DE2164026A1

DE2164026A1 - Biegevorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Biegungen

Info

Publication number: DE2164026A1
Application number: DE19712164026
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1972-07-13
Also published as: IT945592B; FR2118998A1; US3795128A; GB1306550A; FR2118998B1

Description

DIPL.-ING. KLAUS BEHN DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 22 Wl DENMAYERSTRASSE 6 TEL. (0811) 22 25 30 -29 51 92

22. Dezember I97I Uns. Zeichen: A 4o4 7I /A 411 7I - Pi/La

Herr RONALD EDWARD BENTON, 61, St. Alban's Road, Cheam, Surrey, England.

Biegevorrichtung und Verfahren zum Herstellen von

Biegungen.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Biegevorrichtung zu schaffen, die zwei Biegeglieder aufweist, Antriebsmittel, die mit ihnen gekuppelt sind, um das Biegen zu bewirken, und Mittel zum Führen bzw. Pestlegen des Werkstücks in einer ersten Arbeitslage für zwei Biegungen an ihm, die durch die Bewegung der Biegeglieder hervorgerufen werden. Ferner soll eine Relativbewegung zwischen dem gebogenen Werkstück und den Biegegliedern in eine zweite Arbeitsstellung des Werkstücks erfolgen, und das Werkstück soll in dieser zweiten Arbeits-

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Bankhaus Merck F.nck & Co.. München. Nr 25 464 I Bankhaus H. Aufhäuser. München. Nr 261 3OQ Postscheck. München 209

Telegrammadresse: Patentsenior

stellung für zwei weitere Biegungen festgelegt werden, die wiederum durch die Bewegung der beiden gleicnen Biegeglieder ausgeführt werden.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht in einem Biegeverfahren, bei dem eine Biegevorrichtung verwendet wird, die zwei bewegliche Biegeglieder zum Durchführen eines Biegens hat, wenn das Werkstück in einer ersten Lage festgelegt ist, bei dem dann eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und den Biegegliedern in eine zweite Position des Werkstücks relativ zu den Biegegliedern erfolgt, und das Werkstück mit zwei Biegungen durch entsprechende Bewegungen der gleichen Biegeglieder versehen wird.

Die Erfindung ist vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich anwendbar für die Herstellung von quadratischen oder rechteckigen Rahmen, die aus Rohr- oder Stangenmaterial aus verschiedenen Metallen bestehen können, vorzugsweise aus weichem Stahl. Die Vorrichtung ist jedoch beschrieben für die Herstellung rechteckiger Rahmen aus Draht von etwa 1 mm Durchmesser und 1 cm Durchmesser.

Um die Erfindung und ihre Arbeitsweise klarer 209829/06S5 ~³~

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verständlich zu machen, ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Zeichnung beschrieben.

Pig. 1 ist eine Draufsicht auf einen linken

Rotations-Biegekopf einer Ausführungsform der Erfindung, die ein Werkstück auS" Draht vor dem Biegen zeigt. Auch ist in dieser Draufsicht eine gestrichelt dargestellte Ansicht des Drahtes nach der ersten Biegeoperation dargestellt;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen rechten Biegekopf (entsprechend dem Kopf nach Fig. 1) der gleichen Ausführungsform, die den Draht in einer Lage für eine zweite Biegeoperation zeigt, in gestrichelter Ansicht des Drahtes nach dem Biegen;

Fig. 3 ist ein Querschnitt des linken Biegekopfes.

