EP2581144A1

EP2581144A1 - Biegemaschine

Info

Publication number: EP2581144A1
Application number: EP12006825.9A
Authority: EP
Inventors: Berthold Moltenbrey
Original assignee: Weinbrenner Maschinenbau GmbH
Current assignee: Weinbrenner Maschinenbau GmbH
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2013-04-17
Also published as: DE102011116085A1

Abstract

Die Biegemaschine hat einen unteren und einen oberen Pressbalken (2, 3), die beim Biegen eines Werkstückes relativ zueinander bewegt werden. Zumindest der eine Pressbalken (3) ist hierbei mit Hilfe von zwei Verstelleinrichtungen (5, 6) gegen den anderen Pressbalken (2) verschiebbar. Der verschiebbare Pressbalken (3) ist um wenigstens eine Achse (31) beweglich mit wenigstens der einen Verstelleinrichtung (5, 6) verbunden. Dadurch ist es möglich, mit demselben Pressbalken (5, 6) die Werkstücke an ihren Enden mit unterschiedlichen Öffnungsweiten zu versehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Mit Biegemaschinen werden blechförmige Werkstücke gebogen, wobei das Werkstück zwischen zwei Pressbalken gelegt wird. In der Regel wird der obere Pressbalken nach unten gegen den unteren Pressbalken verschoben. Die Pressbalken sind mit den entsprechenden Biegewerkzeugen versehen. Sollen die Werkstücke an ihren beiden Enden unterschiedlich gebogen werden, dann sind für jedes unterschiedliche Werkstück entsprechende Unterwerkzeuge notwendig, die an das zu biegende Werkstück angepasst sind. Für jede Blechstärke ist in solchen Fällen ein eigenes Unterwerkzeug erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Biegemaschine so auszubilden, dass mit ihr in konstruktiv einfacher Weise Werkstücke an ihren Enden mit unterschiedlichen Öffnungsweiten versehen werden können.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Biegemaschine erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Biegemaschine ist zumindest der eine Pressbalken, vorzugsweise der obere Pressbalken, um wenigstens eine Achse beweglich mit wenigstens der einen Verstelleinrichtung verbunden. Dadurch ist es möglich, mit ein- und demselben Pressbalken die Werkstücke an ihren Enden mit unterschiedlichen Öffnungsweiten zu versehen, indem dieser Pressbalken um die Achse verstellt wird. Dadurch können mit einem einzigen Pressbalken die Werkstücke variabel gebogen werden. Insbesondere ist es infolge der Verstellbarkeit des Pressbalkens möglich, herkömmliche Werkzeuge einzusetzen. Die erfindungsgemäße Biegemaschine ermöglicht einen flexiblen Einsatz.
Vorteilhaft liegt die Achse winklig, vorzugsweise rechtwinklig zur Verschieberichtung der Verstelleinrichtung.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform trägt eine Kolbenstange der Verstelleinrichtung eine Führungskonsole, die mit einer Schiebeführung für ein mit dem Pressbalken gekoppeltes Verstellelement versehen ist. Dieses Verstellelement wird längs der Schiebeführung der Führungskonsole verschoben, wenn der Pressbalken verstellt werden soll.
Die Schiebeführung erstreckt sich in Längsrichtung des Pressbalkens. Das Verstellelement wird somit quer zur Verstellrichtung der Verstelleinrichtung verstellt, mit welcher der Pressbalken in Höhenrichtung beim Biegeprozess verstellt wird.
Bei einer einfachen Ausführungsform ist das Verstellelement mit der Verstellachse verbunden.
Hierbei ist vorteilhaft die Achse mit Abstand unterhalb des Verstellelementes angeordnet und durch wenigstens ein Verbindungsteil mit dem Verstellelement verbunden.
Der zu verstellende Pressbalken ist auf der Achse gelagert. Er kann hierbei unmittelbar auf der Achse oder indirekt über Halteteile auf der Achse gelagert sein, die mit dem Pressbalken verbunden sind.
Damit die Verstellbewegung der Pressbacke einfach durchgeführt werden kann, liegen das Verstellelement und der Pressbalken mit teilzylindrischen Flächen aneinander, deren Krümmungsachse parallel zur Verstellachse liegt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform liegt das Verschiebeelement innerhalb der Schiebeführung mit einer teilzylindrischen Gleitfläche an einer teilzylindrischen Gegenfläche der Schiebeführung der Führungskonsole an. Dadurch sind auch Ausgleichsbewegungen zwischen dem Verschiebeelement und der Führungskonsole möglich.
