-
Die
Erfindung betrifft eine Biegemaschine zum Biegen von Flachmaterial,
umfassend ein Maschinengestell, eine Oberwange und eine Unterwange,
zwischen denen das Flachmaterial zum Biegen einspannbar ist, sowie
eine um eine geometrische Achse gegenüber der Oberwange und der Unterwange
schwenkbare und ein Biegewerkzeug tragende Biegewange.
-
Derartige
Biegemaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen
wird die Biegewange endseitig fixiert, so dass sich, insbesondere bei
großer
Ausdehnung der Biegewange in Längsrichtung
aufgrund der hohen Kräfte
beim Biegen des Flachmaterials eine Durchbiegung der Biegewange einstellt,
die maximal in einem mittigen Bereich der Biegewange ist. Diese
Durchbiegung wird üblicherweise
durch Bombierung des Biegwerkzeugs, das heißt eine Gegenbiegung des Biegewerkzeugs,
kompensiert, um zu erreichen, dass das Biegwerkzeug eine möglichst
geringe Abweichung von einer geraden Linie aufweist, da jede Abweichung
des Biegewerkzeugs von der geraden Linie das Biegeergebnis beim
Flachmaterial negativ beeinflusst, insbesondere dazu führt, dass
der durch die Biegewange und das Biegewerkzeug umgebogene Schenkel
des Flachmaterials von einer ebenen Form abweicht und außerdem auch
die entstehende Biegekante eine Durchbiegung aufweist.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegemaschine der gattungsgemäßen Art
derart zu verbessern, dass das von der Biegewange gestützte Biegewerkzeug
bei auf dieses einwirkenden Kräften
beim Biegen möglichst
geringe Abweichungen von einer geraden Linie zeigt.
-
Diese
Aufgabe wird bei einer Biegemaschine der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Biegewange eine sich mindestens über die gesamte Biegewangenlänge erstreckende
Stützwange
sowie eine das Biegewerkzeug tragende Werkzeugträgerwange aufweist, dass die Werkzeugträgerwange
ständig über zwei
Stützlager an
der Stützwange
abgestützt
ist und dass die Stützlager
einen geringeren Abstand voneinander aufweisen als Endseiten der
Werkzeugträgerwange.
-
Das
erfindungsgemäße Konzept
ermöglicht durch
das Vorsehen der Stützwange
und das Abstützen
der Werkzeugträgerwange über zwei
Stützlager an
der Stützwange,
die Werkzeugträgerwange
statisch günstiger
abzustützen,
so dass deren Abweichung von einer geraden Linie und somit auch
die Abweichung des von dieser getragenen Biegewerkzeugs von einer
geraden Linie geringer wird als bei einer endseitig abgestützten Werkzeugträgerwange.
-
Besonders
günstig
ist es dabei, wenn die Werkzeugträgerwange jeweils mit ihren
zwischen der jeweiligen Endseite und dem jeweiligen Stützlager angeordneten
Endbereichen mindestens im unbelasteten Zustand relativ zur Stützwange
in zur Breitenrichtung parallelen Richtung abstützungsfrei verläuft.
-
Diese
Lösung
hat den Vorteil, dass damit die Werkzeugträgerwange die Möglichkeit
hat, sich im Bereich der Endbereiche zu deformieren und dadurch
in der Werkzeugträgerwange
eine Spannung aufzubauen, die eine Deformation der Werkzeugträgerwange
auf einer dem Endbereich gegenüberliegenden
Seite des jeweiligen Stützlagers
reduziert.
-
Um
insbesondere bei ungleicher Belastung der Werkzeugträgerwange
die Deformation der Endbereiche zu begrenzen, ist vorzugsweise vorgesehen,
dass die Werkzeugträgerwange
an den Endbereichen bei Erreichen einer vorgebbaren Durchbiegung
in Richtung der Stützwange
durch Biegebegrenzungselemente abstützbar ist.
-
Der
dieser Lösung
zugrundeliegende Gedanke sieht vor, eine Durchbiegung der Werkzeugträgerwange
in den Endbereichen zwar zuzulassen, jedoch diese zu begrenzen,
da im Bereich der Endbereiche in einfacher Weise eine Begrenzung über Biegebegrenzungselemente
auf der Stützwange
möglich
ist, da sich die Stützwange
selbst in den den Endbereichen zugewandten Bereichen kaum deformiert.
-
Darüber hinaus
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, dass die Werkzeugträgerwange
mit einem zwischen den Stützlagern
liegenden Mittenbereich relativ zur Stützwange in zur Breitenrichtung
der Biegewange parallelen Richtungen abstützungsfrei verläuft.
-
Da
der Mittenbereich zwischen den Stützlagern aufgrund des relativ
geringen Abstandes zwischen den Stützlagern eine wesentlich geringere Längsausdehnung
aufweist als die Biegewange, ist bei der erfindungsgemäßen Lösung jedoch
in dem Mittenbereich die Durchbiegung weit geringer als bei konventionellen
Biegewangen.