Eine Biegevorrichtung gernäü der Erfindung weist einen linken und einen rechten Biegekopf auf, der spiegelbildlich zu dem linken ausgebildet ist. Jeder Biegekopf weist einen zentralen Schaft 18 auf, der in einem tassenförmigen Führungsteil 12 drehbar ist, welcher an einem Bett 10, .11 befestigt ist. Auf dem Schaft (der Welle) 18 ist eine Antriebsplatte 26, 27 montiert und befestigt. Im Zentrum der Antriebsplatte 26, 27 befindet sich ein Formbolzen IJ, 14, um den ein Draht-Werkstück I7 gebogen wird. An einem erhöhten Viertel der Antriebsplatte 26, 27 befindet sich ein Biege-Formteil (Biegebolzen) 23, 24, so daß, wenn die Antriebsplatte 26 bzw. 27 rotiert, sie den Biegeformteil (Biege-

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BAD OBIGlNAl,

bolzen) 23, 24 bewegt, mit dem so der Draht I7 um den zentralen Formteil 13, 14 gebogen wird. Es 1st ein Festlege- bzw. Halteblock I5, 16 vorhanden, der den Draht festlegt und in einer Gleitführung 21, 22 bewegbar ist. Der Festlegeblock 15, 16 weist ein S-förmiges Glied 30 auf, das einen einstellbaren Halte- oder Klemmblock 3I trägt. Es ist ein einstellbarer Anschlag I9 bzw. 20 vorhanden, der den Weg des gleitenden Halteblocks I5, 16 begrenzt. Der gleitende Halteblock I5, 16 wird durch einen Kolben 32 betätigt, der sich durch den tassenförmigen Ansatz 12 erstreckt und durch einen pneumatischen Zylinder 28, 29 verschoben wird. Die Kraft kann auch durch ein anderes geeignetes Mittel ausgeübt werden, z. B. durch ein hydraulisches Medium oder von Hand. Bei geeigneter Formgebung (Aufwärtserstreckung) des Blocks I5, 16 und der Teile 13, 14 und 23, 24 können mehrere Drähte zum gleichzeitigen Biegen angeordnet werden.

Beim Biegeprozess werden ein oder mehrere Drähte in das Paar von Halteblöcken I5 und 16 eingesetzt, die in die gleiche Lage in den Gleitführungen 21, 22 eingestellt und in dieser gehalten oder blockiert werden,(s. die in Fig. 1 dargestellte Lage) um gleichzeitig mit den beiden Köpfen zusammenzuwirken.

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Die Vorrichtung wird in Betrieb gesetzt, und eine 90°-Biegung erfolgt an dem linken und dem rechten Biegekopf, so daß ein "ü" gebildet wird. Bei dieser ersten Biegeoperation greifen die Drähte an Blöcken 51 an. Beide Antriebsplatten (Biegeplatten) 26, 27 drehen sich in ihre Ausgangslage zurück, und dann bewegen sich beide gleitende Halteblöcke 15* 16 von dem zentralen Biegebolzen Ij5, 14 weg in den Gleitbahnen 21, 22, bis die auf einstellbare Anschläge I9, 20 auftreffen, wo sie gehalten oder blockiert werden, und wobei sie den Draht oder mehrere Drähte in eine zweite Lage bringen (s. Fig. 2). Die Biegeköpfe werden erneut betätigt, so daß die Treibplatten 26, 27 und die Biegebolzen 23, 24 um I80 gedreht werden und dadurch ein komplettes Rechteck formen. Bei dieser zweiten Biegeoperation stoßen die Drähte gegen Hilfsglieder 25 an, die im wesentlichen von L-förmigem Querschnitt sind. Die Halteblöcke I5, 16 werden dann in ihre Ausgangslage zurückgeführt. Um eine 90 -Biegung herzustellen, drehen sich die Köpfe ein wenig über 90 hinaus, z. B. zwischen 92° und 100°, je nach der Art des Werkstücks. Für die zweite Biegeoperation drehen sie sich ein wenig mehr als 180°.

Um ein Einstellen der Biegevorrichtung für Recht-

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ecke von unterschiedlicher Länge zu ermöglichen (die Breite ist mittels der Anschläge I9, 20 einstellbar), sind die Biegeköpfe auf (nicht dargestellten) Querschienen montiert mittels der Betten lO und 11, von denen das eine Bett auf den Schienen festgelegt und das andere zu diesem hin und von diesem weg längs der Schienen beweglich ist und in einer gewünschten Lage fixiert werden kann.

