneten Biegeorgan sowie mit wenigstens einer Halteeinrichtung, die an einander in Werkstückquerrichtung gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks Halteorgane aufweist, mittels derer unter Relativbewegung der beiderseitigen Halteorgane in Werkstückquerrichtung das Werkstück an der Halteeinrichtung festlegbar ist, wobei die Halteeinrichtung mit dem daran festgelegten Werkstück einerseits und ein Biegeorgan andererseits unter Biegen des Werkstücks mit einer Arbeitsbewegung relativ zueinander bewegbar sind und die Arbeitsbewegung eine Komponente in einer in Werkstückquerrichtung verlaufenden Hubrichtung sowie eine Komponente in einer quer zu der von der Richtung der Biegelinie und der Hubrichtung aufgespannten Ebene verlaufenden Hubquerrichtung besitzt und wobei zur Richtungssteuerung der Arbeitsbewegung eine Bewegungssteuerung vorgesehen ist mit wenigstens einem mit einem Biegeorgan bewegungsverbundenen Steuerelement in Form einer Kulisse sowie mit wenigstens einem an der dem Biegeorgan zugeordneten Werkstückseite vorgesehenen Steuerelement in Form einer Kulissenführung, die mit einem an derselben Werkstückseite angeordneten, seitengleichen Halteorgan der Halteeinrichtung bewegungsverbunden ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Biegemaschine mit wenigstens einem derartigen Biegewerkzeug.
- Gattungsgemäßer Stand der Technik ist bekannt aus
WO 96/24445 A1 - Ein Biegewerkzeug sowie eine Biegemaschine sind außerdem bekannt aus
JP 59 033032 A -
EP 0 610 706 A1 offenbart eine Biegemaschine mit einem Biegewerkzeug, das ein ambossartiges Werkzeugunterteil sowie ein Werkzeugoberteil mit einem Biegeorgan umfasst. Das Biegeorgan bildet einen Schenkel eines Winkelhebels, der an dem Werkzeugoberteil schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse des Winkelhebels und damit auch des Biegeorganes verläuft parallel zu der Biegelinie einer an einem Blech zu erstellenden Biegung. Führt das Werkzeugoberteil einen Arbeitshub in Richtung auf das umzuformende Werkstück aus, so läuft der Winkelhebel mit seinem zweiten Schenkel auf einen werkstückseitigen Anschlag auf. Infolge der Abstützung des betreffenden Winkelhebelschenkels an dem werkstückseitigen Anschlag führt das Biegeorgan bei fortgesetztem Arbeitshub des Werkzeugoberteils eine Schwenkbewegung um seine Schwenkachse aus. Dabei biegt das Biegeorgan den von ihm beaufschlagten Rand des umzuformenden Bleches um eine Biegekante des ambossartigen Werkzeugunterteils. - Ausgehend von dem Stand der Technik gemäß
WO 96/24445 A1 - Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch das Biegewerkzeug nach Patentanspruch 1 sowie durch die Biegemaschine nach Patentanspruch 10.
- Die Steuerelemente zur Richtungssteuerung der Arbeitsbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück einerseits und einem für die Werkstückbearbeitung vorgesehenen Biegeorgan andererseits sind an ein und derselben Werkstückseite angeordnet. Die Gesamtanordnung besitzt eine kompakte Bauweise. In diesem Sinne wirkt sich auch das Merkmal aus, wonach bei der genannten Arbeitsbewegung die Halteeinrichtung mit dem Werkstück und einem der Halteeinrichtung zugeordneten Steuerelement in Hubrichtung relativ zu einem Biegeorgan und einem damit bewegungsverbundenen Steuerelement bewegt wird. Zur Erzeugung der Arbeitsbewegung wird auf eine Bewegungsachse der Halteeinrichtung zurückgegriffen, die auch zum Festlegen des zu bearbeitenden Werkstückes an der Halteeinrichtung genutzt wird. Demzufolge nicht vorzusehen sind konstruktive Maßnahmen zur Erzeugung einer Bewegung eines Biegeorgans relativ zu dem zu bearbeitenden Werkstück.
