DE3511685C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abkantmaschine, mit einem Unterwerkzeug, auf welchem ein Werkstück aus Blech waagerecht aufliegt, mit einem das Werkstück durch Anpressen desselben an das Unterwerkzeug festhaltenden Oberwerkzeug, welches an der Unterseite eines in senkrechter Richtung bewegbaren Stempels angebracht ist, mit einem zum Aufwärtsabkanten eines Randes des zwischen dem Ober- und dem Unterwerkzeug festgehaltenen Werkstücks in senkrechter Richtung bewegbaren Biegewerkzeug, mit einer Anzahl von in gegenseitigen Abständen in Längsrichtung des Oberwerkzeugs an der Unterseite eines oberen Querträgers oberhalb des Stempels angeordneten Druckzylindern und mit jeweils den einzelnen Druckzylindern zugeordneten, zwischen diesen und dem Stempel liegenden Druckstücken.

Bei einer solchen bzw. aus der US-PS 27 34 552 bekannten, ist jedoch nachteilig, daß eine Anpassung der Anpreßkräfte an die Werkstücke, insbesondere deren Breite, nicht möglich ist. Dadurch ist die Gefahr gegeben, daß bei entsprechender gleichmäßiger Betätigung der Druckzylinder ein zu großes Biegemoment in dem Oberwerkzeug erzeugt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Abkantmaschine der eingangs genannten Art das Festhalten des Werkstücks so zu verbessern, daß eine Anpassung an unterschiedliche Werkstückbreiten ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs gelöst.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Abkantmaschine,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4, in welcher allein die wichtigeren Teile entsprechend Fig. 2 dargestellt sind.

In Fig. 1 und 2 ist eine Abkantmaschine 1 zum Abkanten des Rands eines Werkstücks aus Blech W dargestellt. Die Abkant­ maschine 1 hat ein Gestell 3 mit einer Bodenplatte 5, einem linken und einem rechten Seitenrahmen 7 bzw. 9, welche auf­ recht auf der Bodenplatte 5 stehen und die beiden Seiten des Gestells 3 bilden, und einer Anzahl von oberen Quer­ trägern 11F und 11R, welche in gegenseitigem Abstand von vorn nach hinten mit ihren Enden an den Seitenrahmen 7 und 9 angebracht sind.

Jeweils im mittleren Längs- und Querbereich der Boden­ platte 5 sind aufrecht stehende Tragstege 13A und 13B an­ geordnet. Der in Querrichtung, also von links nach rechts in Fig. 1 verlaufende Tragsteg 13B ist an seinen Enden mit den Seitenrahmen 7 und 9 verbunden. Eine auf den oberen Rändern der Tragstege 13A und 13B ruhende Zwischenboden­ platte 15 ist an ihren Enden ebenfalls mit den Seitenrahmen 7 und 9 verbunden. Auf der waagerechten Oberseite der Zwi­ schenbodenplatte 15 sind zwei Werkzeugtragstege 17F und 17R aufgestellt, zwischen denen in Längsrichtung, d. h. von vorn nach hinten in Fig. 1, ein ausreichender Abstand vor­ handen ist und welche an ihren Enden ebenfalls mit den Seitenrahmen 7 und 9 verbunden sind. An ihren oberen Berei­ chen sind die Werkzeugtragstege 17F und 17R über mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Verbindungsstege 19 mit­ einander verbunden. Auf den oberen Rändern der Werkzeug­ tragstege 17F, 17R und der Verbindungsstege 19 ruht jeweils ein vorderes bzw. ein hinteres Unterwerkzeug 21F bzw. 21R, welches an beiden Enden ebenfalls mit den Seitenrahmen 7 und 9 verbunden ist.

