EP2113316A1

EP2113316A1 - Biegevorrichtung

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Publication number: EP2113316A1
Application number: EP08008112A
Authority: EP
Original assignee: Fw Brokelmann Aluminiumwerk & Cokg GmbH
Current assignee: Fw Brokelmann Aluminiumwerk & Cokg GmbH
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2028-04-28
Also published as: EP2113316B1

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine Biegevorrichtung (1) zum Biegen eines Werkstücks (2), mit einem Oberwerkzeug (3) und einem Unterwerkzeug (4), wobei das Werkstück (2) zwischen dem Oberwerkzeug (3) und dem Unterwerkzeug (4) anordenbar ist - Bestückungszustand -, das Oberwerkzeug (3) und das Unterwerkzeug (4) aufeinander zu bewegbar sind, bis das Werkstück (2) von dem Oberwerkzeug (3) und dem Unterwerkzeug (4) kontaktiert ist -Biegeanfangszustand, das Oberwerkzeug (3) und das Unterwerkzeug (4) unter Kraftbeaufschlagung während des Biegevorgangs unter biegender Verformung des Werkstücks (2) weiter annäherbar sind - Biegevorgang -, bis sich der gebogene Endzustand des Werkstücks (2) einstellt - Biegeendzustand - und wobei das Oberwerkzeug (3) starr ausgebildet ist. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die aufgezeigten Nachteile bei bekannten Biegevorrichtungen - zumindest teilweise - zu vermeiden, insbesondere eine Biegevorrichtung anzugeben, die eine durch das Biegewerkzeug streng vorgebbare Werkstückform im Biegeendzustand bei geringen Werkzeugkosten und bei Vermeidung von Überlängen ermöglicht. Die aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst und im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Unterwerkzeug (4) konturveränderlich ausgestaltet ist und sich das Unterwerkzeug (4) während des Biegevorgangs - beabstandet durch das Werkstück (2) - zunehmend an das Oberwerkzeug (3) anschmiegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung zum Biegen eines Werkstücks, mit einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug, wobei das Werkstück zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug anordenbar ist - Bestückungszustand -, das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug aufeinander zu bewegbar sind, bis das Werkstück von dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug kontaktiert ist - Biegeanfangszustand -, das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug unter Kraftbeaufschlagung während des Biegevorgangs unter biegender Verformung des Werkstücks weiter annäherbar sind - Biegevorgang -, bis sich der gebogene Endzustand des Werkstücks einstellt -Biegeendzustand - und wobei das Oberwerkzeug starr ausgebildet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Formstück zur Verwendung mit einer solchen Biegevorrichtung.
Biegevorrichtungen der in Rede stehenden Art sind seit langem bekannt und dienen der Durchführung zahlreicher verschiedener Verfahrensvarianten des Biegeumformens. Beim freien Biegen berühren das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug das zu verformende Werkstück oft nur an wenigen Kontaktpunkten oder Kontaktlinien, das Biegen erfolgt im wesentlichen in Bereichen des Werkstücks, die keine hinreichende Unterstützung durch das Unterwerkzeug erfahren.
Beim Gesenkbiegen sind das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug als Stempel und als damit korrespondierende Matrize ausgebildet, wobei das Biegen des Werkstücks - ausgehend vom Biegeanfangszustand - durch freies Biegen erfolgt, das Werkstück also von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug mit Kraft beaufschlagt wird und zunächst in den nicht unterstützten Bereichen biegend verformt wird. Erst im Biegeendzustand greifen das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug vollflächig ineinander, wobei dem Werkstück erst jetzt die endgültige Form aufgeprägt wird. Hier wird zwar - im Gegensatz zum freien Biegen - dem Werkstück im Biegeendzustand durch das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug eine definierte Form vorgegeben, nachteilig ist jedoch, daß der Werkzeugaufwand vergleichsweise hoch ist, nämlich zu einem Oberwerkzeug stets ein genau korrespondierendes Unterwerkzeug erforderlich ist.
