DE3935659A1 - Verfahren und vorrichtung zum biegen eines bleches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen eines Bleches mit einer Schwenkbiegemaschine unter Einspannen des Bleches zwischen eine Unter- und eine Oberwange und Verbiegen eines über diese Wangen vorstehenden Blechabschnittes um einen vorgegebe­ nen Schwenkwinkel mit Hilfe einer an diesem Blechabschnitt an­ greifenden, um eine Schwenkachse verschwenkbaren Biegewange.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schwenkbiegemaschine mit Maschinengestell, Unterwange, Oberwange und Biegewange zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Bei den bekannten Verfahren zum Biegen eines Bleches mit übli­ chen Schwenkbiegemaschinen muß die Biegewange (und gegebenen­ falls auch die Unterwange) in Abhängigkeit von der Dicke des jeweils zu biegenden Bleches passend eingestellt werden, was einen erheblichen Vorrichtungs- und Zeitaufwand bedingt. Außer­ dem gleitet bei dem bekannten Biegeverfahren die Biegewange während des Biegevorganges an dem zu verbiegenden Blechabschnitt entlang, was zu unerwünschter Gleitreibung und Oberflächenbean­ spruchung des Bleches führt.

Allgemein werden bekannte Schwenkbiegemaschinen vor dem Biegen so eingestellt, daß die Schwenkachse einer von unten nach oben verschwenkten Biegewange in einem Abstand über der Ober- oder Biegefläche der Biegewange liegt, der etwa gleich dem 1,5-fachen Wert der Blechdicke entspricht. Dieser Abstand muß deshalb vor­ gegeben werden, um unerwünschte Quetschungen des Bleches wäh­ rend der Verschwenkung der Biegewange zu vermeiden. Ein weite­ rer Nachteil des bekannten Biegeverfahrens besteht darin, daß häufig unschöne, ungleichmäßig gerundete Biegekonturen entste­ hen, die insbesondere von der Kreisform abweichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren so zu verbessern, daß unter Reduzierung des Gleitweges zwischen Biegewange und gebogenem Blechabschnitt beliebige und gleich­ mäßige Biegekonturen herstellbar sind und die Schwenkachse der Biegewange nicht mehr in Abhängigkeit von der Blechdicke vor­ eingestellt zu werden braucht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Biegewange während ihrer Verschwenkung gleichzeitig in einer ersten Verstellrichtung senkrecht zur Schwenkachse verstellt und hierdurch die Biegewange an einer vorgegebenen Biegekontur entlangsteuert.

Eine Schwenkbiegemaschine zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Biegewange an ihren beiden Stirnseiten jeweils in einer senkrecht zur Schwenkachse verlau­ fenden Führung im wesentlichen geradlinig geführt, und diese Führung an einer um die Schwenkachse schwenkbar am Maschinen­ gestell gelagerten, ersten Schwinge angeordnet ist.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch das Biegen eines Bleches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und

Fig. 2 schematisch eine Schwenkbiegemaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die Unterwange 1, die Oberwange 2 und die Biegewange 3 einer im übrigen nicht dargestellten, an sich bekannten Biegemaschine. Zwischen Unterwange 1 und Oberwange 2 ist ein Blech 4 eingespannt, das mit einem zu ver­ biegenden Blechabschnitt 5 über die Vorderkanten der Wangen 1 und 2 hinausragt. Die Biegewange 3 ist im Maschinengestell um eine Achse S schwenkbar gelagert, die in Fig. 1 senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 verläuft die Schwenkachse S wie dargestellt innerhalb des Bleches 4. Bei einer herkömmlichen Schwenkbiegemaschine könnte mit einer solchen Lage der Schwenk­ achse das Blech nicht gebogen werden, weil bei Ausführung der Schwenkbewegung der Biegewange 3 eine erhebliche Verquetschung des Bleches stattfinden würde. Daher wurde bisher die Schwenk­ achse S stets etwas außerhalb des Bleches 4 und über der Ober- oder Biegefläche 6 der Biegewange in einem Abstand angeordnet, der etwa gleich dem 1,5fachen Wert der Dicke des Bleches 4 ent­ sprach.

