Biegemaschine

Abstract

 Bei einer Biegemaschine für Draht- oder Bandmaterial, mit einem eine Arbeitsfläche (2) aufweisenden Maschinenkörper (1), an dem wenigstens eine Ebene und hinterschnittene Führungsbahn (F1 bis F3) für Arbeitsschlitten (S1 bis S4) angeordnet ist, die entlang der Führungsbahn zumindest zwischen Arbeitspositionen mittels eines, gegebenenfalls ferngesteuerten, Verschiebeantriebs (7) verschiebbar und in der jeweiligen Arbeitsposition an der Führungsbahn festlegbar sind, wobei jeder Arbeitsschlitten (S1 bis S4) einen etwa senkrecht zur Führungsbahn liegende Arbeitsachse (A1 bis A4) definiert und einen mittels eines Arbeitsantriebs (5) in der Arbeitsachse (3) bewegbaren Werkzeugträger (6) aufweist, ist wenigstens eine Führungsbahn (FG1, F2, F3) in der Führungsebene (E) bogenförmig gekrümmt, wobei die Krümmung vorzugsweise einem Kreisbogen (K) folgt und die konkave Seite der Krümmung einer Materialdurchgangsachse (3) zugewandt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

[0002] Bei einer aus DE-PS 35 23 828 bekannten Biegemaschine sind die beiderseits der Materialdurchgangsachse angeordneten Führungsbahnen für die Arbeitsschlitten ebene und geradlinige Prismenleisten, die am Maschinenkörper befestigt sind und parallel zur Materialdurchgangsachse liegen. Die Arbeitsschlitten werden geradlinig zwischen den Arbeitspositionen verschoben und wieder festgelegt. Zwar sind die Rüstzeiten für das Einjustieren der Arbeitsschlitten in dieser Biegemaschine vorteilhaft kurz; jedoch können die an den Werkzeugträgern angeordneten Werkzeuge nicht so nahe zueinander gesetzt werden, wie es für bestimmte Biegeprogramme wünschenswert wäre. Der in Führungsrichtung notwendige Abstand zwischen den Werkzeugen richtet sich nämlich nach der Breite der Arbeitsschlitten.

[0003] Das gleiche Problem tritt bei einer aus der DE-PS 40 21 346 bekannten Biegemaschine auf, bei der durch einen computergesteuerten Verschiebeantrieb zwar die Rüstzeiten noch weiter verkürzt und die Präzision der Justierung der Arbeitsschlitten verbessert werden. Selbst bei extrem schlanken Arbeitsschlitten richtet sich der Querabstand zwischen benachbarten Werkzeugen aber nach der Breite der Arbeitsschlitten.

[0004] Bei beiden, vorerwähnten Biegemaschinen ist ferner ein hoher technischer Aufwand zu treiben, um beim Biegen des Draht- oder Bandmaterials in in etwa zur Durchgangsachse des Materials senkrechter Richtung überbiegen zu können. Wegen der zur Material-Durchgangsachse senkrecht liegenden Arbeitsachsen der Arbeitsschlitten lassen sich nämlich keine schräg zur Materialdurchgangsachse gerichteten Biegebewegungskomponenten erzeugen.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegemaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der trotz kurzer Rüstzeiten für das Einjustieren der Arbeitsschlitten von der Breite der Arbeitsschlitten unabhängig kurze Querabstände zwischen benachbarten Werkzeugen und oder zur Materialdurchgangsachse schräge Bewegungsrichtungen der Werkzeuge, z.B. zum Überbiegen, möglich sind.

