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Die
Erfindung betrifft eine Schwenkbiegemaschine zum Gegenbiegen von
Werkstücken aus Blech, an welcher zwischen Werkzeugen einer
Oberwange und einer Unterwange das Werkstück vorgeschoben
und zum Biegen eines über die Werkzeuge vorstehenden Blechabschnitts
fixiert wird und an welcher eine Biegewange, die als Werkzeug eine
Biegeschiene aufweist, vorgesehen ist und die zwischen einer unteren
Ausgangslage für das Positivbiegen und einer oberen Ausgangslage
für das Negativbiegen um eine maschinenfeste Schwenkachse,
welche etwa dem Verlauf der Biegekante des Werkstücks entspricht,
verschwenkbar ist.
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Bei
einer aus
DE 3844840
C2 bekannten Schwenkbiegemaschine der genannten Art ist
eine Biegewange vorgesehen, die um die Schwenkachse in einem Winkelbereich
von 180° schwenkbar ist. Sie eignet sich daher zum Gegenbiegen
von Werkstücken, d. h. sie bietet die Möglichkeit,
Werkstücke in Form von Blechen im Sinne des Positivbiegens
sowohl von unten nach oben als auch im Sinne des Negativbiegens
von oben nach unten abzukanten. Der Vorgang des Gegenbiegens erfordert
einen Wechsel der Arbeitskanten des an der Biegewange befestigten
Biegewerkzeugs. Um zu erreichen, dass die neue Arbeitskante beim
Anstellen des Biegewerkzeugs auf das inzwischen vorgeschobene Blech
genau an dessen Biegekante aufsetzt, wird nach dem bekannten Biegeverfahren
das Biegewerkzeug quer zur Biegekante entsprechend der Breite des
Biegewerkzeugs versetzt. Das Versetzen erfolgt in der Weise, dass das
Biegewerkzeug gegenüber der Biegewange entsprechend verschwenkt
wird, so dass die Arbeitskante an der späteren Biegekante
des Werkstücks aufsetzt.
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Alternativ
ist es aus
EP 1649946
A1 bekannt, den Wechsel der Arbeitskante der Biegeschiene
dadurch zu bewerkstelligen, dass die Biegewange insgesamt entsprechend
schräg gestellt wird, wobei das Biegewerkzeug fest mit
der Biegewange verbunden ist.
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Dem
gegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine konstruktiv besonders einfache Lösung für
den Wechsel der Arbeitskante des Biegewerkzeugs beim Gegenbiegen
zu schaffen. Dabei soll der volle für das Gegenbiegen nutzbare
Schwenkwinkel von 180° zur Verfügung stehen und
es soll ferner ein leichtes Umrüsten einfacher Schwenkbiegemaschinen
auf die Technik des Gegenbiegens möglich sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass der zwischen dem Positivbiegen und dem Negativbiegen erforderliche
Wechsel der Arbeitskanten der Biegeschiene derart erfolgt, dass wenigstens
eine ihrer beiden Arbeitskanten an einem beweglichen Teil der Biegeschiene
ausgebildet und mit diesem parallel zur anderen Arbeitskante verschiebbar
ist.
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Die
Umsetzung dieser Idee bedeutet für die Praxis, dass durch
das Verschieben des beweglichen Teils der Biegeschiene ein kollisionsfreies
Ansetzen entweder des festen oder des beweglichen Teils der Biegeschiene
am Werkstück möglich ist, ohne dass deren Versetzen
quer zur Biegekante erforderlich ist. Es fährt jeweils
nur der vorstehende Teil der Biegeschiene gegen das Werkstück,
so dass die Arbeitskante genau an der Biegekante des Werkstücks
zu liegen kommt, während der andere Teil der Biegeschiene
soweit zurückversetzt ist, dass er nicht mit den Werkzeugen
von Oberwange bzw. Unterwange kollidiert. Mit der erfindungsgemäßen
Lösung können ungünstige Reaktionskräfte
beim Biegen etwa durch Schrägstellung der Biegewange oder
durch Verdrehen der Biegeschiene vermieden werden.
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Im
Rahmen der Erfindung ist vorteilhaft nur ein Teil der Biegeschiene
gegenüber der Biegewange beweglich, der andere Teil gegenüber
der Biegewange fest ausgebildet. Unter Umständen kann es aber
auch zweckmäßig sein, beide Teile der Biegeschiene
beweglich auszubilden bzw. die Biegeschiene aus mehr als zwei Teilen
auszubilden, wobei wenigstens zwei Teile beweglich oder fest sein
können.