Die Unterwerkzeuge 21F und 21R dienen der Abstützung des Werkstücks W. An geeigneten Stellen, z. B. an der Vorder- bzw. an der Rückseite sind die Unterwerkzeuge 21F, 21R mit mehreren Sensoren 23F bzw. 23R bestückt, beispielsweise mit Begrenzungs- oder Annäherungsschaltern, welche in geeigneten Querabständen angeordnet sind und der Ermittlung der Breite des Werkstücks W dienen. Abhängig von der An­ wesenheit oder der Abwesenheit eines Werkstücks W steuern die Sensoren 23F und 23R die Betätigung von zugeordneten Drehantrieben 25F bzw. 25R, deren Aufgabe und Wirkungsweise im folgenden erläutert ist.

Oberhalb der Unterwerkzeuge 21F und 21R ist ein Stempel 27 senkrecht auf- und abwärts bewegbar angeordnet. In der Längsrichtung ist die Abmessung des Stempels 27 größer als der Abstand zwischen den Außenseiten der Unterwerkzeuge 21F und 21R, so daß der Stempel vorwärts und rückwärts darüber hervorsteht, wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen. Nahe seinen beiden Enden ist der Stempel 27 gelenkig mit den Kolbenstangen 31R jeweils eines Hubzylinders 31 verbunden, welcher mittels einer Stütze 29 an der Innenseite des jeweiligen Seitenrahmens 7 bzw. 9 befestigt ist. Durch Betätigung der Hubzylinder 31 ist der Stempel 27 somit heb- und senkbar.

Oberhalb des mittleren Bereichs des Stempels 27 ist eine Führungsschiene 33 an der Innen- oder Rückseite des vorderen oberen Querträgers 11F angebracht. Der mittlere Bereich des Stempels 27 trägt an seiner Oberseite eine aufrecht stehende trapezförmige Führungswand 35, an deren der Führungsschiene 33 gegenüberstehenden Oberfläche mehrere Führungsrollen 37 frei drehbar in einzelnen Lagerböcken 39 gelagert sind. Die Rollen 37 greifen gegeneinander versetzt an beiden Sei­ ten der Führungsschiene 33 an, um damit den Stempel 27 senkrecht auf und ab bewegbar zu führen.

Im vorderen und hinteren Abschnitt der Unterseite des Stem­ pels 27 sind Einrichtungen für die lösbare Befestigung von Oberwerkzeugen 41F bzw. 41R zum Festhalten des Werkstücks W auf dem jeweiligen Unterwerkzeug 21F bzw. 21R ausgebildet. Die Oberwerkzeuge 41F und 41R sind jeweils aus einer Anzahl von Einsätzen unterschiedlicher Länge zusammengesetzt, welche beliebig miteinander kombinierbar sind, um das je­ weilige Oberwerkzeug der Breite des Werkstücks W anzupassen. An den Unterseiten der oberen Querträger 11F und 11R sind in gegenseitigen Abständen jeweils mehrere Druckzylinder 43F bzw. 43R angeordnet, welche dazu dienen, den Stempel 27 zum Festhalten des Werkstücks W zwischen dem jeweiligen Unter­ werkzeug 21F bzw. 21R und dem jeweiligen Oberwerkzeug 41F bzw. 41R mit Druck zu beaufschlagen. Jedem der Druckzylinder 43F, 43R ist einer der vorstehend genannten Drehantriebe 25F bzw. 25R auf der Oberseite des Stempels 27 zugeordnet. Die Ausgangswellen der Drehantriebe 25F, 25R tragen jeweils ein überkopf stehend L-förmiges Druckstück 45F bzw. 45R, welches durch Betätigung des jeweiligen Drehantriebs in eine mit dem jeweiligen Druckzylinder 43F bzw. 43R fluch­ tende Stellung unterhalb desselben und in eine in bezug darauf seitlich versetzte Stellung bewegbar ist. Dabei werden jeweils nur die den auf das Vorhandensein eines Werkstücks W ansprechenden Sensoren 23F, 23R zugeordneten Drehantriebe 25F bzw. 25R betätigt, so daß nur die inner­ halb der ermittelten Breite des Werkstücks W liegenden Druckstücke 45F bzw. 45R in die Arbeitsstellung unter dem jeweiligen Druckzylinder 43F bzw. 43R gebracht werden. Dem­ entsprechend wird dann nur ein der Breite des Werkstücks W entsprechender Abschnitt des Stempels 27 mit dem Druck der Druckzylinder 43F, 43R beaufschlagt.

