EP2812134B1

EP2812134B1 - Biegewerkzeug mit sicherheitseinrichtung

Info

Publication number: EP2812134B1
Application number: EP13713065.4A
Authority: EP
Inventors: Thomas Denkmeier; Bernhard Fischereder; Alfred HASELBÖCK; Richard SCHRAMMEL
Original assignee: Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Current assignee: Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2033-02-06
Also published as: AT511591B1; WO2013116886A1; AT511591A4; EP2812134A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Biegewerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Das Durchführen von unterschiedlichen Biegeaufgaben an einer Biegemaschine erfordert in vielen Fällen einen Wechsel zwischen unterschiedlichen Biegewerkzeugen, wozu ein Lösen der Werkzeugklemmung in der Werkzeugaufnahme erforderlich ist. Bei schweren Biegewerkzeugen erfolgt der Werkzeugwechsel zumeist durch Aus- bzw. Einfädeln an den Stirnenden eines Pressbalkens bzw. Presstisches. Bei Werkzeugen mit geringem bis mittlerem Gewicht wird ein Werkzeugwechsel oft durch Entnehmen und Einsetzen nach unten bzw. oben durchgeführt, was schneller und einfacher durchzuführen ist. Damit ein Biegewerkzeug beim Lösen der Klemmung jedoch nicht unvorhergesehen und unkontrolliert aus der Werkzeugaufnahme fallen kann, sind in solchen Biegewerkzeugen häufig Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen, bei denen ein in eine Ausnehmung in der Werkzeugaufnahme formschlüssig eingreifendes Riegelelement aktiv entriegelt werden muss.
Ein derartiges Biegewerkzeug ist z.B. aus dem Dokument EP 0 494 714 A1 bekannt. Darin wird in Figur 8 eine Anordnung zur Betätigung des Riegelelements gezeigt, bei der zwei von gegenüberliegenden Seitenflächen zugängliche Betätigungselemente über einen Drehkörper gekoppelt sind und eines der Betätigungselemente über ein Schwenkhebelelement mit dem Riegelelement gekoppelt ist. Durch die an gegenüberliegenden Seitenflächen angeordneten Betätigungselemente kann bei einem derartigen Biegewerkzeug eine Entriegelung unabhängig von der Orientierung des Biegewerkzeuges in der Werkzeugaufnahme komfortabel von der Bedienerseite vor einer Biegepresse erfolgen. Die Mittelachsen der Betätigungselemente sind dabei relativ weit voneinander distanziert, da dazwischen noch der Drehkörper angeordnet ist. Eine derartige Ausführung einer Sicherheitsvorrichtung mit einem Drehkörper und einem Schwenkhebelelement kann aufgrund des großen Platzbedarfes bei Biegewerkzeugen mit geringer Biegekantenlänge nicht eingesetzt werden, obwohl gerade bei diesen Biegewerkzeugen mit geringem Gewicht ein möglichst schneller und komfortabler Wechselvorgang angestrebt wird.
Aus der EP 1 493 506 A1 ist ein Biegewerkzeug bekannt, welches von unten in eine Werkzeugaufnahme eingesetzt werden kann, wobei es mittels eines rückziehbaren Riegelelementes in der Werkzeugaufnahme gehalten wird, welches durch einen Sperrmechanismus, welcher durch ein Betätigungselement aktiviert wird, in der Riegelstellung gesichert werden kann.
Aus der US 2006/0277970 A1 , sowie aus der JP 2003 230922 A sind Biegewerkzeuge bekannt, welche von unten in eine Werkzeugaufnahme eingesetzt werden können, wobei sie mittels eines rückziehbaren Riegelelementes in der Werkzeugaufnahme gehalten werden. Das Riegelelement ist über einen Betätigungsmechanismus, welcher durch ein Betätigungselement angesteuert. Das Betätigungselement weist hierbei eine von einer Seite des Biegewerkzeuges zugängliche Betätigungsfläche auf.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Biegewerkzeug mit einer Sicherheitsvorrichtung bereitzustellen, das auch mit kleinen Biegekantenlängen ausgeführt werden kann und in der Anwendung eine zuverlässige Entriegelungsfunktion sicherstellt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein gattungsgemäßes Biegewerkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäss ist es vorgesehen, dass sich das Kopplungsmittel vom Betätigungselement zum Riegelelement erstreckt und eine Übertragungsfläche am Betätigungselement sowie eine Kontaktfläche am Riegelelement kontaktiert und gleichzeitig das Kopplungsmittel zwischen Betätigungselement und Riegelelement im Wesentlichen in Richtung des Abstandes zwischen Betätigungselement und Riegelelement verschieblich im Werkzeugkörper gelagert ist, wird die Anzahl der für die Bewegungskopplung zwischen Betätigungselement und Riegelelement erforderlichen Komponenten auf lediglich ein Kopplungsmittel minimiert und kann dadurch auch der erforderliche Einbauraum für die kraftschlüssige Verbindung zwischen Betätigungselement und Riegelelement minimiert werden, insbesondere da das Kopplungsmittel im Wesentlichen nur eine lineare Bewegung ausführt.
Eine vorteilhafte Ausführung des Biegewerkzeuges kann darin bestehen, dass die Betätigungsflächen von zwei im Werkzeugkörper gelagerten und auf das Kopplungsmittel einwirkenden Betätigungselementen gebildet sind. Eine Verschiebung der einen Betätigungsfläche bewirkt in diesem Fall nicht zwangsläufig eine entsprechende Bewegung der zweiten Betätigungsfläche auf der gegenüberliegenden Seitenfläche, wie es bei einem einzelnen, starr zusammenhängenden Betätigungselement der Fall wäre. Die Betätigungselemente können in diesem Fall baulisch einfacher und leichter herstellbar sein. Weiters kann auch der Ein- bzw. Ausbau der Betätigungselemente dadurch einfacher sein.
Eine zuverlässige Bewegungsübertragung zwischen Betätigungsbewegung und Riegelelement ist gegeben, wenn das Kopplungsmittel durch ein mit einer ersten Steuerfläche die Übertragungsfläche kontaktierendes und mit einer zweiten Steuerfläche die Kontaktfläche kontaktierendes Kopplungselement gebildet ist. Das Kopplungselement als weitgehend starrer Körper, der sowohl Betätigungselement und Riegelelement kontaktiert, überträgt die Bewegungen im Wesentlichen spielfrei. Eventuell innerhalb des Kopplungselements enthaltene geringfügige elastische Eigenschaften sind dabei so klein zu halten, dass die für die Entriegelungsbewegung des Riegelelements erforderlichen Kräfte noch zuverlässig auf dieses übertragen werden können. Das Kopplungselement kann dabei in einer entsprechenden Ausnehmung oder einer eigenen Lagerbuchse im Werkzeugkörper verschieblich gelagert sein.
Eine mögliche Weiterbildung kann darin bestehen, dass das Betätigungselement aus der Grundstellung in zwei zu dieser entgegengesetzt orientierte Betätigungs-stellungen verstellbar ist und es zwei von gegenüberliegenden Seitenflächen am Werkzeugkörper zugängliche Betätigungsflächen aufweist. Wenn weiters die Übertragungsfläche zwei unterschiedlich orientierte Übertragungsteilflächen um-fasst, die mit zwei unterschiedlich orientierten Steuerteilflächen, am Kopplungs-element zusammenwirken, ist eine Entriegelung des Riegelelements von beiden Seitenflächen mit einer gleichartigen Betätigungsbewegung, z.B. durch Aufbringen einer Druckkraft, möglich.