-
Insbesondere
sieht eine günstige
Lösung vor,
dass die Werkzeugträgerwange
sich mit einem zwischen den Stützlagern
erstreckenden Mittenbereich und den beiderseits des Mittenbereichs
zwischen den Stützlagern
und den Endseiten liegenden Endbereichen bei einer Einwirkung einer
Biegekraft relativ zur Stützwange
in Richtungen parallel zur Breitenrichtung deformierend bewegbar
angeordnet ist.
-
Dabei
kann die Deformation grundsätzlich sowohl
in einer Bewegung der jeweiligen Bereiche von der Stützwange
weg oder in Richtung der Stützwange
erfolgen.
-
Eine
günstige
Lösung
sieht vor, dass die Werkzeugträgerwange
bei Einwirkung einer Biegekraft durch Deformation sowohl mit den
Endbereichen als auch dem Mittenbereich in zur Breitenrichtung parallelen
Richtungen relativ zur Stützwange und
auf diese zu bewegbar ist, das heißt, dass die Werkzeugträgerwange
sich bei Einwirkung einer Biegekraft jeweils beiderseits der Stützlager
in Richtung der Stützwange
deformiert, wobei diese Deformationen eine Abweichung von einer
geraden Linie bewirken, die jedoch weit geringer, vorzugsweise um
einen Faktor von mehr als 10 geringer als bei konventionellen Biegewangen
ist.
-
Hinsichtlich
des Abstandes der Stützlager wurden
im Zusammenhang mit den bisherigen Ausführungsbeispielen keine näheren Angaben
gemacht.
-
Die
Stützlager
sind vorzugsweise so angeordnet, dass bei konstanter Einwirkung
einer Biegekraft über
die gesamte Längsausdehnung
der Werkzeugträgerwange
eine maximale Durchbiegung der Endbereiche ungefähr in der Größenordnung
einer maximalen Durchbiegung des Mittenbereichs liegt.
-
Vorzugsweise
ist bei konstanter Einwirkung einer Biegekraft über die gesamte Längsausdehnung der
Werkzeugträgerwange
die maximale Durchbiegung der Endbereiche in derselben Größenordnung wie
die maximale Durchbiegung des Mittenbereichs. Insbesondere ist eine
der maximalen Durchbiegungen maximal doppelt so groß wie die
anderen der maximalen Durchbiegungen.
-
Derartige
Verhältnisse
lassen sich insbesondere dann erreichen, wenn der Abstand der Stützlager
im Bereich von ungefähr
30% bis ungefähr
70% des Abstandes der Endseiten liegt.
-
Noch
besser ist es, wenn der Abstand der Stützlager im Bereich von ungefähr 40% bis
ungefähr 60%
des Abstandes der Endseiten beträgt.
-
Ferner
ist es, insbesondere um möglichst gleichmäßige Durchbiegungsverhältnisse
zu erhalten, günstig,
wenn die Stützlager
ungefähr
symmetrisch zu einer Längsmitte
der Werkzeugträgerwange angeordnet
sind, so dass auf beiden Seiten der Werkzeugträgerwange ungefähr dieselben
Verhältnisse
vorliegen.
-
Noch
günstiger
ist es, wenn die Stützlager ungefähr symmetrisch
zu einer Längsmitte
der Biegewange angeordnet sind und die Längsmitte sowohl der Längsmitte
der Werkzeugträgerwange
als auch der Längsmitte
der Stützwange
und somit auch der Längsmitte
der Biegewange entspricht.
-
Hinsichtlich
der Ausbildung der Stützwange wurden
im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele
keine näheren
Angaben gemacht.
-
So
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, dass die Stützwange
zwei in Breitenrichtung der Biegewange im Abstand voneinander angeordnete Tragstreben
aufweist. Durch eine derartige Konstruktion der Stützwange
lässt sich
diese mit der erforderlichen Stabilität ausbilden.
-
Insbesondere
ist es dabei günstig,
wenn die Tragstreben durch eine sich in der Breitenrichtung der
Biegewange erstreckende Versteifungsstruktur miteinander verbunden
sind.
-
Eine
derartige Versteifungsstruktur kann prinzipiell als Gitterstruktur
oder Netzstruktur ausgebildet sein.
-
Eine
vorteilhafte Ausbildung der Versteifungsstrukturen sieht vor, dass
diese einfach als Platte ausgebildet sind.
-
Prinzipiell
könnte
dabei die Stützwange
mit einer einzigen Versteifungsstruktur zwischen den Tragstreben
auskommen.
-
Eine
besonders günstige
Lösung
sieht jedoch vor, dass die Stützwange
zwei in Dickenrichtung der Biegewange im Abstand voneinander verlaufende
Versteifungsstrukturen aufweist. Somit lässt sich eine nicht nur zur
Aufnahme der Biegekräfte
steife, sondern auch verwindungssteife Struktur für die Stützwange
schaffen.
-
Grundsätzlich könnten die
Versteifungsstrukturen schräg
zueinander verlaufen.
-
Bei
geometrisch günstiger
Anordnung zweier Versteifungsstrukturen ist die Stützwange
so ausgebildet, dass die Versteifungsstrukturen im Wesentlichen
parallel zueinander verlaufen.