Dadurch wird ein Werkstück W selbst dann sicher und gleich­ mäßig festgehalten, wenn es in Längsrichtung eine unter­ schiedliche Breite aufweist, so daß das Abkanten gleich­ mäßig und mit hoher Genauigkeit vor sich gehen kann.

Zum Abkanten des jeweiligen Rands eines durch den Druck der Oberwerkzeuge 41F, 41R auf den Unterwerkzeugen 21F bzw. 21R festgehaltenen Werkstücks W von unten nach oben sind an den Innenseiten der Unterwerkzeuge 21F, 21R Biegewerkzeuge 47F bzw. 47R auf- und abwärts bewegbar geführt. Die Biegewerkzeuge 47F, 47R sitzen jeweils auf der Oberseite eines zugeordneten Druckstegs 49F bzw. 49R, wel­ cher in senkrechter Richtung ungehindert bewegbar ist. Mit seinem unteren Rand stützt sich jeder Drucksteg 49F, 49R auf einer Exzenterwelle 53F bzw. 53R ab, welche mittels einer Reihe von Lagerböcken 51F bzw. 51R auf der Zwischen­ bodenplatte 15 gelagert ist. Durch Verdrehen der Exzenter­ wellen 53F, 53R lassen sich die Druckstege 49F bzw. 49R somit heben und senken. Durch das Anheben der Biegewerk­ zeuge 47F, 47R über die Oberseite der Unterwerkzeuge 21F bzw. 21R hinaus wird der Rand eines vom jeweiligen Ober­ werkzeug 41F bzw. 41R auf dem Unterwerkzeug festgehaltenen Werkstücks W aufwärts abgekantet.

Die Druckstege 49F, 49R sind durch zwischen ihnen und dem jeweiligen Werkzeugtragsteg 17F bzw. 17R angeordnete Federn, z. B. Schraubenfedern 55F bzw. 55R einwärts belastet. Die Einwärtsbewegung der Druckstege 49F, 49R ist dabei durch an den Verbindungsstegen 19, für deren Aufnahme jeder Druck­ steg mit entsprechenden Ausschnitten 49N versehen ist, angebrachte Anschläge 57F bzw. 57R begrenzt.

An jeder Exzenterwelle 53F, 53R ist wenigstens ein Kurbel­ arm 59F bzw. 59R befestigt, an dessen freiem Ende die Kolbenstange 63F bzw. 63R eines zugeordneten Arbeitszylin­ ders 61F bzw, 61R angelenkt ist. Durch Einziehen und Aus­ strecken der Kolbenstangen 63F, 63R der Arbeitszylinder 61F bzw. 61R sind die Exzenterwellen 53F bzw. 53R somit hin und her verdrehbar.

Die unteren Enden der Arbeitszylinder 61F, 61R sind mittels Lagerbeschläge 65F bzw. 65R verschwenkbar auf der Boden­ platte 5 gelagert, so daß sie jeweils eine dem Hub der zuge­ hörigen Kolbenstange 63F bzw. 63R entsprechende Stellung einnehmen können.