Ein erfindungsgemäßes Biegewerkzeug kann unabhängig von seiner Einbaulage von der Maschinenvorderseite z.B. mittels einer programmierbaren Handhabungsvorrichtung für Werkstücke oder auch von der Maschinenrückseite mittels einer programmierbaren Hinteranschlagvorrichtung entriegelt und in Folge gewechselt werden oder eine üblicherweise an der Maschinenvorderseite stehende Bedienperson kann das Biegewerkzeug unabhängig von der Einbaulage von der Vorderseite her entriegeln. Die unterschiedlich orientierten Übertragungsflächen bewirken, dass unterschiedliche Bewegungsrichtungen des Betätigungselements möglich sind und entweder bei beiden Betätigungsrichtungen dieselbe Verstellbewegung des Kopplungselements bewirkt wird oder je nach Betätigungsrichtung eine unterschiedliche Verstellbewegung des Kopplungselements bewirkt wird.
Denselben vorteilhaften Effekt kann man dadurch erzielen, dass im Werkzeugkörper, wie bereits zuvor beschrieben, zwei Betätigungselemente mit von gegenüberliegenden Seitenflächen am Werkzeugkörper zugänglichen Betätigungsflächen verstellbar gelagert sind, die zueinander unterschiedlich orientierte Übertragungsflächen, aufweisen, die mit zwei zueinander unterschiedlich orientierten Steuerteilflächen, am Kopplungselement zusammenwirken. Die beiden Übertragungsflächen entsprechen dabei in ihrer Wirkung den beiden Übertragungsteilflächen der zuvor beschriebenen Ausführung.
Wenn das Kopplungselement aus seiner mit der Verriegelungsstellung des Rie-gelelements korrespondierenden Grundstellung in zwei zu dieser entgegengesetzt orientierte Betätigungsstellungen, verstellbar ist und die zweite Steuerfläche zwei zueinander unterschiedlich orientierte Steuerteilflächen, umfasst, die mit zwei zueinander unterschiedlich orientierten Kontaktteilflächen, am Riegelelement zusammenwirken, kann eine wechselweise Verstellbewegung trotzdem in eine Bewegung des Riegelelements umgewandelt werden, die von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung führt.
Für die praktische Einsetzbarkeit des Biegewerkzeuges, eine einfache Herstellung und für günstige Übersetzungsverhältnisse bzw. Kräfteverhältnisse zwischen den bewegten Elementen ist es von Vorteil, wenn die Verstellrichtung des Kopplungselements etwa rechtwinkelig zur Verstellrichtung des Betätigungselements und zur Verstellrichtung des Riegelelements verläuft.
Aus denselben Gründen ist es auch von Vorteil, wenn die Verstellrichtungen von Betätigungselement, Kopplungselement und Riegelelement in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Das Biegewerkzeug kann weiters so ausgeführt sein, dass die Übertragungsfläche und/oder zumindest eine Steuerfläche, und/oder die Kontaktfläche zumindest abschnittsweise als ebene Flächen mit konstanter Steigung bzw. mit konstantem Neigungswinkel bezogen auf die jeweilige Verstellrichtung ausgebildet sind, wodurch die verstellbaren Elemente einfach zu fertigen sind.
Es kann jedoch auch von Vorteil sein, wenn die Übertragungsfläche und/oder zumindest eine Steuerfläche, und/oder die Kontaktfläche zumindest abschnittsweise als konvex gekrümmte Flächen mit veränderlicher Steigung bezogen auf die jeweilige Verstellrichtung ausgebildet ist, wodurch beispielsweise trotz zunehmender Gegenkraft der Rückstellfeder eine weitgehend konstante Betätigungskraft bewirkt wird. Dazu nimmt das Übersetzungsverhältnis ausgehend von der Grundstellung bei Bewegung in Betätigungsstellung ab.
Günstige Übersetzungs- und Kraftverhältnisse zwischen den verstellbaren Ele-menten der Sicherheitseinrichtung sind gegeben, wenn die Steuerflächen, am Kopplungselement in ihrem wirksamen Abschnitt in einem Neigungswinkel zwi-schen 35° und 60° geneigt zur Verstellrichtung des Kopplungselements verlaufen.
Die Gegenkraft oder Vorspannung der Rückstellfeder kann relativ klein ausgelegt werden, wenn die mit der Kontaktfläche am Riegelelement zusammenwirkende Steuerfläche des Kopplungselements in einem Neigungswinkel zwischen 50° und 60°, insbesondere um 55° gegenüber seiner Verstellrichtung verläuft, wodurch der Rückstellbewegung des Riegelelements in die Verriegelungsstellung vom Kopplungselement geringerer Widerstand entgegengesetzt wird.
Wenn zwei Übertragungsteilflächen am Betätigungselement oder die Übertra-gungsflächen an zwei Betätigungselementen und die Steuerteilflächen am Kopplungselement und/oder die mit Kontaktteilflächen am Riegelelement zusammenwirkenden Steuerteilflächen symmetrisch zur jeweiligen Grundstellung des betrachteten vorgeordneten Elements angeordnet sind ergibt sich unabhängig von der Verstellrichtung des vorgeordneten Elements aus der Grundstellung immer die gleiche Verstellrichtung des nachgeordneten Elements.
Die Kontaktierung zwischen Betätigungselement und Kopplungselement und/oder zwischen Kopplungselement und Riegelelement kann weiters eine Kulissenführung umfassen, die zu den Verstellrichtungen der jeweils damit verbundenen Elemente unterschiedlich orientiert ist. Das jeweils andere Element ist beispielsweise mit einem Führungszapfen in der Kulissenführung gekoppelt.
Um die erforderlichen Betätigungskräfte und Verschleiß durch verringerte Reibung zwischen den bei der Bewegungsübertragung zusammenwirkenden Oberflächen zu senken, ist es von Vorteil die Übertragungsfläche und/oder die Steuerflächen und/oder die Kontaktfläche mit einer reibungshemmenden Schicht versehen sind.
Dieselben vorteilhaften Effekte können auch dadurch erzielt werden, dass die Übertragungsfläche und/oder zumindest eine der Steuerflächen und/oder die Kontaktfläche von einem am Betätigungselement bzw. am Kopplungselement bzw. am Riegelelement gelagerten Wälzkörper gebildet sind.
Eine alternative Möglichkeit, die Bewegung des Betätigungselements platzsparend und trotzdem zuverlässig auf das Riegelelement zu übertragen, besteht darin, als Kopplungsmittel ein im Wesentlichen inkompressibles Kopplungsfluid zu verwenden, das in einem im Werkzeugkörper von den Betätigungselementen zum Riegelelement verlaufenden Fluidkanal eingeschlossen ist, und weiters die Übertragungsflächen an den Betätigungselementen und die Kontaktfläche am Riegelelement von abgedichtet im Werkzeugkörper geführten Kolbenabschnitten gebildet sind. Die Bewegungsübertragung erfolgt dabei durch Verschieben von Fluidvolumen zwischen Betätigungselement und Riegelelement, wobei der Fluidkanal die Führung für das darin verschiebliche Kopplungsmittel in Form des Fluids bildet, das sowohl die Übertragungsfläche an den beiden Betätigungselementen und die Kontaktfläche am Riegelelement kontaktiert. Der Fluidkanal verbindet dabei, vorzugsweise in gerader Linie, das Betätigungselement direkt mit dem Riegelelement.
Damit im Gebrauch des Biegewerkzeuges allfällig auftretende Leckverluste am Riegelelement oder den Betätigungselementen ausgeglichen werden können, ist es möglich, dass der Fluidkanal über eine Ventilanordnung, insbesondere ein Rückschlagventil mit einem Fluidreservoir verbunden ist.