-
Eine
hinsichtlich der Verwindungssteifheit besonders günstige Lösung sieht
vor, dass die Versteifungsstrukturen mit den Tragstreben ein sich
in Längsrichtung
der Biegewange erstreckenden Hohlkörper bilden.
-
Um
eine schwenkbare Lagerung der Stützwange
zu erreichen ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Stützwange
mit zwei endseitig derselben angeordneten und um die geometrische
Achse am Maschinengestell schwenkbar gelagerten Lagerarmen verbunden
ist.
-
Soll
ein Gegenbiegen gemäß dem
europäischen Patent 0 497 780 möglich sein,
so sind entweder die Lagerarme in sich verstellbar, d.h. beispielsweise
zweigeteilt, um eine Verstellung in Längsrichtung derselben und quer
dazu realisieren zu können, oder
es ist die Stützwange
relativ zu den Lagerarmen in Längsrichtung
der Lagerarme und quer dazu verstellbar. Diese Verstellbarkeit ist
jedoch in Form einer in sich steifen konstruktiven Lösung realisiert,
so dass dadurch keine zusätzlichen
Deformationen auftreten.
-
Insbesondere
bildet die Stützwange
mit den Lagerarmen eine zusammenhängende und in sich steife Struktur,
welche dazu dient, die Werkzeugträgerwange über die Stützlager stabil abzustützen.
-
Hinsichtlich
der Ausbildung der Werkzeugträgerwange
wurden im Zusammenhang mit dem bisherigen Ausführungsbeispiel keine näheren Angaben
gemacht. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Werkzeugträgerwange
einen das mindestens eine Biegewerkzeug tragenden Biegewerkzeugträger aufweist.
-
Der
Biegewerkzeugträger
dient dabei dazu, das Biegewerkzeug abzustützen und die gesamte Werkzeugträgerwange
dient zur biegesteifen Abstützung
des Biegewerkzeugs dann, wenn auf das Biegewerkzeug die Biegekräfte einwirken.
-
Insbesondere
sieht eine günstige
Ausbildung der Werkzeugträgerwange
vor, dass der Biegewerkzeugträger
mit mindestens einer Versteifungsstruktur versehen ist, welche sich
ungefähr
parallel zur Breitenrichtung der Biegewange erstreckt.
-
Dabei
ist die Erstreckung der Versteifungsstruktur in der Breitenrichtung
der Biegewange nicht definiert. Vorzugsweise ist die Versteifungsstruktur so
ausgebildet, dass die mindestens eine Versteifungsstruktur die Stützwange über mindestens
die Hälfte
ihrer Ausdehnung in der Breitenrichtung übergreift. Noch besser ist
es, wenn die Versteifungsstruktur die Stützwange über mehr als zwei Drittel ihrer
Ausdehnung in der Breitenrichtung übergreift.
-
Hinsichtlich
der Ausbildung der Versteifungsstruktur sind die unterschiedlichsten
Lösungen
denkbar.
-
So
sieht insbesondere eine günstige
Ausbildung der Versteifungsstruktur vor, dass diese flächenhaft
ausgebildet ist. Dabei könnte
die Versteifungsstruktur eine Gitterstruktur oder eine Netzstruktur
sein. Besonders einfach und günstig
ist es, wenn die Versteifungsstruktur plattenförmig ausgebildet ist.
-
Eine
besonders steife Ausbildung der Werkzeugträgerwange sieht vor, dass diese
zwei mit dem Biegewerkzeugträger
verbundene Versteifungsstrukturen aufweist.
-
Insbesondere
ist es der Stabilität
der Werkzeugträgerwange
dienlich, wenn die Versteifungsstrukturen und der Biegewerkzeugträger die
Stützwange
zumindest teilweise umschließen.
-
Ferner
ist es im Hinblick auf die stabilisierende Wirkung der Versteifungsstruktur
auf die Werkzeugträgerwange
günstig,
wenn die Versteifungsstrukturen auf ihrer dem Biegewerkzeugträger gegenüberliegenden
Seite durch eine Querversteifungsstruktur verbunden sind.
-
Eine
besonders günstige
Lösung
sieht dabei vor, dass die Werkzeugträgerwange die Stützwange im
Wesentlichen vollständig
umschließt.
-
Hinsichtlich
der Anordnung der Werkzeugträgerwange
relativ zur Stützfläche ist
es besonders günstig,
wenn die Werkzeugträgerwange
symmetrisch zu einer Längsmitte
der Stützwange
angeordnet ist.
-
Ferner
ist es zur exakten Positionierung der Werkzeugträgerwange relativ zur Stützwange
günstig,
wenn die Werkzeugträgerwange
relativ zur Stützwange
parallel zu einer Ebene bewegbar geführt ist.
-
Dabei
erstreckt sich die Ebene vorzugsweise parallel zur Breitenrichtung
der Biegewange und parallel zur Biegewangenlänge.