Bei Biegeverfahren, denen im Gegensatz zu den zuvor dargestellten Verfahren keine gradlinige Werkzeugbewegung, sondern eine rotatorische Werkzeugbewegung zugrundeliegt, besteht häufig das Problem, daß beim Verformen von Werkstücken geringer Ausdehnung erhebliche Überlängen in Kauf genommen werden müssen, damit das Werkstück dem Biegevorgang unterzogen werden kann, Dies wird besonders deutlich beim Rollenbiegen, das auch als Walzrunden bekannt ist, Beim Rollenbiegen wird das umzuformende Werkstück zwischen wenigstens drei Biegerolle verformt, wobei das Oberwerkzeug durch eine Rolle gebildet wird und das Unterwerkzeug durch die beiden anderen Rollen gebildet wird, wobei die erste Rolle in den Zwischenraum zwischen den beiden anderen Rollen mit zunehmendem Umformgrad und nach gewünschtem Grad der Umformung eintaucht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aufgezeigten Nachteile bei bekannten Biegevorrichtungen - zumindest teilweise - zu vermeiden, insbesondere eine Biegevorrichtung anzugeben, die eine durch das Biegewerkzeug streng vorgebbare Werkstückform im Biegeendzustand bei geringen Werkzeugkosten und bei Vermeidung von Überlängen ermöglicht.
Die aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst und im wesentlichen bei der in Rede stehenden Biegevorrichtung dadurch gelöst, daß das Unterwerkzeug konturveränderlich ausgestaltet ist und sich das Unterwerkzeug während des Biegevorgangs - beabstandet durch das Werkstück - zunehmend an das Oberwerkzeug anschmiegt. Bei der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung ist das Unterwerkzeug also nicht starr ausgestaltet wie beispielsweise bei den bekannten Stempel-Matrize-Biegevorrichtungen, sondern das Unterwerkzeug hat im Biegeanfangszustand eine andere Kontur als die dem Oberwerkzeug komplementäre Kontur, vorzugsweise nämlich eine solche, die besonders dazu geeignet ist, das Werkstück zu lagern. Während des Biegevorgangs, also während sich Oberwerkzeug und Unterwerkzeug zunehmend einander annähern, nimmt das Unterwerkzeug allmählich die zum Oberwerkzeug komplementäre Form an, wodurch es insbesondere möglich ist, das Werkstück während des gesamten Biegevorgangs großflächig - und nicht nur punktuell wie bei bekannten Verfahren - zu unterstützen. Das Unterwerkzeug ist so ausgestaltet, daß es sich während des Biegevorgangs, also mit zunehmenden Umformungsgrad des Werkstücks, immer mehr die Komplementärform des Oberwerkzeugs annimmt, bis letztlich im Biegeendzustand das Oberwerkzeug und das konturveränderliche Unterwerkzeug einander angeschmiegt sind, beabstandet durch das zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug befindliche und endgeformte Werkstück. Wenn das Werkstück keine gleichmäßige Dicke aufweist, ist die Form des Unterwerkzeugs auch im Biegezustand keine exakte "Negativkopie" des Oberwerkzeugs; Ober- und Unterwerkzeug sind also bestenfalls so weit aneinander angeschmiegt, wie dies durch das beidseitig anliegende Werkstück im Biegezustand zugelassen wird.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfmdungsgemäßen Biegevorrichtung ist das Unterwerkzeug so ausgestaltet, daß das Werkstück während des Biegevorgangs mit seiner dem Unterwerkzeug zugewandten Seite gleichbleibend an dem Unterwerkzeug anliegt. Dadurch wird gewährleistet, daß das Werkstück gleichmäßig während des Biegevorgangs unterstützt ist und eine ebenso gleichmäßige Kraftbeaufschlagung des Werkstücks durch das Unterwerkzeug möglich ist. Während das Oberwerkzeug auf das Werkstück lediglich im Bereich der sich während des Biegevorgangs immer weiter ausdehnden Kontaktfläche beschränkt, kann das Unterwerkzeug das Werkstück deutlich großflächiger mit Kraft beaufschlagen und gleichmäßig umformen. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn das Unterwerkzeug vollflächig an dem Unterwerkzeug anliegt. Wenn das Unterwerkzeug hinreichend konturveränderlich ist, ist ein weitestgehend vollflächiges Kontaktieren des Werkstücks durch das Unterwerkzeug während des gesamten Biegevorgangs möglich, selbst wenn das Werkstück seinerseits im unbearbeiteten Zustand konturiert ausgestaltet ist.
Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Unterwerkzeug als wenigstens ein Flachriemens ausgestaltet, worunter vorliegend jegliche länglich-flächig ausgestaltete Bandstruktur zu verstehen ist. Diese Bandstruktur muß nicht zwingend flexibel sein, muß eine Auslenkung also nicht durch entsprechende Rückstellkräfte entgegenwirken. Ein solcher Flachriemen kann ein Kunststoffband sein, kann aus Metall gefertigt sein oder kann aus einem Verbundstoff bestehen, wobei auch eine Anordnung aus Kettengliedern denkbar ist. Die Wahl der konkreten Ausgestaltung hängt auch davon ab, welche Anforderungen an die Oberflächengüte des endgebogenen Werkstücks gestellt werden.
Der Flachriemen muß letztlich so ausgestaltet sein, daß über ihn die nötigen Umformkräfte auf das Werkstück übertragbar sind. Es ist vorteilhaft, wenn der Flachriemen so ausgestaltet ist, daß er in Längsrichtung während des Biegevorgangs möglichst wenig dehnbar ist, um unnötige Reibkräfte zwischen Unterwerkzeug und Werkstück zu vermeiden, wenn das Oberwerkzeug während des Biegevorgangs in den Flachriemen eintaucht. Wenn davon die Rede ist, daß das Oberwerkzeug - beabstandet durch das Werkstück - in das Unterwerkzeug bzw. in den Flachriemen "eintaucht" dann ist damit nicht einschränkend gemeint, daß etwa nur das Oberwerkzeug auf das Unterwerkzeug zu bewegt wird. Genauso gut kann auch das Unterwerkzeug auf das Oberwerkzeug zu bewegt werden; wichtig ist letztlich nur, daß sich Oberwerkzeug und Unterwerkzeug einander annähern, unabhängig davon wie sich Oberwerkzeug und Unterwerkzeug hinsichtlich eines Bezugssystems verhalten. Oberwerkzeug und Unterwerkzeug müssen ferner mit Kräften beaufschlagbar sein bzw. so gelagert sein, daß entsprechende Reaktionskräfte aufgenommen werden können, um den Biegevorgang - die Umformung des Werkstücks - durchführen zu können.
Um die entsprechenden Umformkräfte aufbringen zu können, ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der Flachriemen mittels einer Spannanordnung unter Spannung setzbar, wobei die Spannanordnung insbesondere als Spannantrieb gestaltet ist. Die Spannanordnung hat nicht nur die Eigenschaft, daß sie den Flachriemen mit einer gewissen Kraft beaufschlagen kann, woraus eine gewollte Spannung im Querschnitt des Flachriemens resultiert. Vielmehr ist es aufgrund des Biegevorgangs und aufgrund der mit dem Biegevorgang einhergehenden und notwendigen Verformung des Unterwerkzeugs in Gestalt des Flachriemens notwendig, daß die Spannvorrichtung in der Lage ist, die für die Konturveränderung des Flachbandes notwendige Länge an Flachriemen "nachzuliefern". Diese Aufgabe kann durch einen Stellantrieb realisiert sein, der die Enden oder ein Ende des Flachbandes mit einer Kraft beaufschlagt, gleichzeitig aber das Ende des Flachbandes in gewissen Grenzen von seiner Position her verändern kann.
In diesem Zusammenhang ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Spannanordnung so eingerichtet ist, daß die Spannung des Flachriemens in Abhängigkeit von dem Eintauchweg des Oberwerkzeugs steuerbar ist. Durch die Steuerbarkeit der Spannung des , Flachriemens ist einstellbar, bei welchem Umformgrad welche Kräfte auf das umzuformende Werkstück ausgeübt werden.