Wie man im einzelnen in Fig. 3 erkennt, hat jeder Arbeits­ zylinder 61F, 61R einen Zylinderkörper 67, welcher an einem Ende durch ein Kopfteil 69 verschlossen ist. In einer mit­ tigen Bohrung des Kopfteils 69 ist mittels einer Anzahl von Lagern 71 eine Spindel 73 drehbar gelagert. Die Spindel ragt mit ihrem freien Ende bis nahe an das andere Ende des Zylinderkörpers 67 heran und ist von einer Längsbohrung 77 durchsetzt, welche mit einem das Kopfteil 69 durchsetzenden Durchlaß 75 strömungsverbunden ist. Ein an der drehbaren Spindel 73 befestigter Führungskeil 79 befindet sich in längsverschieblichem Eingriff mit einer Gewindenuß 81. Eine die Bohrung 77 der Spindel 73 mit dem Innenraum des Zylinders verbindende Durchlaßbohrung 83 ist durch eine teilkugelförmige Buchse 85 drosselbar. Die Buchse 85 ist zu diesem Zweck frei verschieblich auf einem inneren End­ stück der drehbaren Spindel 73 geführt.

Die Gewindenuß 81 befindet sich in Eingriff mit einem Innen­ gewinde 87 an der inneren Umfangsfläche der zylindrisch ausgebildeten Kolbenstange 63F bzw. 63R. An einem Austritt aus dem Innengewinde 87 ist die Gewindenuß 81 durch einen in das innere Ende der Kolbenstange 63F bzw. 63R eingesetzten Anschlagring 89 gehindert. Auf einem aus dem Kopfteil 69 hervorstehenden Endstück der Spindel 73 sitzt ein eine Feder 91, z. B. ein Tellerfederpaket, enthaltendes Federgehäuse 93, auf welchem eine Nadel 95 starr befestigt ist. Die Nadel 95 dient dazu, ein in einer Entlastungsbohrung 97 im Kopfteil 69 angeord­ netes Rückschlagventil, z. B. ein Kugelventil 99, mit Druck zu beaufschlagen. Das äußere Endstück der drehbaren Spindel 73 trägt ferner eine Riemenscheibe 101, welche über einen Riemen 103 antriebsübertragend mit einer auf der Ausgangs­ welle eines Motors 105 sitzenden weiteren Riemenscheibe 107 verbunden ist. Der beispielsweise als Schrittschalt- oder Servomotor ausgebildete Motor 105 ist mittels eines Trag­ winkels 109 am Zylinderkörper 67 befestigt.

Bei einem Antrieb der drehbaren Spindel 73 durch den Motor 105 wird die Gewindenuß 81 relativ zur Kolbenstange 63F bzw. 63R in Drehung versetzt und wandert dabei am Innengewinde 87 der­ selben entlang. Nachdem die Gewindenuß 81 auf diese Weise je nach Bedarf eingestellt ist, wird über den Durchlaß 75 ein Druckmittel zugeführt, um die Kolbenstange 63F bzw. 63R auszu­ strecken. Dabei kommt dann die Gewindenuß 81 in Anlage an der Buchse 85 und nimmt diese in Längsrichtung der Spindel mit, so daß die Durchlaßbohrung 83 gedrosselt wird, wodurch sich die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 63F bzw. 63R verlangsamt. Bei der weiteren Ausfahrbewegung der Kolbenstange nimmt diese dann die Spindel 73 unter Überwindung der von der Feder 91 ausgeübten Kraft mit, bis die Nadel 95 am Rück­ schlagventil 99 angreift und es so weit öffnet, daß ein Teil des Druckmittels aus dem Zylinder 61F bzw. 61R entweichen kann und die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 63F bzw. 63R dadurch zum Still­ stand kommt.

Durch Verstellen der Gewindenuß 81 mittels des Motors 105 läßt sich also, wie vorstehend erläutert, der Ausfahrhub der Kolbenstangen 63F, 63R der Arbeitszylinder 61F bzw. 61R wahlweise einstellen. Damit läßt sich der Verdrehwinkel der Exzenterwellen 53F, 53R und über diesen der Hub der Biege­ werkzeuge 47F bzw. 47R wahlweise verändern, um den Rand eines Werkstücks W in einem größeren oder kleineren Winkel abzukanten.