Das Fluidreservoir kann dabei einen mit einem Federelement beaufschlagten Druckhaltekolben umfassen, der eine den Leckverlusten entsprechende Menge von Kopplungsfluid über die Ventilanordnung einspeist.
Damit die Sicherung des Biegewerkzeuges in der Werkzeugaufnahme in allen Zuständen zuverlässig erfolgt, ist es vorteilhaft, wenn insbesondere das Riegelelement mit einer in Richtung der Verriegelungsstellung wirkenden Rückstellfeder direkt oder indirekt verbunden ist. Weiters ist eine direkt oder mittelbar auf das Betätigungselement und/oder das Kopplungselement wirkende Rückstellfeder von Vorteil, damit auch diese bei Fehlen einer Betätigungskraft auf das Betätigungselement automatisch in Richtung Grundstellung bewegt werden.
Eine einfache Herstellung des Biegewerkzeugs ist gegeben, wenn Betätigungs-element und/oder Kopplungsmittel und/oder Riegelelement in kreiszylindrischen Bohrungen im Werkzeugkörper geführt sind und im Wesentlichen einen kreiszylindrischen Grundkörper aufweisen. Die verstellbaren Elemente können in diesem Fall aus Rundmaterial gefräst werden und passgenau in den Bohrungen geführt werden.
Ein Wechsel eines Biegewerkzeugs kann mit einem Greifmittel einer Handhabungsvorrichtung erfolgen, wenn zumindest eine Betätigungsfläche in einer Greifausnehmung am Werkzeugkörper zugänglich ist. Durch das Ankoppeln der Handhabungsvorrichtung wird dadurch gleichzeitig das Riegelelement deaktiviert und sind keine zusätzlichen Betätigungsorgane für die Entriegelung erforderlich.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1: eine Gesamtansicht einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Biegewerkzeuges;
Fig. 2: einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform eines Biegewerkzeuges in Verriegelungsstellung;
Fig. 3: einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Biegewerkzeuges in Verriegelungsstellung;
Fig. 4: einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Biegewerkzeuges in Verriegelungsstellung;
Fig. 5: einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform eines Biegewerkzeuges mit hydraulischer Bewegungsübertragung in Verriegelungsstellung;
Fig. 6: einen Teilschnitt durch ein Biegewerkzeug gemäß Fig. 5 in Entriegelungsstellung;
Fig. 7: einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Biegewerkzeuges mit hydraulischer Bewegungsübertragung in Verriegelungsstellung;
Fig. 8: eine Kontaktstelle zwischen einer Steuerfläche an einem Betätigungselement und einem Kopplungselement mit einer reibungshemmenden Schicht;
Fig. 9: eine Kontaktstelle zwischen einer Steuerfläche an einem Betätigungselement und einem Kopplungselement mit einem reibungshemmenden Wälzkörper.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Biegewerkzeuges 1 zur Verwendung an einer nicht dargestellten Biegemaschine, wozu dieses in eine meistens nutförmige Werkzeugaufnahme einer Biegemaschine eingesetzt werden kann.
Das Biegewerkzeug 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Biegestempel 2 mit kurzer Biegekantenlänge gebildet, wie er häufig an Abkantpressen verwendet wird. Die Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf andere Ausführungsformen eines Biegewerkzeuges, wie zum Beispiel Biegematrizen, Biegegesenke usw. Das Biegewerkzeug 1 umfasst einen Werkzeugkörper 3 von dem ein Basisabschnitt 4 zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme vorgesehen ist. Die Fixierung des Biegewerkzeuges 1 in der Werkzeugaufnahme kann durch unterschiedliche Fixiermittel erfolgen, die beispielsweise auf kraftschlüssiger oder formschlüssiger Wirkung beruhen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Basisabschnitt 4 eine Spannnut 5 ausgebildet, in die ein Spannbacken der Werkzeugaufnahme formschlüssig eingreifen kann. Das Biegewerkzeug 1 umfasst zur Sicherung gegen Herausfallen aus der Werkzeugaufnahme ein im Werkzeugkörper 3 verstellbar angeordnetes Riegelelement 6 das in einer Verriegelungsstellung gegenüber dem Werkzeugkörper 3 nach außen vorragt, mit dem außen vorragenden Abschnitt in eine Ausnehmung in der Werkzeugaufnahme formschlüssig eingreifen kann und dadurch eine formschlüssige Sicherung des Biegewerkzeuges 1 in der Werkzeugaufnahme bewirkt. Ein Biegewerkzeug 1 kann dadurch auch bei Deaktivierung der oben erwähnten Fixiermittel der Werkzeugaufnahme in der eingesetzten Position gehalten werden, ohne Gefahr, dass es durch sein Eigengewicht aus der Werkzeugaufnahme fällt.
Das Riegelelement 6 kann mittels eines Betätigungselements 7 aus der dargestellten Verriegelungsstellung, in der es gegenüber dem Werkzeugkörper 3 nach außen vorragt, in eine innerhalb des Werkzeugkörpers 3 befindliche Entriegelungsstellung verstellt werden, wobei das Betätigungselement 7 außerhalb der Werkzeugaufnahme am Werkzeugkörper 3 und damit außerhalb des Basisabschnittes 4 zugänglich ist. Das Betätigungselement 7 weist eine Betätigungsfläche 8 auf und ist aus einer mit der Verriegelungsstellung des Riegelelements 6 korrespondierenden Grundstellung in eine mit der Entriegelungsstellung des Riegelelements 6 korrespondierende Betätigungsstellung verstellbar. Die Betätigungsfläche 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Seitenfläche 9 am Werkzeugkörper 3 aus zugänglich, an der auch das Riegelelement 6 wirksam ist. An einer zweiten Seitenfläche 10, die der ersten Seitenfläche 9 gegenüberliegt ist eine weitere Betätigungsfläche 11 zugänglich, die entweder vom Betätigungselement 7 oder, wie in Fig. 1 dargestellt, von einem eigenen weiteren Betätigungselement 12 gebildet wird.
Wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Biegewerkzeugen ermöglicht auch ein erfindungsgemäßes Biegewerkzeug 1 mit einem Riegelelement 6, dass es in den üblicherweise verwendeten Werkzeugaufnahmen nicht seitlich ausgeschoben werden muss, sondern nach Lösen der Werkzeugklemmung und Entriegelung des Riegelelements 6 mittels des Betätigungselements 7 oder mittels des weiteren Betätigungselements 12 in Arbeitsrichtung des Biegewerkzeuges 1 aus der Werkzeugaufnahme entnommen werden kann.
Die erfindungsgemäße Koppelung zwischen Betätigungselement 7 und Riegelelement 6 bzw. zwischen den Betätigungselementen 7, 12 und dem Riegelelement 6 ist in den Fig. 2 bis 8 in verschiedenen möglichen Ausführungsformen dargestellt.
Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch eine mögliche Ausführungsform eines Biegewerkzeuges 1, das in einer Werkzeugausnehmung 13 eines verstellbaren oder feststehenden Pressbalkens 14 eingesetzt ist. Fig. 2 zeigt, dass das Riegelelement 6 sich in einer Verriegelungsstellung 15 befindet, in der ein Verriegelungsfortsatz 16 am Riegelelement 6 in eine Ausnehmung 17 innerhalb der Werkzeugaufnahme 13 formschlüssig eingreift, wodurch das Biegewerkzeug 1 nicht in Richtung des Pfeiles 18 aus der Werkzeugaufnahme 13 entnommen werden kann bzw. nicht aufgrund des Eigengewichts aus dieser herausfallen kann. Mit dem Riegelelement 6 in Verriegelungsstellung 15 kann das Biegewerkzeug 1 nur in Längsrichtung der nutförmigen Werkzeugaufnahme 13 verschoben werden und beispielsweise seitlich an den Enden des Pressbalkens 14 ausgefädelt werden. Da dies insbesondere bei zusammengesetzten Werkzeugsätzen eine zeitaufwändige Maßnahme ist, lässt sich das Riegelelement 6, wie bereits anhand von Fig. 1 beschrieben, in der strich-punktiert dargestellten Verstellrichtung 19, die quer zur Pfeilrichtung 18 der Werkzeugaufnahme verläuft, in eine strichliert angedeutete Entriegelungsstellung 20 verstellen, in der das Riegelelement 6 zur Gänze im Werkzeugkörper 3 liegt und dessen Verriegelungsfortsatz 16 gegenüber dessen Außenfläche, zum Beispiel der Seitenfläche 9, nicht vorragt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Verstellrichtung 19 des Riegelelements 6 rechtwinkelig quer zur vertikalen Innenseite der Werkzeugaufnahme 13 und ist das Riegelelement 6 in entsprechenden Führungsflächen im Werkzeuggrundkörper 3 geführt. Die Verstellbarkeit des Riegelelements 6 und auch des Betätigungselements 7 ist vorzugsweise in geradliniger Richtung vorgesehen, es ist jedoch auch eine Verstellbarkeit in Form einer Schwenkbewegung möglich.
Das Riegelelement 6 ist mit dem Betätigungselement 7 mittels eines Kopplungsmittels 21 in Form eines Kopplungselements 19 gekoppelt, das sich im Werkzeugkörper 3 vom Betätigungselement 7 bis zum Riegelelement 6 erstreckt. Das Kopplungselement 22 ist im Werkzeugkörper 3 geradlinig verstellbar gelagert, wozu im Werkzeugkörper 3 eine Ausnehmung mit entsprechenden Führungsflächen vorgesehen ist. Die Verstellrichtung 23 des Kopplungselements 22 verläuft quer zur Verstellrichtung 19 des Riegelelements 6, im dargestellten Ausführungsbeispiel rechtwinkelig dazu. Das Kopplungselement 22 dient dazu, Verstellbewegungen des Betätigungselements 7 und des Riegelelements 6 gegenseitig zu übertragen und kann einer definierten Verstellposition des Betätigungselements 7 eine definierte Verstellposition des Riegelelements 6 zugeordnet werden. Die in Fig. 2 dargestellte Verriegelungsstellung 15 des Riegelelements 6 korrespondiert demnach mit einer in Volllinien dargestellten Grundstellung 24 des Kopplungselements 22 und einer ebenfalls in Volllinien dargestellten Grundstellung 25 des Betätigungselements 7 bzw. korrespondiert die mit strichlierten Linien angedeutete Entriegelungsstellung 20 des Riegelelements 6 mit einer Betätigungsstellung 26 des Kopplungselements 22 und einer ebenfalls mit strichlierten Linien angedeutete Betätigungsstellung 27 des Betätigungselements 7. Das Betätigungselement 7 ist dazu im Werkzeugkörper 3 entlang einer Verstellrichtung 28 verstellbar, die quer zur Verstellrichtung 23 des Kopplungselement 22 verläuft, und insbesondere rechtwinkelig dazu orientiert ist.
Die eindeutige, gegenseitige Zuordnung der Positionen von Betätigungselement 7 und Riegelelement 6 erfolgt dadurch, dass das Kopplungselement 22 mit einer ersten Steuerfläche 29 eine Übertragungsfläche 30 am Betätigungselement 7 kontaktiert und eine zweite Steuerfläche 31 des Kopplungselements 22 eine Kontaktfläche 32 am Riegelelement 6 kontaktiert. Die Übertragungsfläche 30 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine etwa V-förmige Ausnehmung im Betätigungselement 7 gebildet, in die ein etwa keilförmiger Endabschnitt des Kopplungselements 22 eingreift, der die erste Steuerfläche 29 bildet.
Wie Fig. 2 zeigt, ist das Riegelelement 6 mit einer Rückstellfeder 33 verbunden, die mit einer Vorspannkraft auf das Riegelelement 6 in Richtung der Verriegelungsstellung 15 drückt. Wenn der Verriegelungsfortsatz 16 nicht durch ein feststehendes Hindernis, z.B. die Werkzeugaufnahme 13 neben der Ausnehmung 17, blockiert ist, wird diese Rückstellkraft über die Kontaktfläche 32 und die zweite Steuerfläche 31 auf das Kopplungselement 22 übertragen, und von diesem in Folge über dessen erste Steuerfläche 29 auf die Übertragungsfläche 30 des Betätigungselements 7 übertragen. Wird das Riegelelement 6 bzw. das Betätigungselement 7 nicht durch eine entsprechende Gegenkraft blockiert, wird das Riegelelement 6 in die Verriegelungsstellung 15 verschoben, das Kopplungselement 22 in die Grundstellung 24 und in weiterer Folge das Betätigungselement 7 in die Grundstellung 25 gemäß Fig. 2 verschoben.
Zum Entriegeln des Riegelelements 6 wird, wie in Fig. 2 dargestellt, auf die Betätigungsfläche 8 des Betätigungselements 7 eine Betätigungskraft 34 ausgeübt und die Verschiebung des Betätigungselements 7 aus der Grundstellung 25 in die strichlierte Betätigungsstellung 27 über die Übertragungsfläche 30 und die erste Steuerfläche 29 in eine Verstellbewegung des Kopplungselements 22 und in Folge über die zweite Steuerfläche 31 und die Kontaktfläche 32 in eine Verstellbewegung des Riegelelements 6 umgewandelt, wodurch dieses in die strichlierte Entriegelungsstellung 20 verbracht wird. Die Kopplung der Elemente 7, 22 und 6 basiert auf der Übertragung von Druckkräften zwischen Druckflächen jeweils zwei Körpern, wobei die Druckflächen zu den vorgegebenen Verstellrichtungen der Körper schräg verlaufen, wie es beim Prinzip der schiefen Ebene oder beim Prinzip eines Keiles der Fall ist.
Das Betätigungselement 7 ist nicht nur von der ersten Seitenfläche 9 des Werkzeugkörpers 3 her zugänglich, sondern auch von der zweiten gegenüberliegenden Seitenfläche 10 aus zugänglich und weist das Betätigungselement 7 ebnfalls eine der Betätigungsfläche 8 gegenüberliegende, zweite Betätigungsfläche 11 auf.
Durch eine bezogen auf die Verstellrichtung 23 des Kopplungselements symmetrische Form der Übertragungsfläche 30 und der ersten Steuerfläche 29 ergeben sich bei einer auf die zweite Betätigungsfläche 11 - in Fig. 2 von links - wirkenden Betätigungskraft auf das Betätigungselement 7 analoge Verhältnisse und wird das Riegelelement 6 ebenfalls in die Entriegelungsstellung 20 verschoben.
Die Grundstellung des Betätigungselements 7, in der das Betätigungselement im Werkzeugkörper 3 zentriert ist, wird in dieser Ausführungsform durch die untere Endstellung, die der Grundstellung 24 des Kopplungselements 22 entspricht, vorgegeben, in die es vom Riegelelement 6, das mit der Rückstellfeder 33 beaufschlagt ist gedrückt wird.