Die Folge der Arbeitsgänge kann von Hand oder durch irgendein bekanntes Mittel gesteuert werden. Wenn ein pneumatischer Kraftantrieb verwendet wird, ist es zweckmäßig, das Steuern der Arbeitsfolge automatisch mittels eines pneumatischen Steuerkreises durchzuführen, bei dem jeder Arbeitsschritt (nach dem ersten) automatisch durch Endschalter eingeleitet wird, die anzeigen, daß der vorangehende Arbeitsschritt beendet ist. Irgendein geeignetes Mittel kann vorgesehen sein, um zwei verschiedene Drehwinkel der Antriebsköpfe hervorzurufen. Beim Gebrauch eines bekannten pneumatischen Kreises kann das bewirkt werden durch Anordnung von zwei separaten Endschaltern an gegenüberliegenden Enden eines Schaltarms (rocking arm), so daß vor der ersten Biegeoperation einer der Schalter sich in dem Weg eines Betätigungsgliedes befindet, das von einer

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pneumatisch angetriebenen Zahnstange getragen wird, die ein auf der Welle (bzw. dem Schaft) 18 sitzendes Ritzel antreibt, um das Drehen des letzteren zu bewirken. Dieser Schalter bewirkt ein Umsteuern eines pneumatischen Ventils, das die Krafteinwirkung der Zahnstange nach einem Biegen um 90⁰ steuert. Der Endschalter bewirkt, daß sich der Steuerarm (rocking arm) dreht, nachdem der Biegekopf in seine Ausgangsstellung nach der ersten Biegeoperation zurückgekehrt ist, und den zweiten Endschalter in den Weg des Betätigungsgliedes bringt, um eine Umkehr der Zahnstange hervorzurufen bei der nachfolgenden zweiten Biegeoperation nach dem Biegen um 180°. Nach der Durchführung der zweiten Biegeoperation kann der Schaltarm in seine erste Position zurückgedreht werden, wenn der Biegekopf in seine Ausgangslage zurückgedreht worden ist. Sicherungseinrichtungen können sicherstellen, daß die Arbeitsschritte der beiden Biegeköpfe bei jedem Schritt vollendet sind, bevor der nächste Arbeitsschritt eingeleitet ist.

Bei der dargestellten Ausführung sind Blöcke j50 dargestellt, die sich in einer Führungsbahn bewegen. Um einen unerwünschten gegenseitigen Metallabrieb zu vermeiden, kann eines der Metalle Phosphorbronze und das andere

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Stahl sein. Bei einer Modifikation können die Blöcke auf linearen Lagern montiert sein, z. B. auf einem Kugellager, das sich an einem Schaft abstützt. Ferner kann eine Leitschraube mit kleiner Steigung und hoher Geschwindigkeit verwendet werden. AuiBerdem ist es möglich, eine Führung der oben erwähnten Arten zu verwenden, die gemeinsam für beide Köpfe ist und mit einem einzigen Block 30 versehen ist, der mit beiden Köpfen zusammenwirkt oder mit einer Zugstange versehen ist, die an beiden Blöcken ^O zieht.

Die beiden Köpfe können unabhängig voneinander, aber gleichzeitig betätigt werden, oder sie können von einem gemeinsamen Kraftkreis betätigt werden, oder es kann sich ein mechanisches oder pneumatisches bzw. hydraulisches Glied zwischen ihnen befinden.