Zu welchem Zeitpunkt des Biegevorgangs bzw. bei welcher Eintauchtiefe des Oberwerkzeugs in den Flachriemen welche Kräfte durch Veränderung der Spannung des Flachriemens auf das Werkstück vorteilhafterweise aufzubringen sind, hängt ganz wesentlich auch von der Kontur des Oberwerkzeugs ab und von der an dem Werkstück vorzunehmenden Umformarbeit, um das Werkstück an die verschiedenen Konturen des Oberwerkzeugs anzupassen. Bei bestimmten Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn sich die Spannung des Flachriemens in abhängig von dem Eintauchweg des Oberwerkzeugs im wesentlichen linear verändert, bei anderen Anwendungen kann sich eine progressive, also mit dem Eintauchweg überproportional zunehmende Erhöhung der Spannkraft als vorteilhaft erweisen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Spannanordnung so eingerichtet ist, daß die Spannung des Flachriemens nach einem empirisch ermittelten oder berechneten Einstellmuster in Abhängigkeit von dem Eintauchweg des Oberwerkzeugs steuerbar ist, so daß keine Abhängigkeit von einer (zu) einfachen Gesetzmäßigkeit zwischen Eintauchweg und Spannkraft des Flachriemens besteht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das konturveränderliche Unterwerkzeug in oder an einem Abschnitt ein starres Formteil auf. Dadurch ist es möglich - lokal begrenzt - das Werkstück nicht nur der im wesentlichen konvexen Kontur des Oberwerkzeugs anzupassen, sondern es ist auch - lokal begrenzt - möglich, konkave Formen in das Werkstück einzubiegen. Es hat sich hier z. T. als vorteilhaft erwiesen, wenn das Werkstück im wesentlichen an das starre Formteil vorgeformt ist, da es dann leichter möglich ist, daß das Unterwerkzeug schon im Biegeanfangszustand großflächig an dem noch umzuformenden Werkstück anliegt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Biegevorrichtung ein flexibles Formstück zur Aufnahme eines Werkstückes auf, wobei das flexible Formstück während des Biegevorgangs ein Verkippen des Werkstücks verhindert. Dies ist insbesondere bei Werkstücken vorteilhaft, die keine stabile Auflagefläche aufweisen, wie beispielsweise asymmetrisch geformte Profile. Unter Verwendung des beschriebenen Formstücks ist es möglich, das Werkstück in dem Formstück - zumindest teilweise - einzukapseln, so daß das Werkstück und das Formstück insgesamt einen dem Biegevorgang unterworfenen Körper bildet, der stabil auf dem Unterwerkzeug lagert. Das Formstück ist vorzugsweise flexibel ausgestaltet, so daß es mehrfach verwendbar ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Formstück zur Verwendung mit einer der zuvor beschriebenen Biegevorrichtungen, wobei das Formstück während des Biegevorgangs ein Verkippen des Werkstücks verhindert, wobei das Formstück zusammen mit dem Werkstück insbesondere eine flache Auflage bildet.
Im einzelnen gibt es noch eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Biegevorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Biegevorgangs mit einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung,
Fig. 2: eine erfindungsgemäße Biegevorrichtung mit Umlenkrollen zur Führung eines Flachriemens,
Fig. 3: eine erfindungsgemäße Biegevorrichtung mit schräg angestelltem Flachriemens und Umlenkrollen,
Fig. 4: eine erfindungsgemäße Biegevorrichtung mit einem starren Formteil auf dem konturveränderlichen Unterwerkzeug,
Fig. 5: eine Frontal- und Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung in einem Maschinengerüst und
Fig. 6: ein Formstück zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung.

In den Fig. 1 bis 5 ist jeweils eine Biegevorrichtung 1 zum Biegen eines Werkstücks 2 dargestellt, mit einem Oberwerkzeug 3 und einem Unterwerkzeug 4, wobei das Werkstück 2 zwischen dem Oberwerkzeug 3 und dem Unterwerkzeug 4 anordenbar ist, wobei in den Fig. 1 bis 3 das Werkstück 2 zwischen Oberwerkzeug 3 und Unterwerkzeug 4 dargestellt ist; die Biegevorrichtung 1 befindet sich mit dem Werkstück 2 zwischen dem Oberwerkzeug 3 und dem Unterwerkzeug 4 im Bestückungszustand, solange das Werkstück 2 von dem Oberwerkzeug 3 und dem Unterwerkzeug 4 noch nicht mit Kraft beaufschlagt wird (Fig. 1a, Fig. 2a, Fig. 3a und Fig. 4).
Das Oberwerkzeug 3 und das Unterwerkzeug 4 sind frei aufeinander zu bewegbar, bis das Werkstück 2 von dem Oberwerkzeug 3 und dem Unterwerkzeug 4 kontaktiert ist, bis also der Biegeanfangszustand erreicht ist (Fig. 1b). Unter Kraftbeaufschlagung können das Oberwerkzeug 3 und das Unterwerkzeug 4 während des Biegevorgangs unter biegender Verformung des Werkstücks 2 in den Seitenbereichen weiter einander angenähert werden (Fig. 1c). Schließlich ist der Biegeendzustand erreicht, wenn sich der gebogene Endzustand des Werkstücks 2 eingestellt hat (Fig. 1d, Fig. 2b, Fig. 3b).
In allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Oberwerkzeug 3 starr ausgebildet, so wie dies auch von bekannten Biegevorrichtungen mit Stempel und Matrize geläufig ist. Das Unterwerkzeug 4 ist in allen Ausführungsbeispielen konturveränderlich ausgestaltet und ist in der Lage, sich während des Biegevorgangs zunehmend an das Oberwerkzeug 3 anzuschmiegen, wobei das Unterwerkzeug 4 von dem Oberwerkzeug 3 durch das Werkstück 2 beabstandet ist. Durch die konturveränderliche Ausgestaltung des Unterwerkzeugs 4 ist grundsätzlich eine gleichmäßigere Kraftwirkung des Unterwerkzeugs (4) auf das Werkstück 2 möglich, als wenn das Unterwerkzeug 4 ebenfalls starr ausgebildet wäre, da das Unterwerkzeug 4 das sich langsam verformende Werkstück 2 während des Biegevorgangs kontaktiert; die Kraftwirkung auf das Werkstück 2 ist insgesamt weitaus gleichmäßiger und großflächiger, als dies bei einem starren Unterwerkzeug und einem starren Oberwerkzeug möglich wäre.
In den Fig. 1 bis 3 ist zu erkennen, daß das Werkstück 2 während des Biegevorgangs mit seiner dem Unterwerkzeug 4 zugewandten Seite gleichbleibend an dem Unterwerkzeug 4 anliegt und zwar vollflächig an dem Unterwerkzeug 4 anliegt.
Den dargestellten Ausführungsbeispielen ist ferner gemeinsam, daß das konturveränderliche Unterwerkzeug 4 als ein Flachriemen ausgestaltet ist, wobei der Flachriemen in den dargestellten Ausführungsbeispielen aus Kunststoff hergestellt ist. Der Flachriemen muß so dimensioniert sein, daß er die nötige Umformarbeit übertragen kann, um das Werkstück 2 an das Oberwerkzeug 3 anzupassen. Damit der Flachriemen die nötige Umformarbeit am Werkstück 2 verrichten kann, ist er mittels einer lediglich in Fig. 5 dargestellten Spannordnung 5 unter Spannung setzbar, wobei die Spannanordnung 5 in Fig. 5 als hydraulischer Spannantrieb ausgestaltet ist. Die Spannanordnung 5 erfüllt zum einen die Aufgabe, den Flachriemen durch Beaufschlagung mit einer Zugkraft F unter Spannung zu setzen und zum anderen, den Flachriemen nachgiebig zu lagern, so daß das in den Flachriemen und das Werkstück 2 eintauchende Oberwerkzeug 3 den für die Umformung notwendigen Eintauchweg zurücklegen kann. Die in Fig. 5 dargestellte Biegevorrichtung 1 verfügt über eine Spannanordnung 5, die so eingerichtet ist, daß die Spannung des Flachriemens in Abhängigkeit von dem Eintauchweg des Oberwerkzeugs 3 steuerbar ist, im vorliegenden Fall nach einem empirisch ermittelten Einstellmuster in Abhängigkeit von dem Eintauchweg des Oberwerkzeugs 3 steuerbar ist. Durch die Einstellbarkeit der Spannung des Flachriemens in Abhängigkeit von dem Eintauchweg ist es möglich, unterschiedlich große erforderliche Umformkräfte - z. B. aufgrund unterschiedlicher Materialstärken des Werkstücks 2 - aufzubringen.
Zur Realisierung einer besonders guten Kraftführung und einer guten Umschlingung des Oberwerkzeugs 3 durch das konturveränderliche Unterwerkzeug 2 sind bei den Ausführungsbeispielen in den Fig. 2 und 3 zwei innere Umlenkrollen 6a, 6b vorgesehen, wobei der Flachriemen auf der dem Oberwerkzeug 3 zugewandten Seite der Umlenkrollen 6a, 6b von den Umlenkrollen 6a, 6b geführt ist, und wobei das Oberwerkzeug 3 während des Biegevorgangs zwischen den Umlenkrollen 6a, 6b unter Verformung des Flachriemens - und des Werkstücks 2 - zwischen den Rollen 6a, 6b eintaucht. Darüber hinaus sind dargestellt zwei weitere, äußere Umlenkrollen 7a, 7b, die gewährleisten, daß die Spannanordnung 5 ihre Kraftwirkung immer nur in ein und derselben Richtung entfalten muß, so daß die Spannanordnung 5 nicht beweglich gelagert sein muß.
