DE19700095A1 - Biegeaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Biegeaggregat für Drahtbiegemaschinen oder dergleichen Einrichtungen, insbesondere zur Umformung und Trennung von Draht- und Bandmaterial, bestehend aus einer auf einem Tisch einer Drahtbiegemaschine angeordneten Vorschubeinheit, welche zur Aufnahme eines Biegewerkzeuges dient, und einer Antriebseinheit, mittels derer die Vorschubeinheit längs einer Führungsachse so bewegt und positioniert wird, daß sie nach Erreichen einer Endposition, in der die Umformung und Trennung von Draht- und Bandmaterial erfolgt ist, in eine Startposition zurückbewegt wird.

Im Stand der Technik sind Drahtbiegemaschinen mit den unterschiedlichsten Biegeaggregaten zur Aufnahme der Biegewerkzeuge bekannt, indem die Biegewerkzeuge im Bearbeitungszentrum der Biegemaschine durch eine erzeugte Vorschubbewegung so positioniert werden, daß ein Biegen und Trennen von Draht- und Bandmaterial erfolgt, und daß sie nach erfolgtem Biegevorgang in die Ausgangslage zurückkehren. Bei den einfachsten Drahtbiegemaschinen ist diese Bewegungsrichtung der Biegewerkzeuge festgelegt, da die Biegeaggregate nur eingeschränkt positionierbar auf einem Maschinentisch angeordnet sind und dadurch der Anwendungsbereich der gesamten Biegemaschine eingeschränkt wird. Der Biegevorgang des zu verarbeitenden Draht- und Bandmaterials erfolgt dabei im allgemeinen auf einem Teilstück des zurückgelegten Weges des Biegewerkzeuges.

Es sind auch Drahtbiegemaschinen bekannt, die zur Steuerung der Biegeaggregate eine Kurvenscheibe verwenden, die mittels eines Federrückzuges einen kurvenschlüssigen Vorschubweg zur Anfangs- und Endposition der Biegewerkzeuge festlegen. Bei der Fertigung unterschiedlicher Biegeteile müssen dabei die entsprechenden unterschiedlichsten Kurvenscheiben zur Steuerung der Biegeaggregate eingesetzt werden, da sich die Vorschubbewegungsparameter, wie Weg, Zeit, Start- und Endposition für jedes herzustellende Biegeteil ändern. Diese Kurvenscheiben müssen dann entsprechend den Anforderungen berechnet, neu konstruiert und gefertigt werden, wobei zusätzliche Kosten entstehen und zeitaufwendige Umrüstungsarbeiten an der Biegemaschine erforderlich sind, wenn mehrere Biegeteile mit unterschiedlichen Biegeverläufen herzustellen sind.

Es sind weiterhin Biegemaschinen bekannt, die eine Vielzahl von Antriebspositionen, durch einen Schwingrahmenantrieb, in Form eines Achtecks realisieren, wobei die räumliche Ausdehnung des Antriebssystems einen großen, frei zugänglichen Raum im Bearbeitungszentrum schafft, indem einerseits eine Vielzahl von Antrieben für die Steuerkurven am Umfang des Schwingrahmens untergebracht werden können, diese Biegemaschinen aber andererseits durch ihre geringe Arbeitsgeschwindigkeit nicht für eine Großserienanfertigung geeignet sind. Diese Biegemaschinen sind vorzugsweise bei häufig wechselnder Fertigung und hoher Produktvielfalt einsetzbar.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Biegeaggregat gattungsgemäßer Art zu schaffen, mit dem einerseits höhere Arbeits- beziehungsweise Verfahrgeschwindigkeiten erreicht werden und dadurch ein wirtschaftlicher Einsatz des Biegeaggregates sowohl in einer Kleinserienfertigung, als auch in einer Großserienfertigung ermöglicht wird und andererseits ohne aufwendige Umrüstzeiten viele Biegevorläufe bei der Herstellung von einzelnen sowie mehreren Biegeteilen ausführbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die auf einem Maschinentisch angeordnete Vorschubeinheit und eine Antriebseinheit als kompakte Baueinheit ausgebildet sind, wobei die Vorschubeinheit aus einem in einem Grundkörper geführten, das Biegewerkzeug tragenden Schlitten sowie einem Getriebe besteht, die mit einer Antriebseinheit verbunden sind, mittels derer der Schlitten entlang einer Führungsachse verschiebbar sowie positionierbar ist und wobei durch eine Steuerung der Antriebseinheit eine Einstellung von Start-, Biege- und Endpositionen einer Vorschubbewegung und eine Einstellung einer Verfahrgeschwindigkeit für unterschiedliche und getrennt voneinander ablaufende Biegeverläufe sowie eine Rückführung des Biegewerkzeuges in eine Startposition vorgesehen ist.

