Vorrichtung zum Erzeugen von Blechabkantungen durch Biegen

Abstract

 Ausgegangen wird hauptsächlich davon, daß das Werkstück (13) zwischen zwei als Gegenwerkzeuge ausgebildeten Hal­testempeln (11,12) einspannbar ist, eine Schwinge (18) an ihren beiden Maulrändern je eines von zwei Biegewerk­zeugen (24,26) trägt und außer einer Antriebseinrichtung (19) für im wesentlichen horizontale Werkzeugbewegungen eine Antriebseinrichtung (20) für im wesentlichen verti­kale Werkzeugbewegungen vorgesehen ist. Mit geringem Aufwand soll einerseits ein schnelles Umstellen auf das andere Biegewerkzeug ermöglicht und andererseits reich­lich Platz zum Umbiegen weit ausladender Werkstückteile geboten werden.
Deshalb ist die Schwinge (18) in zwei um die Schwingen­achse (23) gesondert verschwenkbare und je eines der bei­den Biegewerkzeuge (24,26) tragende Backen (16,17) schar­nierartig geteilt und an beiden Backen (16,17) je eine Antriebseinrichtung (20,21) für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen angelenkt. Vorzugsweise ist davon die dem oberen Biegewerkzeug (24) zugeordnete Antriebsein­richtung (20) auf den größeren Maximalweg ausgelegt.
Die Biegevorrichtung läßt sich in einem vergrößerten Ein­satzbereich universeller verwenden, da mit ihr breitere Blechabkantungen und letztlich kompliziertere Randprofile gefertigt werden können.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Blechabkantungen durch Biegen bei der das Werkstück zwischen zwei als Gegenwerkzeuge ausgebildeten Haltestem­peln einspannbar ist, außer einem für Abkantungen nach unten bestimmten oberen Biegewerkzeug ein für Abkantun­gen nach oben bestimmtes unteres Biegewerkzeug vorgese­hen ist, eine sich im Querschnitt zum Werkstück hin maul­förmig öffnende Schwinge an ihren beiden Maulrändern je eines der beiden Biegewerkzeuge trägt und an der Schwin­ge außer einer Antriebseinrichtung für im wesentlichen horizontale Werkzeugbewegungen eine Antriebseinrichtung für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen ange­lenkt ist.

[0002] Mit derartigen Vorrichtungen lassen sich im Mehrschritt­verfahren kompliziertere Randprofile in Bleche einformen, ohne beim Wechseln der Biegerichtung innerhalb der Kan­tenfolge das Werkstück wenden zu müssen. Fertigungsbei­spiele sind Kühlschranktüren, Leuchtengehäuse, Verklei­dungselemente für Gebäudewände und Gebäudedecken, Schalt­schrankteile, Stahlmöbelteile und Regalelemente. Durch ein programmiertes Zusammenspiel der Antriebseinrichtung für im wesentlichen horizontale Werkzeugbewegungen mit der Antriebseinrichtung für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen beschreibt die Arbeitsfläche des be­nutzten Biegewerkzeugs eine um den zugehörigen Kalte­stempel herumführende Bahn, was die Werkstückoberfläche schont. Zu unterscheiden sind davon insbesondere Preß­vorrichtungen, bei denen das Blech von einem Stempel in ein Gesenk gedrückt wird und die überstehenden Seiten­teile des Werkstücks unfallträchtig hochschlagen.