[0006] Die gestellte Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

[0007] Dank der Krümmung der Führungsbahn hängt der kleinstmögliche Abstand zwischen den Werkzeugen benachbarter Arbeitsschlitten nicht mehr von der Breite der Arbeitsschlitten ab. Ferner lassen sich mit den Werkzeugträgern bzw. Werkzeugen zum Überbiegen schräge Bewegungskomponenten realisieren. Diese Vorteile werden mit einer optimal kurzen Rüstzeit erreicht, weil die Arbeitsschlitten zwischen den Arbeitspositionen und gegebenenfalls einer Parkposition kontinuierlich und rasch mittels des Verschiebeantriebs verstellbar sind, und zwar unabhängig davon, ob ein Wechsel der Arbeitsposition nur einen Hub von wenigen Zehntel Millimetern oder einen beträchtlichen Hub erfordert. Bei entsprechender Auslegung der Krümmung kann jeder Arbeitsschlitten ein und dieselbe Biegestelle entlang der Materialdurchgangsachse von mehreren Arbeitspositionen auf der Führungsbahn bedienen, so daß die jeweils gewünschte, z.B. für das Überbiegen gebrauchte, Bewegungskomponente einmal von der einen oder von der anderen Seite schräg zur Materialdurchgangsachse möglich ist.

[0008] Es ist zwar von sogenannten Zentralrad-Biegemaschinen bekannt, einen kreisförmigen Träger für Arbeitsschlitten vorzusehen, der in Umfangsrichtung verteilt vorgegebene Halterungen für Arbeitsschlitten aufweist. Jedoch muß jeder Arbeitsschlitten bei Änderung der Arbeitsposition vom Träger abgenommen und in der neuen Position wieder aufgesteckt werden.

[0009] Besonders zweckmäßig ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 2, weil jeder Arbeitsschlitten mit seiner Arbeitsachse radial zur Mitte des Kreises ausgerichtet ist.

[0010] Vorteilhaft ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch 3, weil die Arbeitsschlitten an beiden Seiten der Materialdurchgangsachse so einjustierbar sind, daß die Werkzeuge möglichst nahe aneinander arbeiten und/oder schräge Bewegungskomponenten möglich sind. Die Führungsebene kann parallel zur Arbeitsfläche sein, wobei die Führungsebene einer Führungsbahn durchaus höher oder tiefer - bezogen auf die Arbeitsfläche - liegen kann als die Führungsebene einer anderen Führungsbahn.

[0011] Die Ausführungsform gemäß Anspruch 4 ist insbesondere im Hinblick auf möglichst nahe aneinanderzusetzende Werkzeuge vorteilhaft.

[0012] Um mehrere Biegestationen einfach bedienen zu können, ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 5 vorteilhaft.

[0013] Der Kreisradius läßt sich verhältnismäßig groß wählen, so daß nur eine schwache Krümmung der Führungsbahn entsteht. Trotzdem lassen sich die Werkzeuge näher und mit schrägen Bewegungskomponenten aneinandersetzen als es durch die Breite der Arbeitsschlitten vorgegeben ist.

[0014] Die Ausführungsform gemäß Anspruch 6 ist vor allem dann zweckmäßig, wenn mehrere Biegewerkzeuge sehr eng beieinander und lokal konzentriert zu arbeiten haben.

[0015] Für einen ungehinderten Materialdurchgang ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 7 vorteilhaft.

[0016] Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 8 werden diejenigen Arbeitsschlitten, deren Werkzeuge eng beieinander oder mit schrägen Komponenten arbeiten sollen, auf der gekrümmten Führungsbahn angeordnet, während andere Arbeitsschlitten, bei deren Werkzeugen es auf die vorerwähnten Anforderungen nicht ankommt, auf die geradlinige Führungsbann gesetzt werden.

[0017] Herstellungstechnisch einfach und standfest ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 9. Es ergibt sich trotz der gekrümmten Führungsbahn ein einwandfreier und hochbelastbarer Sitz jedes Arbeitsschlittens. Ferner lassen sich die Arbeitsschlitten leichtgängig verschieben.

[0018] Funktionell einfach und betriebssicher ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 10. Zum Verstellen eines Arbeitsschlittens, entweder um ihn in eine neue Arbeitsposition oder in eine Parkposition zu bringen, wird er mit dem Transportelement gekuppelt und bei Erreichen der gewünschten Position wieder abgekuppelt.

