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EP2210680B1 - Biegepresse mit einem Antriebsbalken und elastisch gekuppelten Biegebalken - Google Patents

Biegepresse mit einem Antriebsbalken und elastisch gekuppelten Biegebalken Download PDF

Info

Publication number
EP2210680B1
EP2210680B1 EP10000736.8A EP10000736A EP2210680B1 EP 2210680 B1 EP2210680 B1 EP 2210680B1 EP 10000736 A EP10000736 A EP 10000736A EP 2210680 B1 EP2210680 B1 EP 2210680B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bending
press
driving
contact surface
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP10000736.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2210680A2 (de
EP2210680A3 (de
Inventor
Josef Gaggl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Original Assignee
Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG filed Critical Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Publication of EP2210680A2 publication Critical patent/EP2210680A2/de
Publication of EP2210680A3 publication Critical patent/EP2210680A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2210680B1 publication Critical patent/EP2210680B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
    • B30B15/068—Drive connections, e.g. pivotal

Definitions

  • the invention relates to a bending press as described in the preamble of claim 1 and a method as described in the preamble of claim 14.
  • a press with a vertically movable upper cheek relative to a fixed lower cheek is known.
  • the upper beam is divided approximately in two perpendicular to a direction of force action, the two cheek parts meet in the center of the cheek and are separated from one another on both sides of the joint by a gap with a gap width that increases continuously up to the cheek ends.
  • This division of the upper beam makes it possible to achieve that the upper beam and the lower beam bend in the same direction under load at the work site and the deflection lines run at least approximately parallel.
  • the two cheek parts of the upper cheek are preferably connected to one another by coupling members at their outer end regions, these coupling members being connected to the cheek parts via hinge axes and having spring elements, whereby a stable, neutral position is ensured in the unloaded state of the cheek part receiving the bending tool.
  • Each of the two press beams comprises two outer beams arranged in parallel at a distance from one another and one inner beam each arranged between them.
  • the opposing inner bars form support surfaces for bending tools on opposite end faces.
  • These inner bars, which can be equipped with the tools, are each movable with respect to the outer bar and are coupled via resilient coupling elements, whereby a basic positioning of the bars of the bar structure is achieved.
  • a relative movement of the inner beam parts with respect to the respective outer beam parts is made possible as a function of a load applied by the pressing forces.
  • the deflection of the beams that occurs under load can be coordinated with one another and thus the immersion depth of the interacting bending tools required for an exact bending angle is kept constant over the entirety of the bending length.
  • the object of the invention is to create a press with a two-part press beam with which the force required for a bending process can be brought into alignment with a line of action of a reaction force acting on the press beam, depending on the positioning of the tools in the longitudinal direction of the press beam.
  • This object of the invention is achieved by the features recited in the characterizing part of claim 1.
  • the surprising advantage here is that during the forming process, deviations in the penetration depth of the bending tools in relation to the bending length, caused by bending of the press and table beams depending on the position of the tools, are compensated for by correcting the position of the part of the press beam that acts as a bending beam and so that a high angular accuracy is achieved on the workpiece.
  • an embodiment according to claim 2 is also advantageous, because it results in a change in the position of the drive beam relative to the bending beam by selecting appropriate adjustment paths for the drive means.
  • the drive bar and the bending bar have mutually facing contact surfaces extending over a length of the drive bar, a direct force transmission between the drive bar and the bending bar is achieved.
  • designs according to claims 3 to 5 are also advantageous because, depending on the relative position of the drive beam, the position of the force introduction into the bending beam is variable over its length to adapt to a planned position of the bending tools.
  • An embodiment according to claim 6 is possible, as a result of which the required pivotability for adapting the position of the force transmission between the drive beam and the bending beam to the intended position of the bending tools is reduced.
  • an embodiment according to claim 10 is also advantageous because it also saves components and a preload for play-free contact of the contact surfaces of the drive beam and the bending beam is achieved.
  • the object of the invention is also achieved by a method according to the measures according to claim 14.
  • the advantage is that an approximately symmetrical deflection under load of the table beam and the bending beam is achieved whereby angular errors on the work part are largely avoided and readjustments of the adjustment paths of the drive means are not necessary in many cases.
  • measures as described in claim 15 are also advantageous, because by shifting the line of action of the deformation force and thus a force introduction point on the bending beam, the deformation effect during a correction deformation stroke from a central position, based on the bending length, into an eccentric, a post-forming of the workpiece is adjusted in particular the area to be subjected to and thus the forming quality is increased.
