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Die Erfindung betrifft eine Schwenkbiegemaschine, die zwischen zwei Ständern eine Unterwange, eine vertikal verlagerbare Oberwange und eine um eine Biegeachse schwenkbare Biegewange umfasst, entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Die
US 4 768 367 beschreibt eine derartige Schwenkbiegemaschine mit einer Parallelverstellung der Schwenkachse der Biegewange. Hierzu wird die Lagerung der an ihren Stirnseiten mit Tragschwingen ausgestatteten Biegewange durch einen Spindelantrieb so verstellt, dass die jeweilige Drehachse der Tragschwingen parallel zu der Vorderkante von Unterwange und Oberwange verschoben werden kann. Hierdurch kann die Biegeachse des Blechwerkstücks für die Durchführung der Biegeoperation an die jeweilige Materialstärke des Blechwerkstücks und den Biegewinkel angepasst werden. Damit lässt sich erreichen, dass eine Verquetschung des Blechwerkstücks im Bereich des Biegeradius verringert wird, da der Abstand zwischen Biegewange und Vorderkante von Oberwange bzw. Unterwange an die jeweiligen Biegeverhältnisse angepasst werden kann. Auch lässt sich dadurch die Ausbildung des Biegeradius' vorteilhaft beeinflussen.
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Die
DE 197 35 793 C2 zeigt eine Schwenkbiegemaschine, bei der die Biegewange mittels Schwingen ausgestattet ist, die einen tellerartig vergrößerten Kopf mit einem Langloch aufweisen, das sich quer zur Schwenkachse der Biegewange erstreckt. In diese Langlöcher hinein erstrecken sich an den Maschinenständern gelagerte Tragbolzen, die relativ zu den Langlöchern durch Schraubbolzen verstellt werden können und dadurch die relative Zuordnung von Schwenkachse der Biegewange zur Vorderkante der Unterwange bzw. Oberwange einstellbar machen. An einer Seite der Biegewange ist diese Lagerung der Tragbolzen durch Hülsen exzentrisch einstellbar, so dass die Schwenkachse der Biegewange leicht schräg zur Vorderkante der Unterwange bzw. Oberwange ausgerichtet werden kann.
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Bei der
DE 101 64 040 B4 trägt die Biegewange an ihren Stirnseiten Tragschwingen mit sich quer zur Biegeachse erstreckenden Langlöchern. In die Langlöcher greifen kurze Tragbolzen ein, welche in den Ständern drehbar gelagert sind. Die Längsachsen der Tragbolzen verlaufen dabei koaxial zur Biegeachse. Die Langlöcher der Tragschwingen werden von Schraubbolzen in Längsrichtung durchsetzt, wobei Gewindeabschnitte der Schraubbolzen Gewindebohrungen in den Tragbolzen durchsetzen. Da die Schraubbolzen in den Tragschwingen zwar drehbar gelagert sind, axial jedoch nicht verlagert werden können, verschieben sich die Tragschwingen beim Verdrehen der Schraubbolzen quer zu den Tragbolzen, so dass auf diese Weise die Drehachse der schwenkbaren Biegewange und damit der Biegeradius über die gesamte Länge verändert werden kann. Die bis dahin vergleichsweise starre Kopplung der Schraubbolzen mit den Tragbolzen zur Verstellung der Tragschwingen relativ zu den Tragbolzen wird bei der
DE 101 64 040 B4 dadurch aufgehoben, dass in die die Langlöcher der Tragschwingen fassenden Endabschnitte der Tragbolzen mit den Schraubbolzen zusammenwirkende Muttern eingesetzt sind, die sowohl um eine die Längsachse eines Tragbolzens im rechten Winkel schneidende Mittelachse drehbar als auch in jeder verdrehten Position in Längsrichtung dieser Mittelachse verlagerbar sind. Auf diese Weise kann einerseits die sichere, einen einwandfreien Biegevorgang gewährleistende Verbindung zwischen den Tragbolzen und den Tragschwingen beibehalten und andererseits dennoch durch die Schwenk- und Verlagerbarkeit der Muttern in den Tragbolzen eine größere Relativverlagerung der Tragschwingen zu den Tragbolzen erreicht werden. Das Einsatzspektrum einer Schwenkbiegemaschine kann demzufolge deutlich vergrößert werden. Insbesondere wurde es dadurch möglich, die Biegewange gezielt schräg zur Unterwange stellen zu können, so dass ein konisches Biegen von Werkstücken durchgeführt werden kann. Auf diese Weise können rinnenartige Werkstücke erstellt werden, die an einem Ende einen größeren Biegeradius als am anderen Ende aufweisen.
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Die Konstruktion einer derartig verstellbaren Lagerung des Tragbolzens ist aufwändig und erfordert eine Vielzahl zueinander passend und genau gearbeiteter Bauteile. Durch die beabsichtigte Schrägstellung der Schwenkachse der Biegewange relativ zu Unterwange und Oberwange muss aufwändig verhindert werden, dass sich die Tragbolzen in den Tragschwingen verklemmen können, wenn die Schwenkachse der Biegewange schräg gestellt werden soll. Hierdurch ist die Lagerung der Tragbolzen in den Tragschwingen kostenaufwändig.