[0019] Die Ausführungsform gemäß Anspruch 11 ist vorteilhaft, weil der Arbeitsantrieb des Arbeitsschlittens gleichzeitig zum Kuppeln und Entkuppeln benutzt wird. Auch die Ausführungsform gemäß Anspruch 12 ist baulich einfach, weil der Werkzeugträger eine duale Funktion übernimmt, und den Arbeitsschlitten mit dem Transportelement kuppelt.

[0020] Die Ausführungsform gemäß Anspruch 13 ist vorteilhaft, weil der Arbeitsantrieb auch die Klemmvorrichtung bedient, so daß sowohl zum Kuppeln als auch zum Klemmen keine zusätzlichen Hilfsantriebe benötigt werden. Zweckmäßigerweise wird das System so ausgelegt, daß die Arbeitsantriebe zusätzliche Hubstrecken bedienen, die beim normalen Arbeiten der Werkzeugträger nicht benutzt werden, so daß sich keine Überlappung zwischen der Arbeitsfunktion und der Transport- bzw. Klemmfunktion ergibt.

[0021] Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigt:

Figur 1

eine schematische Frontansicht einer Biegemaschine,

Figur 2

eine Seitenansicht, und

Figur 3

einen Schnitt in der Ebene III-III von Figur 1.

[0022] Eine Biegemaschine B gemäß den Figuren 1 und 2 besitzt einen Maschinenkörper 1, der eine stehende Arbeitsfläche 2 definiert. Der Maschinenkörper 1 sitzt auf einem Fundament 14. Mit der Biegemaschine B wird drahtoder bandförmiges Material gebogen, das vor der Arbeitsfläche 2 entlang einer Materialdurchgangsachse 3 horizontal gefördert wird. Auf dem Maschinenkörper 1 sind ebene Führungsbahnen F1 bis F3 angebracht, die aus Abschnitten eines Prismen-, eines Schwalbenschwanz- oder eines T-Profils 12 bestehen. Die Führungsbahn F1 ist in der Führungsebene E (Fig.3) bzw. parallel zur Arbeitsfläche 2 mit einer Bogenkrümmung K ausgebildet, vorzugsweise einer Kreisbogenkrümmung, deren Kreismitte relativ weit unterhalb der Materialdurchgangsachse 3 liegt. Auf der Führungsbahn F1 sind mehrere, z.B. zwei, Arbeitsschlitten S1 und S2 verschiebbar geführt. Jeder Arbeitsschlitten definiert eine Arbeitsachse A1, A2, die in etwa senkrecht zu einer Tangente an die Krümmung der Fuhrungsbahn F1 in der Arbeitsposition des Arbeitsschlittens S1, S2 und zudem in etwa parallel zur Arbeitsfläche 2 bzw. zur Führungsebene liegt.

[0023] Die Arbeitsschlitten S1, S2 sind im wesentlichen einander gleich, so daß nur der Arbeitsschlitten S1 erläutert wird. Dieser weist ein auf der Führungsbahn F1 geführtes Gehäuse 4 und einen Arbeitsantrieb 5 für ein in der Arbeitsachse A1 bewegbaren Werkzeugträger 6 auf, an dem (siehe Figur 2) ein Werkzeug 13 angebracht ist, mit dem das Draht- oder bandförmige Material bearbeitet wird, z.B. durch Biegen, Schneiden, Stanzen u.dgl..

[0024] Unterhalb der Materialdurchgangsachse 3 ist in Fig.1 eine geradlinige Führungsbahn F2' angedeutet, die einen weiteren Arbeitsschlitten S3 mit seiner Arbeitsachse A3 verschiebbar lagert. Strichliert ist angedeutet, daß anstelle der geradlinigen Führungshahn F2' auch eine gekrümmte Führungsbahn F2 vorgesehen sein kann, die wie die Führungsbahn F1 mit der konkaven Seite ihrer Krümmung K der Materialdurchgangsachse 3 zugewandt ist.

