WO1991006382A1 - Vorrichtung zum biegen eines bleches - Google Patents

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WO1991006382A1
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Wolfgang Kutschker
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
    • B21D5/042—With a rotational movement of the bending blade

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • the bending cheek (and possibly also the lower cheek) must be adjusted appropriately depending on the thickness of the sheet to be bent, which requires a considerable amount of equipment and time.
  • the bending cheek slides along the sheet metal section to be bent during the bending process, which leads to undesirable sliding friction and surface stress on the sheet metal.
  • swivel bending machines are set before the bending so that the swivel axis of a bending cheek pivoted from bottom to top lies at a distance above the upper or bending surface of the bending cheek which corresponds approximately to 1.5 times the value of the sheet thickness. This distance must therefore be specified in order to avoid undesired crushing of the sheet during the pivoting of the bending cheek.
  • Another disadvantage of the known bending method is that often unsightly, unevenly rounded bending contours are formed, which differ in particular from the circular shape.
  • Figure 1 shows schematically the bending of a sheet
  • Figure 2 schematically shows a folding machine.
  • FIG. 1 shows schematically the lower beam 1, the upper beam 2 and the bending beam 3 of a bending machine which is not shown and is known per se.
  • a sheet metal 4 is clamped between the lower cheek 1 and the upper cheek 2 and, with a sheet metal section 5 to be bent, projects beyond the leading edges of the cheeks 1 and 2.
  • the bending beam 3 is mounted in the machine frame so as to be pivotable about an axis S, which in FIG. 1 runs perpendicular to the plane of the drawing.
  • the pivot axis S runs within the sheet 4 as shown Conventional swivel bending machine, the sheet could not be bent with such a position of the swivel axis, because if the swivel movement of the bending cheek 3 were carried out, the sheet would be considerably squeezed. Therefore, the pivot axis S has always been arranged somewhat outside the sheet 4 and above the upper or bending surface 6 of the bending beam at a distance which corresponded approximately to 1.5 times the thickness of the sheet 4.
  • the bending beam 3 is pivoted in a first adjustment direction perpendicular to the pivot axis S and adjusted to their bending surface 6. This adjustment is indicated in Figure 1 by the respective arrows A- to A.
  • the bending beam 3 Before the bending process is initiated, the bending beam 3 • assumes the position corresponding to the arrow A.
  • the bending cheek 3 In a first phase of the bending process, the bending cheek 3 is pivoted into the position corresponding to the arrow A and at the same time is displaced back relative to the pivot axis S and perpendicularly thereto by an amount which corresponds to the difference in length of the arrows A- and A2 .
  • the bending surface 6 of the cheek 3 slides along the underside of the sheet 4, but the sliding friction path between the bending cheek 3 and sheet 4 compared to a conventional sheet bending due to the retraction of the bending cheek 3 (cf.
  • the pivot axis S lies only by way of example within the sheet 4. It could also be located elsewhere, in particular also outside the sheet 4.
  • the bending process continues until the bending beam 3 has reached the position corresponding to arrow A, in which the sheet metal section 5 is now bent by approximately 90 °. From the difference in length of the arrows A 2 and A, one can again see the adjustment path of the bending beam 3 relative to its pivot axis S. Again, the bending beam 3 has rolled off with a reduced sliding path on the underside of the sheet 4.
  • the bending beam 3 is adjusted Direction of arrows A so that there is a predetermined bending contour, there is no squeezing of the sheet 4 and the sliding friction between the bending cheek 3 and sheet 4 is considerably reduced.
  • the sliding path between the bending cheek 3 and the sheet metal 4 is considerably reduced in comparison with conventional methods and the sheet metal is thereby protected.
  • the sliding path cannot generally be reduced to zero simply by adjusting the bending beam 3 in the direction of the arrows A, that is to say by pulling the bending beam 3 back from its pivot axis S.
  • a further adjustment which is indicated by the arrows B in FIG. 1, must be added to the adjustment movement of the bending cheek 3 in the direction of the arrows A.
  • This second adjustment takes place in a direction which is always substantially perpendicular to the plane which is defined by the first adjustment direction A and the pivot axis S and is indicated by the arrows B.
  • FIG. 2 schematically shows a front view of the right side of a folding machine 10 with a machine frame 11 and the respective right end faces of the upper beam 2 and the bending beam 3 (the lower beam 1 is covered by the bending beam 3).