-
Insbesondere
ist es bei dieser Lösung
günstig,
wenn die Werkzeugträgerwange
in Richtung der Führungsebene
relativ zur Stützwange
bewegbar an den Lagerarmen geführt
ist.
-
Insbesondere
ist eine derartige bewegbare Führung
der Werkzeugträgerwange
so realisiert, dass die Werkzeugträgerwange auf ihrer dem Biegewerkzeug
zugewandten Seite an den Lagerarmen geführt ist.
-
Ferner
ist zur Führung
der Werkzeugträgerwange
vorgesehen, dass die Werkzeugträgerwange an
der Stützwange
auf einer dem Biegewerkzeug abgewandten Seite geführt ist.
-
Hinsichtlich
der Längenerstreckung
der Stützwange
relativ zur Werkzeugträgerwange
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
-
Beispielsweise
wäre es
denkbar, die Lagerarme so auszubilden, dass die Stützwange
kürzer als
die Werkzeugträgerwange
ausgebildet sein kann. Hinsichtlich einer einfachen und stabilen
Konstruktion hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn sich die Stützwange
in Längsrichtung
der Biegewange mindestens längs
der gesamten Werkzeugträgerwange, vorzugsweise über diese
hinaus, erstreckt, so dass die Stützwange in einfacher Weise
durch die Lagerarme abgestützt
werden kann.
-
Andererseits
sollte die Erstreckung der Stützwange
zwischen den Lagerarmen möglichst
optimal für
das Aufnehmen von Biegewerkzeugen ausgenutzt werden. Aus diesem
Grund ist es vorteilhaft, wenn sich die Werkzeugträgerwange
bis zu den Lagerarmen erstreckt, das heißt die Werkzeugträgerwange
geringfügig
kürzer
ausgebildet ist als die Stützwange.
-
Hinsichtlich
der Ausbildung der Stützlager selbst
wurden im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben
gemacht.
-
So
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, dass die Stützlager
formschlüssig
ineinandergreifende Lagerkörper
aufweisen, von denen einer an der Werkzeugträgerwange und der andere an
der Stützwange angeordnet
ist.
-
Um
ferner zu vermeiden, dass die Lagerkörper beispielsweise bei einseitiger
Belastung der Werkzeugträgerwange,
außer
Eingriff kommen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Lagerkörper durch
ein Verbindungselement gegen ein außer Eingriff kommen gesichert
sind.
-
Eine
derartige Sicherung könnte
lediglich die Anlage der Lagerkörper
aneinander aufrecht erhalten und ein geringfügiges Abheben der Lagerkörper voneinander
zulassen. Besonders günstig
ist es jedoch, wenn die Lagerkörper
durch das Verbindungselement zusammengespannt sind.
-
Im
Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung wurde
bislang nicht näher
definiert, wie die Stützlager angeordnet
sein sollen.
-
Eine
konstruktiv besonders kompakte Biegewange lässt sich dann herstellen, wenn
die Stützlager
innerhalb der Werkzeugträgerwange
angeordnet sind.
-
Ferner
könnten
die Stützlager
beispielsweise auf einer dem Biegewerkzeug gegenüberliegenden Seite der Stützwange
zwischen der Stützwange
und der Werkzeugträgerwange
wirksam sein.
-
Eine
besonders günstige
Lösung
sieht jedoch vor, dass die Stützlager
zwischen dem Biegewerkzeugträger
und der Stützwange
angeordnet sind.
-
Hinsichtlich
der Steifigkeit der Stützwange
in Relation zur Werkzeugträgerwange
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
-
Beispielsweise
könnte
die Stützwange
eine wesentlich geringere Steifigkeit als die Werkzeugträgerwange
aufweisen, da lediglich durch die Werkzeugträgerwange vorgegeben ist, inwieweit
diese bei Einwirken der Biegekräfte
von einer geraden Linie abweicht.
-
Um
jedoch eine ausreichende relative Stabilität zu erhalten, ist vorzugsweise
vorgesehen, dass die Stützwange
hinsichtlich einer Deformation parallel zu einer sich parallel zur
Längsrichtung
und breiten Richtung der Biegewange erstreckenden Ebene eine Deformationssteifigkeit
aufweist, die mindestens einem Drittel der Deformationssteifigkeit
der Werkzeugträgerwange
in dieser Ebene entspricht.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
-
In
der Zeichnung zeigen:
-
1 eine
perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Biegemaschine
mit Blick auf eine Biegewange derselben;
-
2 eine
perspektivische Darstellung der Biegewange des ersten Ausführungsbeispiels;
-
3 einen
Schnitt längs
Linie 3-3 in 2;
-
4 einen
Schnitt längs
Linie 4-4 in 2;
-
5 eine
vergrößerte Schnittdarstellung
eines Bereichs X in 4;
-
6 einen
Schnitt längs
Linie 6-6 in 5;
-
7 eine
schematische Darstellung eines Verhaltens von Werkzeugträgerwange
und Stützwange
bei einwirkenden Biegekräften
beim ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 bis 6 und
-
8 eine
schematische Darstellung des Verhaltens von Werkzeugträgerwange
und Stützwange
entsprechend 7 bei einem zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Biegemaschine.