[0025] Rechts von den Führungsbahnen F1, F2 bzw. F2' ist eine in etwa senkrecht zur Materialdurchgangsachse 3 liegende, geradinige Führungsbahn F3' (in ausgezogenen Linien) gezeigt, die einen weiteren Arbeitsschlitten S4 mit der Arbeitsachse A4 trägt. Anstelle der geradlinigen Führungsbahn F3' könnte auch eine gekrümmte Führungsbahn F3 vorgesehen sein (strichliert angedeutet).

[0026] Die Führungsbahnen F1, F2, F3 können mit ihrer konvexen Krümmungsseite zur Materialdurchgangsachse 3 weisen. Es ist ferner möglich, eine Führungsbahn mit ihrer konvexen Seite und die andere mit ihrer konkaven Seite zur Materialdurchgangsachse 3 auszurichten. Jede Führungsbahn F1 und F2 muß nicht notwendigerweise annähernd parallel zur Materialdurchgangsachse 3 liegen, sondern könnte auch in der Zeichnungsebene zur einen oder anderen Seite verdreht sein, so daß ihr eines Ende näher bei der Materialdurchgangsachse liegt als ihr anderes Ende.

[0027] In Figur 2 ist ein mittlerer Durchbruch 1a im Maschinenkörper 1 angedeutet, hinter dem eine weitere ebene und geradlinige Führungsbahn F4 für weitere Arbeitsschlitten S5 (Arbeitsachse A5) angebracht ist. Die Werkzeuge der auf der Führungsbahn F4 verschiebbaren Arbeitsschlitten arbeiten von der Rückseite des Maschinenkörpers 1 her mit den Werkzeugen 13 der vorne arbeitenden Arbeitsschlitten S1 bis S4 zusammen.

[0028] Die in Figur 1 angedeuteten Führungsbahnen F1, F2 und F3 könnten auch zu einem Vollkreis miteinander verbunden sein, der ggf. dort unterbrochen ist, wo die Materialdurchgangsachse 3 hindurchgeht. Alle Führungsbahnen haben dann den gleichen Krümmungsradius.

[0029] In der Führungsbahn F1 ist (wie ohne Darstellung auch bei den anderen Führungsbahnen) ein Verschiebeantrieb 7 für die Arbeitsschlitten S1, S2 vorgesehen, der einen Antrieb 9 und ein Transportelement 8 aufweist, das bei deutlicher Krümmung K zweckmäßigerweise entlang der Krümmung, hingegen bei sehr flacher Krümmung auch geradlinig bewegt werden könnte. Wie beim Arbeitsschlitten S1 angedeutet ist, besitzt dieser eine Kupplung 11, mit der er sich zwecks Verstellung) wahlweise mit dem Antriebselement 8 kuppeln läßt, und eine Klemmvorrichtung 10, mit der er in der jeweiligen Arbeitsposition oder auch in einer Parkposition auf der Führungsbahn F1 festgeklemmt und verriegelt wird. Zur Betätigung der Kupplung 11 und der Klemmvorrichtung 10 können eigene, fernsteuerbare Antriebe vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise wird aber der Arbeitsantrieb 5 und ggf. auch der Werkzeugträger 6 für diese Funktion mit herangezogen, wie anhand der Figur 3 erläutert wird.

[0030] In Figur 3 ist der Profilabschnitt 12 (Schwalbenschwanzprofil) auf der Arbeitsfläche 2 des Maschinenkörpers 1 befestigt, z.B. festgeschraubt. Seine Oberseite definiert die Führungsebene E für den Arbeitsschlitten S1, wobei die Krümmung K der Führungsbahn F1 in der Führungsebene E liegt.