Durch diese Ausbildung eines Biegeaggregates als kompakte Baueinheit wird erreicht, daß ein Biegeaggregat auf einem Maschinentisch frei positionierbar ist, wobei je nach Bedarf die Anzahl der zu steuernden Vorschubbewegungen für die Biegeverläufe durch weitere Anordnungen von Biegeaggregaten auf einem Maschinentisch erhöht werden kann und dadurch in Abhängigkeit von der Größe des vorhandenen Maschinentisches beliebig viele Biegeverläufe zur Herstellung eines oder mehrerer Biegeteile ausführbar sind, die völlig getrennt voneinander ablaufen können.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß der Grundkörper eine U-profilartig ausgebildete Querschnittsform aufweist, wobei die von einer Basis gleichgerichteten abragenden, sich im wesentlichen parallel zueinander und mit Abstand voneinander erstreckenden Schenkel als Führungsbahnen für den Schlitten vorgesehen sind, und wobei ferner die Enden der Schenkel durch Führungsschienen nach oben abgeschlossen sind, so daß der Schlitten nur axiale Bewegungen längs einer Führungsachse ausführen kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung wird darin gesehen, daß die Vorschubeinheit ein Schraubgetriebe enthält, bestehend aus einer Gewindespindel und einer Spindelmutter, wobei die Spindelmutter an dem längs einer Führungsachse beweglichen Schlitten angeordnet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform hierzu wird darin gesehen, daß zur Aufnahme der bei einem Biegevorgang auftretenden axialen Druckkräfte die Gewindespindel mittels eines Axiallagers gelagert ist, welches in einem Gehäuse gehalten ist, das sich an den Schenkeln des U-profilartig ausgebildeten Grundkörpers abstützt.

Vorteilhaft ist es, daß das Schraubgetriebe als Gewinderollenschraubtrieb ausgebildet ist, bestehend aus einer Planetengewindespindel und einer Spindelmutter.

Desweiteren ist es vorteilhaft, daß das Axiallager insbesondere als Axialpendelrollenlager ausgebildet ist und zur Sicherung seiner Funktion bei geringer Kraftwirkung im Rücklauf längs einer Führungsachse vorgespannt wird.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Antriebseinheit und die Vorschubeinheit mittels einer drehmomentenabhängigen Sicherheitskupplung verbunden sind. Dadurch werden bei der Übertragung des Drehmomentes von der Antriebseinheit auf die Vorschubeinheit Beschädigungen durch Überbelastungen ausgeschlossen.

Vorteilhaft ist es weiterhin, daß als Antriebseinheit ein servodynamischer Elektromotor vorgesehen ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Biegeaggregates als kompakte Baueinheit wird die Fertigung von Biegeteilen aus Draht- und Bandmaterial wirtschaftlicher gestaltet, indem einerseits durch die kompakte Ausführungsform ein hochflexibler Einsatz möglich ist und sehr große Biegekräfte aufgenommen werden können und andererseits durch eine Steuerbarkeit der Vorschubbewegungen geringe Umrüstungskosten bei der Fertigung unterschiedlicher Biegeteile entstehen.

Durch die Anwendung eines servodynamischen Elektromotors in Verbindung mit einem Schraubgetriebe in Form einer Planetengewindespindel mit einer Spindelmutter können unterschiedliche Vorschubbewegungen mit einem Biegeaggregates durchführt werden. Damit sind die Vorschubbewegungen eines Biegeaggregates nicht mehr von den Bauteilen der Vorschubeinheit abhängig, wie beispielsweise von der Kurvenscheibe eines Kurvengetriebes, sondern die unterschiedlichen Biegeverläufe von Biegeteilen sind über die Steuerung des Elektromotors durchführbar und stehen damit nicht mehr in Verbindung mit aufwendigen und zeitraubenden Umrüstungsarbeiten, wie sie im allgemeinen bei den bekannten Biegemaschinen notwendig sind. Durch die Anwendung eines Elektromotors zur Steuerung der Vorschubeinheit wird die Wirtschaftlichkeit bei der Fertigung von Biegeteilen erhöht, in einer Großserienfertigung durch höhere Arbeitsgeschwindigkeiten und bei einer Kleinserienfertigung durch minimierte Umrüstungsarbeiten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Biegeaggregates;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Biegeaggregates;