-
Ein
in 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Biegemaschine
zum Biegen von Flachmaterial 10 umfasst ein Maschinengestell 12 mit
zwei Ständern 14 und 16,
zwischen denen eine Oberwange 20 und eine Unterwange 22 angeordnet
sind, wobei beispielsweise die Oberwange 20 von der Unterwange 22 weg
und auf diese zu in einer Richtung 24 bewegbar ist, um
das Flachmaterial 10 zwischen der Oberwange 20 und
der Unterwange 22 hindurchschieben zu können und durch Bewegen der
Oberwange 20 in Richtung auf die Unterwange 22 das
Flachmaterial 10 zwischen beiden zum Biegen einspannen
zu können.
-
Zum
Biegen des zwischen der Oberwange 20 und der Unterwange 22 eingespannten
Flachmaterials 10 ist eine als Ganzes mit 30 bezeichnete
Biegewange vorgesehen, die sich ebenfalls zwischen den Ständern 14 und 16 erstreckt
und um eine Achse 32 relativ zu dem Maschinengestell 12 und
somit auch relativ zu der Oberwange 20 und der Unterwange 22 verschwenkbar
ist.
-
Zum
Einwirken auf das Flachmaterial trägt die Biegewange 30 ein
Biegewerkzeug 34, welches auf einer dem zwischen der Oberwange 20 und
der Unterwange 22 eingespannten Flachmaterial 10 zugewandten
Seite der Biegewange 30 angeordnet ist.
-
-
Wie
in 2 dargestellt, umfasst die Biegewange 30 eine
als Ganzes mit 40 bezeichnete Werkzeugträgerwange,
die zur Aufnahme der Biegewerkzeuge 34 mit einem Biegewerkzeugträger 42 versehen
ist, in dessen Biegewerkzeugaufnahmen 44 eines oder mehrere
Biegewerkzeuge 34 oder sogar eine Vielzahl von Biegewerkzeugen 34 einsetzbar sind.
-
Ausgehend
von dem Biegewerkzeugträger 42 erstrecken
sich fest mit dem Biegewerkzeugträger 42 verbundene
Versteifungsstrukturen 46 und 48 parallel zu einer
durch die Achse 32 hindurchverlaufenden Ebene 50,
wobei die Ebene 50 parallel zu einer Längsrichtung 52 und
parallel zu einer Breitenrichtung 54 der Biegewange 30 verläuft (3).
-
Vorzugsweise
sind die Versteifungsstrukturen 46 und 48 in einer
Dickenrichtung 55 im Abstand voneinander angeordnet und
liegen symmetrisch zur Ebene 50 und außerdem ist auch der Biegewerkzeugträger 42 im
Wesentlichen symmetrisch zur Ebene 50 ausgebildet.
-
Die
beiden Versteifungsstrukturen 46 und 48 sind auf
ihrer dem Biegewerkzeugträger 42 gegenüberliegenden
Seite noch durch eine Querversteifungsstruktur 56 miteinander
verbunden.
-
Im
einfachsten Fall sind die Versteifungsstrukturen 46 und 48 plattenförmig ausgebildet
und fest mit dem Biegewerkzeugträger 42 sowie
der Querversteifungsstruktur 56 verbunden, so dass insgesamt
die Werkzeugträgerwange 40 zwischen
den Versteifungsstrukturen 46 und 48 sowie dem
Biegewerkzeugträger 42 und
der Querversteifungsstruktur 56 einen Hohlraum 58 umschließt.
-
Wie
in 3 und 4 dargestellt, erstreckt sich
in dem Hohlraum 58 eine als Ganzes mit 60 bezeichnete
Stützwange,
welche sich in der Längsrichtung 52 durch
die gesamte Werkzeugträgerwange 40 hindurcherstreckt
und mit ihren Endseiten 62, 64 an Lagerarme 66, 68 angrenzt
und fest mit den Lagerarmen 66, 68 verbunden ist,
wobei die Lagerarme 66, 68 sich bis zu Schwenklagern 72, 74 erstrecken,
mit welchen die schwenkbare Lagerung der gesamten Biegewange 30 an
den Ständern 14, 16 erfolgt.
-
Um
beispielsweise entsprechend dem
europäischen Patent
0 497 780 in entgegengesetzten Richtungen Biegen zu können, sind
entweder die Lagerarme
66,
68 in ihrer Länge und
quer dazu verstellbar oder die Stützwange
60 ist relativ
zu den Lagerarmen
66,
68 in den entsprechenden
Richtungen definiert verstellbar, so dass sich die Relativposition
zwischen der geometrischen Achse
32 und einer Frontfläche
36 des
Biegewerkzeugs
34 variabel einstellen lässt.
-
Die
Stützwange 60 umfasst
ihrerseits vorzugsweise in der breiten Richtung 54 der
Biegewange 30 die im Abstand voneinander angeordnete Tragstreben 76, 78,
die über
parallel zur Ebene 50 verlaufende Versteifungsstrukturen 82, 84 miteinander
verbunden sind, wobei die Versteifungsstrukturen 82, 84 ebenfalls
vorzugsweise parallel zur Ebene 50 und symmetrisch zur
Ebene 50 beiderseits derselben angeordnet sind.
