DE102009010378B3

DE102009010378B3 - Anlage zum Biegen von Blechteilen

Info

Publication number: DE102009010378B3
Application number: DE102009010378A
Authority: DE
Inventors: Bernd Wobser
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2029-02-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Biegen von Blechteilen und soll so weiterentwickelt werden, dass mit geringem Aufwand eine Anlage zum Biegen von Blechteilen geschaffen wird, mit der ohne Austausch von Bauteilen der Biegeanlage jeder beliebige Winkel bis zu 90 Grad genauestens gebogen werden kann. Erfindungsgemäß ist über dem Biegestempel 1 ein vertikal verfahrbahrer Niederhalter 2 angeordnet und ist ein Drehbieger 4 derartif ausgebildet, dass er im Querschnitt quasi die Form eines sektorähnlichen Walzenkörpers aufweist, wodurch zwei Wangen 13, 14 gebildet werden, wobei die Wange 13 des Drehbiegers 4 während des gesamten Biegevorganges flächig am zu biegenden Teil des Biegeteils 10 anliegt. Der Drehbieger 4 steht mit einem Antrieb 6 in Wirkverbindung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Biegen von Blechteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
Stand der Technik
Allgemein bekannt ist, Biegewerkzeuge in Pressen einzusetzen, bei denen die Bewegung des Biegewerkzeuges durch den Hub des Pressenstößels erzeugt wird. Beispielsweise wird dies in der EP 1 961 502 A2 beschrieben.
Nach der US 4,002,049 A ist ein in einer Presse eingesetztes und mittels Pressenhub angetriebenes Rotationsbiegewerkzeug bekannt, das einen zylinderförmigen, drehbar gelagerten Rotationsbiegekopf aufweist, der mit einer V-förmigen Ausnehmung versehen ist. Der Biegewinkel des zu biegenden Blechformteiles bestimmt signifikant den Winkel zwischen den beiden Biegewangen (Schenkeln) dieser V-förmigen Ausnehmung an dem Rotationsbiegekopf. Vor Beginn des eigentlichen Biegevorganges fahren die Kanten der beiden Schenkel auf das Blechformteil auf. Beim Biegevorgang übernimmt die Kante des einen Schenkels die Niederhaltefunktion für das Blechformteil, während die Kante des anderen Schenkels auf dem zu biegenden Teil vom Blechformteil aufgesetzt ist und nachfolgend den eigentlichen Biegevorgang ausführt. Dazu führt der Rotationsbiegekopf neben der weiteren Abwärtsbewegung eine Drehbewegung aus, wodurch das zu biegende Teil vom Blechformteil über den Biegestempel gebogen wird. Während des Biegevorganges verändern die beiden Schenkel ihre Positionen derartig, dass erst zum Abschluss des Biegevorganges die beiden Wangen der Schenkel flächig am Blechteil anliegen.
In der EP 0 555 752 A1 und in der DE 60 2004 009 864 T2 ist jeweils ein Rotationsbiegewerkzeug beschrieben, welches im grundsätzlichen Aufbau und in der Wirkungsweise analog der vorgenannten Lösung ausgebildet ist. Allerdings liegt bei der EP 0 555 752 A1 der Schnittpunkt der Schenkel bzw. Wangen der V-förmigen Ausnehmung außerhalb des Mittelpunktes des zylindrischen Rotationsbiegekopfes, wodurch größere Biegeradien realisierbar sind.
Auch die Firmenschrift, Katalog 2006/08, „ROTARY-Bieger – Eine bessere Biegetechnik!” der Danly Deutschland GmbH beschreibt eine in Pressen einsetzbare Biegeeinrichtung für Blechteile, bei der die Biegewelle als so genannter Bieger die Bewegung der Presse in eine genaue, rotierend formende Bewegung umwandelt. Die Biegewelle besitzt auf der gesamten Länge eine V-förmige Aussparung. Der Antrieb des Biegers und die Niederhaltefunktion erfolgt mittels des Stößelhubes. Die Wirkungsweise dieser Biegeeinrichtung erfolgt auch analog der vorgenannten Lösungen.