  • the left end face of the folding machine which is not shown in FIG. 2, is represented in a corresponding, mirror-image form.
  • a hydraulic cylinder 12 is used for vertical displacement of the upper beam 2 when the sheet 4 is tensioned and released, cf. the arrows G.
  • the bending beam 3 can be pivoted about the pivot axis S with the aid of a motor 13, cf. the arrows H.
  • a first rocker 14 rotatably mounted on the machine frame 11 can be pivoted about the pivot axis S by the motor 13.
  • a second rocker 16 is pivotally mounted about an axis 15. As shown, the axis of rotation 15 of the second rocker 16 lies below the pivot axis S of the first rocker 14.
  • a piston-cylinder unit 18 is provided, the cylinder housing 19 of which is firmly connected to the bending cheek 3 and the piston rod 21 of which is connected to the foot 17.
  • the piston-cylinder unit 18 provides a longitudinal guidance of the bending beam 3 on the second rocker 16, so that the bending beam 3 when actuated of the assembly 18 in the direction of the arrows I, which correspond to the arrows A- to A in FIG. 1, is adjustable perpendicular to the pivot axis S.
  • the rocker 16 can be rotated relative to the first rocker 14 about the axis 15 with the aid of a drive motor 22 which is only indicated in FIG. This rotation provides the adjustment movement already explained in connection with FIG. 1 in the direction of arrows B ⁇ to B ⁇ , which is perpendicular to the plane containing the arrows I and the pivot axis S (this plane is the plane of the drawing in FIG. 2). .
  • the longitudinal guide of the bending beam 3 along the arrows A can of course also be designed in a different way than shown in Figure 2, wherein in particular another drive motor can be used.
  • the cylinder housing 19 could also be slidably guided in a longitudinal guide on the second rocker 16 in the direction of the arrows I.
  • the bending beam 3 can be adjusted in the direction of arrows A and B during the bending process, so that the advantages already mentioned above are achieved.
  • the drive motors required for the adjustment for example the piston-cylinder unit 18 and the motor 22, are preferably controlled on the basis of a predetermined program in accordance with the desired bending contour. Manual control is also possible with simple folding machines.
  • the straight guide can take the form of the piston-cylinder unit 18 can also be provided directly between the first rocker 14 and the bending beam 3.
  • the second rocker 16 is then omitted.

Abstract

Schwenkbiegemaschine, bei der das Blech zwischen einer Unter- und einer Oberwange eingespannt und ein über diese Wangen vorstehender Blechabschnitt mit Hilfe einer Biegewange um einen vorgegebenen Schwenkwinkel verbogen wird. Die Biegewange wird während ihrer Verschwenkung in einer ersten Verstellrichtung senkrecht zur Schwenkachse verstellt. Hierdurch wird die Biegewange an einer vorgegebenen Biegekontur entlang gesteuert.

Description

Vorrichtung zum Biegen eines Bleches
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe¬ griff des Patentanspruchs 1.
Beim Biegen eines Bleches mit üblichen Schwenkbiegema¬ schinen muß die Biegewange (und gegebenenfalls auch die Unterwange) in Abhängigkeit von der Dicke des jeweils zu biegenden Bleches passend eingestellt werden, was einen erheblichen Vorrichtungs- und Zeitaufwand bedingt. Außer¬ dem gleitet bei dem bekannten Biegeverfahren die Biegewan¬ ge während des Biegevorgangs an dem zu verbiegenden Blech¬ abschnitt entlang, was zu unerwünschter Gleitreibung und Oberflächenbeanspruchung des Bleches führt.
Allgemein werden bekannte Schwenkbiegemaschinen vor dem Biegen so eingestellt, daß die Schwenkachse einer von un¬ ten nach oben verschwenkten Biegewange in einem Abstand über der Ober- oder Biegefläche der Biegewange liegt, der etwa gleich dem 1,5-fachen Wert der Blechdicke entspricht. Dieser Abstand muß deshalb vorgegeben werden, um uner¬ wünschte Quetschungen des Bleches während der Verschwen- kung der Biegewange zu vermeiden. Ein weiterer Nachteil des bekannten Biegeverfahrens besteht darin, daß häufig unschöne, ungleichmäßig gerundete Biegekonturen entstehen, die insbesondere von der Kreisform abweichen. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrich¬ tung so zu verbessern, daß unter Reduzierung des Gleitwe¬ ges zwischen Biegewange und gebogenem Blechabschnitt be¬ liebige und gleichmäßige Biegekonturen herstellbar sind und die Schwenkachse der Biegewange nicht mehr in Abhän¬ gigkeit von der Blechdicke voreingestellt zu werden braucht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh- rungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beilie¬ gender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1 schematisch das Biegen eines Bleches und
Figur 2 schematisch eine Schwenkbiegemaschine.