-
Auch
die Stützwange 60 ist
vorzugsweise als Hohlkörper
ausgebildet und umschließt
einen inneren Hohlraum 86, der zwischen den Tragstreben 76 und 78 sowie
den Versteifungsstrukturen 82 und 84 liegt.
-
Durch
den Hohlraum 86 erstrecken sich noch zusätzlich quer
zur Ebene 50 verlaufende Querversteifungen 92 und 94 und
außerdem
ist der innere Hohlraum 86 durch endseitig der Stützwange 60 angeordnete
und quer zur Ebene 50 verlaufende Außenwände 96, 98 der
Stützwange 60 abgeschlossen.
-
Wie
im Detail in 5 dargestellt, liegt bei beispielsweise
in sich verstellbaren Lagerarmen 66, 68 die jeweilige
Außenwand,
in diesem Fall die Außenwand 96,
an dem jeweiligen Lagerarm, in diesem Fall dem Lagerarm 66,
an und ist mit diesem fest verbunden, beispielsweise im Bereich
ihrer dem Biegewerkzeugträger 42 zugewandten
Seite mit einer im jeweiligen Lagerarm, in diesem Fall dem Lagerarm 66 fest
verankerten Feder 100, die für eine zusätzliche Stabilität und Steifigkeit
der Verbindung zwischen der jeweiligen Außenwand, in diesem Fall der Außenwand 96,
und dem jeweiligen Lagerarm, in diesem Fall dem Lagerarm 66,
sorgt.
-
In
ihren übrigen
Bereichen ist die jeweilige Außenwand,
in diesem Fall die Außenwand 96,
mit dem jeweiligen beispielsweise in sich verstellbaren Lagerarm,
in diesem Fall dem Lagerarm 66 beispielsweise stabil verschraubt
oder verschweißt,
so dass die beiden Lagerarme 66 und 68 mit der
Stützwange 60 zusammen
eine in sich steife zusammenhängende
Einheit bilden.
-
Im
Gegensatz dazu ist die Werkzeugträgerwange 40, wie in 4 und 5 dargestellt,
im Bereich ihrer Endseiten 102 und 104 nicht mit
den Lagerarmen 66, 68 verbunden, sondern, relativ
zu den Lagerarmen 66, 68 in einer zur Breitenrichtung 54 parallelen
Richtung bewegbar.
-
Wie
in 5 und 6 dargestellt, ist lediglich
der Biegewerkzeugträger 42 mit
einer Aufnahme 106 versehen, in welche die Feder 100 eingreift
und somit den Biegewerkzeugträger 42 gegen
Bewegungen desselben quer zur Ebene 50 führt, jedoch
Bewegungen der Endseiten 102 und 104 im Bereich
des Biegewerkzeugträgers 42 in
Richtung der Ebene, insbesondere parallel zur Breitenrichtung 54 der
Biegewange 30 zulässt.
-
Zusätzlich zur
Fixierung der Werkzeugträgerwange 40 über die
Feder 100 gegen eine Bewegung quer zur Ebene 50 erfolgt
noch eine weitere Fixierung der Werkzeugträgerwange 40 relativ
zur Stützwange 60 dadurch,
dass die Versteifungsstrukturen 82, 84 an der
Stützwange 60,
beispielsweise im Bereich der Tragstrebe 78 anliegen und
somit auch auf einer dem Biegewerkzeugträger 42 abgewandten Seite
eine Führung
der Werkzeugträgerwange 40 relativ
zur Stützwange 60 existiert.
-
Vorzugsweise
sind hierzu ebenfalls die Feder 100 sowie die Aufnahmen 106 symmetrisch
zur Ebene 50 angeordnet.
-
Eine
ständige
Abstützung
der Werkzeugträgerwange 40 erfolgt
erfindungsgemäß lediglich über zwei
im Hohlraum 58 der Werkzeugträgerwange 40 angeordnete
Stützlager 112 und 114,
die in Längsrichtung 52 der
Biegewange 30 in einem Abstand A voneinander angeordnet
sind, der nennenswert kleiner als eine Ausdehnung der Werkzeugträgerwange 40 in
der Längsrichtung 52 der
Biegewange 30 ist, wobei die Ausdehnung der Werkzeugträgerwange 40 in
der Längsrichtung 52 einem
Abstand E der Endseiten 102, 104 voneinander entspricht.
-
Vorzugsweise
beträgt
der Abstand A der Stützlager 112 und 114 weniger
als ungefähr
drei Viertel des Abstandes E der Endseiten 102 und 104.
-
Ein
bevorzugter Abstand der Stützlager 112 und 114 liegt
zwischen ungefähr
der Hälfte
des Abstandes E und ungefähr
zwei Drittel des Abstandes E der Endseiten 102 und 104.