Die Krümmungsachse der teilzylindrischen Gleitfläche und der teilzylindrischen Gegenfläche liegt in Verschieberichtung des Verstellelementes und damit quer zur Verstellachse für den Pressbalken.
Die Biegemaschine ist mit einer maschinenfesten Vertikalführung versehen, längs der die Führungskonsole für den Biegevorgang verschoben werden kann.
An der Vertikalführung ist eine teilzylindrische Gleitfläche für den Pressbalken vorgesehen, wobei die Krümmungsachse der teilzylindrischen Gleitfläche die Längsmittellinie der Verstellachse ist.
Vorteilhaft sind die beiden Verstelleinrichtungen für den Pressbalken unabhängig voneinander antreibbar.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Biegemaschine in einer Grundstellung,
Fig. 2: die Biegemaschine gemäß Fig. 1 mit schräg gestelltem oberen Pressbalken,
Fig. 3: in vergrößerter und perspektivischer Darstellung eine Verstelleinrichtung für den oberen Pressbalken der erfindungsgemäßen Biegemaschine,
Fig. 4: in perspektivischer Darstellung die Verstelleinrichtung gemäß Fig. 3 ohne Pressbalken,
Fig. 5: die Verstelleinrichtung gemäß Fig. 4 in einer anderen perspektivischen Darstellung,
Fig. 6: die Verstelleinrichtung gemäß Fig. 4 in Seitenansicht,
Fig. 7: einen Teil der Verstelleinrichtung gemäß Fig. 6 in vergrößerter Darstellung und in Normallage,
Fig. 8: den Teil der Verstelleinrichtung gemäß Fig. 7 in einer Schräglage,
Fig. 9: in Seitenansicht einen weiteren Teil der Verstelleinrichtung gemäß Fig. 4,
Fig. 10: in perspektivischer und vergrößerter Darstellung den Teil der Verstelleinrichtung gemäß Fig. 9,
Fig. 11: eine Vorderansicht des Teils der Verstelleinrichtung gemäß Fig. 10 in Normallage,
Fig. 12: den Teil der Verstelleinrichtung gemäß Fig. 11 in Schräglage,
Fig. 13: in perspektivischer Darstellung eine Halbschale mit Gewindestangen der Verstelleinrichtung,
Fig. 14: die Halbschale gemäß Fig. 13 in Schrägansicht,
Fig. 15: in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch eine Führungskonsole und die Halbschale der Verstelleinrichtung.

Die Biegemaschine hat ein Untergestell 1 mit einem unteren Pressbalken 2. Er wirkt beim Biegevorgang mit einem oberen Pressbalken 3 zusammen, der verstellbar an einem Obergestell 4 der Biegemaschine vorgesehen ist. Der obere Pressbalken 3 ist nahe seinen Enden mit Verstelleinrichtungen 5, 6 verbunden, mit denen er in Höhenrichtung verschoben werden kann. Die beiden Verstelleinrichtungen 5, 6 sind unabhängig voneinander antreibbar.
Zum Biegen eines Werkstückes, das sich zwischen den beiden Pressbalken 2, 3 befindet, wird der obere Pressbalken 3 in bekannter Weise in Richtung auf den unteren Pressbalken 2 bewegt und hierbei das Werkstück entsprechend gebogen. Mit Hilfe der Verstelleinrichtungen 5, 6 kann der obere Pressbalken 3 relativ zum unteren Pressbalken 2 so verstellt werden, dass das Blech an seinen beiden Enden unterschiedlich stark gebogen wird. Wird das Blech beispielsweise V-förmig gebogen, dann kann durch die Verstellung des oberen Pressbalkens 3 erreicht werden, dass der Winkel zwischen den Schenkeln des V-förmig gebogenen Werkstückes an einem Ende größer oder kleiner ist als am gegenüberliegenden Ende. Aufgrund der Verstellung des oberen Pressbalkens 3 können auf der Biegemaschine unterschiedlichste Biegewinkel an den beiden Enden des gebogenen Bleches eingestellt werden. Aufgrund der variablen Einstellung können Standardwerkzeuge eingesetzt werden, so dass mit der Biegemaschine kostengünstig und einfach unterschiedlichste Biegewinkel an den Enden des Werkstückes erzielt werden können.