- Besondere Ausführungsarten des Biegewerkzeuges nach Patentanspruch 1 sowie der Biegemaschine nach Patentanspruch 10 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 9 und 11.
- Ausweislich Patentanspruch 2 besitzt das erfindungsgemäße Biegewerkzeug eine Werkzeugbasis, an welcher wenigstens ein Biegeorgan und eine damit bewegungsverbundene Kulisse in Hubrichtung abgestützt sind und gegenüber der ein seitengleiches Halteorgan und eine damit bewegungsverbundene Kulissenführung in Hubrichtung bewegbar sind.
- Die gemäß Patentanspruch 3 vorgesehene Führung des Halteorgans und der damit bewegungsverbundenen Kulissenführung an der Werkzeugbasis gewährleistet definierte Verhältnisse bei der Bewegung der genannten Werkzeugkomponenten relativ zu der Werkzeugbasis.
- Im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 4 ist im Anschluss an die Arbeitsbewegung eine selbsttätige und gemeinschaftliche Rückstellung von Halteorgan und zugeordneter Kulissenführung in die Ausgangslage vorgesehen.
- Gemäß Patentanspruch 5 dient zur Rückstellung von Halteorgan und zugeordnetem Steuerelement in Weiterbildung der Erfindung eine Gasdruckfeder. Mit einer Gasdruckfeder ist erfindungsgemäß ein Maschinenelement vorgesehen, das ungeachtet eines verhältnismäßig kleinen Bauvolumens in der Lage ist, das Werkstück mit großer Kraft in Richtung auf das oder die an der gegenüberliegenden Werkstückseite angeordneten Halteorgane zu beaufschlagen und dadurch eine ausgesprochen hohe Klemmkraft auf das Werkstück auszuüben.
- Ausweislich Patentanspruch 6 sind ein seitengleiches Halteorgan und eine damit bewegungsverbundene Kulissenführung als Teile einer Baueinheit vorgesehen. Durch die baueinheitliche Ausführung des genannten Halteorgans und der zugeordneten Kulissenführung lässt sich das erfindungsgemäße Biegewerkzeug auf einfache Art und Weise zusammenbauen und zerlegen. Etwa können bei entsprechender konstruktiver Gestaltung das Halteorgan und die zugeordnete Kulissenführung im Bedarfsfall gemeinschaftlich von der Werkzeugbasis abgenommen werden. Das Biegeorgan und dessen Steuerelement sind demnach mit geringem Aufwand zugänglich.
- Im Falle der in Patentanspruch 7 beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Biegewerkzeuges ist die Abstützung wenigstens eines Biegeorgans und einer damit bewegungsverbundenen Kulisse an der Werkzeugbasis in ihrer Lage einstellbar. Durch diese Einstellung können beispielsweise Montage- und/oder Fertigungstoleranzen an dem Biegewerkzeug ausgeglichen werden. Von besonderer Bedeutung ist die Einstellbarkeit des Biegeorgans in Fällen, in denen mehrere erfindungsgemäße Biegewerkzeuge nebeneinander angeordnet und gemeinschaftlich betrieben werden. Durch entsprechende Justage lassen sich die Biegeorgane der einzelnen Biegewerkzeuge bedarfsgerecht zueinander positionieren.
- Patentanspruch 8 beschreibt eine erfindungsgemäß bevorzugte Maßnahme zur Realisierung einer einstellbaren Abstützung von Biegeorgan und damit bewegungsverbundener Kulisse an der Werkzeugbasis.
- In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Biegeorgan als Schwenkhebel ausgebildet, der an der Werkzeugbasis in Hubrichtung abgestützt und mittels einer Schwenklagerung in Hubquerrichtung beweglich ist (Patentanspruch 9).