-
Vorzugsweise
sind die Stützlager 112 und 114 so
ausgebildet, dass sie den Biegewerkzeugträger 42 der Werkzeugträgerwange 40 auf
der oberen Tragstrebe 76 der Stützwange 60 abstützen und
eine Unterseite 116 des Biegewerkzeugträgers 42 im Abstand
von einer Oberseite 118 der Tragstrebe 76 halten,
so dass sich der Biegewerkzeugträger 42 mit
seinen zwischen den Stützlagern 112 und 114 um
den jeweiligen Endseiten 102 und 104 liegenden
Endbereichen 122 und 124 sowie mit einem Mittenbereich 126 frei über der
Stützwange 60 erstreckt,
so dass zwischen den Endbereichen 122, 124 und
dem Mittenbereich 124 sowie der Tragstrebe 76 der
Stützwange 60 Freiräume 123, 125, 127 bestehen,
und die auf den Biegewerkzeugträger 42 einwirkenden Kräfte lediglich über die
Stützlager 112 und 114 in
die Stützwange 60 eingeleitet
werden.
-
Vorzugsweise
sind die Stützlager 112 und 114 so
ausgebildet, dass jedes der Stützlager 112 und 114 einen
ersten, an dem Biegewerkzeugträger 42 gehaltenen
Formschlusskörper 132 und
einen zweiten, an der Stützwange 60 gehaltenen
Formschlusskörper 134 aufweist,
die formschlüssig
ineinander greifen und eine Bewegung des Biegewerkzeugträgers 42 relativ
zur Stützwange 60 in
der Längsrichtung 52 verhindern.
-
Vorzugsweise
weist einer der Formschlusskörper,
beispielsweise der erste Formschlusskörper 132, eine konvexe,
beispielsweise kalottenförmig
gewölbte
Oberfläche 136 auf,
und greift in eine entsprechend konkav geformte Oberfläche 138 des
anderen Formschlusskörpers,
beispielsweise des Formschlusskörpers 134,
ein.
-
Ferner
sind bei jedem der Stützlager 112 und 114 die
beiden Formschlusskörper 132 und 134 gegen
ein Außereingriffkommen
durch eine Sicherung 140, beispielsweise eine Sicherungsschraube 140 relativ
zueinander fixiert, vorzugsweise sogar gegeneinander verspannt,
so dass die Formschlusskörper 132 und 134 stets
relativ zueinander im Eingriff verweilen.
-
Wie
schematisch in 7 dargestellt, bewirkt die erfindungsgemäße Konstruktion
der Biegewange 30, dass die beim Biegen auf den Biegewerkzeugträger 42 einwirkenden
Biegekräfte
BK zunächst im
Bereich der Stützlager 112 und 114 zu
keiner Deformation der Werkzeugträgerwange 40 führen, da diese,
insbesondere der Biegewerkzeugträger 42 derselben
durch die Stützlager 112 und 114 unmittelbar
abgestützt
ist.
-
Allerdings
bewirken die auf die Werkzeugträgerwange 40 einwirkenden
Biegekräfte
BK in den Bereichen der Werkzeugträgerwange 40 außerhalb
der Stützlager 112 und 114 eine
Verbiegung der Werkzeugträgerwange 40,
die sich, wie in 7 dargestellt, auch in einer
entsprechenden Verbiegung des Biegewerkzeugträgers 42 äußert, wobei
sich der Biegewerkzeugträger 42 insbesondere
in dem Mittenbereich 126 in Richtung der Stützwange 60 durchbiegt und
auch in den Endbereichen 122 und 124 mit einer maximalen
Durchbiegung in Richtung der Stützwange 60 an
den Endseiten 102 und 104.
-
Insbesondere
ist bei der erfindungsgemäßen Lösung die
Werkzeugträgerwange 40 derart über die Stützlager 112 und 114 abgestützt, dass
bei in der Längsrichtung 52 gleichmäßig verteilter
Belastung der Werkzeugträgerwange 40 mit
Biegekräften
BK die maximalen Durchbiegungen DE und die maximale Durchbiegung
DM in der gleichen Größenordnung liegen,
vorzugsweise nicht mehr als einen Faktor 2 voneinander abweichen,
wenn man voraussetzt, dass auf die Werkzeugträgerwange über ihre gesamte Ausdehnung
E zwischen den Endseiten 102 und 104 überall dieselbe
Kraft einwirkt.
-
Vorzugsweise
erfolgt die Positionierung der Stützlager 112 und 114 dergestalt,
dass beim Biegen des Flachmaterials 10 bei einer in der
Längsrichtung 52 gleichmäßig verteilten
Belastung der Werkzeugträgerwange 40 mit
Biegekräften
BK die Durchbiegung DE an den Endseiten 102 und 104 ungefähr gleich
der Durchbiegung DM mittig zwischen den Stützlagern 112 und 114.
-
Dadurch,
dass die Stützlager 112 und 114, die
die Werkzeugträgerwange 40 abstützen, den
Abstand A voneinander aufweisen, der wesentlich geringer als der
Abstand E der Endseiten 102 und 104 ist, liegen
die Durchbiegungen DE und DM um mehr als einen Faktor 10 unter durch
der Durchbiegung, die sich bei einer Werkzeugträgerwange 40 einstellen
würde,
welche lediglich an den Endseiten 102 und 104 abgestützt ist.