Die Betätigungskraft 34 kann beispielsweise von einer Bedienperson oder einem Roboter ausgeübt werden und nach Entriegelung des Riegelelements 6 das Biegewerkzeug 1 aus der Werkzeugaufnahme 13 entnommen werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Übertragungsfläche 30, die beiden Steuerflächen 29 und 31 sowie die Kontaktfläche 32 durch ebene Flächen gebildet, es ist jedoch auch eine zumindest abschnittsweise konvexe Ausführung dieser Flächen möglich, wie anhand eines weiteren Ausführungsbeispieles gezeigt wird.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist die erste Steuerfläche 29 des Kopplungselements 22 in einem Neigungswinkel 35 von etwa 45° geneigt zur Verstellrichtung 23 des Kopplungselements 22 orientiert. Die Übertragungsfläche 30 am Betätigungselement 7 besitzt dieselbe Neigung und es wird durch diesen Neigungswinkel 35 von ca. 45° eine horizontale Verstellung des Betätigungselements 7 in eine vertikale Verstellung des Kopplungselements 22 in gleichem Maße übersetzt. Der Neigungswinkel 35 kann jedoch auch davon abweichend in einem Bereich zwischen 35° und 60° liegen, wobei diese Wahl des Neigungswinkels 35 einen ausreichenden Abstand zum an den zusammenwirkenden Flächen wirksamen Reibungswinkeln darstellt und dadurch ein Auftreten von Selbsthemmung bei der Bewegungsübertragung zwischen den Elementen verhindert wird.
Die zweite Steuerfläche 31 des Kopplungselements 22 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in einem Neigungswinkel 35 von etwa 55° gegenüber der Verstellrichtung 23 des Kopplungselements 22 geneigt, wodurch eine Aufwärtsbewegung des Kopplungselements 22 in eine vom Betrag her größere Horizontalbewegung des Riegelelements 6 in Richtung der Entriegelungsstellung 20 übersetzt wird. Bei der Bewegung des Riegelelements 6 von der Entriegelungsstellung 20 in die Verriegelungsstellung 15 bewirkt dieser größere Neigungswinkel 35, dass die Rückstellbewegung von der Rückstellfeder 33 leichter bewerkstelligt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Biegewerkzeuges 1 sind, wie im Beispiel gemäß Fig. 2 dargestellt, das Betätigungselement 7, das Kopplungselement 22 und das Riegelelement 6 in kreiszylindrischen Bohrungen 36 im Werkzeugkörper 3 geführt und weisen im Wesentlichen einen kreiszylindrischen Grundkörper auf, wodurch ein derartiges Biegewerkzeug 1 mit relativ geringem Aufwand herstellbar ist und eine spielarme Führung der Elemente einfach erzielt werden kann.
In der Fig. 4 bis 6 sind weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsformen der/des Biegewerkzeuges 1 gezeigt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird bei in Folge nicht näher beschriebenen Bauteilen auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel durchsetzt das Betätigungselement 7 den Werkzeugkörper 3 vollständig und besitzt eine Länge 37, die größer ist als eine Dicke 38 des Werkzeugkörpers 3 gemessen im Bereich des Betätigungselements 7. In der Grundstellung 25 des Betätigungselements 7 ragt dieses in Fig. 2 auf beiden Seiten gegenüber dem Werkzeugkörper 3 nach außen vor, könnte jedoch auch vollständig innerhalb des Werkzeugkörpers 3 liegen, solange die beiden Betätigungsflächen 8 und 11 durch Öffnungen von außen zugänglich sind und die Betätigung z.B. mittels eines stiftförmigen Betätigungsorgans erfolgt.
In der Fig. 3 bis 8 sind weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsformen der/des Biegewerkzeuges 1 gezeigt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird bei in Folge nicht näher beschriebenen Bauteilen auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch ein Biegewerkzeug 1 mit einer weiteren möglichen Ausführungsform einer Sicherheitseinrichtung 35, umfassend Betätigungselement 7, Kopplungsmittel 21 in Form eines Kopplungselements 22 und Riegelelement 6, wie sie bereits anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben wurden.
Auch in dieser Ausführung des Betätigungselements 7 kann eine Entriegelung des Riegelelements 6 von beiden Seiten des Werkzeugkörpers 3 aus vorgenommen werden, wozu eine ähnliche Ausführung der Übertragungsfläche 30 im Betätigungselement 7 vorgesehen ist, die in Folge näher beschrieben wird. Die Übertragungsfläche 30 umfasst in dieser Ausführungsform zwei Übertragungsteilflächen 40 und 41, die zueinander unterschiedlich orientiert sind und an der ersten Steuerfläche 29 des Kopplungselements 22 mit zwei zueinander unterschiedlich orientierten Steuerteilflächen 42 und 43 zusammenwirken. Das mit dem Betätigungselement 7 zusammenwirkende Ende des Kopplungselements 22 besitzt dazu in etwa die Form eines stumpfen Keiles, wobei die beiden Steuerteilflächen 42 und 43 die Keilflächen darstellen.
Zusätzlich besitzen die Steuerteilflächen 42 und 43 in Fig. 3 abschnittsweise konvexe Teilflächen, sind also ballig ausgeführt, während in der Ausführung gemäß Fig. 12 die Steuerteilflächen als ebene Flächen ausgeführt sind.
Die Übertragungsfläche 30 mit den beiden Übertragungsteilflächen 40, 41 ähnelt einer V-förmigen Rinne, in die das Kopplungselement 22 mit dem keilähnlichen Ende eingreift. Dadurch dass das Kopplungselement 22 in der Verriegelungsstellung 15 des Riegelelements 6 seinen tiefsten Punkt einnimmt, ist dadurch auch das Betätigungselement 7 in seiner Grundstellung 25 zentriert und kann nach links in die Betätigungsstellung gedrückt werden, alternativ jedoch auch nach rechts in eine zweite Betätigungsstellung, wenn eine Betätigungskraft auf die zweite Betätigungsfläche 11 von der linken Seite her ausgeübt wird. Da das Kopplungselement 22 bei Bewegung in beide Betätigungsstellungen gegenüber seiner unteren Grundstellung 24 angehoben wird, wird das Riegelelement 6 sowohl bei Betätigung auf der ersten Betätigungsfläche 8 als auch bei Betätigung auf der zweiten Betätigungsfläche 11 in die Entriegelungsstellung 20 verstellt. Durch diese Ausführung des Biegewerkzeuges 1 ist eine Entriegelung von beiden Seitenflächen 9, 10 her möglich. Für eine vor einer Biegemaschine stehende Bedienperson oder Handhabungsvorrichtung ist daher das Betätigungselement 7 des Biegewerkzeuges 1 unabhängig von dessen Orientierung leicht von der Vorderseite her zugänglich.
Die Übertragungsteilflächen 40, 41 verlaufen in Fig. 3 im Mittelbereich, also bei Beginn der Verstellung des Betätigungselements 7 aus der Grundstellung 25 anfangs steiler und flachen danach zunehmend ab, wodurch die erforderliche Betätigungskraft trotz zunehmender Gegenkraft der Rückstellfeder 34 nicht zu stark ansteigt.
Auch in Fig. 3 ist eine in Fig. 2 dargestellte Betätigung mittels eines Zangengreifers 44 am Ende einer Handhabungsvorrichtung angedeutet, der mit einer Endfläche 45 das Betätigungselement 7 aus der Grundstellung 25 in die Betätigungsstellung verschieben kann und dadurch das Riegelelement 6 entriegeln kann.