  • All information on value ranges in the present description should be understood to include any and all sub-areas, e.g. the information 1 to 10 should be understood to include all sub-areas, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 , ie all subranges begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, for example 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1 or 5.5 to 10.
  • a bending press 1 in particular a press brake 2, for producing work parts 3, between bending tools 4 that are adjustable relative to one another, is shown.
  • a machine frame 5 of the bending press 1 consists, for example, of a base plate 6 on which side walls 7, 8 are arranged, projecting vertically, spaced from one another and aligned parallel to one another. These are preferably connected by a massive cross bracing 9, formed for example from a sheet metal part, at their end regions spaced from the base plate 6.
  • the side cheeks 7, 8 are approximately C-shaped to form a free space for the reshaping of the workpiece 3, a fixed table beam 12 standing on the base plate 6 being attached to the front end surfaces 10 of legs 11 of the side cheeks 7, 8 close to the floor.
  • Linear guide arrangements 15 for a press beam 16 which can be adjusted relative to the table beam 12 are provided on legs 14 of the side cheeks 7, 8 that are remote from the base plate 6.
  • the press beam 16 can be adjusted via two drive means 17, 18 of the drive arrangement 19, which are spaced apart from one another, according to double arrow 20.
  • the reshaping and forming of the workpiece 3 is carried out between the bending tools 4 arranged on opposite support surfaces 21, 22 of the press beam 16 and the table beam 12 during an adjustment stroke of the press beam 16.
  • the drive arrangement 19 is a hydraulic drive with hydraulic cylinders 23 acted on from both sides as the drive means 17, 18, with piston rods 24 being connected to the press beam 16 via spherical cap bearings 25 with the press beam 16, whereby a pivoting movement of the press beam 15 in a restricted area , by different adjustment paths of the drive means 17, 18, in one to one Front surface of the press beam 16 parallel plane is made possible and thus an immersion depth of the bending tools 4 can be influenced.
  • the hydraulic cylinders 23 are fastened to the cross bracing 9 with housings 26.
  • the housings 26 are fastened directly to the side walls 7, 8.
  • the press beam 16 is designed in two parts and consists of a drive beam 27 which is drive-connected to the piston rods 24 via the spherical cap bearings 25.
  • the drive bar 27 protrudes into a slot-shaped receptacle 29, which extends over an entire length 28 of the press bar 16, of a bending bar 30 equipped with the bending tool 4, which is adjustably mounted in the linear guide arrangements 15 for vertical adjustment, whereby an adjustment of the bending tools 4 receiving support surfaces 21, 22 of the table beam 12 and of the bending beam 30 in planes 31, 32 aligned parallel to one another.
  • the drive beam 27 and the bending beam 30 have in the slot-shaped receptacle 29 facing contact surfaces 33, 34, the contact surface 33 of the drive beam 27 extending in an arcuate manner in the direction of the length 28, whereas the contact surface 34 of the bending beam 30 in the receptacle 29 is straight and runs in a plane 35 parallel to the plane 31 of the support surface 21 of the bending beam 30.
  • Via an elastic coupling element 36 which is arranged approximately in the middle of the length 28 and connects the drive beam 27 to the bending beam 30 - which will be discussed in more detail later - a play-free contact between the contact surfaces 33, 34 of the drive beam 27 and the bending beam 30 is possible in FIG the slot-shaped receptacle 29 guaranteed.
  • the coupling element 36 is formed by a spring assembly 37 in openings 38, 39 of the drive beam 27 and the bending beam 30, the spring force caused by the spring assembly 37 being greater than the dead weight of the bending beam 30 plus the occurring Acceleration forces that occur during an adjustment movement of the press beam 16 into an upper end position.
  • the drive beam 27 protrudes into the slot-shaped receptacle 29 of the bending beam 30, the contact surface 34 extending in the plane 35 and the curved contact surface 33 of the drive beam 27 facing it touching one another in a linear manner.
  • the opening 38 crossing this is arranged in a rectangular shape.
  • the rectangular opening 39 is also arranged in the drive beam 27 and crossing it.
  • a vertically measured distance 43 of the opening 38 is smaller than a distance 44 of the opening 39 in the drive beam 27, in relation to an apex 45 of the contact surface 33.
  • the openings 38, 39 and extending over a thickness 46 of the bending beam 30, an upper and a lower pressure plate 47, 48 are arranged, which bring about the preload in the openings 38, 39 via the spiral compression spring 40 arranged between them and thus the play-free contact of the contact surfaces 33, 34 between the drive beam 27 and the bending beam 30 in the receptacle 29 is achieved.