Bei ihrer Aufwärtsbewegung zum Abkanten des Rands eines Werkstücks W laufen die Biegewerkzeuge 47F, 47R an an der Unterseite des Stempels 27 hervorstehenden, senkrecht ver­ stellbaren Führungskeilen 111F bzw. 111R auf und werden durch diese in Richtung auf die Oberwerkzeuge 41F bzw. 41R abgelenkt. Die Führungskeile 111F, 111R befinden sich ihrer­ seits in Anlage an in gegenseitigem Abstand entlang der Mitte, in Querrichtung betrachtet, des Stempels 27 abwärts hervorstehenden Stützklötzen 113. An den den Biegewerkzeugen 47F, 47R gegenüberliegenden Außenseiten haben die Führungs­ keile 111F, 111R jeweils eine Schrägfläche, welche von unten nach oben schräg auf das zugeordnete Oberwerkzeug 41F bzw. 41R zu verläuft. Dadurch werden die Biegewerk­ zeuge 47F, 47R beim Heben derselben mittels der Arbeits­ zylinder 61F bzw. 61R zum Abkanten des Rands eines Werk­ stücks W durch die Führungskeile 111F bzw. 111R in Richtung auf die Oberwerkzeuge 41F bzw. 41R zu abgelenkt, wodurch der Rand des Werkstücks W abgekantet wird.

Beim Abkanten des Randes des durch die Oberwerkzeuge 41F, 41R auf den Unterwerkzeugen 21F bzw. 21R festgehaltenen Werkstücks W durch die Biegewerkzeuge 47F bzw. 47R werden die dabei auf die Biegewerkzeuge einwirkenden Querkräfte von den Stützklötzen 113 aufgenommen. Diese Kräfte übertra­ gen sich über den Stempel 27 auf die Oberwerkzeuge 41F, 41R, so daß die auf die Oberwerkzeuge und die Biegewerk­ zeuge 47F bzw. 47R einwirkenden Kräfte gegeneinander ausge­ glichen sind und das Abkanten dadurch mit großer Genauig­ keit vor sich geht.

Wie man in Fig. 2, 4 und 5 erkennt, sind frei drehbar im Stempel 27 gelagerte Einstellspindeln 115 jeweils mit einem Gewindeabschnitt 115S in die zugeordneten Führungs­ keile 111F, 111R geschraubt. Am oberen Ende tragen die Einstellspindeln 115 jeweils ein Schneckenrad 117F, 117R, welches mit einer auf einer Schneckenwelle 119F bzw. 119R befestigten zugeordneten Schnecke 121F bzw. 121R kämmt.

Jede Schneckenwelle 119F, 119R ist mittels einer Anzahl von Lagerböcken 123F bzw. 123R auf der Oberseite des Stempels 27 drehbar gelagert. An jeweils einem Ende sind die Schnecken­ wellen 119F, 119R mit Riemenscheiben oder Kettenrädern 127F bzw. 127R versehen, welche über einen Riemen oder eine Kette 125 antriebsübertragend miteinander verbunden sind. Eine der Schneckenwellen 119F, 119R ist über eine Riemenscheibe 129 und einen Riemen 131 antriebsübertragend mit einem auf dem Stempel 27 montierten Motor 133 verbunden. Auf diese Weise sind die Führungskeile 111F, 111R derart bewegungs­ übertragend miteinander verbunden, daß sie jeweils gleich­ zeitig und um den gleichen Betrag auf- oder abwärts verstell­ bar sind.

Durch die gleichzeitige Verstellung der Führungskeile 111F, 111R unter dem Antrieb des Motors 133 läßt sich die Ablen­ kung der Biegewerkzeuge 47F, 47R in Richtung auf die Ober­ werkzeuge 41F bzw. 41R auf die jeweilige Blechstärke der abzukantenden Werkstücke einstellen.