Zusätzlich kann das Betätigungselement 7 in einer Greifausnehmung 46 am Werkzeugkörper 3 zugänglich ist. Diese Greifausnehmung 46 besitzt Hinterschneidungen, in die Spreizfortsätze 47 am Zangengreifer 44 eingreifen können. Zum Entnehmen eines derartigen Biegewerkzeuges 1 aus der Werkzeugaufnahme 13 wird der Zangengreifer 44 in geschlossenem Zustand in die Greifausnehmung 46 eingeführt, wobei mittels des Betätigungselements 7 und das Kopplungselement 22 das Riegelelement 6 in die Entriegelungsstellung 20 verbracht wird. Anschließend wird der Zangengreifer 44 so weit geöffnet, dass die Spreizfortsätze 47 in die Hinterschneidungen der Greifausnehmung 46 eingreifen, wodurch das Biegewerkzeug 1 mit dem Zangengreifer 44 verbunden wird. Anschließend kann eine nicht dargestellte, in die Spannnut 5 eingreifende Werkzeugklemmung deaktiviert werden und das Biegewerkzeug 1 nach unten aus der Werkzeugaufnahme 13 entnommen werden.
Zur Durchführung eines manuellen Werkzeugwechsels wird in einem ersten Schritt die Werkzeugklemmung in der Spannnut 5 aufgehoben, und erst anschließend von einer Bedienperson das Regelelement 6 mittels des Betätigungselements 7 deaktiviert und das Biegewerkzeug 1 manuell nach unten entnommen.
In den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 und 3 sind die verschieblichen Elemente 6, 7, 22 in Bohrungen 36 im Werkzeugkörper 3 geführt und besitzen im Wesentlichen einen kreiszylindrischen Grundkörper. Die Bohrung 36 für das Kopplungselement 22 ist dabei an der oberen Endfläche 48 des Biegewerkzeuges 1 angebracht und wird diese nach dem Einbringen der Elemente 6, 7, 22 durch einen Stopfen 49 verschlossen. Zum Einbringen der Elemente können diese seitliche Abflachungen aufweisen, die in verdrehter Lage ein Einführen in die Bohrungen ermöglicht, auch wenn bereits ein weiteres Element teilweise in diese hineinragt. Der Stopfen 49 kann, wie in Fig. 2 gezeigt zusätzlich an seinem unteren Ende einen Führungszapfen 50 aufweisen, der in eine Führungsrille 51 am Riegelelement 6 eingreift, wodurch eine Verdrehsicherung für das Riegelelement 6 gebildet ist.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wirkt die Rückstellfeder 30 nicht unmittelbar auf das Riegelelement 6 in Richtung der Verriegelungsstellung 15, sondern mittelbar über ein Rückstellelement 52, das mit einer Rückstellfläche 53, die schräg zur vertikalen Verstellrichtung des Rückstellelements 52 verläuft, an der Oberseite des Riegelelements 6 auf eine Schrägfläche 54, die schräg zur Verstellrichtung 19 des Riegelelements 6 verläuft, einwirkt. Wirkt auf die Betätigungsflächen 8 und 11 keine Druckkraft, wird vom Rückstellelement 52 das Riegelelement 6, in Folge das Kopplungselement 22 und in weiterer Folge das Betätigungselement 7 in die Vernegelungsstellung 15 bzw. die jeweilige Grundstellung 24, 25 verbracht.
In Fig. 3 ist mit strichlierten Linien bzw. strichlierten Bezugslinien eine alternative Ausführungsform eines Biegewerkzeuges 1 dargestellt, bei dem nicht ein durchgehendes Betätigungselement 7 zum Anheben des Kopplungselements 22 verwendet wird, sondern dieses durch zwei voneinander getrennte im Werkzeugkörper 3 verstellbare Betätigungselemente 55 und 56 mit daran angeordneten Übertragungsflächen 57 und 58, die zueinander unterschiedlich orientiert sind, ersetzt. In dieser Ausführungsform werden die Betätigungselemente 55 und 56 vom Kopplungselement 22 in die Grundstellung gedrückt, die in diesem Fall nicht selbstzentrierend ist, sondern mittels Anschlagelementen 59 begrenzt wird. Dieser Ersatz eines einzigen Betätigungselements 7 durch zwei Betätigungselemente 55, 56 ist selbstverständlich auch bei der Ausführungsform des Biegewerkzeuges 1 gemäß der Fig. 2 möglich.
Das Betätigungselement 7 kann für den erleichterten Zusammenbau des Biegewerkzeuges 1 aus zwei Teilen zusammengesetzt sein, die nach dem Einbringen des Kopplungselements 22 sowie des Riegelelements 6 von den beiden Seitenflächen 9, 10 in die Bohrung 36 für das Betätigungselement 7eingesetzt werden und anschließend miteinander verbunden werden.
In Fig. 4 ist eine weitere mögliche Ausführungsform eines Biegewerkzeuges 1 in Teilschnitt dargestellt, wobei hier zwei weitere Möglichkeiten der Bewegungsübertragung zwischen den die Sicherheitseinrichtung 39 bildenden Elementen 6, 7, 22 ausgeführt sind. Auch in dieser Ausführungsform kann das Betätigungselement 7, ausgehend von einer mittleren Grundstellung 24, in zwei unterschiedliche Betätigungsstellungen 27, die entgegengesetzt liegen, verstellt werden und weist das Betätigungselement 7 zwei zueinander unterschiedlich orientierte Übertragungsteilflächen 40 und 41 auf, die in dieser Ausführung an einem am Betätigungselement 7 ausgebildeten Führungszapfen 60 angeordnet sind, der in einer am Kopplungselement 22 ausgebildeten Kulissenführung 61 in Eingriff steht. Da die Kulissenführung 61 schräg zur Verstellrichtung des Betätigungselements 7 verläuft, bewirkt eine Verstellung des Betätigungselements 7 mit dem Führungszapfen 60 eine Verstellung des Kopplungselements 22 mit der Kulissenführung 61. Der Neigungswinkel der Kulissenführung 61 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 45°, kann jedoch auch bis zu 10° davon abweichen. Je nachdem, ob das Betätigungselement 7 nach links in die erste Betätigungsstellung oder nach rechts in die zweite Betätigungsstellung verbracht wird, erfolgt ein Anheben oder Absenken des Kopplungselementes 22. Dieses wird dadurch ausgehend von seiner Grundstellung 24 entweder in eine angehobene Betätigungsstellung 26 oder in eine abgesenkte Betätigungsstellung 62 verstellt. Damit das Riegelelement 6 unabhängig von der Verstellrichtung des Betätigungselements 7 bzw. des Kopplungselements 22 aus seiner Verriegelungsstellung 15 in seine Entriegelungsstellung verstellt werden kann, umfasst die auf das Riegelelement 6 einwirkende, zweite Steuerfläche 31 zwei zueinander unterschiedlich orientierte Steuerteilflächen 63 und 64, die bei der Verstellbewegung des Kopplungselements 22 auf zwei zueinander unterschiedlich orientierte Kontaktteilflächen 65 und 66 am Riegelelement 6 einwirken und die in vereinfachter Form als Führungszapfen 67 am Riegelelement 6 ausgeführt sind. Die in Fig. 4 dargestellte Bewegungsübertragung zwischen Kopplungselement 22 und Riegelelement 6 funktioniert demnach nach demselben Prinzip, wie die Bewegungsübertragung zwischen Betätigungselement 7 und Kopplungselement 22 in Fig. 2 bzw. Fig. 3.