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Aus der
DE 39 35 659 C3 ist eine Schwenkbiegemaschine bekannt, bei der neben einer Verstellung der Biegewange parallel zur Vorderkante von Oberwange bzw. Unterwange bei der Durchführung des Biegevorgangs eine Verstellung der Biegewange tangential an die jeweils sich ausbildende Biegekontur erfolgt. Hierdurch soll erreicht werden, dass die Biegewange in dem Kontaktbereich mit dem Blechwerkstück quasi auf der sich bildenden Biegekontur abrollt und dadurch die Biegekontur ohne Verquetschung und Reibbelastung zwischen Biegewange und Blechwerkstück ausgebildet wird. Hierzu wird eine vergleichsweise komplizierte Lagerung der Biegewange mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren und unabhängig voneinander antreibbaren Schwingen vorgeschlagen.
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Der Erfindung liegt, ausgehend vom Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schwenkbiegemaschine dahingehend weiter zu entwickeln, dass der Verstellvorgang der Schwenkachse der Biegewange konstruktiv einfacher umzusetzen ist und größere Verstellbereiche ermöglicht werden.
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Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung beschreibt eine Schwenkbiegemaschine, die zwischen zwei Ständern eine Unterwange, eine vertikal verlagerbare Oberwange und eine um eine Biegeachse schwenkbare Biegewange umfasst, wobei die Biegewange an ihren Stirnseiten Tragschwingen mit sich im wesentlichen quer zur Biegeachse erstreckenden Langlöchern trägt, in die in den Ständern drehbar gelagerte Tragbolzen eingreifen, deren Längsachsen im wesentlichen koaxial zur Biegeachse verlaufen, und wobei die Tragschwingen unter Abstützung an den Tragbolzen im wesentlichen quer zur Biegeachse verstellbar sind. Eine derartige gattungsgemäße Schwenkbiegemaschine wird dadurch in erfindungsgemäßer Weise weiter entwickelt, dass an den Tragschwingen relativ zu den Tragschwingen verschwenkbare Stellhebel gelagert sind, die an einem tellerartig vergrößerten Kopfbereich eine Aufnahmeöffnung für den Tragbolzen und an dem gegenüberliegenden Ende eine Verstelleinrichtung aufweisen, mit der der Stellhebel um eine zwischen Aufnahmeöffnung und Verstelleinrichtung angeordnete Drehachse verschwenkbar ist, wodurch sich die räumliche Zuordnung von Tragbolzen und Tragschwinge zueinander und damit die Lage der Biegeachse relativ zu Oberwange und Unterwange verstellen lässt. Der Schwenkhebel dient daher dazu, auf konstruktiv relativ einfache und sichere Art die räumliche Zuordnung von Tragbolzen und Tragschwinge zueinander zu verändern, wodurch sich die Lage der Biegeachse relativ zu Oberwange und Unterwange verstellen lässt und damit der Biegevorgang verbessernd beeinflussen lässt. Zum einen kann die Verquetschung des sich biegenden Werkstücks im Bereich des Biegeradius' vermindert oder ganz verhindert werden, zum anderen durch unterschiedliche Verstellung der Stellhebel auf den beiden Seiten der Biegewange auch das Werkstück konisch gebogen werden. Durch die Gestaltung der Aufnahmeöffnungen für den Tragbolzen in der Tragschwinge sowie im Stellhebel und die Art der Lagerung sowie die Betätigung des Stellhebels kann erreicht werden, dass die Verstellung des Tragbolzens relativ zu der Tragschwinge in relativ weiten Grenzen möglich ist, ohne dass es zu einem Verklemmen des Stellhebels kommt. Aufgrund der unterschiedlichen relativen Beweglichkeiten des Tragbolzens und der Tragschwinge zueinander ist es erforderlich, dass bei der relativen Verstellung von Tragbolzen und Tragschwinge der verschwenkende Stellhebel Ausgleichsbewegungen ausführen kann, um ein Verklemmen des Stellhebels bei der Verschwenkung zu vermeiden. Daher weist die Lagerung des Stellhebels und dessen Stellantrieb gezielt eingebrachtes Spiel auf, damit der Stellhebel sich an die Relativbewegung des Tragbolzens bezogen auf die Tragschwinge anpassen und sich ein wenig verlagern kann, um das Verklemmen zu vermeiden. Gleichzeitig ist die Verstellung des Tragbolzens relativ zu der Tragschwinge mit Hilfe eines Schwenkhebels konstruktiv relativ einfach und stabil umsetzbar, so dass eine einmal eingestellte relative Lage zwischen Tragbolzen und Tragschwinge sicher eingehalten wird, auch wenn Kräfte aus dem Biegen mittels Biegewange auf die Tragschwinge wirken.
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In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung kann der Tragbolzen innerhalb des Langlochs der Tragschwinge an dem ebenfalls tellerartig vergrößerten Kopfbereich relativ zu der Tragschwinge horizontal bezogen auf die Lage von Oberwange und Unterwange verstellbar ausgebildet werden, um den horizontalen Abstand der Biegeachse von Oberwange und Unterwange einzustellen. Dies ist der Standardfall für die Verstellung der Biegewange, die üblicherweise zur Vermeidung von Verquetschungen des Werkstücks im Bereich des Biegeradius' ein Stück weit von der Vorderkante von Oberwange und Unterwange abgerückt wird. Hierzu wird in weiterer Ausgestaltung das Langloch der Tragschwinge horizontal bezogen auf die Ebene zwischen Oberwange und Unterwange ausgerichtet. Damit kann je nach Schwenkstellung des Schwenkhebels die Biegewange näher an die Vorderkante von Oberwange und Unterwange oder von dieser Vorderkante abgerückt werden. Dies erfolgt durch die sich mit der Schwenkstellung des Schwenkhebels sich verändernde räumliche Zuordnung von Tragbolzen und Tragschwinge, wobei sich der Tragbolzen innerhalb des Langlochs in der Tragschwinge verschiebt. Der Schwenkhebel gibt abhängig von seiner Schwenkstellung die Lage des Tragbolzens innerhalb des Langlochs in der Tragschwinge vor und sichert den Tragbolzen in der gewünschten Relativlage zur Tragschwinge, die dann mit der Biegewange gemeinsam um den Tragbolzen herum verschwenkt wird und dabei das Werkstück biegt.