[0003] Durch das Dokument EP 0 022 122 B1 ist bereits eine Vor­richtung der eingangs angeführten Gattung bekannt. Die beiden Antriebseinrichtungen dieser bekannten Vorrich­tung zum Erzeugen von Blechabkantungen durch Biegen sind als Kurbeltriebe ausgebildet. In den Kurbeltrieb für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen ist ein Zylin­der eingefügt, der zum Anstellen des jeweils anderen Biegewerkzeugs beim wechseln der Biegerichtung betätigt wird. Ein anderer Zylinder dient dem Verlagern einer An­lenkstelle an einer Antriebsschwinge für den gemeinsamen Antrieb der beiden Kurbeltriebe. Der konstruktive Aufbau der Antriebseinrichtungen und das Programmieren der Bahn­kurve des benutzten Biegewerkzeugs sind dementsprechend kompliziert. Als nachteilig erscheint es außerdem, daß die sich im Querschnitt zum Werkstück hin maulförmig öffnende Schwinge in ihrem Maul keinen Platz zum Umbie­gen ausladenderer Randstreifen von Werkstücken bietet. Andererseits geht stets viel Arbeitszeit verloren, wenn innerhalb einer Kantenfolge die Biegerichtung gewechselt wird und dazu das jeweils andere Biegewerkzeug anzustel­len ist.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegevor­richtung der eingangs angeführten Gattung zu schaffen, die mit geringem Aufwand einerseits ein schnelles Umstel­len auf das andere Biegewerkzeug ermöglicht und anderer­seits reichlich Platz zum Umbiegen weit ausladender Werk­stückteile bietet.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwinge in zwei um die Schwingenachse gesondert ver­schwenkbare und je eines der beiden Biegewerkzeuge tra­gende Backen scharnierartig geteilt ist und an beiden Backen je eine Antriebseinrichtung für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen angelenkt ist.

[0006] Damit läßt sich die Maulweite der Schwinge dem Platz an­passen, den das von den beiden Haltestempeln abstehende Werkstückteil beim Umbiegen benötigt. Bei lediglich klei­nen Blechabkantungen wird die Maulweite der Schwinge ver­ringert, so daß das Anstellen des jeweils anderen Biege­werkzeugs zum Zwecke des Wechselns der Biegerichtung nur wenig Zeit erfordert. Steht das umzubiegende Blech je­doch weit von den als Gegenwerkzeuge ausgebildeten Halte­stempeln ab und ist es womöglich bereits durch wenigstens eine Abkantung zu einem sperrigen Gebilde geformt, so kann die Maulweite der Schwinge entsprechend vergrößert werden. Von den beiden Antriebseinrichtungen für im we­sentlichen vertikale Werkzeugbewegungen wird in der Ar­beitsphase der Biegevorrichtung nur diejenige betätigt, die an dem das zu benutzende Biegewerkzeug tragenden Backen angelenkt ist. Die Antriebseinrichtung für im we­ sentlichen horizontale Werkzeugbewegungen ist dagegen den beiden Backen gemeinsam. Nachdem beim schrittweisen Einformen komplizierterer Randprofile zumeist eine Ab­kantung dominiert und in der Kantenfolge den Abschluß bildet, ist es besonders vorteilhaft, daß sich die bei­den Antriebseinrichtungen für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen auf stark unterschiedliche Maximal­wege auslegen lassen. Mit der Erfindung erzielte Vortei­le bestehen aber insbesondere auch darin, daß breitere Blechabkantungen und letztlich kompliziertere Randpro­file gefertigt werden können und sich die Biegevorrich­tung in einem vergrößerten Einsatzbereich universeller verwenden läßt.

[0007] Ein aufgrund der in den Unteransprüchen angegebenen Er­findungsausgestaltungen bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der teilweise schematischen Zeich­nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ben.