Um eine Verquetschung des Bleches beim Biegen zu vermeiden und eine gleichmäßige, vorgegebene Biegekontur des gebogenen Blech­ abschnittes 5 zu erreichen, wird erfindungsgemäß die Biegewange 3 während ihrer Verschwenkung in Abhängigkeit vom durchlaufen­ den Biegewinkel in einer ersten Verstellrichtung senkrecht zur Schwenkachse S und zu ihrer Biegefläche 6 verstellt. Diese Verstellung ist in Fig. 1 durch die jeweiligen Pfeile A₁ bis A₄ angedeutet.

Vor Einleitung des Biegevorganges nimmt die Biegewange 3 die dem Pfeil A₁ entsprechende Position ein. In einer ersten Phase des Biegevorganges wird die Biegewange 3 in die dem Pfeil A₂ entsprechende Lage verschwenkt und gleichzeitig relativ zur Schwenkachse S und senkrecht hierzu um einen Betrag zurückver­ schoben, der dem Längenunterschied der Pfeile A₁ und A₂ ent­ spricht. In dieser Phase gleitet die Biegefläche 6 der Wange 3 an der Unterseite des Bleches 4 entlang, wobei jedoch der Gleit­ reibungsweg zwischen Biegewange 3 und Blech 4 gegenüber einem herkömmlichen Blechbiegen aufgrund der Zurückziehung der Biege­ wange 3 (vgl. die Pfeile A₁ und A₂) beträchtlich verringert ist, so daß die Oberfläche des Bleches an dessen Unterseite weniger beansprucht und infolgedessen weniger beschädigt wird.

Die Verstellung der Biegewange in Richtung senkrecht zur Schwenk­ achse S während des Durchlaufens des Biegewinkels zwischen den Pfeilen A₁ und A₂ wird erfindungsgemäß so gesteuert, daß die Biegewange an einer vorgegebenen Biegekontur entlanggeführt wird. Hierdurch kann dem Blech 4 im Bereich dieser Kontur eine vorgegebene, insbesondere genau kreisrunde Gestalt verliehen werden, wobei Verquetschungen des Bleches 4, wie gesagt, ausge­ schlossen werden können.

Die Schwenkachse S liegt bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 lediglich beispielhaft innerhalb des Bleches 4. Sie könnte auch an anderer Stelle, insbesondere auch außerhalb des Bleches 4, liegen.

Nach Erreichen der dem Pfeil A₂ entsprechenden Lage setzt sich der Biegevorgang fort, bis die Biegewange 3 die dem Pfeil A₃ entsprechende Stellung erreicht hat, in welcher der Blechabschnitt 5 nunmehr um etwa 90° abgebogen ist. Aus dem Längenunterschied der Pfeile A₂ und A₃ erkennt man wieder den Verstellweg der Biegewange 3 relativ zu ihrer Schwenkachse S. Wiederum hat sich hierbei die Biegewange 3 mit reduziertem Gleitweg an der Unter­ seite des Bleches 4 abgerollt.

Schließlich erreicht die Biegewange 3 unter Fortsetzung ihrer Schwenkbewegung die dem Pfeil A₄ entsprechende Position. Der Längenunterschied zwischen den Pfeilen A₃ und A₄ gibt wiederum den Verstellweg der Biegewange senkrecht zu ihrer Schwenkachse S im Verlauf dieser letzten Phase des Schwenkbiegevorganges an.

In jedem Falle erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verstellung der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile A so, daß sich eine vorgegebene Biegekontur ergibt, keine Quetschung des Bleches 4 stattfindet und die Gleitreibung zwischen Biegewange 3 und Blech 4 beträchtlich reduziert ist.