[0031] Im Gehäuse 4 des Arbeitsschlittens S1 ist in einem die Arbeitsachse A1 definierenden Längsschacht 15 der Werkzeugträger 6 z.B. verschiebbar geführt. Im Arbeitsantrieb 5, der am Gehäuse 4 befestigt ist, befindet sich z.B. ein Hydraulik- oder Pneumatikkolben 25, der mit dem Werkzeugträger 6 gekoppelt ist und diesen hin- und her verschiebt. Das Transportelement 8 ist beispielsweise eine Gliederkette oder ein Zahnriemen oder ein anderes, entlang einer gekrümmten Bahn bewegbares Element, das sich in einer bogenförmig verlaufenden Nut 17 im Profilabschnitt 12 bewegt. Am Transportelement 16 ist ein Mitnehmer 18 mit einer Kupplungsvertiefung (strichliert angedeutet) angebracht, der in eine unterseitige Ausnehmung des Gehäuses 4 quer zu dessen Längsrichtung einfahrbar ist.

[0032] Der Mitnehmer 18 ist Teil der Kupplung 11. Am Werkzeugträger 6 ist unterseitig eine Nase 19 als Gegenkupplungselement vorgesehen, die sich in die Kupplungsvertiefung des Mitnehmers 18 einfahren läßt und den Arbeitsschlitten S1 mit dem Transportelement 16 kuppelt. Zu diesem Zweck wird der Werkzeugträger 6 mittels des Kolbens 25 über den eigentlichen Arbeitshub des Werkzeuges 13 hinaus zurückverstellt.

[0033] Die Klemmvorrichtung 10 ist im rückwärtigen Teil des Gehäuses 4 des Arbeitsschlittens S1 untergebracht. Eine durch eine Feder 21 gegen eine Gegenfläche des Profilabschnittes 12 vorgespannte Klemmbacke 20 trägt oberseitig einen Vorsprung 23, der im Bewegungsweg einer Nase 24 an der Unterseite des Werkzeugträgers 6 liegt. Wird - wie erwähnt - zum Kuppeln des Arbeitsschlittens S1 mit dem Transportelement 8 der Werkzeugträger 6 über den Arbeitshub des Werkzeugs 13 hinaus nach rückwärts bewegt, dann wird über die Nase 24 die Klemmbacke 20 von der Gegenfläche 22 abgehoben, während die Nase 19 in die Kupplungsvertiefung des Mitnehmers 18 eintritt. Durch Antreiben des Transportelementes 8 über den Antrieb 7 (Figur 1) läßt sich der Arbeitsschlitten S1 entlang der Führungsbahn F1 verstellen. Ist die neue Arbeitsposition erreicht, dann werden die Nasen 19, 24 mit dem Werkzeugträger 6 durch den Kolben 25 wieder in der Gegenrichtung verstellt, wobei zunächst die Klemmbacke 20 wieder zur Anlage an der Gegenfläche 22 kommt und dann die Nase 19 aus der Kupplungsvertiefung des Mitnehmers 18 heraustritt. Der Arbeitsschlitten S ist in der neuen Arbeitsposition verriegelt. Der Mitnehmer 18 kann zu einem anderen Arbeitsschlitten bewegt werden.

[0034] In Figur 3 ist als Alternative für den Verschiebeantrieb mit dem Transportelement 8 im Profilabschnitt 12 ein Transportelement 27 in einer der Krümmung K folgenden oder gegebenenfalls auch geraden Nut 26 in der Arbeitsfläche 1 gezeigt. Das Transportelement 27 ist beispielsweise ein gekrümmter oder gerader Stab, der an einer Längsseite oder an einer Unterseite bzw. Oberseite eine Verzahnung 28 trägt, die mit einem nicht gezeigten Ritzel des Verschiebeantriebs 7 zusammenarbeitet. An der Oberseite des Transportelementes 27 ist ein Zapfen 29 angedeutet, der entweder auf die vorerwähnte Weise mit dem Arbeitsschlitten S1 oder mittels einer anderen, nicht dargestellten Hilfsvorrichtung mit dem Arbeitsschlitten S1 kuppelbar ist, um den Arbeitsschlitten S1 auf der Führungsbahn F1 zu verstellen. Es wäre auch denkbar, am Arbeitsschlitten S1 einen eigenen und getrennt vom Arbeitsantrieb 5 ansteuerbaren Antrieb vorzusehen, der mit der Arbeitsfläche 1 und/oder der Führungsbahn F1 zusammenarbeitet (z.B. Ritzel mit Zahnprofil), um den Arbeitsschlitten S1 verstellen zu können.