[0008] Die Zeichnung zeigt die Biegevorrichtung am Ende des Biegevorgangs für eine besonders breite Abkantung 10 in einem zwischen dem feststehenden unteren Haltestempel 11 und dem lüftbaren oberen Haltestempel 12 eingespannten Blech 13, nachdem zuvor an demselben Werkstück 13 in der entgegengesetzten Biegerichtung zwei wesentlich schma­lere Abkantungen 14 und 15 gefertigt worden sind. Für die in den oberen Backen 16 und den unteren Backen 17 scharnierartig geteilte Schwinge 18 der Biegevorrichtung sind insgesamt drei Antriebseinrichtungen 19, 20 und 21 vorgesehen, von denen die Antriebseinrichtung 19 über einen Scharnierklotz 22 mit der Schwingenachse 23 verbun­den ist, die Antriebseinrichtung 20 in einem auf der Oberseite des oberen Backens 16 nahe dem oberen Biege­ werkzeug 24 befestigten Lagerblock 25 angelenkt ist und die Antriebseinrichtung 21 in einem auf der Unterseite des unteren Backens 17 nahe dem unteren Biegewerkzeug 26 befestigten Lagerblock 27 angelenkt ist. Dadurch, daß die drei Antriebseinrichtungen 19, 20 und 21 aus am Vor­richtungsgestell 28 schwenkbar gelagerten Hydraulikzylin­dern bestehen, erhält die Biegevorrichtung eine hohe Lei­stungskraft, eine große Flexibilität in der Steuerung der Bewegungsabläufe und einen einfachen konstruktiven Aufbau. Einen weiteren Beitrag hierzu liefert der Um­stand, daß die von der Antriebseinrichtung 19 für im we­sentlichen horizontale Werkzeugbewegungen mitnehmbare Schwingenachse 23 in schwenkbaren Stützlaschen 29 gela­gert ist. Infolge der mit ihren unteren Enden am Vorrich­tungsgestell 28 ihrerseits schwenkbar gelagerten Stütz­laschen 29 wird die Schwingenachse 23 auf einem von der Horizontalen abweichenden Kreisbogen geführt.

[0009] Mit Rücksicht auf die Fertigung von besonders weit aus­ladenden Randprofilen, die eine dominierende Abkantung 10 aufweisen, sind die beiden Antriebseinrichtungen 20 und 21 für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen auf stark unterschiedliche Maximalwege ausgelegt. Da von den beiden Haltestempeln 11 und 12 nur der obere Kalte­stempel 12 lüftbar ist, ist der größere Maximalweg dem oberen Biegewerkzeug 24 zugeordnet. Zur Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus der Biegevorrichtung sind dazu als am oberen Backen 16 angelenkte Antriebseinrichtung 20 zwei koaxial aneinandergereihte Hydraulikzylinder vor­gesehen, von denen der eine Hydraulikzylinder dem Ar­beitsbereich des oberen Biegewerkzeugs 24 und der andere Hydraulikzylinder der individuellen Platzbemessung für die vom unteren Biegewerkzeug 26 erzeugte Abkantung 10 des Werkstücks 13 zugeordnet ist. In der Zeichnung ist der Platzbedarf des aus den Abkantungen 10, 14 und 15 be­stehenden Randprofils durch die kreisbogenförmige Hüll­kurve 30 veranschaulicht.

[0010] Eine andere die Fertigung besonders weit ausladender Randprofile fördernde Ausgestaltung der Biegevorrichtung besteht darin, daß die Lüftungshöhe des oberen Halte­stempels 12 etwa dem Maximalweg des oberen Biegewerk­zeugs 24 entspricht. Um das zwischenzeitliche Anheben des oberen Haltestempels 12 zum Zwecke des Zeitgewinns auf die jeweilige Bedarfshöhe zu beschränken, ist ein am Vorrichtungsgestell 28 fest abgestützter Hydraulikzylin­der 31 vorgesehen, dessen Kolbenstange 32 am unteren Ende durch eine koaxiale Senkschraube 33 mit der dem Ky­draulikzylinder 31 einen Eintauchraum 34 bietenden und ihrerseits den Haltestempel 12 tragenden Oberwange 35 verbunden ist. Der Haltestempel 12 ist als auswechselba­res Gegenwerkzeug ausgebildet und in der Oberwange 35 durch einen sich in beider Längsrichtung erstreckenden Gleitstein 36 gegen ein Herausfallen gesichert. Der eben­falls als auswechselbares Gegenwerkzeug ausgebildete un­tere Haltestempel 11 ist auf der sich am Vorrichtungs­gestell 28 fest abstützenden Unterwange 37 festgelegt. Auch die beiden Biegewerkzeuge 24 und 26 sind zur Ände­rung von Länge und Querschnittsfläche je für sich aus­wechselbar. Sie werden an das freie Stirnende der beiden gesondert verschwenkbaren Backen 16 und 17 durch eine Paßform gesichert angeschraubt.