Die Figur 1 zeigt schematisch die Unterwange 1, die Ober¬ wange 2 und die Biegewange 3 einer im übrigen nicht darge¬ stellten, an sich bekannten Biegemaschine. Zwischen Unter¬ wange 1 und Oberwange 2 ist ein Blech 4 eingespannt, das mit einem zu verbiegenden Blechabschnitt 5 über die Vor¬ derkanten der Wangen 1 und 2 hinausragt. Die Biegewange 3 ist im Maschinengestell um eine Achse S schwenkbar gela¬ gert, die in Figur 1 senkrecht zur Zeichnungsebene ver¬ läuft.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 verläuft die Schwenk¬ achse S wie dargestellt innerhalb des Bleches 4. Bei einer herkömmlichen Schwenkbiegemaschine könnte mit einer sol¬ chen Lage der Schwenkachse das Blech nicht gebogen werden, weil bei Ausführung der Schwenkbewegung der Biegewange 3 eine erhebliche Verquetschung des Bleches stattfinden wür¬ de. Daher wurde bisher die Schwenkachse S stets etwas au¬ ßerhalb des Bleches 4 und über der Ober- oder Biegefläche 6 der Biegewange in einem Abstand angeordnet, der etwa gleich dem 1,5-fachen Wert der Dicke des Bleches 4 ent¬ sprach.
Um eine Verquetschung des Bleches beim Biegen zu vermeiden und eine gleichmäßige, vorgegebene Biegekontur des geboge¬ nen Blechabschnitts 5 zu erreichen, wird erfindungsgemäß die Biegewange 3 während ihrer Verschwenkung in Abhängig¬ keit vom durchlaufenen Biegewinkel in einer ersten Ver¬ stellrichtung senkrecht zur Schwenkachse S und zu ihrer Biegefläche 6 verstellt. Diese Verstellung ist in Figur 1 durch die jeweiligen Pfeile A-, bis A angedeutet.
Vor Einleitung des Biegevorganges nimmt die Biegewange 3 •die dem Pfeil A, entsprechende Position ein. In einer ers¬ ten Phase des Biegevorganges wird die Biegewange 3 in die dem Pfeil A, entsprechende Lage verschwenkt und gleichzei¬ tig relativ zur Schwenkachse S und senkrecht hierzu um ei¬ nen Betrag zurückverschoben, der dem Längenunterschied der Pfeile A-, und A2 entspricht. In dieser Phase gleitet die Biegefläche 6 der Wange 3 an der Unterseite des Bleches 4 entlang, wobei jedoch der Gleitreibungsweg zwischen Biege¬ wange 3 und Blech 4 gegenüber einem herkömmlichen Blech¬ biegen aufgrund der Zurückziehung der Biegewange 3 (vgl. die Pfeile A, und A2) beträchtlich verringert ist, so daß die Oberfläche des Bleches an dessen Unterseite weniger beansprucht und infolgedessen weniger beschädigt wird. Die Verstellung der Biegewange in Richtung senkrecht zur Schwenkachse S während des Durchlaufens des Biegewinkels zwischen den Pfeilen A-^ und A2 wird erfindungsgemäß so gesteuert, daß die Biegewange an einer vorgegebenen Biege¬ kontur entlanggeführt wird. Hierdurch kann dem Blech 4 im Bereich dieser Kontur eine vorgegebene, insbesondere genau kreisrunde Gestalt verliehen werden, wobei Verquetschungen des Bleches 4, wie gesagt, ausgeschlossen werden können.
Die Schwenkachse S liegt bei der Ausführungsform der Er¬ findung nach Figur 1 lediglich beispielhaft innerhalb des Bleches 4. Sie könnte auch an anderer Stelle, insbesondere auch außerhalb des Bleches 4, liegen.