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Dabei ist es in weiterer Ausgestaltung auch möglich, diesen Abstand während der Ausführung des Biegevorgangs zu verändern und so den Ablauf der Biegung zu beeinflussen. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, die Lage der Biegelinie und damit der räumlichen Lage der Schwenkachse der Biegewange zu der Vorderkante von Oberwange und Unterwange zu korrigieren, z.B. die Biegewange weiter von der Vorderkante von Oberwange und Unterwange weg zu bewegen, je mehr das Werkstück im Bereich des Biegeradius' gebogen wird. Dies kann einfach durch eine z.B. abgestimmt auf den Biegefortschritt erfolgende Antriebsbewegung auf den Stellhebel erreicht werden.
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Weiterhin ist es auch denkbar, dass die beidseits der Biegewange angeordneten Stellhebel die jeweilige Relativschwenkung unterschiedlich ausführen, um eine Seite der Biegewange weiter ab oder näher an der Vorderkante von Oberwange und Unterwange zu positionieren und damit eine konische Ausbildung des Biegeradius' entlang die Biegelinie herzustellen. Hierzu werden die Stellhebel, vorzugsweise auch automatisiert, unterschiedlich verschwenkt, um die Biegewange nicht-parallel zu der Vorderkante von Oberwange und Unterwange auszurichten und damit den sich einstellenden Biegeradius entlang der Biegekante unterschiedlich auszubilden.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass der Tragbolzen innerhalb des Langlochs der Tragschwinge an dem ebenfalls tellerartig vergrößerten Kopfbereich relativ zu der Tragschwinge horizontal und vertikal bezogen auf die Lage von Oberwange und Unterwange verstellbar ist, um den horizontalen und den vertikalen Abstand der Biegeachse von Oberwange und Unterwange einzustellen. So kann es für die Ausführung des Biegevorgangs vorteilhaft sein, wenn die Biegeachse der Biegewange nicht nur horizontal von der Vorderkante von Oberwange und Unterwange abgerückt wird, sondern auch höher oder niedriger als die Vorderkante der Unterwange liegt. Der häufigste Einsatzfall ist aufgrund üblicher Biegegeometrien der Fall, dass die Biegeachse der Biegewange horizontal von der Vorderkante von Oberwange und Unterwange abgerückt und etwas unterhalb der Auflagefläche der Unterkante für das zu biegende Werkstück ausgerichtet wird. Dadurch lässt sich eine entsprechend während des Biegevorgangs materialschonende Kontaktierung zwischen Biegewange und Werkstück erzielen, indem sich die Biegewange quasi auf dem sich bildenden Biegeradius des Werkstücks abwälzt. Um diese Anordnung der Biegeachse der Biegewange etwas unterhalb der Auflagefläche der Unterwange für das zu biegende Werkstück einfach zu erzeugen, kann die langlochartige Aufnahmeöffnung für den Tragbolzen in dem tellerartig vergrößerten Kopfbereich der Tragschwinge unter einem schrägen Winkel bezogen auf die Ebene zwischen Oberwange und Unterwange ausgerichtet werden, so dass eine Schwenkbewegung des Schwenkhebels zu einer Verstellung des Tragbolzens relativ zu der Vorderkante von Oberwange und Unterwange und gleichzeitig durch die schräge Ausrichtung der Langlochwandungen zu einer vertikalen Verlagerung der Biegeachse der Biegewange etwas unterhalb (oder bei anderer schräger Ausrichtung des Langlochs etwas oberhalb) der Auflagefläche der Unterwange für das zu biegende Werkstück führt. Das Maß der schrägen Ausrichtung der Langlochwandungen gibt dabei das Verhältnis zu Abrücken und vertikaler Verlagerung vor und kann entsprechend der Einsatzfälle der Schwenkbiegemaschine gewählt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zwischen Aufnahmeöffnung und Verstelleinrichtung des Stellhebels angeordnete Drehachse im wesentlichen mittig an dem Stellhebel angeordnet ist. Hierdurch ist eine kinematisch einfache Umsetzung der Antriebsbewegung des Stellantriebs des Stellhebels auf die Verlagerung zwischen Tragschwinge und Tragbolzen zu erreichen.