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An
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Biegeschiene zweiteilig ausgebildet ist, wobei je eine
Arbeitskante an einer an der Biegewange befestigten Festbiegeschiene
und einer senkrecht zu deren Arbeitskante verschiebbaren Fahrbiegeschiene vorgesehen
ist. Mit einer derart einfachen Ausführungsform besteht
die Möglichkeit, die meisten Aufgaben des Gegenbiegens
zu bewältigen.
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Um
eine Kollision mit den Werkzeugen von Ober- und Unterwange zu vermeiden,
ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass
die Fahrbiegeschiene bezüglich der Arbeitskante der Festbiegeschiene
in beiden Richtungen senkrecht dazu verschiebbar geführt
ist. Auf diese Weise kann die Fahrbiegeschiene gegenüber
der Arbeitskante der Festbiegeschiene zurückgezogen oder über
die Arbeitskante der Festbiegeschiene hinaus vorgeschoben werden.
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Dabei
genügen in der Regel genau zwei Arbeitsstellungen, wobei
zweckmäßigerweise vorgesehen ist, dass die Hublänge
je Verschieberichtung etwa die Hälfte des gesamten Verschiebehubs
der Fahrbiegeschiene beträgt. Die Fahrbiegeschiene kann
also zwei Endstellungen einneh men, wobei sie vorteilhaft in ihrer
Arbeitsposition maximal ausgefahren ist.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass bei waagrecht
stehender Biegewange die Festbiegeschiene oberhalb der Fahrbiegeschiene
angeordnet ist, derart, dass die Fahrbiegeschiene beim Positivbiegen
gegenüber der Festbiegeschiene zurückgezogen,
beim Negativbiegen ausgefahren ist.
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Was
den Mechanismus der Verschiebung der Fahrbiegeschiene betrifft,
so ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass auf der
der Fahrbiegeschiene zugewandten Seite der Festbiegeschiene Führungsmittel
zum Verschieben der Fahrbiegeschiene vorgesehen sind. Dadurch gelingt
es, die wesentlichen Verstellmechanismen auf Seiten der Biegeschiene vorzusehen,
so dass die übrige Konstruktion der Biegewange einfach
gehalten werden kann.
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Vorteilhaft
sind die Führungsmittel an der Festbiegeschiene befestigte
Bolzen, welche in Längsnuten oder Langlöcher der
Fahrbiegeschiene geführt sind, die senkrecht zu deren Arbeitskante
verlaufen.
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Als
einfacher und doch robuster Antrieb zum Verschieben der Fahrbiegeschiene
ist eine in Längsrichtung der Biegeschiene verfahrbare
Schiebeleiste vorgesehen, welche gegenüber der Festbiegeschiene
geführt ist und mit der Fahrbiegeschiene über
Gelenkstangen verbunden ist.
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An
einem solchen Antrieb können hohe Belastungen dadurch aufgenommen
werden, dass die Gelenkstangen in der zurückgezogenen Position
der Fahrbiegeschiene in einer Schräglage zu deren Arbeitskante
und in der ausgefahrenen Position der Fahrbiegeschiene in einer
senkrecht zur Arbeitskante verlaufenden Strecklage ausgerichtet sind.
Unter Last wird dabei eine Biegebeanspruchung der Gelenkstangen
vermieden.
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Im
folgenden wird ein Ausführunsgbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnung erläutert. Es zeigen
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1 bis 4:
jeweils eine Seitenansicht eines Ausschnitts der Schwenkbiegemaschine
im Bereich der Biegekante vor dem Positivbiegen (1),
nach dem Positivbiegen (2), vor dem Negativbiegen (3)
und nach dem Negativbiegen (4),
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5:
eine schematische Ansicht eines Abschnitts der Fahrbiegeschiene
mit Antriebsmechanismus in der zurückgezogenen Stellung
der Fahrbiegeschiene,
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6:
einen Schnitt gemäß VI-VI der 5,
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7:
eine schematische Ansicht eines Abschnitts der Fahrbiegeschiene
in deren maximal ausgefahrenen Position,
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8:
einen Schnitt gemäß VIII-VIII der 7 und
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9:
einen Schnitt gemäß IX-IX der 7.