Nach Erreichen der dem Pfeil A2 entsprechenden Lage setzt sich der Biegevorgang fort, bis die Biegewange 3 die dem Pfeil A entsprechende Stellung erreicht hat, in welcher der Blechabschnitt 5 nunmehr um etwa 90° abgebogen ist. Aus dem Längenunterschied der Pfeile A2 und A erkennt man wieder den Verstellweg der Biegewange 3 relativ zu ihrer Schwenkachse S. Wiederum hat sich hierbei die Biegewange 3 mit reduziertem Gleitweg an der Unterseite des Bleches 4 abgerollt.
Schließlich erreicht die Biegewange 3 unter Fortsetzung ihrer Schwenkbewegung die dem Pfeil A^ entsprechende Posi¬ tion. Der Längenunterschied zwischen den Pfeilen A3 und A4 gibt wiederum den Verstellweg der Biegewange senkrecht zu ihrer Schwenkachse S im Verlauf dieser letzten Phase des Schwenkbiegevorganges an.
In jedem Falle erfolgt die Verstellung der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile A so, daß sich eine vorgegebene Biege¬ kontur ergibt, keine Quetschung des Bleches 4 stattfindet und die Gleitreibung zwischen Biegewange 3 und Blech 4 be¬ trächtlich reduziert ist.
Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß bei den her¬ kömmlichen Blechbiegemaschinen der in Figur 1 durch die Pfeile A repräsentierte Abstand der Biegewange 3 von der Schwenkachse S konstant bleibt, während er sich erfin¬ dungsgemäß verändert. Diese Veränderung kann beispielswei¬ se programmgesteuert oder auch von Hand erfolgen.
Bei dem beschriebenen Vorgang wird zwar gegenüber herkömm¬ lichen Verfahren der Gleitweg zwischen Biegewange 3 und Blech 4 erheblich reduziert und hierdurch das Blech ge¬ schont. Der Gleitweg läßt sich jedoch in der Regel allein durch die Verstellung der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile A, also durch ein Zurückziehen der Biegewange 3 von ihrer Schwenkachse S, nicht auf Null reduzieren. Um dies zu erreichen, muß zu der Verstellbewegung der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile A noch eine weitere Verstellung hinzutreten, die in Figur 1 durch die Pfeile B angedeutet ist. Diese zweite Verstellung erfolgt in einer Richtung, die stets im wesentlichen senkrecht zu derjenigen Ebene verläuft, welche jeweils durch die erste Verstellrichtung A und die Schwenkachse S definiert ist, und durch die Pfeile B angegeben ist. Bei der Verstellung der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile B bewegt sich die Biegewange auf die von den Verstellrichtungen A und der Schwenkachse S definierten Ebenen zu.
Hierdurch läßt sich eine vollkommene Abrollbewegung der Biegewange 3 auf der Unterseite des Bleches 4 in einer Weise erreichen, daß der Gleitweg zwischen Biegewange 3 und Blech 4 praktisch auf Null reduziert ist.
Die Figur 2 zeigt schematisch in Vorderansicht die rechte Seite einer Schwenkbiegemaschine 10 mit Maschinengestell 11 und den jeweils rechten Stirnseiten der Oberwange 2 und der Biegewange 3 (die Unterwange 1 ist durch die Biegewan¬ ge 3 verdeckt). Die in Figur 2 nicht dargestellte, linke Stirnseite der Schwenkbiegemaschine stellt sich in ent¬ sprechender, spiegelbildlicher Gestalt dar.
Ein Hydraulikzylinder 12 dient der Vertikalverschiebung der Oberwange 2 beim Spannen und Lösen des Bleches 4, vgl. die Pfeile G. Die Biegewange 3 ist um die Schwenkachse S mit Hilfe eines Motors 13 verschwenkbar, vgl. die Pfeile H.
Durch den Motor 13 ist zunächst eine erste, drehbar am Maschinengestell 11 gelagerte Schwinge 14 um die Schwenk¬ achse S verschwenkbar. An dieser ersten Schwinge 14 ist um eine Achse 15 schwenkbar eine zweite Schwinge 16 drehbar gelagert. Wie dargestellt, liegt die Drehachse 15 der zweiten Schwinge 16 unterhalb der Schwenkachse S der ers¬ ten Schwinge 14.