Fig. 2 zeigt beispielhaft den Fall, dass der obere Pressbalken 3 in Bezug auf den unteren Pressbalken 2 schräg eingestellt worden ist, indem der Pressbalken 3 mit der Verstelleinrichtung 5 an dem in Fig. 2 linken Ende stärker nach oben angehoben ist als mit der rechten Verstelleinrichtung 6, die nahe dem rechten Ende des Pressbalkens 3 angreift. Die Schräglage des Pressbalkens 3 ist zur Verdeutlichung stark übertrieben dargestellt. Da mit den Verstelleinrichtungen 5, 6 eine stufenlose Verstellung des oberen Pressbalkens 3 möglich ist, lässt er sich in jede gewünschte Lage relativ zum unteren Pressbalken 2 einstellen.
Da die beiden Verstelleinrichtungen 5, 6 gleich ausgebildet sind, wird nachfolgend anhand der Zeichnungen nur die Verstelleinrichtung 6 näher beschrieben. Sie hat einen Stellzylinder 7 (Fig. 3), der am oberen Ende 2 parallel zueinander liegende abstehende Laschen 8, 9 aufweist, die einen Halter bilden, mit dem der Stellzylinder 7 am Obergestell 4 schwenkbar gelagert wird. Die beiden Laschen 8, 9 sitzen auf einer Schwenkachse 10, mittels der der Stellzylinder 7 schwenkbar am Obergestell 4 gelagert ist. Die Schwenkachse 10 liegt parallel zur Längsachse des oberen Pressbalkens 3, wenn dieser sich in seiner Normallage gemäß Fig. 1 befindet, in der er parallel zum unteren Pressbalken 2 liegt.
Die Kolbenstange 11 des Stellzylinders 7 ist mit einer Führungskonsole 12 verbunden. Sie hat beispielhaft rechteckigen Umriss und ist längs einer vertikalen Führungsplatte 13 verschiebbar (Fig. 5 und 10). Die Führungskonsole 12 ist an ihrer rückseitigen Schmalseite mit einer Ausnehmung 14 versehen (Fig. 5 und 10), durch welche sich die Führungsplatte 13 erstreckt. Auf der Führungsplatte 13 ist der Pressbalken 3 mit einem Führungswinkel 45 geführt, der am Pressbalken 3 befestigt ist und die Führungsplatte 13 über- bzw. umgreift.
Die Führungskonsole 12 ist an ihrer Oberseite mit einer kreisförmigen Vertiefung 15 versehen (Fig. 10), in welche das freie Ende der Kolbenstange 11 ragt und in der sie fest mit dem Führungskörper 12 verbunden ist. Die Befestigung der Kolbenstange 11 mit der Führungskonsole 12 kann in jeder geeigneten Weise erfolgen.
Die Führungskonsole 12 ist an ihrer Unterseite mit einer eine Schiebeführung bildenden Vertiefung 16 versehen, deren Boden teilzylindrisch verläuft. Die Vertiefung 16 erstreckt sich über die gesamte Länge der Führungskonsole 12. Am teilzylindrischen Boden der Vertiefung 16 liegt eine Halbschale 17 mit einer entsprechenden teilzylindrischen Außenseite flächig an. Die Halbschale 17 ist in Längsrichtung der Vertiefung 16 gegenüber der Führungskonsole 12 begrenzt verschiebbar. Die Halbschale 17 ist mit dem oberen Pressbalken 3 gelenkig verbunden.
Wie Fig. 13 zeigt, hat die Halbschale 17 eine teilzylindrische Außenseite 18, mit der sie flächig am Boden der Vertiefung 16 der Führungskonsole 12 anliegt. Die Außenseite 18 bildet die Oberseite eines im Querschnitt teilzylindrischen Endkörpers 19, der auf einem teilzylindrischen Tragkörper 20 vorgesehen ist. Die Krümmungsachse der Außenseite 21 des Tragkörpers 20 liegt senkrecht zur Krümmungsachse der teilzylindrischen Außenseite 18. Die Krümmungsachse der Außenseite 18 erstreckt sich in Längsrichtung des Pressbalkens 3, während die Krümmungsachse der Außenseite 21 senkrecht hierzu in Dickenrichtung des Pressbalkens 3 sich erstreckt.