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß bei den herkömmlichen Blechbiegeverfahren der in Fig. 1 durch die Pfeile A repräsen­ tierte Abstand der Biegewange 3 von der Schwenkachse S konstant bleibt, während er sich erfindungsgemäß verändert. Diese Verän­ derung kann beispielsweise programmgesteuert oder auch von Hand erfolgen.

Bei dem beschriebenen Biegeverfahren gemäß der Erfindung wird zwar gegenüber herkömmlichen Verfahren der Gleitweg zwischen Biegewange 3 und Blech 4 erheblich reduziert und hierdurch das Blech geschont. Der Gleitweg läßt sich jedoch in der Regel al­ lein durch die Verstellung der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile A, also durch ein Zurückziehen der Biegewange 3 von ih­ rer Schwenkachse S, nicht auf Null reduzieren. Um dies zu er­ reichen, muß zu der Verstellbewegung der Biegewange 3 in Rich­ tung der Pfeile A noch eine weitere Verstellung hinzutreten, die in Fig. 1 durch die Pfeile B angedeutet ist. Diese zweite Verstellung erfolgt in einer Richtung, die stets im wesentlichen senkrecht zu derjenigen Ebene verläuft, welche jeweils durch die erste Verstellrichtung A und die Schwenkachse S definiert ist, und durch die Pfeile B angegeben ist. Bei der Verstellung der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile B bewegt sich die Biegewange auf die von den Verstellrichtungen A und der Schwenkachse S de­ finierten Ebenen zu.

Hierdurch läßt sich eine vollkommene Abrollbewegung der Biege­ wange 3 auf der Unterseite des Bleches 4 in einer Weise errei­ chen, daß der Gleitweg zwischen Biegewange 3 und Blech 4 prak­ tisch auf Null reduziert ist.

Die Fig. 2 zeigt schematisch in Vorderansicht die rechte Seite einer Schwenkbiegemaschine 10 mit Maschinengestell 11 und den jeweils rechten Stirnseiten der Oberwange 2 und der Biegewange 3 (die Unterwange 1 ist durch die Biegewange 3 verdeckt). Die in Fig. 2 nicht dargestellte, linke Stirnseite der Schwenk­ biegemaschine stellt sich in entsprechender, spiegelbildlicher Gestalt dar.

Ein Hydraulikzylinder 12 dient der Vertikalverschiebung der Oberwange 2 beim Spannen und Lösen des Bleches 4, vgl. die Pfeile G. Die Biegewange 3 ist um die Schwenkachse S mit Hilfe eines Motors 13 verschwenkbar, vgl. die Pfeile H.

Durch den Motor 13 ist zunächst eine erste, drehbar am Maschinengestell 11 gelagerte Schwinge 14 um die Schwenkachse S verschwenkbar. An dieser ersten Schwinge 14 ist um eine Achse 15 schwenkbar eine zweite Schwinge 16 drehbar gelagert. Wie dargestellt, liegt die Drehachse 15 der zweiten Schwinge 16 unterhalb der Schwenkachse S der ersten Schwinge 14.

Zwischen dem vorstehenden Fuß 17 der zweiten Schwinge 16 und der Biegewange 3 ist ein Kolben-Zylinder-Aggregat 18 vorgesehen, dessen Zylindergehäuse 19 mit der Biegewange 3 und dessen Kolben­ stange 21 mit dem Fuß 17 fest verbunden sind. Auf diese Weise vermittelt das Kolben-Zylinder-Aggregat 18 eine Längsführung der Biegewange 3 auf der zweiten Schwinge 16, so daß die Biege­ wange 3 bei Betätigung des Aggregats 18 in Richtung der Pfeile I, die den Pfeilen A₁ bis A₄ in Fig. 1 entsprechen, senkrecht zur Schwenkachse S verstellbar ist.