- Patentanspruch 11 betrifft eine erfindungsgemäß bevorzugte Biegemaschinenbauart. Wenigstens ein erfindungsgemäßes Biegewerkzeug ist in den Werkzeugaufnahmen der Maschinen-Basiseinheit einer herkömmlichen Abkantpresse angeordnet. Eine der Werkzeugaufnahmen ist mit wenigstens einem Biegeorgan, wenigstens einem seitengleichen Halteorgan sowie mit wenigstens einer dem Biegeorgan zugeordneten Kulisse und wenigstens einer dem seitengleichen Halteorgan zugeordneten Kulissenführung versehen. Die Werkzeugaufnahme an der gegenüberliegenden Werkstückseite lagert zumindest ein Halteorgan der Halteeinrichtung. Die für die Werkstückbearbeitung erforderliche Relativbewegung des an der Halteeinrichtung festgelegten Werkstückes einerseits und wenigstens eines Biegeorgans andererseits wird durch die übliche Relativbewegung der Werkzeugaufnahmen an der Abkantpresse erzeugt. Alternativ zu erfindungsgemäßen Biegewerkzeugen können in die Werkzeugaufnahmen der Maschinen-Basiseinheit herkömmliche Abkantwerkzeuge eingewechselt werden. Eine Mehrfachnutzung der Maschinen-Basiseinheit ist demnach möglich.
- Nachstehend wird die Erfindung anhand schematischer Darstellungen zu einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine stark schematisierte Darstellung einer Biegemaschine mit einer Bearbeitungseinheit aus mehreren Biegewerkzeugen,
- Fign. 2 und 3
- aufgebrochene Seitenansichten eines Biegewerkzeuges nach Fig. 1 in unterschiedlichen Phasen einer Werkstückbearbeitung,
- Fign. 4 bis 6
- Seitenansichten eines Biegewerkzeuges nach den Fign. 1 bis 3 in unterschiedlichen Phasen einer Werkstückbearbeitung,
- Fig. 7
- eine perspektivische Gesamtansicht des Biegewerkzeuges nach den Fign. 2 und 4,
- Fig. 8
- das als Schwenkhebel ausgebildete Biegeorgan eines Biegewerkzeuges nach den Fign. 1 bis 7.
- Ausweislich Fig. 1 weist eine Biegemaschine 1 als Maschinen-Basiseinheit 2 die Maschinen-Basiseinheit einer herkömmlichen Abkantpresse und außerdem eine Bearbeitungseinheit 3 auf. Die Maschinen-Basiseinheit 2 umfasst wie üblich ein Maschinengestell 4 sowie einen Pressbalken 5. Das Maschinengestell 4 bildet einen Auflagetisch 6 mit einer unteren Werkzeugaufnahme 7 aus. Der Pressbalken 5 ist an dem Maschinengestell 4 in einer Hubrichtung 8 sowie in einer Rückhubrichtung 9 bewegbar geführt. Zum Antrieb des Pressbalkens 5 dienen hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnungen 10. An seiner zu dem Auflagetisch 6 hin weisenden Seite ist der Pressbalken 5 mit einer oberen Werkzeugaufnahme 11 versehen.
- In die untere Werkzeugaufnahme 7 sowie die obere Werkzeugaufnahme 11 können herkömmliche Unter- bzw. Oberwerkzeuge von Abkantpressen eingebaut werden. In dem gezeigten Beispielsfall lagern die Werkzeugaufnahmen 7, 11 der Biegemaschine 1 aber die Bearbeitungseinheit 3, die ausweislich Fig. 1 aus insgesamt vier Biegewerkzeugen 12 zusammengesetzt ist. Die Biegewerkzeuge 12 sind dabei entlang einer in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten Biegelinie 13 lückenlos aneinander gereiht. Durch Hinzufügen bzw. durch Entnahme eines oder mehrerer Biegewerkzeuge 12 kann die Gesamtbreite der Bearbeitungseinheit 3 und damit die maximale Abkantlänge variiert werden.
- Jedes der Biegewerkzeuge 12 umfasst ein Oberwerkzeug in Form eines Niederhalters 14 sowie ein Unterwerkzeug 15, das seinerseits eine Werkzeugbasis 16 sowie ein Oberteil 17 aufweist. Die Niederhalter 14 der Biegewerkzeuge 12 sind in der oberen Werkzeugaufnahme 11 des Pressbalkens 5, die Unterwerkzeuge 15 in der unteren Werkzeugaufnahme 7 des Auflagetischs 6 gelagert. Alternativ können bei entsprechender Gestaltung der Werkzeugaufnahmen 7, 11 die Niederhalter 14 der Biegewerkzeuge 12 in der unteren Werkzeugaufnahme 7 und die Unterwerkzeuge 15, dann als Oberwerkzeuge in der oberen Werkzeugaufnahme 11 montiert werden.