Fig. 3 eine Draufsicht eines Biegeaggregates;

Fig. 4 eine Ausführungsform zur axialen Lagerung einer Gewindespindel;

Das Biegeaggregat für Drahtbiegemaschinen zur Umformung und Trennung von Draht und Bandmaterial besteht gemäß den Fig. 1, 2 und 3 aus einem auf einem nicht näher dargestelltem Maschinentisch angeordneten Grundkörper 1, in welchem ein das nicht näher dargestellte Biegewerkzeug tragender Schlitten 2 geführt wird. Der Grundkörper 1 ist U-profilartig ausgebildet mit den Schenkeln 3 und 4, die von einer Basis 5 gleichgerichtet abragen und sich parallel zueinander und mit Abstand voneinander erstrecken. Zur Erhöhung der Gleiteigenschaften des Schlittens 2 sind entsprechend Fig. 2 auf den Schenkel 3 und 4 sowie der Basis 5 Führungsleisten 6, 7, 8 und 9 angeordnet. Die Enden der Schenkel 3 und 4 sind nach oben durch zusätzliche Führungsschienen 10 und 11 abgeschlossen. Die Führungsschienen 10 und 11 verhindern dabei das Abheben des Schlittens 2 nach oben aus dem Grundkörper 1. Damit wird erreicht, daß sich die Bewegung des Schlittens 2 und die damit verbundene Positionierung eines Biegewerkzeuges auf eine Axialbewegung längs einer Führungsachse 12 beschränkt.

Der Schlitten 2 enthält ein Schraubgetriebe 13 in Form eines an sich bekannten Gewinderollenschraub­ triebes, mit der technischen Bezeichnung nach Rolluis, Gewinderollenschraubtrieb FAG-LT 43147 1 DA 98/1193, bestehend aus einer Gewindespindel 14 und einer Spindelmutter 15. Durch die Rotation der Gewindespindel 14 bewegt sich die Spindelmutter 15, die an dem beweglichen Schlitten 2 befestigt ist, entlang der Führungsachse 12 und übt dadurch eine Vorschubbewegung des Schlittens 2 und eines damit verbundenen Biegewerkzeuges aus. Der Gewinderollentrieb 13 ist vorzugsweise in der Mitte der Basis 5 des Grundkörpers 1 angeordnet.

Die Gewindespindel 14 ist dabei insbesondere als Planetengewindespindel ausgebildet, da diese einen weitaus höheren Wirkungsgrad aufweist, als die bekannten angewandten Gewindespindeln. Die Gewindespindel 14 ist entsprechend Fig. 4 in einem Gehäuse 16 gelagert, wobei das Gehäuse 16 in einer Ausnehmung des Grundkörpers 1 quer zur Führungsachse 12 angeordnet ist. Das Gehäuse 16 ist mit dem Grundkörper 1 fest verbunden und wird in Richtung der Führungsachse 12 durch die Schenkel 3 und 4 des Grundkörpers 1 abgestützt, um die hohen Stoßbelastungen bei den Biege- beziehungsweise Trennvorgängen aufzunehmen.

Zur Aufnahme der axialen Druckkräfte für die Lagerung der Gewindespindel 14 wird vorzugsweise ein Axialpendelrollenlager 17 und ein Schrägkugel­ lager 18 eingesetzt. Zum Abdichten der Lager 17 und 18 sind an dem Gehäuse 16 zwei Platten 19 und 20 mit dem Wellendichtringen 21 und 22 befestigt. An dem Wellenende der Gewindespindel 14 ist eine Sicherheitskupplung 23 angeordnet, die den Gewinde­ rollenschraubtrieb 13 mit einem servodynamischen Elektromotor 24 koppelt, der als Antriebseinheit vorgesehen und auf einer Abschlußplatte 25 des Grundkörpers angeordnet ist.

Durch eine Steuerung des Elektromotors 24 wird eine Einstellung von Start-, Biege- und Endposition des Schlittens 2 mit einem Biegewerkzeug und eine Einstellung der Verfahrgeschwindigkeit für unterschiedliche und getrennt voneinander ablaufenden Biegeverläufe sowohl bei einem Biegeteil, als auch für mehrere Biegeteile erhalten sowie eine Rückführung eines Biegewerkzeuges in seine Startposition.