Wenn die Platten 26, 27 durch ein Kraftmedium angetrieben sind, werden Bewegungen vorhanden sein, die kein Biegen verursachen und daher keinen Antrieb durch das Kraftmedium erfordern. Z. B. können zwischen der ersten und zweiten Biegeoperation die Antriebsplatten in ihre Ausgangsstellungen zurückgedreht werden und dann in der gleichen Richtung wie vorher um 90⁰ gedreht werden,

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bevor die Biegeformer 2j5, 2k in Kontakt mit dem gebogenen Werkstück für die zweite Biegeoperation gebracht werden. Es erfolgt dann eine 180°-Rückdrehung zu der Ausgangsposition nach der zweiten Biegeoperation. Eine oder mehrere dieser unter keinem bzw. einem sehr geringen Kraftaufwand erfolgende Bewegungen können durch Verbindungsplatten 26, 27 auf die Blöcke JO übertragen werden, z. B. durch eine Zahnstange und eine« Ritzel oder durch eine Ratsche oder durch eine Leergangseinricntung (lost motion device). Eine Ratscheneinrichtung kann auch gebraucht werden, um den Antrieb für die zweite Biegeoperation zu vereinfachen, wenn die Platten 26, 27 nicht in ihre Ausgangslage zwischen der ersten und zweiten Biegeoperation zurückgedreht werden, sondern in ihrer 90 - Lage verbleiben.

Wenn die beiden Köpfe einstellbar in Abstand voneinander angeordnet werden können, z. B. einer oder beide einstellbar an einer (nicht dargestellten) Querschiene befestigbar sind, muß auch irgendeine mechanische Verbindung zwischen den Blöcken einstellbar sein. Das Problem der Einstellbarkelt ist vereinfacht, wenn ein (pneumatisches oder hydraulisches) Kraftmedium-Glied vorhanden ist, durch den Gebrauch von biegsamen Kraft-

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mediumzuführungen.

Um die Vorrichtung für das Biegen von Werkstücken unterscniedlicher Dicke einzurichten, können die Biegeformer 23, 24 auf den Antriebsplatten 26, 27 in radialer Lage einstellbar sein. Der Abstand der Biegeformer 23, 24 von den Zentrumsformern 13, ¹^ muß begrenzt genug sein, um eine ausreichende Biegeschärfe zu erreichen, darf jedoch nicht so klein sein, daß Kerben bzw. Risse in dem Werkstück hervorgerufen werden.

Anstatt zwei verschiedene Rotationsgrade in der gleichen Richtung für jede der beiden Antriebsplatten 26, 27 zu haben, ist es möglich, je ein weiteres Formstück 23, 24 anzuordnen, das um 90° vor den Formstücken 23, 24 angeordnet ist, das normalerweise in die Platten 26, zurückgezogen wird und nur vcrgescnoben und benutzt wird für die zweite Biegeoperation.

Es ist auch möglich, eine geradlinige anstatt einer rotierenden Bewegung der Formstücke 23, 24 anzuwenden. Für gewisse Werkstücksformen würde es zweckdienlich sein, kurvenförmige Führungen für die Blöcke zu verwenden.

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Der aufgerichtete (aufwärtsgerichtete) Teil des Blocks 30, der in Fig. 1 aie- mit dem Zentrumsformer (Zentrumsbolzen) gleichhoch ist, könnte selber als innera?Biegeformer benutzt werden, indem er für diesen Zweck kurvenförmig ausgebildet ist und sich aufwärts in Fig. 1 erstreckt, um auch als der Biegekörper für die zweite Biegeoperation zu dienen. Die Erstreckung kann von einstellbarer Länge sein. Ferner kann der Block 30 monolitisch sein, um das Werkstück an zwei Seiten gleichzeitig festzulegen und zum Biegen und Transportieren (Verlagern) desselben zu dienen. Ein fixierter Block oder eine Kante der Gleitführung 21 könnte an der rechten Seite des Blocks 30 benutzt werden, wie in Fig. 1 ersichtlich, um den Druck aufzunehmen, wenn der Block 30 als ein Zentrums- Biegeformer benutzt wird.