In Fig. 5 ist angedeutet, daß der Abstand der Umlenkrollen 6a, 6b einstellbar ist, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Umlenkrollen 6a, 6b in einem Raster von 5 cm in horizontaler Richtung fixiert werden können. Bei anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist es möglich, den Abstand der Umlenkrollen auch während des Biegevorgangs einzustellen, so daß der bei einer bestimmten Eintauchtiefe des Oberwerkzeugs 3 erzielte Umschlingungsgrad des Oberwerkzeugs 3 durch das Unterwerkzeugs 4 beeinflußbar ist.
In den Fig. 3a, 3b ist eine Biegevorrichtung 1 dargestellt, bei der der Winkel zwischen der durch die beiden Umlenkrollen 6a, 6b bzw. Umlenkrollenpaare 6a, 6b verlaufenden Verbindungslinie und der durch die Eintauchbewegung des Oberwerkzeugs 3 definierten Trajektorie kein rechter Winkel ist, im Fall der Biegevorrichtung gemäß Fig. 3 der Winkel sogar einstellbar ist. Dies hat den besonderen Vorteil, daß der im Biegeanfangszustand auftretende Kontaktpunkt zwischen Oberwerkzeug 3 und Werkstück 2 in weiten Grenzen einstellbar ist und Einfluß genommen werden kann auf den Verlauf des Biegevorgangs. Im Fall der nur schematisch dargestellten Biegevorrichtung 1 gemäß Fig. 3 ist der Winkel durch eine Verstellvorrichtung der Umlenkrolle 6b bzw. des Umlenkrollenpaares 6b gegeben, wobei die nicht dargestellte Verstellvorrichtung eine Bewegung der Umlenkrolle 6b in Richtung bzw, entgegen der Richtung der Eintauchbewegung des Oberwerkzeugs 3 zuläßt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind Anschläge 13a, 13b vorgesehen, über die das in Fig. 5 nicht dargestellte Werkstück positionierbar ist. Die Anschläge 13a, 13b sind in horizontaler Richtung verstellbar und über dem konturveränderlichen Unterwerkzeug 4 angeordnet. In Fig. 5 ist ferner zu erkennen, daß die Elemente der Biegevorrichtung 1 insgesamt in einem Gestell 8 angeordnet sind, wobei das Oberwerkzeug 3 vertikal verstellbar von einer Säule 9 mit einer translatorischen Führung getragen wird.
In Fig. 4 ist eine Biegevorrichtung 1 dargestellt, mit einem Oberwerkzeug 3 und einem konturveränderlichen Unterwerkzeug 4, wobei das konturveränderliche Unterwerkzeug 4 in einem kleinen Abschnitt ein starres Formteil 10 aufweist. Das Formteil 10 korrespondiert mit einer Gegenform 11 innerhalb des starren Oberwerkzeugs 3, so daß abschnittsweise auch konkave Einstülpungen in das Werkstück 2 einbringbar sind.
In Fig. 6 ist schließlich ein Formstück 12 zur Verwendung mit einer der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Biegevorrichtungen 1 dargestellt, wobei das Formstück 12 ein Verkippen des Werkstücks 2 verhindert. Insbesondere bei unregelmäßig geformten Werkstücken 2 und bei Hohlräumen aufweisenden Profilen besteht ein Problem darin, daß sich das Werkstück 2 während des Biegevorgangs verzieht und in ungewünschter Weise verformt. Um eine solche ungewünschte Verformung zu verhindern, ist ein flexibles Formstück 12 zur Aufnahme des Werkstücks 2 vorgesehen, das das Werkstück 2 so abstützt, daß es während des Biegevorgangs nur in Richtung der Biegekraftbeaufschlagung nachgeben kann. Das Formstück 12 kann dabei das Werkstück 2 voll umschließen, so wie dies in Fig. 6a dargestellt ist, es kann aber auch nur eine Abstützung durch eine ledigliche Ergänzung der Kontur des Werkstücks 2 zu einem regelmäßigen Körper vorgesehen sein. In den in den Fig. 6a und 6b dargestellten Ausführungsbeispielen bildet das Formstück 12 zusammen mit dem Werkstück 2 eine flache Auflage, so daß eine sichere Positionierung des Werkstücks 2 zusammen mit dem Formstück 12 auf dem konturveränderlichen Unterwerkzeugs 4 gewährleistet werden kann.