  • the bending press 1 is shown with the two-part press beam 16, consisting of the drive beam 27 frictionally coupled to the drive arrangement 19 and the bending beam 30 adjustable in the guide arrangements 15 - according to arrow 50 - and the method according to the invention is explained in the following description.
  • the assembly of the bending press 1 with the bending tools 4 in the bending beam 30 and the table beam 12 shows an eccentric arrangement of the bending tools 4 as is often chosen when, for example, several sets of tools are used for different bending processes over the length 28 of the bending beam 30.
  • Such assembly means different force application at the force introduction points, for example the spherical ball bearings 25 and an asymmetrical design of the deflection that occurs during the bending process on the bending beam 30 and table beam 12, with conventional bending presses with one-piece press beams then leading to bending inaccuracies because the depth of immersion of the Bending tools 4 turn out differently in the case of an eccentric arrangement and thus lead to inaccuracies in an adjustment path which is predetermined for a certain bending angle and which is measured and controlled.
  • an inclined position of the drive beam 27, which connects the elastic coupling element 36 enables the line of force 49 to transfer the pressure force between the drive beam 27 and the bending beam 30 in the direction of the length 28 and thus for the forming process of the workpiece 3, due to the eccentricity of the assembly with the bending tools 4 occurring reaction force, according to - arrow 50 - in brought aligned agreement.
  • the pivoting of the drive beam 27 takes place through different adjustments of the drive means, whereby, as shown, the pin bearings 25 assume a correspondingly different position and a pivoted position of the drive beam 27 is achieved.
  • the maximum inclination of the drive beam 27 from its horizontal neutral position is once a segment height 51 of the curved contact surface 33, the segment height 51 being selected as a function of the respective length 28 of the drive beam 27.
  • segment height 51 being selected as a function of the respective length 28 of the drive beam 27.
  • FIG. 5 an embodiment of the coupling element 36 between the drive beam 27 and the bending beam 30 is shown, which is formed from at least one pressure-elastic plastic pad 52, which ensures the play-free contact of the contact surfaces 33, 34, regardless of the position of the drive beam 27, as well as the relative movement between the drive beam 27 and the bending beam 30 during a pivoting movement of the drive beam 27.
  • the bending press 1 according to the invention with the two-part press beam 16 enables, as already partially described previously, the force introduction point on the bending beam 30 by pivoting the drive beam 27 by means of appropriately preselected adjustment paths of the drive means 17, 18 in an aligned position with the force line 49 of the for a forming process on the Work part 3 to be applied force to bring.
  • a data memory e.g. position of the tool sets or an assembly diagram of the bending press 1, with one or more bending stations from cooperating bending tools, the bending length, the work part data, the Geometry of the drive beam 27 etc.
  • the forming process takes place by adjusting the drive beam 27 in the pivoted position by the same adjustment path of the drive means and thus the adjustment of the bending beam 30 takes place by the adjustment path required for a predetermined deformation, e.g. bending angle, to achieve a for the bending angle required immersion depth of the bending tools.
  • a predetermined deformation e.g. bending angle
  • the exemplary embodiments show possible design variants of the bending press 1, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically shown design variants of the same, but rather various combinations of the individual design variants with one another are possible and this possible variation is based on the teaching on technical action The present invention is within the ability of those skilled in this technical field. All conceivable design variants that are possible through combinations of individual details of the embodiment variants shown and described are therefore also included in the scope of protection of the appended claims.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Biegepresse wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist sowie ein Verfahren wie es im Oberbegriff des Anspruches 14 beschrieben ist.
  • Aus dem Dokument DE 41 38 286 A1 ist eine Presse mit einer vertikal, relativ zu einer feststehenden Unterwange, beweglichen Oberwange bekannt. Die Oberwange ist senkrecht zu einer Kraftwirkrichtung etwa zweigeteilt, wobei die beiden Wangenteile in der Wangenmitte aufeinander stoßen und beidseits der Stoßstelle durch je einen Spalt mit bis zu den Wangenenden hin stetig zunehmender Spaltbreite voneinander getrennt sind. Durch diese Unterteilung der Oberwange lässt sich erreichen, dass sich die Oberwange und die Unterwange unter Last an der Arbeitsstelle gleichsinnig durchbiegen und die Durchbiegungslinien wenigstens annähernd parallel verlaufen. Die beiden Wangenteile der Oberwange sind bevorzugt durch Kopplungsglieder an deren äußeren Endbereichen miteinander verbunden, wobei diese Kopplungsglieder über Gelenkachsen mit den Wangenteilen verbunden und Federelemente aufweisen, wodurch im unbelasteten Zustand des das Biegewerkzeug aufnehmenden Wangenteils eine stabile, neutrale Lage gewährleistet wird.