Es ist ersichtlich, daß das Werkstück ortsfest gehalten werden kann und die Biegeköpfe danach gleichzeitig bewegt werden können. Es würde möglich sein, das zweite Biegen anders durchzuführen. Eine zweckmäßige Modifikation der Vorrichtung könnte es ermöglichen, daß diese zweite Biegeoperation auswärts erfolgt. Die erste Biegeoperation kann durch Gebrauch von Komplementär-Biegewinkeln ausgeführt werden, die an einem Kopf stumpf und an dem anderen Kopf spitz sind, um ein nicht rechtwink-

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liges Parallelogramm herzustellen. In diesem Fall können die Gleitführungen winkelförmig sein, oder die Halteblöcke können versetzt bzw. gestaffelt angeordnet sein, wobei ihre Klemmbacken in einer gerneinsamen Richtung verlaufen. Es kann auch in gewissen Fällen zweckmäßg sein, dai die beiden Biegeköpfe nacheinander und nicht gleichzeitig arbeiten.

Bei einem Biegeverfahren, wie es oben beschrieben ist, kann das Aufstellen bzw. Einstellen der Biegevorrichtung sehr sclmell erfolgen, da nur zwei Einstellungen erforderlich sind, nämlich das Einstellen des Abstands der Köpfe für die Länge eines rechtwinkligen Rahmens und das Positionieren von Anschlägen I9, 20 für die Breite des Rahmens. Einstellbare Anschläge können links von dem linken Kopf und rechts von dem rechten Kopf plaziert werden, so daß ein ungebogenes Werkstück leicht genau in den beiden Biegeköpfen gelagert werden kann. Beim Bestimmen der erforderlichen Länge des Werkstücks wird eine Überschlagsrechnung für die erforderliche Länge gemacht unter Einsetzung der Länge und Breite des Rechtecks, mit oder ohne Berücksichtigung des Krümmungsradius und/oder der Dicke des Werkstücks, und ein Werkstück, dessen vorherbestimmte (errechnete) Länge zu kurz ist, wird in der geeignet ein-

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gestellten Vorrichtung gebogen. Dann wird die Lücke zwischen den Werkstueksenden gemessen und eine entsprechende Korrektur der errechneten Werkstückslänge vorgenommen, um eine genaue Werkstückslänge zu erreichen.

Da nur zwei Biegeoperationen mit einer Bewegung des Werkstücks zwischen ihnen ausgeführt werden, kann der ganze Vorgang des Werkstückseinbringens, des Biegens und der Werkstücksentnahme sehr schnell durchgeführt werden, in einer Zeit von etwa 1 Sek. Daher ist die Vorrichtung sehr geeignet für den Gebrauch bei einem automatischen Verfahren.

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Claims

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PATENTAN3PRÜC HE

1.j Biegevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, da;3 sie zwei Biegeglieder (2^ bzw. 24) aufweist, ferner An-

W triebsglieder (lci, 26, 27),die mit ihnen verbunden bzw. gekuppelt sind, und Mittel zum Führen bzw. Festlegen eines Werkstücks (1?) in einer ersten Arbeitsposition für zwei Biegungen durch die Bewegung der Biegeglieder, um eine relative Bewegung zwiscnen dem gebogenen Werkstück und den Biegegliedern in eine zweite Arbeitsstellung relativ zu den Biegegliedern zu bewirken und das Werkstück in der zweiten Arbeitslage für zwei Biegungen festzulegen, die wiederum durch die Bewegung der gleichen beiden Biege-

k glieder ausgeführt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeglieder derart angeordnet sind, daß sie eine Drenbewegurig ausführen.

j5. Vorrichtung nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsmittel angeordnet sind zum Antrieb der bei-

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den Biegeglieder, und zwar für den Antrieb des einen in einer Richtung und des anderen in der entgegengesetzten Richtung, die beide Biegeglieder in die erste Ärbeitspcsition und in die zweite Arbeitsposition bewegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai; jedes der beiden Biegeglieder (23, 26 bzw. 24, 27) derart mit den Antriebsiriitteln (15, 28, 32) gekuppelt ist, dai; es zum Herstellen der zweiten Biegung in der gleichen Richtung angetrieben ist wie für das Herstellen der ersten Biegung, und die beiden Biegeglieder ihre Biegebewegungen in entgegengesetzten Richtungen ausführen, so daj„ vier Biegungen hergestellt werden, die im gleichen Biegesinn von einem Ende des Werkstücks zum anderen verlaufen.