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Die 1 bis 4 zeigen
jeweils einen Ausschnitt der Schwenkbiegemaschine im Bereich der
jeweiligen Biegekante des Werkstücks 12, welches
zwischen Oberwange 7 und Unterwange 8 zugeführt
wird. Das Werkstück 12 wird zwischen dem Oberwangenwerkzeug 9 und
dem Unterwangenwerkzeug 10 während des Biegevorgangs
festgehalten. Gemäß 1 ist die
Ausgangslage beim Positivbiegen eines vorstehenden Blechabschnitts 13 des Werkstücks 12 dargestellt.
In dieser Ausgangslage ist die Biegewange 11 maximal nach
unten geschwenkt, nämlich gegenüber der Horizontalen
um etwa 90°. Die Biegewange 11 besitzt eine zweiteilige Biegeschiene 16,
bestehend aus einer Festbiegeschiene 1 und einer Fahrbiegeschiene 2,
welche zur besseren Unterscheidung durch eine Doppelschraffur verdeutlicht
ist. Während die Festbiegeschiene 1 an der Unterseite
des Blechabschnitts 13 anliegt, ist die Fahrbiegewange 2 maximal
zurückgezogen, so dass ihr oberes Ende die Unterwange 8 bzw.
das Unterwangenwerkzeug 10 nicht berührt. Aus
dieser Ausgangslage wird die Biegewange 11 um die Biegekante
des Blechs im Gegenuhrzeigersinn nach oben verschwenkt. Durch den
Mittelpunkt der Schwenkbewegung verläuft die Schwenkachse
der Schwenkbiegemaschine. Diese fällt idealerweise mit
der Biegekante des Werkstücks 12 zusammen, d.
h. ihre Lage ist vorgegeben etwa durch die Blechmitte zwischen dem
Ende des Oberwangenwerkzeugs 9 bzw. des Unterwangenwerkzeugs 10.
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Das
Positivbiegen ist gemäß den 1 und 2 dargestellt,
derart, dass der vorstehende Blechabschnitt 13 nach oben
unter Ausbildung der Abkantung 14a umgekantet wird, wie
in 2 dargestellt. Als Arbeitskante wirkt dabei die
der Fahrbiegeschiene 2 zugewandte Innenkante 17 der
Festbiegeschiene 1. Gegenüber der Fahrbiegeschiene 2,
die sich beim Positivbiegen in der maximal eingefahrenen Position
befindet, springt die Festbiegeschiene 1 um den Abstand
t vor, d. h. der Abstand t entspricht dem halben Hub h der Fahrbiegeschiene 2 (vgl.
auch 4).
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Die 3 und 4 zeigen
den Vorgang des Negativbiegens in der Ausgangslage (3) und
in der horizontalen Schwenklage der Biegewange 11, nachdem
diese aus der in 3 dargestellten Ausgangslage
im Uhrzeigersinn um 90° nach unten verschwenkt worden ist.
Dabei wird das nach dem Positivbiegen weiter vorgeschobene Werkstück 12 hinter
der Abkantung 14a nach unten umgebogen, so dass eine weitere
Abkantung 14b entsteht.
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Beim
Negativbiegen ist die Fahrbiegeschiene 2 maximal ausgefahren,
so dass sie in der Ausgangslage auf der Oberseite des Werkstücks 12 aufliegt,
ohne dass dabei die Vorderkante der Festbiegeschiene 1 mit
der Oberwange 7 bzw. dem Oberwangenwerkzeug 9 kollidiert.
Beim Negativbiegen wirkt die der Festbiegewange 1 zugeordnete
Innenkante der Fahrbiegeschiene 2 als Arbeitskante 18.
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In
den 5 bis 9 ist der Antriebsmechanismus
der Fahrbiegeschiene 2 schematisch dargestellt. In der
Schnittdarstellung gemäß 6 erkennt
man die Anordnung der Fahrbiegeschiene 2 unterhalb der
Festbiegeschiene 1. Der Verstellantrieb erfolgt mittels
einer Schiebeleite 3, welche in einer Richtung A relativ
zur Biegeschiene 16 bzw. deren Teilen in Form der Festbiegeschiene 1 und
der Fahrbiegeschiene 2 verschiebbar ist. In den 1 bis 4 sind
aus Vereinfachungsgründen die Schiebeleiste 3 und
weitere Teile des Verstellantriebs für die Fahrbiegeschiene 2 weggelassen.