Bei der beschriebenen Abkantmaschine wird ein Werkstück W zunächst zwischen dem vorderen Unterwerkzeug 21F und dem vorderen Oberwerkzeug 41F festgehalten und der in Fig. 2 zur Rechten liegende Rand des Werkstücks W aufwärts abge­ kantet. Darauf wird das Werkstück W durch Anheben des Stempels 27 freigegeben und nach rechts in Fig. 2 vorge­ schoben. Durch Absenken des Stempels 27 wird das Werkstück dann zwischen dem hinteren Unterwerkzeug 21R und dem hinte­ ren Oberwerkzeug 41R eingespannt, so daß nun der in Fig. 2 links liegende Rand abgekantet werden kann. Zum Ausrichten der Ränder des Werkstücks W ist eine Anzahl von Ausricht­ anschlägen 135 od. dgl. zwischen den Biegewerkzeugen 47F und 47R angeordnet, welche jedoch nicht im einzelnen darge­ stellt sind. Die Ausrichtanschläge 135 haben jeweils eine in Fig. 2 nach rechts und links verstellbare, für die An­ lage des Rands des Werkstücks W bestimmte Anschlagnase 137, welche außerdem heb- und senkbar ist, um den Vorschub des Werkstücks nicht zu behindern.

Die Oberwerkzeuge 41F, 41R sind so ausgebildet, daß ihre Länge in Querrichtung der Maschine an die Breite der Werk­ stücke W angepaßt werden kann. Darüber hinaus sind die Oberwerkzeuge 41F, 41R entlang dem Stempel 27 verschieblich bzw. verstellbar. Ferner ist an der Außenseite des Seiten­ rahmens 7 ein Magazin 139 angeordnet, in welchem Einzelteile der Oberwerkzeuge gelagert sind.

Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, wird in der vorliegenden Abkantmaschine die zum Abkanten des Rands eines durch den Druck des Oberwerkzeugs auf dem Unterwerk­ zeug festgehaltenen Werkstücks von den Biegewerkzeugen aus­ geübte Kraft von den Oberwerkzeugen und einem Stempel auf­ genommen, so daß ein weitgehender Kräfteausgleich sowie eine sehr präzise Bearbeitung erzielbar sind.

Darüber hinaus ist der Spalt zwischen den Biegewerkzeugen und den Oberwerkzeugen ohne Schwierigkeit auf die Material­ stärke des Werkstücks einstellbar. Ebenso einfach ist die Einstellung des Abkantwinkels für das Werkstück. Fernerhin wird das Werkstück durch einen gleichmäßig darauf ausge­ übten Druck festgehalten, was der Genauigkeit des Abkant­ vorgangs zugute kommt.

Ferner erleichtert die beschriebene Maschine das Abkanten von zwei einander gegenüberliegenden Rändern eines Werk­ stücks. Dabei kann die Länge jedes Oberwerkzeugs ohne Schwierigkeit auf die Breite eines Werkstücks abgestimmt werden.

Claims (1)

1. Abkantmaschine, mit einem Unterwerkzeug, auf welchem ein Werkstück aus Blech waagerecht aufliegt, mit einem das Werkstück durch Anpressen desselben an das Unterwerkzeug festhaltenden Oberwerkzeug, welches an der Unterseite eines in senkrechter Richtung bewegbaren Stempels angebracht ist, mit einem zum Aufwärtsabkanten eines Randes des zwischen dem Ober- und dem Unterwerkzeug festgehaltenen Werkstücks in senkrechter Richtung bewegbaren Biegewerkzeug, mit einer Anzahl von in gegenseitigen Abständen in Längsrichtung des Oberwerkzeugs an der Unterseite eines oberen Querträgers oberhalb des Stempels angeordneten Druckzylindern und mit jeweils den einzelnen Druckzylindern zugeordneten, zwischen diesen und dem Stempel liegenden Druckstücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (45F, 45R) jeweils unabhängig voneinander in eine in bezug auf den zugeordneten Druckzylinder (43F, 43R) versetzte Stellung bewegbar sind, wobei diese Bewegung von auf die Breite des Werkstücks (W) ansprechenden Sensoren (23F, 23R) gesteuert ist.