-j. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai.; Mittel vorhanden sind, die Biegeglieder und Antriebsmittel aufweisen, durch die das Werkstück bei allen vier Biegungen je um 90° gebogen wird, so daß das Werkstück zu einem Rechteck gebogen wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekerin-

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zeichnet, daß Anschläge (1-9,20) für jedes der Glieder vorhanden sind, um wenigstens zwei vorherbestimmte Anschlagstellungen festzulegen für ihre Bewegung in einer Richtung, wenn sie angetrieben werden zum Durchführen des Biegens.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einstellmittel zum Einstellen des gegenseitigen Abstandes der Biegeglieder (lO, 23, 26 und 11, 24, 27) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dais Mittel (30, 31) zum Pestlegen des Werkstücks und zum Ausführen der Bewegung zwischen dem gebogenen Werkstück und den Biegegliedern Einrichtungen zum Einstellen des Ausmaßes der betreffenden Bewegung aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eingerichtet ist für ein langgestrecktes Werkstück, und daß die Mittel zum Pestlegen des Werkstücks und zum Ausführen einer relativen Bewegung zwischen dem gebogenen Werkstück und den Biegegliedern derart beschaffen sind, daß sie diese Bewegung transversal zu der

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ursprünglichen Längsachse des Werkstücks ausführen, so daß die ersten beiden Biegungen zwischen den zweiten beiden Biegungen liegen, wenn man von einem Ende des Werkstücks zum anderen Ende desselben geht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel mit den Biegemitteln derart gekuppelt sind, daß sie dieselben gleichzeitig antreiben zum gleichzeitigen Biegen in der ersten und der zweiten Biegestellung.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Die Vorrichtung hat zwei Biegeköpfe, von denen jeder einen Tragteil aufweist, der um eine Achse drehbar ist; jeder Tragteil (26, 2J) trägt eines der beiden Biegeglieder (23, 24), die in Abstand von der Drehachse angeordnet sind; die Antriebsmittel (28, 32) sind mit den Biegegliedern gekuppelt, um das eine Biegeglied in einem und das andere Biegeglied im anderen Uhrzeigersinn gleichzeitig zu drehen, um die Biegungen an dem Werkstück auszuführen, wenn das Werkstück zwischen jedem Biegeglied und dem entsprechenden Pormglied liegt; die Mittel zum Pestlegen des Werkstücks und zum Bewirken einer rela-

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tiven Bewegung zwischen dem gebogenen Werkstück und den Biegegliedern weisen wenigstens ein Haltemittel zum Halten des Werkstücks an einem Punkt zwischen den beiden Köpfen auf und sind in einer geraden Führung bewegbar, um die entsprechende Relativbewegung durchzuführen.

12. Verfahren zum Biegen, dadurch gekennzeichnet, daß bei ihm eine Biegeeinrichtung benutzt wird, die zwei Glieder hat, welche zum Herstellen von Biegungen bewegt werden, wenn das Werkstück in einer ersten Position festgelegt ist und mit zwei Biegungen versehen wird durch Bewegen der entsprechenden Glieder, bei denen dann eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und den Biegegliedern in eine zweite Position

des Werkstücks relativ zu den Biegegliedern erfolgt, und das Werkstück erneut mit zwei Biegungen durch entsprechende Bewegungen der gleichen Biegeglieder versehen ist.

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