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In weiterer Ausgestaltung ist es von Vorteil, wenn die Aufnahmeöffnung des Stellhebels für den Tragbolzen in dem Stellhebel im wesentlichen unrund, vorzugsweise langlochartig ausgebildet ist, um die Verlagerungen des Tragbolzens relativ zu dem Stellhebel auszugleichen, wenn der Stellhebel den Tragbolzen relativ zu der Tragschwinge verstellt. Aufgrund der unterschiedlichen Beweglichkeiten von Tragbolzen, Tragschwinge und Stellhebel bewegen sich diese Bauteile um leicht unterschiedliche Bezugspunkte, so dass es bei den hier geforderten Stellbereichen zu einem Verklemmen zwischen Tragbolzen, Tragschwinge und Stellhebel kommen kann, wenn nicht entsprechende Vorsorge getroffen wird. Hierfür weist die Aufnahmeöffnung des Stellhebels für den Tragbolzen in dem Stellhebel eine unrunde, vorzugsweise langlochartige Form auf, so dass sich der Stellhebel nicht nur rein rotatorisch um den Tragbolzen herum drehen kann, sondern bei dieser rotatorischen Bewegung auch zumindest kleinere lineare Ausgleichbewegungen ausführen kann, um der Relativbewegung zwischen Tragbolzen und Tragschwinge zu entsprechen. Ein derartiges Spiel gleicht damit die unterschiedlichen kinematischen Gegebenheiten aus und sorgt dafür, dass sich die beteiligten Bauteile nicht gegeneinander verklemmen.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Verstelleinrichtung ein kulissenartiges Stellelement aufweist, das sich innerhalb einer Kulissenöffnung des Stellhebels bewegen lässt. Etwa, wenn das kulissenartige Stellelement ein mutternartiges Bauteil ist, vorzugsweise eine Gewindemutter bildet, die auf einem als Spindelantrieb ausgebildeten Linearantrieb verstellbar angeordnet ist, kann auch hier einfach ein Ausgleich zwischen einer einfach erzeugbaren linearen Antriebsbewegung eines Stellantriebs und der überwiegend rotatorischen Schwenkbewegung des Stellhebels geschaffen werden.
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Damit es auch hier unabhängig von der Schwenkstellung des Schwenkhebels nicht zu einem Verklemmen des kulissenartigen Stellelementes kommen kann, wird das mutternartige Bauteil beidseitig abgeschrägt ausgebildet und hat dadurch immer eine definierte Auflagefläche mit der Gegenfläche des Schwenkhebels. Diese Kulissenöffnung des Stellhebels kann beispielsweise langlochartig ausgebildet werden, wobei die Längsrichtung des Langlochs im wesentlichen in Längsrichtung des Stellhebels verläuft.
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Weiterhin ist es denkbar, dass das kulissenartige Stellelement durch einen Linearantrieb, vorzugsweise einen Spindelantrieb, relativ zu der Drehachse des Stellhebels verstellt wird, wodurch der Stellhebel um seine Drehachse verschwenkt und der Tragbolzen innerhalb des Langlochs der Tragschwinge verschoben wird. Dabei kann der Linearantrieb durch einen Stellantrieb, vorzugsweise einen Stellmotor, oder eine Handverstellung betätigt werden. Die Verlagerung der Tragschwingen zu den Tragbolzen mit Hilfe der Stellhebel kann durch eine manuelle Betätigung der Stelleinrichtung der Stellhebel erfolgen. Denkbar ist aber auch, dass die Stelleinrichtung unter dem Einfluss von gegebenenfalls einer speicherprogrammierbaren Steuerung wenigstens indirekt zugeordneten Stellmotoren stehen.
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Weiterhin sollte der Stellhebel im Bereich seiner Aufnahmeöffnung für den Tragbolzen an dem Tragbolzen festgelegt sein, damit eine eindeutige kinematische Zuordnung von Tragbolzen, Tragschwinge und Stellhebel vorliegt und auch während der Biegeumformung durch die mit der Tragschwinge verbundene Biegewange aufrecht erhalten bleibt. Dabei kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Festlegung des Tragbolzens an dem Stellhebel im Bereich seiner Aufnahmeöffnung mittels eines quer zum Tragbolzen angeordneten und eine Bohrung des Tragbolzens durchtretenden Stiftes erfolgen, der beidseitig endseits an dem Stellhebel gehalten ist, wobei die Stiftachse in der Ebene des Schwenkhebels verläuft. Der Stift kann bei der Montage von Tragschwinge und Tragbolzen einfach eingebracht und beispielsweise mittels Sicherungsring, Sicherungsschraube oder dgl. gesichert werden.
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Weiterhin ist es denkbar, dass in dem tellerartig vergrößerten Kopfbereich der Tragschwinge eine nutartig ausgebildete Tasche derart angeordnet ist, dass ein senkrecht zur Ebene des Schwenkhebels zur Tragschwinge vorspringender, im Bereich der Anordnung des Stiftes sich erstreckender Vorsprung im montierten Zustand von Schwenkhebel, Tragbolzen und Tragschwinge in der nutartig ausgebildeten Tasche zu liegen kommt und so geformt ist, dass er die Verstellbewegung des Tragbolzens in der Aufnahmeöffnung der Tragschwinge anschlagsartig begrenzt. Durch die Formgebung des Vorsprungs und der nutartig ausgebildeten Tasche und ihre kinematische Zuordnung werden die beiden Endlagen des Tragbolzens innerhalb des Langlochs der Tragschwinge vorgegeben und es kann zu keiner Überlastung des Stiftes bei unabsichtlich großen Verstellungen kommen.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwenkbiegemaschine zeigt die Zeichnung.