  • Aus dem Dokument EP 1 410 854 A1 ist eine Biegepresse mit einem feststehenden unteren Pressbalken und einem relativ dazu verstellbaren oberen Pressbalken bekannt. Jeder der beiden Pressbalken umfasst zwei parallel in einem Abstand zueinander angeordnete äußere Balken und je einen zwischen diesen angeordneten inneren Balken. Die einander gegenüberstehenden inneren Balken bilden an gegenüberliegenden Stirnflächen Auflageflächen für Biegewerkzeuge aus. Diese mit den Werkzeugen bestückbaren, inneren Balken sind jeweils gegenüber den äußeren Balken beweglich und über federnde Kopplungselemente gekuppelt, wodurch eine grundsätzliche Positionierung der Balken der Balkenstruktur erreicht wird. In Abhängigkeit von den elastischen Eigenschaften der Kopplungselemente wird eine Relativbewegung der inneren Balkenteile gegenüber den jeweils äußeren Balkenteilen in Abhängigkeit einer durch die Presskräfte aufgebrachten Belastung ermöglicht. Durch diese Ausbildung und Abstimmung der Dimensionierung der Pressbalken und der Kopplungselemente kann die bei Belastung auftretende Durchbiegung der Balken aufeinander abgestimmt werden und damit die für einen exakten Biegewinkel erforderliche Eintauchtiefe der zusammenwirkenden Biegewerkzeuge über die Gesamtheit der Biegelänge konstant gehalten werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Presse mit einem zweigeteilten Pressenbalken zu schaffen, mit dem die für einen Biegeformvorgang erforderliche Kraftaufbringung in Abhängigkeit von der Positionierung der Werkzeuge in Längsrichtung des Pressenbalkens in fluchtender Ausrichtung zu einer Wirklinie einer auf den Pressenbalken einwirkenden Reaktionskraft gebracht werden kann.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 wiedergegebenen Merkmale erreicht. Der überraschende Vorteil dabei ist, dass dadurch während des Umformvorganges Abweichungen der Eindringtiefe der Biegewerkzeuge bezogen auf die Biegelänge, bedingt durch eine Durchbiegung des Pressen- und des Tischbalkens in Abhängigkeit der Position der Werkzeuge durch eine Lagekorrektur des als Biegebalken wirkenden Teils des Pressenbalkens ausgeglichen wird und damit eine hohe Winkelgenauigkeit am Werkteil erreicht wird.
  • Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 2, weil dadurch eine Lageänderung des Antriebsbalkens relativ zum Biegebalken durch Wahl entsprechender Verstellwege der Antriebsmittel erreicht wird.
  • Durch die vorteilhafte Ausbildung, wonach der Antriebsbalken und der Biegebalken einander zugewandte, sich über eine Länge des Antriebsbalken erstreckende Kontaktflächen aufweisen, wird eine direkte Kraftübertragung zwischen dem Antriebsbalken und dem Biegebalken erreicht.
  • Vorteilhaft sind dabei aber auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 3 bis 5, weil dadurch in Abhängigkeit der Relativlage des Antriebsbalkens die Lage der Krafteinleitung in den Biegebalken über seine Länge variabel zur Anpassung an eine vorgesehene Position der Biegewerkzeuge ist.
  • Möglich ist dabei eine Ausbildung nach Anspruch 6, wodurch die erforderliche Schwenkbarkeit zur Anpassung der Lage der Kraftübertragung zwischen dem Antriebsbalkens und dem Biegebalken an die vorgesehene Position der Biegewerkzeuge reduziert wird.
  • Konstruktiv einfache und fertigungstechnisch vorteilhafte Ausbildungen beschreiben aber auch die Ansprüche 7 bis 9.
  • Es ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 10 vorteilhaft, weil dadurch zusätzlich Bauelemente eingespart werden und eine Vorspannung zur spielfreien Anlage der Kontaktflächen des Antriebsbalkens und des Biegebalkens erreicht wird.