- Im Einzelnen ergibt sich der konstruktive Aufbau der Biegewerkzeuge 12 insbesondere aus den Fign. 2 und 3.
- Demnach verläuft der Niederhalter 14 eines Biegewerkzeuges 12 mit einer Ausladung gegenüber der Vertikalen. An seinem von dem Unterwerkzeug 15 abliegenden Ende besitzt der Niederhalter 14 einen Befestigungsansatz 18, mit welchem er in der oberen Werkzeugaufnahme 11 an dem Pressbalken 5 der Biegemaschine 1 gehalten ist. An seinem unterwerkzeugseitigen Ende ist der Niederhalter 14 mit einer Anlagefläche 19 versehen. An einer Umformkante 20 geht die Anlagefläche 19 in eine Seitenfläche des Niederhalters 14 über.
- Das Unterwerkzeug 15 eines jeden Biegewerkzeuges 12 ruht mit der Werkzeugbasis 16 auf dem Auflagetisch 6 an dem Maschinengestell 4 der Biegemaschine 1. Dabei greift eine an der Werkzeugbasis 16 vorstehende Nase 21 in die untere Werkzeugaufnahme 7 des Auflagetisches 6 ein. Gleichzeitig hintergreift die Werkzeugbasis 16 den Auflagetisch 6 seitlich mit einem Haltevorsprung 22. Mittels der Nase 21 wird die Werkzeugbasis 16 in der unteren Werkzeugaufnahme 7 geklemmt.
- In Hubrichtung 8 sowie in Rückhubrichtung 9 ist an der Werkzeugbasis 16 ein Biegeorgan in Form eines Schwenkhebels 23 abgestützt. Als Abstützung des Schwenkhebels 23 dient ein Lagerblock 24, an welchem der Schwenkhebel 23 um eine von einem Achszapfen 25 ausgebildete Schwenkachse 26 schwenkbar gelagert ist. Der Lagerblock 24 ist seinerseits an der Werkzeugbasis 16 um eine Schwenkachse 27 schwenkbar gehalten. Zur Ausführung von Schwenkbewegungen des Lagerblocks 24 um die Schwenkachse 27 dient eine Stellschraube 28 zur Einstellung der Lage des Lagerblocks 24. In der jeweils eingestellten Position wird der Lagerblock 24 mittels einer Sicherungsschraube 29 fixiert.
- Neben einer zu dem Oberteil 17 hin offenen Aufnahme 30 für den Lagerblock 24 weist die Werkzeugbasis 16 Aufnahmen 31, 32 für Führungssäulen 33, 34 sowie eine Aufnahme 35 für eine Gasdruckfeder 36 auf.
- Mit ihren außerhalb der Aufnahmen 31, 32 angeordneten Längsabschnitten greifen die Führungssäulen 33, 34 in Aufnahmen 37, 38 an dem Oberteil 17 des Unterwerkzeuges 15 ein. Für die Gasdruckfeder 36 ist an dem Oberteil 17 des Unterwerkzeuges 15 eine Aufnahme 39 vorgesehen.
- Die Aufnahme 39 für die Gasdruckfeder 36 liegt an dem Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 unterhalb einer Nut 40. Die Nut 40 nimmt einen Auflagekörper 41 einer Werkstückauflage 42 des Oberteils 17 auf. Manuell betätigbare Befestigungselemente 43 halten den Auflagekörper 41 in der Nut 40.
- Der Schwenkhebel 23 durchsetzt das Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 an einer Durchdringung 44. Innerhalb der Durchdringung 44 ist der Schwenkhebel 23 über einen begrenzten Schwenkwinkel um die Schwenkachse 26 schwenkbar und dadurch in Hubquerrichtung, d.h. senkrecht zu der Ebene beweglich, die von der Richtung der Biegelinie 13 und der Hubrichtung 8 bzw. der Rückhubrichtung 9 aufgespannt wird. An den Schwenkhebel 23 angeformt ist ein als Kulisse 46 ausgebildetes Steuerelement. Der Kulisse 46 an dem Schwenkhebel 23 ist an dem Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 eine gleichfalls als Steuerelement dienende Kulissenführung zugeordnet, die ihrerseits von einer Steuerrolle 47 und einem Steuerzapfen 50 gebildet wird.