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Es zeigen:
- 1 - in schematischer Perspektive eine Vorderansicht auf eine erfindungsgemäße Schwenkbiegemaschine mit Unterwange, Oberwange und Biegewange, wobei die Biegewange beidseits Tragschwingen aufweist, die mittels Stellhebeln in ihrer Lage zu ständergelagerten Tragbolzen verstellbar sind,
- 2 - einen vergrößerten Ausschnitt der Schwenkbiegemaschine gemäß 1 im Bereich der Lagerung der Biegewange in einer neutralen Nullstellung hinsichtlich der Relativverstellung der Biegewange relativ zur Vorderkante von Oberwange bzw. Unterwange,
- 3a, 3b - einen vergrößerten Ausschnitt der Schwenkbiegemaschine gemäß 2 in der weitesten Distanz der horizontal verstellbaren Biegewange relativ zur Vorderkante von Oberwange bzw. Unterwange ( 3a) und in der weitesten Distanz der horizontal und vertikal verstellbaren Biegewange relativ zur Vorderkante von Oberwange bzw. Unterwange (3b),
- 4a-4c - Darstellung der Antriebsbaugruppe für die horizontale Relatiwerstellung zwischen Tragschwinge und Tragbolzen gesehen aus der Richtung des Stellhebels, aufweisend Stellhebel und Verstellvorrichtung, in drei verschiedenen Relativpositionen zwischen Tragschwinge und Tragbolzen,
- 5a-5c - eine Darstellung der Antriebsbaugruppe gemäß 4 mit Darstellung der in 4 verdeckten Kanten,
- 6a-6c - eine Darstellung der Antriebsbaugruppe gemäß 4 gesehen aus der Richtung der Tragschwinge,
- 7a-7c - Darstellung der Antriebsbaugruppe für die horizontale und vertikale Relativverstellung zwischen Tragschwinge und Tragbolzen, gesehen aus der Richtung des Stellhebels, aufweisend Stellhebel und Verstellvorrichtung, in drei verschiedenen Relativpositionen zwischen Tragschwinge und Tragbolzen,
- 8a-8c - eine Darstellung der Antriebsbaugruppe gemäß 7 mit Darstellung der in 7 verdeckten Kanten,
- 9a-9c - eine Darstellung der Antriebsbaugruppe gemäß 7 gesehen aus der Richtung der Tragschwinge,
- 10 - Darstellung einer ebenen Ansicht einer Tragschwinge von vorne und von der Seite,
- 11 - Darstellung einer ebenen Ansicht eines Stellhebels von vorne und von der Seite.
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In der 1 ist eine insgesamt mit der Sachnummer 1 gekennzeichnete Schwenkbiegemaschine zum Biegen von Flachmaterial, wie z. B. Stahl, Aluminium, Thermoplaste oder artverwandten Materialien bezeichnet. Die Schwenkbiegemaschine 1 weist zwei Ständer 2, 2a auf, zwischen denen sich eine mit den Ständern 2, 2a fest verbundene, in der 1 nicht weiter erkennbare Unterwange 3, eine zur Unterwange 3 vertikal verlagerbare Oberwange 4 und eine um eine Biegeachse 5 schwenkbare Biegewange 6 erstrecken. Die Oberwange 4 vertikal verlagernde und das Werkstück mit der Unterwange klemmende hydraulische Zylinder sind mit der Sachnummer 7 bezeichnet. Außerdem lässt die schematische Darstellung der 1 noch der Sicherheit der Bedienungspersonen dienende, quer von den Ständern 2, 2a abstehende halbkreisförmige seitliche Schutzbleche 8 erkennen. Die Biegewange 6 wird durch nicht weiter erkennbare Antriebe, beispielsweise hydraulische Zylinder um die Biegeachse 5 herum verschwenkt und biegt dabei ein zwischen Oberwange 4 und Unterwange 3 eingeklemmtes, nicht dargestelltes Werkstück. Die Verschwenkung der Biegewange 6 erfolgt hierbei um zwei Tragbolzen 15 herum, die an den Ständern 2, 2a drehbar festgelegt sind. Da die Schwenkbiegemaschine 1 mit Ausnahme der im weiteren dargestellten Merkmale dem Stand der Technik entspricht, soll nur auf die erfindungsgemäßen Unterschiede näher eingegangen werden.
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Die Biegewange 6 ist an ihren beiden Stirnseiten mit symmetrisch ausgebildeten Tragschwingen versehen, von denen die dem Ständer 2 zugeordnete Tragschwinge 11 in der 1 zu erkennen ist. Die nicht sichtbare Tragschwinge ist entsprechend gegengleich aufgebaut.
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Die Tragschwinge 11 besitzt jeweils einen tellerartig vergrößerten Kopf 13 (siehe 4 bis 9) mit einem Langloch 14, das sich im montierten Zustand der Tragschwinge 11 quer zur Biegeachse 5 der Biegewange 6 erstreckt. In dieses Langloch 14 ragt wie nachfolgend noch näher erläutert der Tragbolzen 15 hinein. Der Tragbolzen 15 ist in grundsätzlich bekannter Weise in der Wandung des Ständers 2 drehbar gelagert, der gegengleiche Tragbolzen auf der anderen Seite der Biegewange 6 entsprechend in der Wandung des Ständers 2a.