Die während eines Biegevorganges auf den Gewinderollenschraubantrieb 13 wirkende Kraft wird über einen Wellenansatz 26 auf das Axialpendel­ rollenlager 17 und über das Gehäuse 16 Sowie über die Schenkel 3 und 4 auf den Grundkörper 1 übertragen. Um einen sicheren Betrieb des Axialpendelrollenlagers 17 bei geringer Kraftwirkung in der Richtung längs der Führungsachse 12 zu gewährleisten, muß das Axialpendelrollenlager 17 gespannt werden. Dazu dient eine Sechskantmutter 27, die auf das Wellenende des Gewinderollenschraub­ triebes 13 aufgeschraubt wird. Sie drückt über einen Distanzring 28 auf das Schrägkugellager 18. Durch diese erzeugte Kraft, deren Größe von dem Anzugs­ drehmoment der Sechskantmutter 27 abhängig ist, wird der Gewinderollenschraubtrieb 13 in Längsrichtung vorgespannt und übt somit eine Kraft auf das Axial­ pendelrollenlager 17 aus.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (8)

1. Biegeaggregat für Drahtbiegemaschinen oder dergleichen Einrichtungen, insbesondere zur Umformung und Trennung von Draht- und Bandmaterial, bestehend aus einer auf einem Tisch einer Drahtbiegemaschine angeordneten Vorschubeinheit, welche zur Aufnahme eines Biegewerkzeuges dient, und einer Antriebseinheit, mittels derer die Vorschubeinheit längs einer Führungsachse so bewegt und positioniert wird, daß sie nach Erreichen einer Endposition, in der die Umformung und Trennung von Draht- und Bandmaterial erfolgt ist, in eine Startposition zurückbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem Maschinentisch angeordnete Vorschubeinheit und die Antriebseinheit als kompakte Baueinheit ausgebildet sind, wobei die Vorschubeinheit aus einem in einem Grundkörper (1) geführten, ein Biegewerkzeug tragenden Schlitten (2) sowie einem Getriebe (13) besteht, die mit einer Antriebseinheit (24) verbunden sind, mittels derer der Schlitten (2) entlang einer Führungsachse (12) verschiebbar sowie positionierbar ist und wobei durch eine Steuerung der Antriebseinheit (24) eine Einstellung von Start-, Biege- und Endpositionen einer Vorschubbewegung und eine Einstellung einer Verfahrgeschwindigkeit für unterschiedliche und getrennt voneinander ablaufende Biegeverläufe sowie eine Rückführung eines Biegewerkzeuges in eine Startposition vorgesehen ist.

2. Biegeaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) eine U-profilartig ausgebildete Querschnittsform aufweist, wobei die von einer Basis (5) gleichgerichteten abragenden, sich im wesentlichen parallel zueinander und mit Abstand voneinander erstreckenden Schenkel (3) und (4) als Führungsbahnen für den Schlitten (2) vorgesehen sind und wobei ferner die Enden der Schenkel (3) und (4) durch die Führungsschienen (10) und (11) nach oben abgeschlossen sind, so daß der Schlitten (2) nur axiale Bewegungen längs einer Führungsachse (12) ausführen kann.

3. Biegeaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinheit ein Schraubgetriebe (13) enthält, bestehend aus einer Gewindespindel (14) und einer Spindelmutter (15), wobei die Spindelmutter (15) an dem längs einer Führungsachse (12) beweglichen Schlitten (2) angeordnet ist.

4. Biegeaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der bei einem Biegevorgang auftretenden axialen Druckkräfte die Gewindespindel (14) mittels eines Axiallagers (17) gelagert ist, welches in einem Gehäuse (16) gehalten ist, das sich an den Schenkeln (3) und (4) des Grundkörpers (1) abstützt.

5. Biegeaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubgetriebe (13) als Gewinderollenschraubtrieb ausgebildet ist, bestehend aus einer Planetengewindespindel (14) und einer Spindelmutter (15).

6. Biegeaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (17) insbesondere als Axialpendelrollenlager ausgebildet ist und zur Sicherung seiner Funktion bei geringer Kraftwirkung im Rücklauf längs einer Führungsachse (12) vorgespannt wird.

7. Biegeaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (24) und die Vorschubeinheit bestehend aus dem Grundkörper (1), dem Schlitten (2) und dem Getriebe (13) mittels einer drehmomentenabhängigen Sicherheitskupplung (23) verbunden sind.

8. Biegeaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinheit (24) ein servodynamischer Elektromotor vorgesehen ist, wobei durch eine Steuerung der Antriebseinheit (24) eine Einstellung von Start-, Biege- und Endpositionen einer Vorschubbewegung und eine Einstellung einer Verfahrgeschwindigkeit für unterschiedliche und getrennt voneinander ablaufende Biegeverläufe sowie eine Rückführung eines Biegewerkzeuges in eine Startposition vorgesehen ist.