In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Biegewerkzeuges 1 dargestellt, bei der in der Sicherheitseinrichtung 39 die Bewegungsübertragung zwischen den Betätigungselementen 55, 56 und dem Riegelelement 6 mittels eines Kopplungsmittels 21 in Form eines inkompressiblen Kopplungsfluids 68, z.B. einem Hydrauliköl hergestellt ist, das in einem von den Betätigungselementen 55, 56 zum Riegelelement 6 führenden Fluidkanal 69 enthalten ist.
Sowohl an den Betätigungselementen 55, 56 als auch am Riegelelement 6 sind dabei Kolbenabschnitte 70 ausgebildet, die abgedichtet im Werkzeugkörper 3 geführt sind. Die Kolbenabschnitte 70 bilden an den Betätigungselementen 55, 56 die Übertragungsflächen 57, 58 und am Riegelelement 6 die Kontaktfläche 32, wobei das Kopplungsfluid 68 zwischen diesen durch den Fluidkanal 69 wechselweise verschoben werden kann.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließen die Kolbenabschnitte 70 an im Durchmesser reduzierten Kolbenstangenabschnitten 71 an die durch Dichtbuchsen 72 nach außen zu den Betätigungsflächen 8, 11 bzw. zum Vernegelungsfortsatz 16 führen. Am Riegelelement greift auch hier eine Rückstellfeder 33 an, die bei Wegfall einer Betätigungskraft das Riegelelement 6 in die Verriegelungsstellung 15, sowie in Folge das Kopplungsfluid 68 und die Betätigungselemente 55, 56 in die Grundstellung zurückführt.
In Fig. 5 ist die Ausgangslage mit dem Riegelelement 6 in Verriegelungsstellung 15 gezeigt.
In Fig. 6 ist die dabei Betätigung des linken Betätigungselements 55 dargestellt, wodurch das Kopplungsfluid 68 durch den Fluidkanal 69 zum Riegelelement 6 gedrückt wird und an diesem auf die Kontaktfläche 32 einwirkt, wodurch das Riegelelement 6 entgegen der Rückstellfeder 33 in die Entriegelungsstellung 20 überführt wird.
Die Betätigung kann dabei wie zuvor beschrieben ebenfalls manuell oder durch eine Handhabungsvorrichtung z.B. einen Zangengreifer erfolgen.
Wird keines der Betätigungselemente 55, 56 gedrückt, kann das Biegewerkzeug 1 trotzdem in die Werkzeugaufnahme 15 eingesetzt werden, da in diesem Fall das Riegelelement 6 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 33 eingedrückt werden kann, wobei der Kolbenabschnitt 70 Kopplungsfluid 68 durch den Fluidkanal 69 ansaugt und zumindest eines der Betätigungselemente 55, 56 aufgrund des Unterdrucks eingezogen wird. Sobald das Riegelelement 6 von der Rückstellfeder 33 wieder in die Verriegelungsstellung 15 gedrückt werden kann, wird auch das eingezogene Betätigungselement 55, 56 wieder in die Ausgangsstellung gedrückt.
Um evtl. auftretende Leckverlust von Kopplungsfluid 68 auszugleichen kann ein Fluidreservoir 73 vorgesehen sein, in dem ein Vorrat an Kopplungsfluid 68 enthalten ist, und aus dem bei Bedarf über eine Ventilanordnung, insbesondere in Form eines Rückschlagventils 74 eine geringe Menge an Kopplungsfluid in den Fluidkanal 69 eingebracht wird.
Das Fluidreservoir 73 ist dabei vorzugsweise mit einem Druckhaltekolben 75 versehen, der von einem Federelement 76 beaufschlagt ist und einen leichten Überdruck im Fluidreservoir 73 erzeugt.
Fig. 7 zeigt eine weitere Variante eines Biegewerkzeuges 1 mit Bewegungsübertragung mittels eines Kopplungsfluids 68, die weitgehend der anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Ausführung entsprechen.
In dieser Ausführung ist der Kolbenabschnitt 70 des Riegelelements 6 auf dessen Kolbenstangenabschnitt 71 verschieblich gelagert und das Ende des durch den Kolbenabschnitt 70 geführten Kolbenstangenabschnitts 71 mit einem Bund 77 versehen. Bei einer Verstellung eines Betätigungselements 55, 56 aus der dargestellten Grundstellung wird das Riegelelement 6 wie in Fig. 5 dargestellt durch das Kopplungsfluid 68 in die Entriegelungsstellung 20 gedrückt.
Wird keines der Betätigungselemente 55, 56 gedrückt, kann das Biegewerkzeug 1 trotzdem in die Werkzeugaufnahme 15 eingesetzt werden, da in diesem Fall das Riegelelement 6 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 33 eingedrückt werden kann, wobei der verschiebliche Kolbenabschnitt 70 in der Ausgangsstellung verbleibt.
Zum Ausgleich von Leckverlusten kann auch bei dieser Ausführung ein Fluidreservoir 73, wie anhand von Fig. 5 und 6 beschrieben vorgesehen sein.
Fig. 8 zeigt eine mögliche Kontaktstelle zwischen einem Betätigungselement 7, 55, 56 und einem Kopplungselement 22 oder zwischen einem Kopplungselement 22 und einem Riegelelement 6, bei dem zur Verringerung von Reibungskräften bei der Bewegungsübertragung zumindest an einer der Kontaktflächen eine reibungshemmende Schicht 78 z.B. aus PTFE oder einem Schmierstoff wie z.B. Graphit vorgesehen ist.
Alternativ oder zusätzlich kann wie in Fig. 9 dargestellt eine Kontaktstelle zwischen einem Betätigungselement 7, 55, 56 und einem Kopplungselement 22 oder zwischen einem Kopplungselement 22 und einem Riegelelement 6 zur Verringerung von Reibungskräften bei der Bewegungsübertragung ein die Übertragungsfläche 30 oder die Übertragungsteilflächen 40, 41 oder die Steuerflächen 29, 31 oder die Steuerteilflächen 42, 43, 63, 64 oder die Kontaktfläche 32 oder Kontaktteilflächen 65, 66 bildender Wälzkörper 79 z.B. ein Wälzlagerring vorgesehen sein.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Biegewerkzeuges 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es können also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, Gegenstand weiterer Schutzansprüche werden.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Biegewerkzeuges 1 dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3; 4; 5, 6; 7; 8; 9 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Bezugszeichenaufstellung

1	Biegewerkzeug	36	Bohrung
2	Biegestempel	37	Länge
3	Werkzeugkörper	38	Dicke
4	Basisabschnitt	39	Sicherheitseinrichtung
5	Spannnut	40	Übertragungsteilfläche

6	Riegelelement	41	Übertragungsteilfläche
7	Betätigungselement	42	Steuerteilfläche
8	Betätigungsfläche	43	Steuerteilfläche
9	Seitenfläche	44	Zangengreifer
10	Seitenfläche	45	Endfläche

11	Betätigungsfläche	46	Greifausnehmung
12	Betätigungselement	47	Spreizfortsatz
13	Werkzeugausnehmung	48	Endfläche
14	Pressbalken	49	Stopfen
15	Verriegelungsstellung	50	Führungszapfen

16	Verriegelungsfortsatz	51	Führungsrille
17	Ausnehmung	52	Rückstellelement
18	Pfeil	53	Rückstellfläche
19	Verstellrichtung	54	Schrägfläche
20	Entriegelungsstellung	55	Betätigungselement

21	Kopplungsmittel	56	Betätigungselement
22	Kopplungselement	57	Übertragungsteilfläche
23	Verstellrichtung	58	Übertragungsteilfläche
24	Grundstellung	59	Anschlagelement
25	Grundstellung	60	Führungszapfen

26	Betätigungsstellung	61	Kulissenführung
27	Betätigungsstellung	62	Betätigungsstellung
28	Verstellrichtung	63	Steuerteilfläche
29	erste Steuerfläche	64	Steuerteilfläche
30	Übertragungsfläche	65	Kontaktteilfläche

31	zweite Steuerfläche	66	Kontaktteilfläche
32	Kontaktfläche	67	Führungszapfen
33	Rückstellfeder	68	Kopplungsfluid
34	Betätigungskraft	69	Fluidkanal