[0011] In Anpassung an den größeren Maximalweg des oberen Bie­gewerkzeugs 24 ist schließlich noch dafür gesorgt, daß die Maultiefe der Schwinge 18 etwa dem Maximalweg des oberen Biegewerkzeugs 24 entspricht. Da die einander zu­gekehrten Innenflächen der beiden Backen 16 und 17 in einer der gegenseitigen Berührung der beiden Biegewerk­zeuge 24 und 26 nahen Stellung zueinander parallel ver­laufen, können die vor dem Biegen zum Anstellen der Bie­gewerkzeuge 24 und 26 benötigten Zeiten äußerst klein gehalten werden, solange das schrittweise zu fertigende Randprofil keine größere Höhe erreicht. Andererseits liegt die Bedeutung der beschriebenen Biegevorrichtung aber gerade auch in dem Freiraum zur Fertigung besonders hoch aufragender Randprofile. Dieser Freiraum wird je­doch nur im Bedarfsfall geboten. Die beiden Backen 16 und 17 bilden dann mit ihren einander zugekehrten Innen­flächen einen beträchtlichen Öffnungswinkel, wobei der Einfluß der Antriebseinrichtung 20 den Einfluß der An­triebseinrichtung 21 übertrifft.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Erzeugen von Blechabkantungen durch Biegen, bei der das Werkstück (13) zwischen zwei als Gegenwerkzeuge ausgebildeten Haltestempeln (11,12) einspannbar ist, außer einem für Abkantungen nach un­ten bestimmten oberen Biegewerkzeug (24) ein für Ab­kantungen nach oben bestimmtes unteres Biegewerkzeug (26) vorgesehen ist, eine sich im Querschnitt zum Werkstück (13) hin maulförmig öffnende Schwinge (18) an ihren beiden Maulrändern je eines der beiden Bie­gewerkzeuge (24,26) trägt und an der Schwinge (18) außer einer Antriebseinrichtung (19) für im wesent­lichen horizontale Werkzeugbewegungen eine Antriebs­einrichtung (20) für im wesentlichen vertikale Werk­zeugbewegungen angelenkt ist, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Schwinge (18) in zwei um die Schwingenachse (23) gesondert verschwenkbare und je eines der beiden Biegewerkzeuge (24,26) tragende Backen (16,17) scharnierartig geteilt ist und an bei­den Backen (16,17) je eine Antriebseinrichtung (20,21) für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen an­gelenkt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Antriebseinrichtung (19) für im we­sentlichen horizontale Werkzeugbewegungen mitnehmbare Schwingenachse (23) in schwenkbaren Stützlaschen (29) gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die beiden Antriebseinrichtungen (20,21) für im wesentlichen vertikale Werkzeugbewegungen auf stark unterschiedliche Maximalwege ausgelegt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Maximalweg dem oberen Biegewerkzeug (24) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungshöhe des oberen Haltestempels (12) etwa dem Maximalweg des oberen Biegewerkzeugs (24) entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Maultiefe der Schwinge (18) etwa dem Maximalweg des oberen Biegewerkzeugs (24) ent­spricht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Innen­flächen der beiden Backen (16,17) in einer der gegen­seitigen Berührung der beiden Biegewerkzeuge (24,26) nahen Stellung zueinander parallel verlaufen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Antriebseinrichtungen (19,20,21) aus am Vorrichtungsgestell (28) schwenkbar gelagerten Hydraulikzylindern bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als am oberen Backen (16) angelenkte Antriebsein­richtung (20) zwei koaxial aneinandergereihte Hydrau­likzylinder vorgesehen sind, von denen der eine Hy­draulikzylinder dem Arbeitsbereich des oberen Biege­werkzeugs (24) und der andere Hydraulikzylinder der individuellen Platzbemessung für die vom unteren Bie­gewerkzeug (26) erzeugte Abkantung (10) des Werkstücks (13) zugeordnet ist.

Zeichnung