- Die Steuerrolle 47 ist um eine Drehachse 48 drehbar an einem Grundkörper 49 des Oberteils 17 gelagert. An dem Grundkörper 49 des Oberteils 17 ist auch der Steuerzapfen 50 angebracht, der in einen Führungsschlitz 51 an dem Schwenkhebel 23 eingreift. In vergrößerter Darstellung sind die konstruktiven Details des Schwenkhebels 23 Fig. 8 zu entnehmen.
- Der Ablauf der Bearbeitung eines streifenförmigen Bleches 52 mittels eines Biegewerkzeuges 12 ergibt sich anhand der Fign. 2 bis 7.
- Vor Beginn der Werkstückbearbeitung ist der Pressbalken 5 gegenüber dem Auflagetisch 6 der Biegemaschine 1 derart weit angehoben, dass sich zwischen dem freien Ende des an dem Pressbalken 5 montierten Niederhalters 14 und dem Oberteil 17 des Unterwerkzeuges 15, im Einzelnen der Werkstückauflage 42, ein Zwischenraum ergibt. In diesen Zwischenraum ist das ebene Blech 52 einzuschieben. Die Einschubtiefe bestimmt die spätere Lage der Biegung. Das ebene Blech 52 ist auf der Werkstückauflage 42 gelagert.
- Wird nun der Pressbalken 5 der Biegemaschine 1 mittels der hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnungen 10 abgesenkt, so läuft der Niederhalter 14 des Biegewerkzeugs 12 auf die ihm zugewandte Oberseite des Blechs 52 auf und es ergeben sich die in den Fign. 2, 4 und 7 dargestellten Verhältnisse. Bei diesem Betriebszustand befindet sich das Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 in Hubrichtung 8 bzw. in Rückhubrichtung 9 in seiner Ausgangsposition gegenüber der Werkzeugbasis 16. Das Oberteil 17 ist in der genannten Richtung von der Werkzeugbasis 16 beabstandet. Die Abstützung des Oberteils 17 an der Werkzeugbasis 16 erfolgt über die Gasdruckfeder 36. Der Schwenkhebel 23 ist in etwa vertikal ausgerichtet. Das Blech 52 ist zwischen dem Niederhalter 14 und der Werkstückauflage 42 an dem Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 mit geringer Kraft geklemmt.
- Wird nun der Niederhalter 14 durch entsprechende Bewegung des Pressbalkens 5 der Biegemaschine 1 weiter in Hubrichtung 8 abgesenkt, so übt die Gasdruckfeder 36 eine verhältnismäßig große Gegenkraft aus. Infolge dieser Gegenkraft verstärkt sich die Klemmung des Bleches 52 zwischen dem Niederhalter 14 und der Werkstückauflage 42 des sich mit dem Niederhalter 14 absenkenden Oberteils 17 des Unterwerkzeugs 15. Der Niederhalter 14 und die Werkstückauflage 42 übernehmen dementsprechend die Funktion von Halteorganen zur Fixierung des Bleches 52. Vergrößert wird die auf das Blech 52 ausgeübte Haltekraft noch durch eine reibungserhöhende Beschichtung der das Blech 52 lagernden Oberfläche des Auflagekörpers 41 der Werkstückauflage 42.
- In Baueinheit mit der Werkstückauflage 42 senken sich die Steuerrolle 47 und der Steuerzapfen 50 an dem Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 in Hubrichtung 8 ab. Infolge der in Hubrichtung 8 wirksamen Abstützung des Schwenkhebels 23 an der Werkzeugbasis 16 kommt es dadurch zu einer Relativbewegung zwischen der Steuerrolle 47 und dem Steuerzapfen 50 einerseits und der an dem Schwenkhebel 23 angebrachten Kulisse 46 andererseits. Aufgrund der im Beispielsfall gewählten Form der Kulisse 46 verändert dabei der Schwenkhebel 23 seine annähernd aufrechte Ausgangsstellung zunächst nicht. Vielmehr ergibt sich zwischen dem Schwenkhebel 23 und dem Blech 52 anfänglich eine annähernd geradlinige Vertikalbewegung. Unter Beaufschlagung der Unterseite des Blechs 52 mit der Schwenkhebelspitze wird der an dem Niederhalter 14 und der Werkstückauflage 42 seitlich vorstehende Rand des Bleches 52 nach oben gebogen (Fig. 5).