Claims

Biegevorrichtung zum Biegen eines Werkstücks (2), mit einem Oberwerkzeug (3) und einem Unterwerkzeug (4), wobei das Werkstück (2) zwischen dem Oberwerkzeug (3) und dem Unterwerkzeug (4) anordenbar ist - Bestückungszustand -, das Oberwerkzeug (3) und das Unterwerkzeug (4) aufeinander zu bewegbar sind, bis das Werkstück (2) von dem Oberwerkzeug (3) und dem Unterwerkzeug (4) kontaktiert ist - Biegeanfangszustand -, das Oberwerkzeug (3) und das Unterwerkzeug (4) unter Kraftbeaufschlagung Während des Biegevorgangs unter biegender Verformung des Werkstücks (2) weiter annäherbar sind - Biegevorgang -, bis sich der gebogene Endzustand des Werkstücks (2) einstellt - Biegeendzustand - und wobei das Oberwerkzeug (3) starr ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Unterwerkzeug (4) konturveränderlich ausgestaltet ist und sich das Unterwerkzeug (4) während des Biegevorgangs -beabstandet durch das Werkstück (2) - zunehmend an das Oberwerkzeug (3) anschmiegt,
Biegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (2) während des Biegevorgangs mit seiner dem Unterwerkzeug (4) zugewandten Seite gleichbleibend an dem Unterwerkzeug (4) anliegt, insbesondere vollflächig an dem Unterwerkzeug (4) anliegt.
Biegevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterwerkzeug (4) als wenigstens ein Flachriemen ausgestaltet ist, wobei der Flachriemen insbesondere aus einem Kunststoff und/oder aus Metall und/oder aus einem Verbundstoff besteht.
Biegevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachriemen mittels einer Spannanordnung (5) unter Spannung setzbar ist, wobei die Spannanordnung (5) insbesondere als Spannantrieb ausgestaltet ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannanordnung (5) so eingerichtet ist, daß die Spannung des Flachriemens in Abhängigkeit von dem Eintauchweg des Oberwerkzeugs (3) steuerbar ist, insbesondere im wesentlichen linear mit dem Eintauchweg oder progressiv mit dem Eintauchweg oder nach einem empirisch ermittelten oder berechneten Einstellmuster in Abhängigkeit von dem Eintauchweg des Oberwerkzeugs (3) steuerbar ist.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Umlenkrollen (6a, 6b) vorgesehen sind, der Flachriemen auf der dem Oberwerkzeug (3) zugewandten Seite der Umlenkrollen (6a, 6b) von den Umlenkrollen (6a, 6b) geführt ist und das Oberwerkzeug (3) während des Biegevorgangs zwischen den Umlenkrollen (6a, 6b) unter Verformung des Flachriemens - und des Werkstücks (2) - zwischen den Rollen (6a, 6b) eintaucht.
Biegevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Umlenkrollen (6a, 6b) einstellbar ist, insbesondere während des Biegevorgangs einstellbar ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der durch die beiden Umlenkrollen (6a, 6b) verlaufenden Verbindungslinie und der durch die Eintauchbewegung des Oberwerkzeugs (3) definierten Trajektorie einstellbar ist, insbesondere durch eine Verstellvorrichtung für wenigstens eine Umlenkrolle (6b), wobei die Verstellvorrichtung insbesondere eine Bewegung der Umlenkrolle (6b) in Richtung bzw. entgegen der Richtung der Eintauchbewegung des Oberwerkzeugs (3) zuläßt.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Anschlag (13a, 13b) vorgesehen ist, über den das Werkstück (2) positionierbar ist.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das konturveränderliche Unterwerkzeug (4) in oder an einem Abschnitt ein starres Formteil (10) aufweist.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegemaschine ein flexibles Formstück (12) zur Aufnahme des Werkstücks (2) aufweist, daß das Formstück (12) während des Biegevorgangs ein Verkippen des Werkstücks (2) verhindert, wobei das Formstück (12) insbesondere an dem Flachriemen ausgebildet ist oder mit dem Flachriemen lösbar verbindbar ist.
Formstück (12) zur Verwendung mit einer Biegevorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (12) das Werkstück (2) so aufnehmen kann, daß während des Biegevorgangs ein Verkippen des Werkstücks (2) verhindert wird, wobei das Formstück (12) zusammen mit dem Werkstück (2) insbesondere eine flache Auflage bildet.