Die Schwinge 16 ist mit Hilfe eines in Fig. 2 lediglich ange­ deuteten Antriebsmotors 22 um die Achse 15 relativ zur ersten Schwinge 14 verdrehbar. Diese Verdrehung liefert die im Zusam­ menhang mit Fig. 1 bereits erläuterte Verstellbewegung in Rich­ tung der Pfeile B₁ bis B₄, welche senkrecht zu der die Pfeile I und die Schwenkachse S enthaltenden Ebene erfolgt (diese Ebene ist in Fig. 2 die Zeichnungsebene).

Die Längsführung der Biegewange 3 entlang den Pfeilen A kann selbstverständlich auch in anderer Weise als in Fig. 2 darge­ stellt ausgebildet werden, wobei insbesondere auch ein anderer Antriebsmotor Verwendung finden kann. Entsprechendes gilt für die Verstellung der zweiten Schwinge 16 relativ zur ersten Schwinge 14, die beispielsweise ebenfalls mit Hilfe einer senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 2 verlaufenden Gerad­ führung erfolgen könnte. Insbesondere könnte auch das Zylinder­ gehäuse 19 in einer Längsführung an der zweiten Schwinge 16 in Richtung der Pfeile I gleitverschieblich geführt sein.

In jedem Falle läßt sich die Biegewange 3 in Richtung der Pfeile A und B während des Biegevorgangs verstellen, so daß die oben bereits erwähnten Vorteile erreicht werden. Die für die Verstel­ lung erforderlichen Antriebsmotore, beispielsweise das Kolben- Zylinder-Aggregat 18 und der Motor 22, werden vorzugsweise an­ hand eines vorgegebenen Programmes entsprechend der gewünsch­ ten Biegekontur gesteuert. Bei einfachen Schwenkbiegemaschinen ist auch eine Handsteuerung möglich.

Falls lediglich eine Verstellbewegung der Biegewange 3 in Rich­ tung der Pfeile A₁ bis A₄ bzw. I gewünscht wird, also ohne Ver­ stellbarkeit der Biegewange 3 in Richtung der Pfeile B₁ bis B₄, kann die Geradführung in Gestalt des Kolben-Zylinder-Aggregats 18 auch unmittelbar zwischen der ersten Schwinge 14 und der Biegewange 3 vorgesehen werden. Die zweite Schwinge 16 entfällt dann.

Claims (5)

1. Verfahren zum Biegen eines Bleches mit einer Schwenkbiege­ maschine unter Einspannen des Bleches zwischen einer Unter- und einer Oberwange und Verbiegen eines über diese Wangen vorstehenden Blechabschnittes um einen vorgegebenen Schwenk­ winkel mit Hilfe einer an diesem Blechabschnitt angreifen­ den, um eine Schwenkachse verschwenkbaren Biegewange, dadurch gekennzeichnet, daß man die Biegewange während ihrer Verschwenkung gleich­ zeitig in einer ersten Verstellrichtung (A) senkrecht zur Schwenkachse (S) verstellt und hierdurch die Biegewange an einer vorgegebenen Biegekontur entlangsteuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Biegewange so verstellt, daß sich ihr Abstand von der Schwenkachse (S) während des Biegevorgangs vergrößert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Biegewange während ihrer Verschwenkung zusätzlich in einer zweiten Verstellrichtung (B) verstellt, die im wesentlichen senkrecht zu der die erste Verstellrichtung (A) und die Schwenkachse (S) enthaltenden Ebene verläuft.

4. Schwenkbiegemaschine mit Maschinengestell, Unterwange, Oberwange und Biegewange zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biege­ wange (3) an ihren beiden Stirnseiten jeweils in einer senkrecht zur Schwenkachse (S) verlaufenden Führung (18) im wesentlichen geradlinig geführt und diese Führung (18) an einer um die Schwenkachse (S) schwenkbar am Maschinen­ gestell (11) gelagerten, ersten Schwinge (14) angeordnet ist.

5. Schwenkbiegemaschine nach Anspruch 4, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (18) der Biegewange (3) an einer zweiten Schwinge (16) angeordnet ist, die ihrerseits beweglich auf der ersten Schwinge (14) gelagert ist.