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Es ist weiterhin bekannt, die räumliche Zuordnung zwischen Tragschwinge 11 und Tragbolzen 15 so zu verändern, dass der horizontale Abstand der Biegeachse 5 von der Vorderkante 30 von Oberwange 4 bzw. Unterwange 3 verändert wird. Dies dient dazu, den Ablauf der Biegung des Werkstücks günstig zu beeinflussen, wie dies vorstehend schon erwähnt wurde. Hierzu wird im Stand der Technik meist eine lineare Verstellung zwischen Tragschwinge 11 und Tragbolzen 15 durch einen Schraubtrieb verwendet, der direkt die Tragschwinge 11 relativ zu dem Tragbolzen 15 verschiebt, wenn der Schraubtrieb betätigt wird.
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Für diese Verstellung geht die vorliegende Erfindung nun einen ganz anderen Weg, der eine vereinfachte Konstruktion mit einem großen erreichbaren Verstellweg a und einer gleichwohl sicheren Zuordnung von Tragschwinge 11 und Tragbolzen 15 miteinander verbindet.
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Wie die Tragschwinge 11 in der vergrößerten Darstellung gemäß 2 und den 4 bis 6 erkennen lässt, weist die Tragschwinge 11 einen tellerartig vergrößerten Kopfbereich 13 auf, in dem ein Langloch 14 angeordnet ist. Dieses Langloch 14 wird im montierten Zustand der Tragschwinge 11 von dem einen Ende des Tragbolzens 15 durchtreten. Die erfindungsgemäße Schwenkbiegemaschine 1 weist nun einen zusätzlichen Stellhebel 17 auf, der an der Tragschwinge 11 um ein etwa mittig angeordnetes Drehgelenk 29 drehbar ausgebildet an der Tragschwinge 11 auf ihrer zum Ständer 2 weisenden Rückfläche angeordnet ist. Das Drehgelenk 29 des Stellhebels 17 ist aus einem Bolzen 18 und einer Aufnahmeöffnung 19 in dem Stellhebel 17 gebildet. An seinem einen, dem tellerartig vergrößerten Kopfbereich 13 der Tragschwinge 11 zugewandten Endbereich weist der Stellhebel 17 ebenfalls einen tellerartig vergrößerten Kopfbereich 21 auf und in diesen tellerartig vergrößerten Kopfbereich 21 ist ebenfalls eine Aufnahmeöffnung 22 eingebracht, in die der Tragbolzen 15 eintreten und aufgenommen werden kann.
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Am anderen Ende des etwa parallel zu der Tragschwinge 11 angeordneten Stellhebels 17 ist eine insgesamt mit der Sachnummer 12 bezeichnete Verstellvorrichtung angeordnet, mit der dieses Ende des Stellhebels 17 mittels Spindel 25 und einer eine Art Kulissenführung bildenden Gewindemutter 23 in einem Langloch 24 verschoben und der Stellhebel 17 dadurch um das mittige Drehgelenk 29 herum verschwenkt werden kann. Die Spindel 25 kann über ein Verstellgetriebe 16 und einen Verstellmotor 10, etwa von der Steuerung 9 gesteuert, automatisiert gedreht werden und damit den Stellhebel 17 verschwenken. Selbstverständlich ist auch eine manuelle Betätigung der Spindel 25 denkbar.
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Bei einer Betätigung der Verstellvorrichtung 12 wird der tellerartig vergrößerte Kopfbereich 21 des Stellhebels 17 ebenfalls verschwenkt und verschiebt dabei den in der Aufnahmeöffnung 22 aufgenommenen Tragbolzen 15 relativ zu der Tragschwinge 11 und dem Langloch 14. Da das Langloch 14 der Tragschwinge 11 größer als die Aufnahmeöffnung 22 des Stellhebels 17 ist, verschiebt eine Verschwenkung des Stellhebels den Tragbolzen 15 innerhalb des Langlochs 14 der Tragschwinge 11 und ändert somit die räumliche Zuordnung von Tragbolzen 15 und Tragschwinge 11 zueinander und damit die Lage der Schwenkachse 5 der Biegewange 6, die durch die Zuordnung von Tragbolzen 15 und die Tragschwinge 11 vorgegeben wird. Diese Verstellung des Tragbolzens 15 relativ zur Tragschwinge 11 kann dabei grundsätzlich so weit erfolgen, bis der Tragbolzen 15 an den jeweiligen Enden des Langlochs 14 in dem tellerartig vergrößerten Kopfbereich 13 der Tragschwinge 11 anschlägt. Praktischerweise wird jedoch eine Art Anschlagsbegrenzung der Relatiwerstellung zwischen Tragbolzen 15 und Tragschwinge 11 dadurch erreicht, dass an dem Stellhebel 17 in 11 besser erkennbare Vorsprünge 28 angeordnet werden, die im montierten Zustand in zugeordnete Taschen 20 an der Tragschwinge 11 hinein ragen und so geformt sind, dass sie an den Rändern der Taschen 20 anschlagen, bevor der Tragbolzen 15 die Enden des Langlochs 14 erreicht hat.