-
Ferner
erfolgt, wie in 7 ebenfalls dargestellt, durch
die Einleitung der Biegekräfte über die Stützlager 112 und 114 eine
Durchbiegung der Stützwange 60,
die ihrerseits an den Lagerarmen 66 und 68 über die
Außenwände 96, 98 gehalten
ist.
-
Die
Durchbiegung der Stützwange 60 ist
maximal in einem mittigen Bereich derselben, und ergibt eine Durchbiegung
DS der Stützwange 60,
die insgesamt dann dazu führt,
dass die Werkzeugträgerwange 40 aufgrund
der Durchbiegung der Stützwange 60 sich
von der geometrischen Achse 32 weg bewegt, so dass durch
Verschieben der Stützwange 60 in Richtung
der geometrischen Achse 32 eine Korrektur der Lage der
Werkzeugträgerwange 40 relativ
zur geometrischen Achse 32, insbesondere des Abstandes der
Werkzeugträgerwange 40 von
der Achse 32 erfolgen muss, was durch längenveränderliche Lagerarme 66, 68 möglich ist.
-
Allerdings
wirkt sich die Durchbiegung der Stützwange 60 nicht negativ
auf die Abweichung der Werkzeugträgerwange 40 von einer
geraden Linie aus. Die Abweichung der Werkzeugträgerwange 40 von einer
geraden Linie wird lediglich durch die Durchbiegungen DE und DM
bestimmt, die abhängig vom Abstand
der Stützlager 112 und 114 und
der Gesamtlänge
der Werkzeugträgerwange 40 in
Längsrichtung 52 der
Biegewange 30 sind. Somit sind insgesamt die Abweichungen
der Werkzeugträgerwange 40 von
einer geraden Linie bei der Werkzeugträgerwange 40 gemäß der vorliegenden
Erfindung weitaus geringer als bei den bekannten Lösungen, bei
denen die Biegewange 30 stets nur im Bereich ihrer Endseiten 102, 104 abgestützt ist.
-
Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Biegewange 30,
schematisch dargestellt in 8, wird
die Tatsache ausgenutzt, dass sich die Stützwange 60 in ihrem
mittigen Bereich maximal durchbiegt und im Bereich nahe der Außenwände 96 und 98 im
Wesentlichen nicht durchbiegt, da die Außenwände 96 und 98 fest
an den Lagerarmen 66 und 68 gehalten sind und
somit unmittelbar eine Abstützung
erfahren.
-
Daher
besteht bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
die Möglichkeit,
auf der Stützwange 60 beispielsweise
in den Bereichen nahe den Außenseiten 96 und 98 Durchbiegungsbegrenzungselemente 142 und 144 vorzusehen,
welche die Durchbiegung DE der Endbereiche 122 und 124 der
Werkzeugträgerwange 40 in
Richtung der Stützwange 60 begrenzen,
so dass nach einer vorgebbaren Durchbiegung DE' jeweils die Endbereiche 122 und 124 auf den
Durchbiegungsbegrenzungselementen 142 und 144 aufliegen.
-
Damit
besteht die Möglichkeit,
die Stützlager 112' und 114' in einem geringeren
Abstand A' relativ zueinander
anzuordnen und somit die Durchbiegung DM in dem Mittenbereich 126 ebenfalls
zu reduzieren.
-
Bei
geeigneter Abstimmung der Position der Stützlager 112' und 114' lassen sich
somit durch die Durchbiegungsbegrenzungselemente 142 und 144 in den
Endbereichen 122 und 124 die Durchbiegungen DE' auf einen Maximalwert
begrenzen, der geringer ist als die Durchbiegung DE bei freien Endbereichen 122 und 124 und
durch die enger beinanderliegenden Stützlager 112' und 114' lässt sich
zwangsläufig auch
die Durchbiegung DM' im
Mittenbereich 126 geringer halten, so dass bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
insgesamt die Abweichung der Werkzeugträgerwange, insbesondere des
Biegewerkzeugträgers 42 von
einer geraden Linie noch geringer ist als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
-
Allerdings
erfolgt auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die ständige Abstützung der
Werkzeugträgerwange 40 nur über die
zwei Stützlager 112' und 114', so dass zunächst im
unbelasteten Zustand nur diese zwei Stützlager 112' und 114' die Werkzeugträgerwange 40 relativ
zur Stützwange 60 abstützen. Die
Durchbiegungsbegrenzungselemente 142 und 144 werden
nur wirksam in Sinne einer Begrenzung einer bereits aufgetretenen
Durchbiegung DE',
so dass diese erst nach Auftreten einer vorgebbaren Belastung die
bis zum Erreichen dieser Belastung nicht auf den Durchbiegungsbegrenzungselementen 142 und 144 abgestützte Werkzeugträgerwange 40 zusätzlich zu
den Stützlagern 112' und 114' abstützen.