- Im Laufe der weiteren Absenkbewegung von Niederhalter 14 und Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 in Hubrichtung 8 bewirkt die Kulisse 46 an dem Schwenkhebel 23 im Zusammenspiel mit der Steuerrolle 47 und dem Steuerzapfen 50 an dem Oberteil 17 eine Schwenkbewegung des Schwenkhebels 23 in den Abbildungen im Gegenuhrzeigersinn. Die Schwenkhebelspitze verlagert sich dementsprechend mit dem von ihr beaufschlagten Rand des Bleches 52 in Hubquerrichtung zu dem Niederhalter 14 hin. Dabei durchläuft der Schwenkhebel 23 eine Schwenkstellung, bei welcher der abgebogene Rand des Bleches 52 vertikal nach oben zeigt (Fig. 6). Am Ende der Absenkbewegung von Niederhalter 14 und Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 ist der Rand des Bleches 52 mittels der Schwenkhebelspitze über die vertikale Stellung hinaus zu dem Niederhalter 14 hin gebogen (Fig. 3). Das Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 liegt nun mit seiner Unterseite auf der Oberseite der Werkzeugbasis 16 auf. Der Arbeitshub und die damit verbundene biegende Bearbeitung des Bleches 52 sind beendet.
- Wird nun der Pressbalken 5 mit dem Niederhalter 14 in Rückhubrichtung 9 bewegt, so folgt das Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 dieser Bewegung zunächst aufgrund seiner Beaufschlagung durch die vorgespannte Gasdruckfeder 36. Auch bei diesem Rückhub wird das Oberteil 17 mittels der Führungssäulen 33, 34 an der Werkzeugbasis 16 des Unterwerkzeugs 15 geführt.
- Hat die Gasdruckfeder 36 ihre maximale Auszugslänge erreicht, so bewirkt eine fortgesetzte Bewegung von Pressbalken 5 und Niederhalter 14 in Rückhubrichtung 9 ein Abheben des Niederhalters 14 von dem gebogenen Blech 52. Das gebogene Blech 52 kann nun aus dem Biegewerkzeug 12 entnommen werden.
- Mit der Rückhubbewegung des Niederhalters 14 einher geht ein Anheben der Steuerrolle 47 und des Steuerzapfens 50 an dem Oberteil 17 gegenüber dem Schwenkhebel 23 und der an diesem vorgesehenen Kulisse 46. Dadurch wird der Schwenkhebel 23 ausgehend von den Verhältnissen gemäß Fig. 3 im Uhrzeigersinn in seine Ausgangsstellung gemäß den Fign. 2, 4 und 7 zurückgeschwenkt.
- Zum Ausgleich von Montage- und/oder Fertigungstoleranzen, zur Variierung der Bewegungsbahn der Schwenkhebelspitze und auch zur gegenseitigen Justage der Schwenkhebel 23 nebeneinander angeordnete Biegewerkzeuge 12 lässt sich die Lage der Abstützung des Schwenkhebels 23 an der Werkzeugbasis 16 verändern. Zu diesem Zweck ist zunächst die Sicherungsschraube 29 an dem Lagerblock 24 zu lösen. Anschließend kann durch Drehen der Stellschraube 28 die Schwenkstellung des Lagerblocks 24 bezüglich der Schwenkachse 27 und damit die Lage der Schwenkachse 26 des Schwenkhebels 23 verändert werden. In der veränderten Position ist der Lagerblock 24 dann wieder mittels der Sicherungsschraube 29 zu fixieren. Wie insbesondere die Fign. 4 bis 7 erkennen lassen, ist der Verstellmechanismus des Lagerblocks 24 an dem Biegewerkzeug 12 bei in Einbaulage befindlichem Oberteil 17 des Unterwerkzeugs 15 zugänglich.