35	Neigungswinkel	70	Kolbenabschnitt
71	Kolbenstangenabschnitt
72	Dichtbuchse
73	Fluidreservoir
74	Rückschlagventil
75	Druckhaltekolben

76	Feder
77	Bund
78	Schicht
79	Wälzkörper

Claims

Biegewerkzeug (1) zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme (13), umfassend einen Werkzeugkörper (3), ein darin verstellbares Riegelelement (6) zum Sichern des Biegewerkzeugs (1) in der Werkzeugaufnahme (13) durch Eingreifen in eine darin angeordnete Ausnehmung (17), ein Betätigungselement (7), das zwischen einer mit der Verriegelungsstellung (15) des Riegelelements (6) korrespondierenden Grundstellung (25) und einer mit der Entriegelungsstellung (20) des Riegelelements (6) korrespondierenden Betätigungsstellung (27) verstellbar ist, und wobei eine Verstellung des Betätigungselements (7) in Richtung der Betätigungsstellung (27) mittels eines Kopplungsmittels (21) das Riegelelement (6) in Richtung der Entriegelungsstellung (20) bewegt, wobei sich das Kopplungsmittel (21) vom Betätigungselement (7) zum Riegelelement (6) erstreckt und eine Übertragungsfläche (30) am Betätigungselement (7) sowie eine Kontaktfläche (32) am Riegelelement (6) kontaktiert, und dass das Kopplungsmittel (21) zwischen Betätigungselement (7) und Riegelelement (6) im Wesentlichen in Abstandsrichtung zwischen Betätigungselement (7) und Riegelelement (6) verschieblich im Werkzeugkörper (3) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Betätigungselement (7) zwei von gegenüberliegenden Seitenflächen (9, 10) am Werkzeugkörper (3) außerhalb der Werkzeugaufnahme (13) zugängliche Betätigungsflächen (8, 11) angeordnet sind.
Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsflächen (8, 11) von zwei im Werkzeugkörper (3) gelagerten und auf das Kopplungsmittel (21) einwirkenden Betätigungselementen (55, 56) gebildet sind.
Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (21) durch ein mit einer ersten Steuerfläche (29) die Übertragungsfläche (30) kontaktierendes und mit einer zweiten Steuerfläche (31) die Kontaktfläche (32) kontaktierendes Kopplungselement (22) gebildet ist.
Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) aus der Grundstellung (25) in zwei zu dieser entgegengesetzt orientierte Betätigungsstellungen (27) verstellbar ist und die Übertragungsfläche (30) zwei unterschiedlich orientierte Übertragungsteilflächen (40, 41) umfasst, die mit zwei unterschiedlich orientierten Steuerteilflächen (42, 43) am Kopplungselement (22) zusammenwirken.
Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (22) aus seiner mit der Verriegelungsstellung (15) des Riegelelements (6) korrespondierenden Grundstellung (24) in zwei zu dieser entgegengesetzt orientierte Betätigungsstellungen (26, 62) verstellbar ist und die zweite Steuerfläche (31) zwei zueinander unterschiedlich orientierte Steuerteilflächen (63, 64) umfasst, die mit zwei zueinander unterschiedlich orientierten Kontaktteilflächen (65, 66) am Riegelelement (6) zusammenwirken.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellrichtungen (19, 23, 28) von Betätigungselement (7), Kopplungselement (22) und Riegelelement (6) in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfläche (30) und/oder zumindest eine Steuerfläche (29, 31) und/oder die Kontaktfläche (32) zumindest abschnittsweise als ebene Fläche mit konstanter Steigung bezogen auf die jeweilige Verstellrichtung (28, 23, 19) ausgebildet ist.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfläche (30) und/oder zumindest eine Steuerfläche (29, 31) und/oder die Kontaktfläche (32) zumindest abschnittsweise als konvex gekrümmte Fläche mit veränderlicher Steigung bezogen auf die jeweilige Verstellrichtung (28, 23, 19) ausgebildet ist.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerflächen (29, 31) am Kopplungselement (22) in ihrem wirksamen Abschnitt in einem Neigungswinkel (35) zwischen 35° und 60° geneigt zur Verstellrichtung (23) des Kopplungselements (22) verlaufen.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Kontaktfläche (32) am Riegelelement (6) zusammenwirkende Steuerfläche (31) des Kopplungselements (22) in einem Neigungswinkel (35) zwischen 50° und 60°, insbesondere um 55° gegenüber seiner Verstellrichtung (23) verläuft.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Übertragungsteilflächen (40, 41) am Betätigungselement (7) oder Übertragungsflächen (30, 40, 41) an zwei Betätigungselementen (55, 56) und Steuerteilflächen (42, 43) am Kopplungselement (22) und/oder mit Kontaktteilflächen (65, 66) am Riegelelement (6) zusammenwirkende Steuerteilflächen (63, 64) symmetrisch zur jeweiligen Grundstellung (24, 25) bzw. Verriegelungsstellung (15) des betrachteten Elements angeordnet sind.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung zwischen Betätigungselement (7) und Kopplungselement (22) und/oder zwischen Kopplungselement (22) und Riegelelement (6) eine Kulissenführung (61) umfasst, die zu den Verstellrichtungen der jeweils damit verbundenen Elemente (7, 22, 6) geneigt orientiert ist.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfläche (30) und/oder die Steuerflächen (29, 31) und/oder die Kontaktfläche (32) mit einer reibungshemmenden Schicht (78) versehen sind.
Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfläche (30) und/oder zumindest eine der Steuerflächen (29, 31) und/oder die Kontaktfläche (32) von einem am Betätigungselement (9) bzw. am Kopplungselement (22) bzw. am Riegelelement (6) gelagerten Wälzkörper (79) gebildet sind.
Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (21) durch ein im Wesentlichen inkompressibles Kopplungsfluid (68) gebildet ist, das in einem im Werkzeugkörper (3) von den Betätigungselementen (55, 56) zum Riegelelement (6) verlaufenden Fluidkanal (69) eingeschlossen ist, und dass die Übertragungsflächen (57, 58) an den Betätigungselementen (55, 56) und die Kontaktfläche (32) am Riegelelement (6) von abgedichtet im Werkzeugkörper (3) geführten Kolbenabschnitten (70) gebildet sind.
Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (69) über eine Ventilanordnung, insbesondere ein Rückschlagventil (74) mit einem Fluidreservoir (73) verbunden ist.
Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidreservoir (73) einen mit einem Federelement (76) beaufschlagten Druckhaltekolben (75) umfasst.
Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) und/oder die Betätigungselemente (55, 56) und/oder das Kopplungselement (22) und/oder das Riegelelement (6) mit einer in Richtung der Grundstellung (25, 24) bzw. Verriegelungsstellung (15) wirkenden Rückstellfeder (33) verbunden ist.
Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (21) in kreiszylindrischen Bohrungen (36) im Werkzeugkörper (3) geführt ist bzw. enthalten ist.
Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsflächen (8, 11) innerhalb von an gegenüberliegenden Seitenflächen (9, 10) am Werkzeugkörper (3) ausgebildeten Greifausnehmungen (46) am Werkzeugkörper (3) zugänglich sind.