  • Schließlich sind aber auch Ausbildungen nach den Anspruch 11 bis 13 vorteilhaft, wodurch Varianten zur Bildung des Kupplungselementes verfügbar sind.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch ein Verfahren gemäß den Maßnahmen nach Anspruch 14 erreicht. Der Vorteil liegt darin, dass dadurch eine annähernd symmetrische Durchbiegung unter Last des Tischbalkens und des Biegebalkens erreicht wird wodurch Winkelfehler am Werkteil weitestgehend vermieden werden und vielfach Nachjustierungen der Verstellwege der Antriebsmittel nicht erforderlich sind.
  • Es sind aber auch Maßnahmen, wie sie im Anspruch 15 beschrieben sind, vorteilhaft, weil durch eine Verlagerung der Kraftwirklinie der Umformkraft und damit eines Krafteinleitungspunktes am Biegebalken die Umformwirkung während eines Korrektur- Umformhubes aus einer Mittelstellung, bezogen auf die Biegelänge, in einen außermittigen, einer Nachformung des Werkteil insbesondere zu unterziehenden Bereich verstellt wird und damit die Umformqualität gesteigert wird.
  • Die Erfindung wird anhand der in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Biegepresse in Ansicht;
    Fig. 2
    die Presse in Ansicht gemäß in Richtung II in Fig.1;
    Fig. 3
    eine Detaildarstellung des zweigeteilten Pressenbalkens, geschnitten gemäß den Linien III-III in Fig.4;
    Fig. 4
    der zweigeteilten Pressenbalken, geschnitten gemäß den Linien IV-IV in Fig.3;
    Fig. 5
    die erfindungsgemäße Biegepresse in Ansicht.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
  • In den Fig. 1 und 2 ist eine Biegepresse 1, insbesondere Abkantpresse 2, zur Herstellung von Werkteilen 3, zwischen relativ zueinender verstellbaren Biegewerkzeugen 4, gezeigt.
  • Ein Maschinengestell 5 der Biegepresse 1 besteht beispielsweise aus einer Bodenplatte 6 auf der vertikal aufragend, zueinander beabstandet und parallel zueinander ausgerichtet, Seitenwangen 7, 8 angeordnet sind. Diese sind bevorzugt durch einen massiven, beispielsweise aus einem Blechformteil gebildeten Querverband 9 an ihren von der Bodenplatte 6 distanzierten Endbereichen verbunden.
  • Die Seitenwangen 7, 8 sind zur Bildung eines Freiraumes für das Umformen des Werkteiles 3 etwa C-förmig ausgebildet, wobei an Frontstimflächen 10 von bodennahen Schenkeln 11 der Seitenwangen 7, 8 ein feststehender, auf der Bodenplatte 6 aufstehender Tischbalken 12 befestigt ist. An Frontstimflächen 13 von der Bodenplatte 6 entfernten Schenkeln 14 der Seitenwangen 7, 8 sind lineare Führungsanordnungen 15 für einen relativ zum Tischbalken 12 verstellbaren Pressenbalken 16 vorgesehen. Der Pressenbalken 16 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel über zwei voneinander distanzierte Antriebsmittel 17, 18 der Antriebsanordnung 19 - gemäß Doppelpfeil 20 - verstellbar. Damit wird das Umformen und Bilden des Werkteils 3 zwischen den auf gegenüberliegenden Stützflächen 21, 22 des Pressenbalkens 16 und des Tischbalkens 12 angeordneten Biegewerkzeugen 4, bei einem Verstellhub des Pressenbalkens 16, vorgenommen.
  • Die Antriebsanordnung 19 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Hydroantrieb mit doppelseitig beaufschlagten Hydrozylindern 23 als die Antriebsmittel 17, 18, wobei Kolbenstangen 24 mit den Pressenbalken 16 über Kugel- Kalottenlager 25 mit dem Pressenbalken 16 verbunden sind, wodurch in einem eingeschränkten Bereich eine Schwenkbewegung des Pressenbalkens 15, durch unterschiedliche Verstellwege der Antriebsmittel 17, 18, in einer zu einer Frontfläche des Pressenbalkens 16 parallelen Ebene ermöglicht wird und damit eine Eintauchtiefe der Biegewerkzeuge 4 beeinflussbar ist.
  • Die Hydrozylinder 23 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mit Gehäusen 26 am Querverband 9 befestigt. Möglich ist aber auch eine Ausbildung wonach die Gehäuse 26 unmittelbar an den Seitenwangen 7, 8 befestigt sind.