- Aber auch zur Demontage des Oberteils 17 sind nur einige wenige Handgriffe erforderlich.
- Zunächst sind die Befestigungselemente 43 zu lösen, mittels derer der Auflagekörper 41 der Werkstückauflage 42 in der Nut 40 fixiert ist. Wird anschließend der Auflagekörper 41 aus der Nut 40 entnommen, so ist die Befestigung der Gasdruckfeder 36 an dem Oberteil 17 zugänglich. Nach Lösen dieser Befestigung kann das Oberteil 17 als Baueinheit von der Werkzeugbasis 16 abgenommen werden. Der Steuerzapfen 50 an dem Oberteil 17 kann dabei durch die in Abnahmerichtung liegende Mündung aus dem Führungsschlitz 51 des Schwenkhebels 23 austreten. Entsprechend einfach gestaltet sich die Montage des Oberteils 17 an der Werkzeugbasis 16 des Unterwerkzeugs 15.
- Bei abgenommenem Oberteil 17 kann beispielsweise der vorhandene Schwenkhebel 23 mit Kulisse 46 gegen eine andere Schwenkhebel-Kulissen-Einheit ausgetauscht werden. Eine veränderte Kulissengeometrie bedingt eine Änderung des mit dem betreffenden Schwenkhebel realisierbaren maximalen Biegewinkels. Außerdem kann durch den Einsatz einer Kulisse mit veränderter Kulissengeometrie eine Anpassung des Biegewerkzeuges 12 an geänderte Blechdicken und Werkstückmaterialien vorgenommen werden.
- Denkbar ist auch ein Austausch des in den Abbildungen gezeigten Schwenkhebels 23 gegen einen Schwenkhebel mit einer in Richtung der Biegelinie 13 breiteren Schwenkhebelspitze. Insbesondere kann es geboten sein, anstelle des gezeigten Schwenkhebels 23 einen Schwenkhebel zu verwenden, dessen Schwenkhebelspitze an ihren Seitenwänden mit den Seitenwänden des Unterwerkzeugs 15 fluchtet. Werden mehrere mit einem derartigen Schwenkhebel versehene Biegewerkzeuge 12 in Richtung der Biegelinie 13 lückenlos aneinander gereiht, so ergibt sich an den Unterwerkzeugen 15 der Biegewerkzeuge 12 eine in Richtung der Biegelinie 13 zusammenhängende Umformkante.
Claims (11)
- Biegewerkzeug zum Biegen von Werkstücken, insbesondere von Blechen (52), entlang einer Biegelinie (13), mit wenigstens einem an einer Seite eines Werkstückes angeordneten Biegeorgan (23) sowie mit wenigstens einer Halteeinrichtung, die an einander in Werkstückquerrichtung gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks Halteorgane (14, 42) aufweist, mittels derer unter Relativbewegung der beiderseitigen Halteorgane (14, 42) in Werkstückquerrichtung das Werkstück an der Halteeinrichtung festlegbar ist, wobei die Halteeinrichtung mit dem daran festgelegten Werkstück einerseits und ein Biegeorgan (23) andererseits unter Biegen des Werkstücks mit einer Arbeitsbewegung relativ zueinander bewegbar sind und die Arbeitsbewegung eine Komponente in einer in Werkstückquerrichtung verlaufenden Hubrichtung (8) sowie eine Komponente in einer quer zu der von der Richtung der Biegelinie (13) und der Hubrichtung (8) aufgespannten Ebene verlaufenden Hubquerrichtung besitzt und wobei zur Richtungssteuerung der Arbeitsbewegung eine Bewegungssteuerung vorgesehen ist mit wenigstens einem mit einem Biegeorgan (23) bewegungsverbundenen Steuerelement in Form einer Kulisse (46) sowie mit wenigstens einem an der dem Biegeorgan (23) zugeordneten Werkstückseite vorgesehenen Steuerelement in Form einer Kulissenführung (47, 50), die mit einem an derselben Werkstückseite angeordneten, seitengleichen Halteorgan (42) der Halteeinrichtung bewegungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem seitengleichen Halteorgan (42) der Halteeinrichtung bewegungsverbundene Kulissenführung (47, 50) von einer Steuerrolle (47) an der einen Seite und von einem Steuerzapfen (50) an der anderen Seite der mit dem Biegeorgan (23) bewegungsverbundenen Kulisse (46) gebildet wird und dass bei der Arbeitsbewegung das seitengleiche Halteorgan (42) der Halteeinrichtung relativ zu dem in Hubrichtung (8) ortsfest abgestützten Biegeorgan (23) und dabei die Steuerrolle (47) sowie der Steuerzapfen (50) relativ zu der Kulisse (46) in Hubrichtung (8) bewegbar sind.
- Biegewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Biegeorgan (23) und eine damit bewegungsverbundene Kulisse (46) an einer Werkzeugbasis (16) in Hubrichtung (8) abgestützt sind und dass die Halteeinrichtung mit einem seitengleichen Halteorgan (42) und einer damit bewegungsverbundenen Kulissenführung (47, 50) relativ zu dem an der Werkzeugbasis (16) abgestützten Biegeorgan (23) und der damit bewegungsverbundenen Kulisse (46) in Hubrichtung (8) bewegbar ist.
- Biegewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein seitengleiches Halteorgan (42) und eine damit bewegungsverbundene Kulissenführung (47, 50) an der Werkzeugbasis (16) in Hubrichtung (8) geführt sind.
- Biegewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein seitengleiches Halteorgan (42) das Werkstück in Hubrichtung (8) lagert und gemeinschaftlich mit einer bewegungsverbundenen Kulissenführung (47, 50) über eine Einrichtung zur Erzeugung einer Rückstellkraft an der Werkzeugbasis (16) in Hubrichtung (8) beweglich abgestützt ist und dass das Werkstück an der gegenüberliegenden Seite mittels wenigstens eines Halteorgans (14) der Halteeinrichtung in Hubrichtung (8) beaufschlagt ist.
- Biegewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zur Erzeugung einer Rückstellkraft eine Gasdruckfeder (36) vorgesehen ist.
- Biegewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein seitengleiches Halteorgan (42) und eine damit bewegungsverbundene Kulissenführung (47, 50) in Baueinheit vorgesehen sind.
- Biegewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung eines Biegeorgans (23) und einer damit bewegungsverbundenen Kulisse (46) an der Werkzeugbasis (16) in ihrer Lage einstellbar ist.
- Biegewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung eines Biegeorgans (23) und einer damit bewegungsverbundenen Kulisse (46) an der Werkzeugbasis (16) einen Lagerblock (24) umfasst, welcher das Biegeorgan (23) und die damit bewegungsverbundene Kulisse (46) lagert und der an einem Grundkörper der Werkzeugbasis (16) in seiner Lage einstellbar angebracht ist.
- Biegewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Biegeorgan (23) als Schwenkhebel ausgebildet ist, der in Baueinheit mit einer damit bewegungsverbundenen Kulisse (46) an der Werkzeugbasis (16) in Hubrichtung (8) abgestützt und mittels eines Schwenklagers mit einer in Richtung der Biegelinie (13) verlaufenden Schwenkachse (27) in Hubquerrichtung beweglich gelagert ist.
- Biegemaschine mit wenigstens einem Biegewerkzeug (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- Biegemaschine nach Anspruch 10 mit einer Maschinen-Basiseinheit (2) sowie an dieser vorgesehenen Werkzeugaufnahmen (7, 11) beidseits eines zu bearbeitenden Werkstücks, dadurch gekennzeichnet, dass als Maschinen-Basiseinheit (2) die Maschinen-Basiseinheit (2) einer Abkantpresse vorgesehen ist, mit in Querrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes relativ zueinander gesteuert bewegbaren Werkzeugaufnahmen (7, 11) und dass in der Werkzeugaufnahme (7) an der einen Werkstückseite wenigstens ein Biegeorgan (23) mit wenigstens einer damit bewegungsverbundenen Kulisse (46) sowie wenigstens ein seitengleiches Halteorgan (42) mit wenigstens einer damit bewegungsverbundenen Kulissenführung (47, 50) und in der Werkzeugaufnahme (11) an der anderen Werkstückseite wenigstens ein Halteorgan (14) angeordnet sind.
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