Ansprüche

1. Biegemaschine für Draht- oder Bandmaterial, mit einem eine Arbeitsfläche aufweisenden Maschinenkörper, an dem wenigstens eine in einer Führungsebene liegende, hinterschnittene Führungsbahn für Arbeitsschlitten angeordnet ist, die entlang der Führungsbahn zumindest zwischen Arbeitspositionen mittels eines, ggf. ferngesteuerten, Verschiebeantriebs verschiebbar und in der jeweiligen Arbeitsposition an der Führungsbahn festlegbar sind, wobei jeder Arbeitsschlitten eine in etwa senkrecht zur Führungsbahn liegende Arbeitsachse definiert und einen in der Arbeitsachse mittels eines Arbeitsantriebs bewegbaren Werkzeugträger aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens eine senkrecht in der Führungsebene (E) bogenförmig gekrümmte Führungsbahn (F1, F2, F3).

2. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Führungsbahn (F1 bis F3) einem Kreisbogen (K) folgt.

3. Biegemaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits einer in etwa zur Arbeitsfläche (2) parallelen Material-Durchgangsachse (3) je eine gekrümmte Führungsbahn (F1, F2) in der Führungsebene (E) vorgesehen ist.

4. Biegemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Führungsbahnen (F1, F2) zumindest eine mit der konkaven Seite ihrer Krümmung (K) zur Materialdurchgangsachse (3) weist.

5. Biegemaschine nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreiszentum (X) der Kreisbogen-Krümmung (K) einer mit der konkaven Seite ihrer Krümmung der Materialdurchgangsachse (3) zugewandten Führungsbahn (F1, F2) an der der Führungsbahn (F1, F2) gegenüberliegenden Seite der Materialdurchgangsachse (3) liegt.

6. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn ein geschlossener Vollkreis ist.

7. Biegemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsbahnen (F1, F2) einen im Bereich der Materialdurchgangsachse (3), vorzugsweise zweimal, unterbrochenen Kreis definieren.

8. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Maschinenkörper (1) zusätzlich zu wenigstens einer gekrümmten Führungsbahn (F1) wenigstens eine geradlinige Führungsbahn (F2', F3') vorgesehen ist.

9. Biegemaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Führungsbahn (F1, F2, F3) wie auch die geradlinige Führungsbahn (F2', F3') ein ebener Prismenprofil-, ein Schwalbenschwanzprofil- oder ein T-Profil-Abschnitt (12) ist.

10. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeantrieb (7) ein im Profil (12) der Führungsbahn (F1, F2, F3) und/oder im Maschinenkörper (1) im wesentlichen entlang der Krümmung (K) der Führungsbahn bewegbares Transportelement (8, 16, 27), aufweist, mit dem jeder auf der Führungsbahn angeordnete Arbeitsschlitten (S1, S2) wahlweise kuppelbar ist.

11. Biegemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsschlitten (S1, S2) eine wahlweise betätigbare Kupplung (11) aufweist, die, vorzugsweise, vom Arbeitsantrieb (5) des Werkzeugträgers (6) betätigbar ist.

12. Biegemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (6) als Kuppelelement (19) zur Verbindung des Arbeitsschlittens (S1) mit dem Transportelement (8, 16) ausgebildet ist.

13. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitsschlitten (S1) eine wahlweise betätigbare Klemmvorrichtung (10) zum Festlegen des Arbeitsschlittens (S1) an der Führungsbahn (F1) vorgesehen ist, und daß die Klemmvorrichtung (10), vorzugsweise, mittels des Arbeitsantriebs (5) des Werkzeugträgers (6), direkt oder indirekt betätigbar ist.

Zeichnung