Alle Lösungen haben den Nachteil, dass jedes andere Blechteil oder jeder andere Biegewinkel den Austausch des so genannten Biegers, der Biegewelle (Rotationsbiegekopf), erfordert, um einen definierten Bogenradius oder Biegewinkel zu erreichen.
Somit ist für jeden unterschiedlichen Biegeradius und -winkel eine gesonderte Biegewelle erforderlich, was zu sehr hohen Einsatzkosten führt. Da das Rückfederverhalten auch von der Materialzusammensetzung abhängig ist, kann bei Chargenwechsel des eingesetzten Materials für gleiche Blechformteile der vorgegebene Biegewinkel nur durch Einsatz einer in den Maßen geänderter Biegewelle erreicht werden.
Aufgabe und Vorteil der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine Anlage zum Biegen von Blechteilen zu schaffen, mit der ohne Austausch von Bauteilen der Biegeanlage jeder beliebige Winkel bis zu 90 Grad genauestens gebogen werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anlage zum Biegen von Blechteilen mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere detaillierte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.
Da die dem zu biegenden Teil des Blechteiles zugeordnete Biegewange des Drehbiegers während des gesamten Biegevorganges am zu biegenden Blechteil flächig anliegt, sind genaue, dem Biegeradius entsprechende Biegungen möglich. Es kann jede Winkelstellung bis 90° gebogen werden, da der Drehbieger in jede gewünschte Winkelstellung bewegbar ist.
Die Blechteile weisen nach dem Biegevorgang ohne weitere Bearbeitung das Fertigmaß (Biegewinkel und -radius) auf. Auch die Parallelität von Schenkel eines Blechteils, wie z. B. bei Schaltklauen für Getriebe, kann ohne weitere Bearbeitungsvorgänge mit der erfindungsgemäßen Biegeanlage hergestellt werden. Wenn ein Biegeteil in hoher Stückzahl gefertigt wird, ergeben sich Chargenwechsel bei dem zu biegenden Material, wodurch ein unterschiedliches Rückfederverhalten des gebogenen Teils auftreten kann. Durch die Einstellbarkeit jedes beliebigen Biegewinkels bis 90° kann bei erstmaliger Einrichtung der Biegeanlage für ein zu biegendes Blechteil oder bei Chargenwechsel der erforderliche Biegewinkel unaufwändig eingestellt werden. Gegebenenfalls sind dazu nur wenige Versuchsbiegungen erforderlich.
Für Blechteile, wie Schaltklauen, die in mehreren Biegevorgängen hergestellt werden müssen, können auch mehrere Biegeanlagen hintereinander eingesetzt werden.
Der Antrieb der Biegeanlagen kann über einen separaten Antrieb, vorzugsweise über eine Servoantrieb oder über eine Servoachse erfolgen. Auch Hydraulikzylinder oder andere eine geradlinige Antriebsbewegung erzeugende Antriebe sind einsetzbar. Die erfindungsgemäße Biegeanlage kann auch in einer Presse eingesetzt werden, wobei der Antrieb über den Stößelhub erfolgt.
Die Lagerung des Drehbiegers erfolgt in handelsüblichen Führungsbuchsen mit Festschmierstoff.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt:
1 Prinzipieller Aufbau der Biegeanlage in Vorderansicht im Schnitt
2 Prinzipieller Aufbau der Biegeanlage in seitlicher Schnittdarstellung vor Beginn des Biegevorganges
3 Prinzipieller Aufbau der Biegeanlage in seitlicher Schnittdarstellung während des Biegevorganges
4 Antriebsbereich der Biegeanlage in Schnittdarstellung