Über die Außenseite 18 der Halbschale 17 stehen vier Stehbolzen 22 vor (Fig. 13), die in die Halbschale 17 mit einem Ende eingeschraubt sind und die durch Durchgangsöffnungen 23 in der Führungskonsole 12 ragen (Fig. 10 und 15). Die Durchgangsöffnungen 23 münden in Vertiefungen 24 in der dem Stellzylinder 7 zugewandten Oberseite der Führungskonsole 12. Die Durchgangsöffnungen 23 der Führungskonsole 12 haben einen geringfügig größeren Durchmesser als der in den Durchgangsöffnungen 23 liegende Teil 25 der Stehbolzen 22. Dadurch ist es möglich, dass die Führungskonsole 12 und die Halbschale 17 relativ zueinander längs ihrer teilzylindrischen Fläche sich geringfügig gegeneinander relativ bewegen können. Der in die Vertiefungen 24 ragende Endabschnitt 26 der Stehbolzen 22 besteht aus zwei im Durchmesser gegeneinander abgesetzten Teilen, die beide kleineren Außendurchmesser als der in den Durchgangsöffnungen 23 liegende Teil 25 der Stehbolzen 22 haben. Auf dem dickeren Teil des Endabschnittes 26 sitzt eine Unterlegscheibe 27, die am Boden 28 der Vertiefung 24 anliegt. Unter Zwischenlage wenigstens einer Druckfeder 29 ist auf den kleineren Teil des Endabschnittes 26 eine Mutter 30 geschraubt. Mit ihr wird die Druckfeder 29 vorgespannt, die sich auf der Unterlegscheibe 27 abstützt. Im Ausführungsbeispiel sitzen auf der Unterlegscheibe 27 zwei Tellerfedern, die mit Hilfe der Mutter 30 elastisch vorgespannt werden.
Die Halbschale 17 ist mit einer Achse 31 verbunden, die auf der von der Führungskonsole 12 abgewandten Seite der Halbschale 17 vorgesehen ist und auf der der Pressbalken 3 gelagert ist. Wie Fig. 3 zeigt, liegt der obere Rand des oberen Pressbalkens 3 zwischen zwei Laschen 32, die Öffnungen 33 aufweisen, in denen die Enden der Achse 31 liegen. Die Laschen 32 sind in geeigneter Weise fest mit dem oberen Pressbalken 3 verbunden.
Die Achse 31 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch drei Gewindestangen 34 gehalten, die längs der Achse 31 gleichmäßig verteilt angeordnet und mit ihrem oberen Ende innerhalb von Aufnahmen 35 (Fig. 14) der Halbschale 17 gehalten sind. Die Aufnahmen 35 sind Vertiefungen in der teilzylindrischen Außenseite 18 der Halbschale 17. Die unteren Enden der Gewindestangen 34 sind in entsprechenden Aufnahmen der Achse 31 aufgenommen und dort befestigt. Die Achse 31 erstreckt sich senkrecht zur Schwenkachse 10, mit welcher der Stellzylinder 7 am Obergestell 4 angelegt ist.
Die Achse 31 erstreckt sich senkrecht zur Führungsplatte 13. Wie Fig. 10 zeigt, ist an einer Schmalseite der Führungsplatte 13 eine Gleitschale 36 befestigt, die eine teilzylindrische Gleitfläche 37 aufweist. An ihr liegt ein Spannstück 38 flächig an, das am oberen Pressbalken 3 befestigt ist. Die Krümmungsachse der Gleitfläche 37 ist die Längsmittellinie 39 der Achse 31. Der obere Pressbalken 3 kann somit über das Spannstück 38 um die Längsmittellinie 39 der Achse 31 in begrenztem Maße schwenken.
Fig. 11 zeigt die Führungskonsole 12 und die Halbschale 17 in ihrer Normallage, in der sie beide symmetrisch zueinander liegen, in Richtung der Achse 31 gesehen. Diese Lage von Führungskonsole 12 und Halbschale 17 ist auch in Fig. 7 dargestellt. Aus dieser Normallage kann die Halbschale 17 relativ zur Führungskonsole 12 senkrecht zur Achse 31 in X-Richtung (Fig. 8 und 12) verschoben werden. Die teilzylindrische Außenseite 18 der Halbschale 17 gleitet hierbei in Längsrichtung der Vertiefung 16 in der der Halbschale 17 zugewandten Unterseite der Führungskonsole 12. In dieser verschobenen Lage (Fig. 8 und 12) liegen die Halbschale 17 und die Führungskonsole 12, in Richtung der Achse 31 gesehen, nicht mehr symmetrisch zueinander. Die Längsmittelebenen 40, 41 (Fig. 8) von Führungskonsole 12 und Halbschale 17 haben in dieser verschobenen Lage einen Abstand 42 voneinander. Die Verschiebung der Halbschale 17 in X-Richtung gegenüber der Führungskonsole 12 hat zur Folge, dass die Gewindestangen 34 schräg zur Längsmittelebene der Führungsplatte 13 verlaufen (Fig. 12). Außerdem hat sich dadurch auch die Lage des Spannstückes 38 und damit des oberen Pressbalkens 3 relativ zur Gleitschale 36 geändert. Da die Achse 31 in den mit dem oberen Pressbalken 3 verbundenen Laschen 32 gelagert ist, dreht die Achse 31 beim Verschieben der Halbschale 17, wodurch die Gewindestangen 34 schräg nach unten verlaufen, wie in Fig. 12 ersichtlich ist.