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Der Tragbolzen 15 ist nicht nur in der Aufnahmeöffnung 22 des Stellhebels 17 eingesteckt, sondern auch mit dem Stellhebel 17 formschlüssig verbunden, wie dies in 5 besser zu erkennen ist. Hierzu ist quer zur Längsachse des Tragbolzens 15 ein Stift 26 vorgesehen, der den Tragbolzen 15 durch eine entsprechende Bohrung quer durchtritt und an beiden Enden seitlich aus dem Tragbolzen 15 herausragt, wenn der Stift 26 bestimmungsgemäß montiert ist. Mit diesen herausragenden Enden ist der Stift 26 in einer entsprechenden Bohrung 27 des Stellhebels 17 aufgenommen, die etwa parallel zur Ebene des Stellhebels 17 in den tellerartig vergrößerten Kopfbereich 21 des Stellhebels 17 eingebracht ist. Hierdurch sind Tragbolzen 15 und Stellhebel 17 fest miteinander verbunden.
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Von wesentlicher Bedeutung für die Ausführbarkeit der Schwenkbewegung des Stellhebels 17 und damit die Verstellbewegung zwischen Tragbolzen 15 und Tragschwinge 11 ist es, die unterschiedlichen kinematischen Beweglichkeiten von Tragbolzen 15 und Tragschwinge 11 zu berücksichtigen. Bei der relativen Verlagerung zwischen Tragbolzen 15 und Tragschwinge 11 in dem Langloch 14 der Tragschwinge 11 wird der Tragbolzen 15 linear entlang der Mittelachse des Langlochs 14 bewegt. Der Stellhebel 17 hingegen kann nur eine Schwenkbewegung um das Drehgelenk 19 herum ausführen. Dies würde schon nach einer kurzen Verstellung des Stellhebels 17 z.B. aus der Mittellage heraus zu einem Verklemmen des Stellhebels 17 führen, wodurch eine weitere Verstellung unmöglich würde.
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Um diese eigentlich unvereinbaren Relativbewegungen einmal zwischen Langloch 13 der Tragschwinge 11 und dem Tragbolzen 15 und zum anderen der Schwenkbewegung des Stellhebels 17 um das Drehgelenk 29 herum auszugleichen, ist zum einen das Drehgelenk 29 selbst spielbehaftet ausgebildet, zum anderen die kulissenartige Führung in der Verstellvorrichtung 12 aus Mutter 23 und Langloch 24 entsprechend geformt und nicht zuletzt die Aufnahmeöffnung für den Tragbolzen 15 in dem Stellhebel 17 ebenfalls spielbehaftet ausgebildet. Das Drehgelenk 29 weist einen kreissymmetrischen Bolzen 18 und eine langlochartig erweiterte Aufnahmeöffnung 19 für den Bolzen 18 auf, so dass der Stellhebel 17 sich zum Ausgleich der erforderlichen Längsverlagerung des Stellhebels 17 passend zur Verlagerung des Tragbolzens 15 quasi dem Tragbolzen 15 ein wenig folgen kann, wenn der Tragbolzen 15 sich den Endlagen nähert. Das Maß der langlochartig erweiterten Aufnahmeöffnung 19 ist abhängig von der jeweiligen Geometrie von Tragschwinge 11, Tragbolzen 15 und Länge des Langlochs 14 in der Tragschwinge 11. Auch ist die Aufnahmeöffnung 22 für den Tragbolzen 15 in dem tellerartig vergrößerten Kopfbereich 21 des Stellhebels 17 leicht langlochartig ausgebildet, damit auch hier kein Verklemmen des Tragbolzens 15 in der Aufnahmeöffnung 22 erfolgen kann. Die kulissenartige Führung in der Verstellvorrichtung 12 aus Mutter 23 und Langloch 24 ist dabei durch beidseitiges konisches Abschrägen der Mutter 23 ebenfalls so gestaltet, dass sich die Mutter 23 leicht spielbehaftete in der langlochförmigen Öffnung 24 frei zwischen den Endlagen der Verschwenkung des Stellhebels 17 verlagern kann.
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Ist die Tragschwinge 11 so ausgebildet, dass die Hauptachse des Langlochs 14 etwa horizontal verläuft, wenn die Biegewange 6 in ihrer Ausgangsstellung vor dem Beginn des Biegevorgangs steht, so kann bei einer Verdrehung des Stellhebels 17 die Biegewange 6 von der Vorderkante 30 von Oberwange 4 bzw. Unterwange 3 horizontal abgerückt oder auf diese Vorderkante 30 hin bewegt werden. Dadurch ändert sich auch die Lage der Drehachse 5 der Biegewange 6 in Bezug auf das zwischen Oberwange 4 und Unterwange 3 geklemmte Werkstück, wodurch sich der Biegevorgang wie schon ausführlich beschrieben positiv beeinflussen lässt.
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Gegenüber den bekannten Verstellvorrichtungen für die Veränderung der räumlichen Zuordnung von Tragbolzen 15 und Tragschwinge 11 lässt sich mit der erfindungsgemäßen Konstruktion ein großer erreichbarer Verstellweg (Maß „a“ in 6) mit einer gleichwohl sicheren Zuordnung von Tragschwinge 11 und Tragbolzen 15 miteinander verbinden. Auch lassen sich beide Enden der Biegewange 6 einfach unterschiedlich verstellen, wodurch konische Biegebearbeitungen des Werkstücks möglich werden.