Auf einer Basisplatte 7 der Biegeanlage ist ein feststehender Biegestempel 1 angeordnet, welcher an der dem Drehbieger 4 zugeordneten Biegekante 12 den blechteilabhängigen Biegeradius 8 aufweist. Über dem Biegestempel 1 ist ein geführter und vertikal beweglicher Niederhalter 2 angeordnet. Dieser Niederhalter 2 trägt einen wechselbaren Niederhaltereinsatz 9, der so gestaltet ist, dass er flächig auf dem Biegestempel 1 zum Halten des Blechteiles 10 aufsetzt und dadurch das nicht zu biegende Ende vom Blechteil 10 über die gesamte Blechteilbreite außerhalb des Biegeradius 8 klemmt. Der Antrieb des Niederhalters für die Niederhalterbewegung in Richtung von Pfeil 11 und die Haltekraftaufbringung erfolgt durch einen oder mehrere nicht dargestellte pneumo-hydraulische Antriebe bekannter Bauart.
Anstelle dieser pneumo-hydraulischen Antriebe kann der Niederhalter 2 auch mittels Federkraft betätigt werden.
Im Bereich über dem zu biegenden Teil vom Blechteil 10 ist im Niederhalter 2 eine Drehbiegerhalterung 3 integriert, wobei in der der Biegekante 12 mit Biegeradius 8 zugeordneten Seite der Drehbieger 4 im Schwenkraum 5 drehbar gelagert ist. Der Drehbieger 4 selbst ist im Querschnitt als ein sektorähnlicher Walzenkörper ausgebildet. Dieser im Querschnitt sektorähnliche Walzenkörper ist immer kleiner als ein „halber Walzenkörper” (im Sinne eines in Längsrichtung geteilten geraden Kreis zylinders) und wird durch die Winkel zwischen den Wangen 13 und 14 bestimmt. Die dem zu biegenden Teil vom Blechteil 10 zugeordnete Wange 13 liegt vollflächig auf dem Blechteil 10 auf. Die Seitenlänge der Wange 13 im Querschnitt, welche quasi einen Radius darstellt, ist länger als die Seitenlänge der Wange 14 im Querschnitt. Dabei ist die Schnittkante der beiden Wangen 13, 14 bzw. deren Schnittpunkt im Querschnitt so gewählt, dass dieser in Angriffsstellung über den Mittelpunkt des Biegeradius 8 liegt, wie in 3 dargestellt. Der Antrieb des Drehbiegers 4 steht, wie in 3 dargestellt, mit einer Zahnstange-Ritzel-Kombination 15 in Wirkverbindung. Das Zahnrad der Zahnstange-Ritzel-Kombination 15 ist dabei direkt mit dem Drehbieger 4 verbunden. Der Antrieb der Zahnstange-Ritzel-Kombination 15 erfolgt durch eine so genannte „Electric Power Modul Achse”.
Nach dem Einlegen und Positionieren des Blechteiles 10 fährt der Niederhaltereinsatz 9 durch pneumo-hydraulische Antriebe auf das Blechteil 10 auf und spannt dieses in der gewünschten Lage. Die pneumo-hydraulischen Antriebe bringen auch die erforderliche Haltekraft auf das Blechteil 10 auf (in Richtung von Pfeil 11).
Die Wange 13 des Drehbiegers 4 liegt vollflächig auf den zu biegenden Teil vom Blechteil 10 auf. Infolge der jetzt eingeleiteten Drehbewegung des Drehbiegers 4 wird das Biegeteil um den gewünschten Biegewinkel gebogen. Dabei wird das Blechteil 10 immer an den Biegeradius 8 der Biegekante 12 gedrückt, so dass genau dieser Biegeradius 8 auf das Blechteil übertragen wird.
Die Blechteile besitzen nach dem Biegevorgang ohne weitere Bearbeitung den gewünschten Biegewinkel und -radius. Falls eine größere Rückfederung des gebogenen Teils als erwartet auftritt, kann durch einen erneuten Biegevorgang mit verändertem Biegewinkel der gewünschten Biegewinkel und -radius am Blechteil erreicht werden.
Bei Chargenwechsel vom Blechteilmaterial kann so das unterschiedliche Rückfederverhalten ausgeglichen werden.
Die Biegeanlage kann für Blechteile gleicher Blechdicke jede Winkelstellung bis 90° biegen ohne den Drehbieger 4 zu wechseln.
In weiteren Ausführungsbeispielen erfolgt der Antrieb der Zahnstange-Ritzel-Kombination 15 durch