Die teilzylindrische Außenseite 21 der Halbschale 17 greift in eine teilzylindrische Vertiefung 43 im oberen Rand der Laschen 32 und des oberen Pressbalkens 3 ein (Fig. 3). Die Halbschale 17 liegt mit ihrer teilzylindrischen Außenseite 21 am teilzylindrischen Boden 44 der Vertiefung 43 flächig an (Fig. 7). Beim Verschieben in X-Richtung kann die Halbschale 17 mit ihrer Außenseite 21 längs des teilzylindrischen Bodens 44 verschoben werden, wodurch eine Relativverschwenkung zwischen dem oberen Pressbalken 3 und der Halbschale 17 stattfindet.
Die Durchgangsöffnungen 23 (Fig. 14) in der Führungskonsole 12 haben einen solchen Durchmesser, dass die Halbschale 17 in X-Richtung relativ zur Führungskonsole 12 entsprechend verschoben werden kann. Da der obere Pressbalken 3 mit dem Spannstück 38 an der Gleitfläche 37 der Gleitschale 36 abgestützt ist, kann der obere Pressbalken 3 die erforderlichen Bewegungen geführt mitmachen.
Für den Biegevorgang selbst wird der obere Pressbalken 3 mit Hilfe der beiden Verstelleinrichtungen 5, 6 nach unten bewegt, wobei das zwischen den beiden Pressbalken 2, 3 liegende Werkstück gebogen wird. Beim Pressvorgang werden die Führungskonsole 12 und die mit ihr verbundene Halbschale 17 längs der Führungsplatte 13 nach unten verschoben. Die beiden Stellzylinder 7 der Verstelleinrichtungen 5, 6 werden unabhängig voneinander angetrieben. Ihnen ist auch jeweils ein eigenes Messsystem zugeordnet, mit dem der Verschiebeweg des oberen Pressbalkens 3 erfasst wird.

Claims

Biegemaschine mit einem unteren und einem oberen Pressbalken (2, 3), die zum Biegen eines Werkstückes relativ zueinander bewegbar sind und von denen zumindest der eine Pressbalken (3) mit zwei Verstelleinrichtungen (5, 6) gegen den anderen Pressbalken (2) verschiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der eine Pressbalken (3) um wenigstens eine Achse (31) beweglich mit wenigstens der einen Verstelleinrichtung (5, 6) verbunden ist.
Biegemaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (31) winklig, vorzugsweise rechtwinklig zur Verschieberichtung der Verstelleinrichtung (5, 6) liegt.
Biegemaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Kolbenstange (11) der Verstelleinrichtung (5, 6) eine Führungskonsole (12) trägt, die eine Schiebeführung (16) für ein mit dem Pressbalken (3) gekoppeltes Verstellelement (17) aufweist.
Biegemaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schiebeführung (16) in Längsrichtung des Pressbalkens (3) erstreckt.
Biegemaschine nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (17) mit der Achse (31) verbunden ist.
Biegemaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (31) mit Abstand unterhalb des Verstellelementes (17) angeordnet und durch wenigstens ein Verbindungsteil (34) mit dem Verstellelement (17) verbunden ist.
Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Pressbalken (3) auf der Achse (31) gelagert ist.
Biegemaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (17) und der Pressbalken (3) mit teilzylindrischen Flächen (21, 43) aneinander liegen, deren Krümmungsachse parallel zur Achse (31) liegt.
Biegemaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebeelement (17) innerhalb der Schiebeführung (16) mit einer teilzylindrischen Gleitfläche (18) an einer teilzylindrischen Gegenfläche der Schiebeführung (16) anliegt.
Biegemaschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsachse der teilzylindrischen Gleitfläche (18) und der teilzylindrischen Gegenfläche in Verschieberichtung (X) des Verstellelementes (17) liegt.
Biegemaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskonsole (12) längs einer maschinenfesten Vertikalführung (13) verschiebbar ist.
Biegemaschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Vertikalführung (13) eine teilzylindrische Gleitfläche (37) für den Pressbalken (3) vorgesehen ist, deren Krümmungsachse die Längsmittellinie (39) der Achse (31) ist.