Die Schiebeleiste 3 wird geführt zwischen einer
Reihe von Führungsbuchsen 5 einerseits, die auf
der Innenseite der Festbiegeschiene 1 vorspringen und andererseits längs
einer nicht dargestellten Führungsfläche der Biegewange 11.
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In 5 ist
die Fahrbiegeschiene 2 in der Ansicht auf ihre der Festbiegeschiene 1 zugewandte Seite
in ihrer maximal zurückgezogenen Position dargestellt,
wie man aus dem in 6 gezeigten Schnittverlauf VI-VI
entnehmen kann. Die Schiebeleiste 3 ist über Gelenkstangen 4 mit
der Fahrbiegeschiene 2 verbunden. Durch Verschieben der
Schiebeleiste 3 gemäß Pfeil A nach rechts
wird die Fahrbiegeschiene 2 aus ihrer zurückgezogenen
Position gemäß 5 ausgefahren,
indem die Gelenkstangen 4 einen zunehmend größeren
Schwenk winkel gegenüber der Schiebeleiste 3 einnehmen,
bis sie die zur Schiebeleiste 3 senkrechte Schwenkposition gemäß 7 erreichen.
Nach einem Verschiebeweg s der Schiebeleiste 3 ist die
in 7 bei abgehobener Festbiegeschiene 1 dargestellte
maximal vorgeschobene Position der Fahrbiegeschiene 2 erreicht. Der
dabei verwirklichte Hub h der Fahrbiegeschiene 2 entspricht
dem Abstand der hinteren Endkante 19 der Fahrbiegeschiene 2 und
der ihr gegenüberliegenden Führungskante 20 der
Schiebeleiste 3. Die zu diesen Kanten senkrechte Vorschubbewegung
der Fahrbiegeschiene 2 wird sichergestellt durch eine Langlochführung,
nämlich durch Langlöcher 15 in der Fahrbiegeschiene 2 und über
die Unterseite der Festbiegeschiene 1 vorspringende Führungsbolzen
in Form von Distanzbuchsen 6, welche wie in 9 dargestellt
in die Langlöcher 15 eingreifen. Durch eine Mehrzahl
derartiger Langlochführungen, welche über die
Länge der Fahrbiegeschiene 2 verteilt vorgesehen
sind, wird deren präzises Verschieben in beide Richtungen
gemäß Pfeil B sichergestellt. In der zu den Langlochführungen
parallelen Strecklage der Gelenkstangen 4, wie in den 7 bis 9 dargestellt,
können die beim Schwenkbiegen auftretenden Biegekräfte
problemlos aufgenommen werden, da die betroffenen Bauteile der Biegeschiene 16 nicht auf
Biegung beansprucht werden.
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Zur
Reduzierung der Flächenpressung im Bereich der Auflageflächen
der Gelenkstangen 4 in der zurückgezogenen Lage
der Fahrbiegeschiene 2 kann es zweckmäßig
sein, die Gelenkstangen 4 mit einseitigen Einschnürungen 21 zu
versehen und die Sitzflächen auf Seiten der Fahrbiegeschiene 2 und der
Schiebeleiste 3 entsprechend auszubilden und weitere Anlageflächen 22 zur
Lagesicherung der Gelenkstangen 4 vorzusehen. Die Gelenkstangen 4 sind
an beiden Enden mit Spiel auf Zapfen 23 einerseits der
Fahrbiegeschiene 2, andererseits der Schiebeleiste 3 gelenkig
gelagert. Die Zapfen 23 können in den jeweiligen
Bauteilen ausgeformt oder als Gewindezapfen ausgebildet sein.
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Die
Führungsbuchsen 5 auf der Innenseite der Festbiegeschiene 1 besitzen
bevorzugt eine ebene Führungsfläche 24,
welche an der zugewandten Führungsfläche der Schiebeleiste 3 anliegen
und diese gegen eine biegewangenseitige Anlagefläche zurückhalten.
Die Fahrbiegeschiene 2 besitzt in ihrer hinteren Endkante 19 Ausnehmungen 26 zur
Aufnahme der Führungsbuchsen 5 in der maximal
zurückgezogenen Lage der Fahrbiegeschiene 2.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3844840
C2 [0002]
- - EP 1649946 A1 [0003]