• einen Linearantrieb, wie Hydraulikzylinder, Servoantrieb
• den Pressenhub, wenn die Biegeanlage in einer Presse eingesetzt wird.

Das Zahnrad der Zahnstange-Ritzel-Kombination 15 ist dabei direkt mit dem Drehbieger 4 verbunden.
Der Antrieb für den Drehbieger 4 kann auch durch einen oder zwei direkt gekoppelte Drehantriebe erfolgen.
Die Wirkungsweise der Biegeanlage erfolgt bei diesen Ausführungen analog der vorher beschriebenen Ausführungsform.
Beim Einsatz der Biegeanlage in einer Presse kann der Niederhalter auch durch nicht gezeigte Pressenoberluftbolzen betätigt werden.

1: Biegestempel
2: Niederhalter
3: Drehbiegerhalterung
4: Drehbieger
5: Schwenkraum
6: Antrieb
7: Basisplatte
8: Biegeradius
9: Niederhaltereinsatz
10: Blechteil
11: Pfeil
12: Biegekante
13: Wange
14: Wange
15: Zahnstange-Ritzelkombination

Claims

Anlage zum Biegen von Blechteilen, bestehend aus einem feststehenden Biegestempel und aus einem den Biegevorgang ausführenden Drehbieger, wobei das zu biegende Blechteil während des Biegevorganges auf dem Biegestempel niedergehalten wird, dadurch gekennzeichnet, – dass über dem Biegestempel (1) ein vertikal verfahrbarer Niederhalter (2) angeordnet ist, – dass der Drehbieger (4) derartig ausgebildet ist, dass er im Querschnitt quasi die Form eines sektorähnlichen Walzenkörpers aufweist, wodurch zwei Wangen (13, 14) gebildet werden sowie der Walzenkörper kleiner ist als ein „halber Walzenkörper” und durch die Winkel zwischen Wangen 13 und 14 bestimmt wird, – dass im Querschnitt die Seitenlänge der Wange (13) länger ist als die Seitenlänge der Wange (14) und deren Schnittpunkt vor Biegebeginn über den Mittelpunkt von Biegeradius (8) liegt, – dass die Wange (13) des Drehbiegers (4) während des gesamten Biegevorganges flächig am zu biegenden Teil des Biegeteils (10) anliegt und – dass der Drehbieger (4) mit einem Antrieb (6) in Wirkverbindung steht.
Anlage zum Biegen von Blechteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (2) durch einen oder mehrere pneumo-hydraulische Antriebe oder durch Federkraft mit Haltekraft beaufschlagbar ist.
Anlage zum Biegen von Blechteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (2) bei Einsatz der Anlage in einer Presse durch einen oder mehrere Druckluftoberbolzen beaufschlagbar ist.
Anlage zum Biegen von Blechteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für den Drehbieger (4) durch einen oder zwei direkt gekoppelte Drehantriebe erfolgt.
Anlage zum Biegen von Blechteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für den Drehbieger (4) über eine Zahnstangen-Ritzel-Kombination (15) mittels einer separaten, eine drehende Antriebsbewegung erzeugende Einheit, wie ein Servomotor erfolgt.
Anlage zum Biegen von Blechteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für den Drehbieger (4) über eine Zahnstangen-Ritzel-Kombination (15) mittels einer separaten, eine lineare Antriebsbewegung erzeugende Einheit, wie ein Hydraulikzylinder, Servomotor, Linearantrieb, erfolgt.
Anlage zum Biegen von Blechteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeanlage in einer Presse eingesetzt ist und der Antrieb für die Zahnrad-Ritzel-Kombination (15) durch den Pressenhub erfolgt.