Zwischen dem vorstehenden Fuß 17 der zweiten Schwinge 16 und der Biegewange 3 ist ein Kolben-Zylinder-Aggregat 18 vorgesehen, dessen Zylindergehäuse 19 mit der Biegewange 3 und dessen Kolbenstange 21 mit dem Fuß 17 fest verbunden sind. Auf diese Weise vermittelt das Kolben-Zylinder-Ag¬ gregat 18 eine Längsführung der Biegewange 3 auf der zwei¬ ten Schwinge 16, so daß die Biegewange 3 bei Betätigung des Aggregats 18 in Richtung der Pfeile I, die den Pfeilen A-, bis A in Figur 1 entsprechen, senkrecht zur Schwenk¬ achse S verstellbar ist.
Die Schwinge 16 ist mit Hilfe eines in Figur 2 lediglich angedeuteten Antriebsmotors 22 um die Achse 15 relativ zur ersten Schwinge 14 verdrehbar. Diese Verdrehung liefert die im Zusammenhang mit Figur 1 bereits erläuterte Ver¬ stellbewegung in Richtung der Pfeile B^ bis B^, welche senkrecht zu der die Pfeile I und die Schwenkachse S ent¬ haltenden Ebene erfolgt (diese Ebene ist in Figur 2 die Zeichnungsebene).
Die Längsführung der Biegewange 3 entlang den Pfeilen A kann selbstverständlich auch in anderer Weise als in Figur 2 dargestellt ausgebildet werden, wobei insbesondere auch ein anderer Antriebsmotor Verwendung finden kann. Entspre¬ chendes gilt für die Verstellung der zweiten Schwinge 16 relativ zur ersten Schwinge 14, die beispielsweise eben¬ falls mit Hilfe einer senkrecht zur Zeichnungsebene der Figur 2 verlaufenden Geradführung erfolgen könnte. Insbe¬ sondere könnte auch das Zylindergehäuse 19 in einer Längs¬ führung an der zweiten Schwinge 16 in Richtung der Pfeile I gleitverschieblich geführt sein.
In jedem Falle läßt sich die Biegewange 3 in Richtung der Pfeile A und B während des Biegevorgangs verstellen, so daß die oben bereits erwähnten Vorteile erreicht werden. Die für die Verstellung erforderlichen Antriebsmotore, beispielsweise das Kolben-Zylinder-Aggregat 18 und der Mo¬ tor 22, werden vorzugsweise anhand eines vorgegebenen Pro- grammes entsprechend der gewünschten Biegekontur gesteu- ert. Bei einfachen Schwenkbiegemaschinen ist auch eine Handsteuerung möglich.
Falls lediglich eine Verstellbewegung der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile ^- bis A4 bzw. I gewünscht wird, also ohne Verstellbarkeit der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile B-, bis B4, kann die Geradführung in Gestalt des Kolben-Zylinder-Aggregats 18 auch unmittelbar zwischen der ersten Schwinge 14 und der Biegewange 3 vorgesehen werden. Die zweite Schwinge 16 entfällt dann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Vorrichtung zum Biegen eines Bleches mit Maschinenge¬ stell, Unterwange, Oberwange und Biegewange unter Einspannen des Bleches zwischen der Unter- und Ober¬ wange und Verbiegen eines über diese Wangen vorste¬ henden Blechabschnittes um einen vorgegebenen Schwenkwinkel mit Hilfe der an diesem Blechabschnitt angreifenden, um eine ortsfeste Schwenkachse ver- schwenkbaren Biegewange, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewange (3) während ihrer Verschwenkung gleichzeitig in einer ersten Verstellrichtung (A) senkrecht zu ihrer ortsfesten Schwenkachse (S) ver¬ stellbar und hierdurch die Biegewange an einer vorge¬ gebenen Biegekontur entlangsteuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewange (3) so verstellbar ist, daß sich ihr Abstand von der Schwenkachse (S) während des Bie¬ gevorgangs vergrößert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewange (3) während ihrer Verschwenkung zusätzlich in einer zweiten Verstellrichtung (B) ver¬ stellbar ist, die im wesentlichen senkrecht zu der die erste Verstellrichtung (A) und die Schwenkachse (S) enthaltenden Ebene verläuft. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewange (3) an ihren beiden Stirnseiten jeweils in einer senkrecht zur Schwenkachse (S) ver¬ laufenden Führung (18) im wesentlichen geradlinig ge¬ führt und diese Führung (18) an einer um die Schwenk- achse (S) schwenkbar am Maschinengestell (11) gela¬ gerten, ersten Schwinge (14) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (18) der Biegewange (3) an einer zweiten Schwinge (16) angeordnet ist, die ihrerseits beweglich auf der ersten Schwinge (14) gelagert ist.
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