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In den 4 bis 6 ist die vorstehend beschriebene Verstellung zwischen Tragbolzen 15 und Tragschwinge 11 aus verschiedenen Raumrichtungen und in verschiedenen Darstellungen vergrößert zu erkennen, wobei jeweils links und rechts in den 4 bis 6 die jeweiligen Endlagen der Verstellbewegung und in der Mitte eine Mittellage zu erkennen ist. Die 4 und 5 unterscheiden sich nur insofern voneinander, dass die Zuordnung von Tragbolzen 15, Tragschwinge 11 und Stellhebel 17 in 4 in einer einfachen Ansicht und in 5 in einer Ansicht mit verdeckten Kanten dargestellt ist. Beide Figuren zeigen die Anordnung von Tragbolzen 15, Tragschwinge 11 und Stellhebel 17 von der Seite des Stellhebels 17 aus gesehen. Die 6 zeigt die gleiche Anordnung in einer einfachen Ansicht von der Seite der Tragschwinge 11 aus gesehen. Hierzu korrespondieren die 2 und 3a, die jeweils die Anordnung von Tragbolzen 15, Tragschwinge 11 und Stellhebel 17 im eingebauten Zustand an der Schwenkbiegemaschine 1 in den beiden Endlagen der Verstellung erkennen lassen.
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In den 7 bis 9 ist hingegen eine Variante einer Ausgestaltung von Tragschwinge 11, Stellhebel 17 und Tragbolzen 15 dargestellt, bei der nicht nur eine horizontale Verlagerung zwischen Tragschwinge 11 und Tragbolzen 15 möglich ist. Hierbei ist die Hauptachse des Langlochs 14 im Montagezustand der Tragschwinge 11 um einen Winkel α schräg nach vorne und unten bezogen auf die Vorderkante 30 von Oberwange 4 bzw. Unterwange 3 geneigt angeordnet, so dass bei einer Verdrehung des Stellhebels 17 die Biegewange 6 von der Vorderkante 30 von Oberwange 4 bzw. Unterwange 3 horizontal abgerückt oder auf diese Vorderkante 30 hin bewegt und gleichzeitig eine wenig nach unten bzw. zurück nach oben verlagert werden kann. Bildlich gesprochen kann die Biegewange 6 von der Vorderkante 30 von Oberwange 4 bzw. Unterwange 3 weg gerückt und abgesenkt bzw. wieder an die Vorderkante 30 herangerückt und angehoben werden. Dadurch ändert sich auch die Lage der Drehachse der Biegewange 6 in Bezug auf das zwischen Oberwange 4 und Unterwange 3 geklemmte Werkstück, wodurch sich der Biegevorgang wie schon ausführlich beschrieben weiter positiv beeinflussen lässt.
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Das Maß der Absenkung bzw. Anhebung der Drehachse 5 der Biegewange 6 in Bezug auf das zwischen Oberwange 4 und Unterwange 3 geklemmte Werkstück hängt dabei von dem Schrägungswinkel α der Hauptachse des Langlochs 14 ab, wobei ein von diesem Schrägungswinkel α vorgegebener fester geometrischer Zusammenhang zwischen Abrücken und Absenken der Biegewange 6 besteht. Wie man anhand der 7 bis 9 auch erkennen kann, erfordert diese Art der schrägen Verlagerung der Drehachse 5 der Biegewange 6 eine größere spielbehaftete Ausbildung von Drehgelenk 19 und kulissenartiger Führung 23, 24 im Bereich der Verstellvorrichtung 12. Hierzu korrespondiert die 3b, die jeweils die Anordnung von Tragbolzen 15, Tragschwinge 11 und Stellhebel 17 im eingebauten Zustand an der Schwenkbiegemaschine 1 in der abgesenkten und abgerückten Endlage der Verstellung der Tragschwinge 11 erkennen lässt.
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Die 10 zeigt eine Darstellung einer ebenen Ansicht einer Tragschwinge von vorne und von der Seite, die 11 eine Darstellung einer ebenen Ansicht eines Stellhebels von vorne und von der Seite, jeweils als Einzelteile. Hierbei sind noch einmal besser der maximale Verstellbereich des Tragbolzens 15 in dem Langloch 14 der Tragschwinge 11 (Maß „a“ in 10) sowie die spielbehaftete, langlochartige Gestaltung der Aufnahmeöffnung 19 für den Bolzen 18 in dem Stellhebel (Maß „b“ in 11) genauer zu erkennen.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Schwenkbiegemaschine
- 2, 2a -
- Ständer
- 3 -
- Unterwange
- 4 -
- Oberwange
- 5 -
- Biegeachse
- 6 -
- Biegewange
- 7 -
- hydraulische Zylinder
- 8 -
- Schutzbleche
- 9 -
- Steuerung
- 10 -
- Verstellmotor
- 11 -
- Tragschwinge
- 12 -
- Verstellvorrichtung
- 13 -
- tellerartig vergrößerten Kopfbereich Tragschwinge
- 14 -
- Aufnahmeöffnung/Langloch in Kopfbereich Tragschwinge
- 15 -
- Tragbolzen
- 16 -
- Verstellgetriebe
- 17 -
- Stellhebel
- 18 -
- Bolzen
- 19 -
- Aufnahmeöffnung Bolzen
- 20 -
- Tasche
- 21 -
- vergrößerter Kopfbereich Stellhebel
- 22 -
- Aufnahmeöffnung Stellhebel
- 23 -
- mutternartiges Bauteil
- 24 -
- Langloch Kulissengetriebe
- 25 -
- Verstellgewinde/Spindel
- 26 -
- Stift
- 27 -
- Querbohrung für Stift
- 28 -
- Vorsprung
- 29 -
- Drehgelenk Stellhebel
- 30 -
- Vorderkante Oberwange/Unterwange