  • Wie nun besser der Fig. 2 zu entnehmen, ist der Pressenbalken 16 zwei-teilig ausgeführt und besteht aus einem Antriebsbalken 27, welcher über die Kugel- Kalottenlager 25 mit den Kolbenstangen 24 antriebsverbunden ist. Der Antriebsbalken 27 ragt in eine, über eine gesamte Länge 28 des Pressenbalkens 16 erstreckende, schlitzförmige Aufnahme 29 eines mit dem Biegewerkzeug 4 bestückten Biegebalkens 30, der in den linearen Führungsanordnungen 15 für die vertikale Verstellung verstellbar gelagert ist, wodurch eine Verstellung der die Biegewerkzeuge 4 aufnehmenden Stützflächen 21. 22 des Tischbalkens 12 und des Biegebalkens 30 in zueinander parallel ausgerichteten Ebenen 31, 32 gewährleistet wird.
  • Der Antriebsbalken 27 und der Biegebalken 30 weisen in der schlitzförmigen Aufnahme 29 einander zugewandte Kontaktflächen 33, 34 auf, wobei die Kontaktfläche 33 des Antriebsbalkens 27 in Richtung der Länge 28 bogenförmig gekrümmt verläuft, wohingegen die Kontaktfläche 34 des Biegebalkens 30 in der Aufnahme 29 geradlinig und in einer zu der Ebene 31 der Stützfläche 21 des Biegebalkens 30 parallelen Ebene 35 verläuft.
    Über ein etwa im Mittel der Länge 28 angeordnetes, den Antriebsbalken 27 mit dem Biegebalken 30 verbindendes, elastisches Kupplungselement 36 - auf das noch später im Detail näher eingegangen wird - ist ein spielfreier Kontakt der Kontaktflächen 33, 34 des Antriebsbalkens 27 und des Biegebalkens 30 in der schlitzförmigen Aufnahme 29 gewährleistet.
  • Dies wird dadurch erreicht, dass das Kupplungselement 36 nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein Federpaket 37 in Durchbrüchen 38, 39 des Antriebsbalken 27 und des Biegebalkens 30 gebildet ist, wobei die vom Federpaket 37 bewirkte Federkraft größer ist als das Eigengewicht des Biegebalkens 30 zuzüglich den auftretenden Beschleunigungskräften, die bei einer Verstellbewegung des Pressenbalkens 16 in eine obere Endlage auftritt.
  • In den Fig. 3 und 4 ist im Detail die elastische Koppelung des Antriebsbalkens 27 mit dem Biegebalken 30 mittels des Kupplungselements 36, gebildet aus dem Federpaket 37, mit nach diesem Ausführungsbeispiel einer Spiraldruckfeder 40, gezeigt.
  • Der Antriebsbalken 27 ragt in die schlitzförmige Aufnahme 29 des Biegebalkens 30 ein, wobei sich die in der Ebene 35 erstreckende Kontaktfläche 34 und die dieser zugewandte bogenförmig verlaufende Kontaktfläche 33 des Antriebsbalkens 27 linienförmig berühren.
  • In die Aufnahme 29 des Biegebalkens 30 seitlich begrenzenden Schenkeln 41, 42 ist der diese querende Durchbruch 38, in Rechteckform, angeordnet. Im Antriebsbalken 27 und diesen querend ist ebenfalls der in Rechteckform ausgebildete Durchbruch 39 angeordnet.
  • Bezogen auf die Kontaktfläche 34 des Biegebalkens 30 ist ein vertikal gemessener Abstand 43 des Durchbruchs 38 kleiner als ein Abstand 44 des Durchbruchs 39 im Antriebsbalken 27, bezogen auf einen Scheitelpunkt 45 der Kontaktfläche 33.
  • Die Durchbrüche 38, 39 und über eine Dicke 46 des Biegebalkens 30 erstreckend, ist eine obere und eine untere Druckplatte 47, 48 angeordnet, welche über die dazwischen angeordnete Spiraldruckfeder 40 die Vorspannung in den Durchbrüchen 38, 39 bewirken und womit die spielfreie Anlage der Kontaktflächen 33, 34 zwischen dem Antriebsbalken 27 und dem Biegebalken 30 in der Aufnahme 29 erreicht wird.
  • Ein seitliches Spiel der Druckplatten 47, 48 in den Durchbrüchen 38, 39 ermöglicht aber eine Schrägstellung des Antriebsbalkens 27 relativ zum Biegebalken 30 und damit ein "Wandern" der linienförmigen Berührung zwischen den Kontaktflächen 33, 34 in Richtung der Länge 28 des Biegebalkens 30 und damit eine Veränderung einer Kraftwirklinie 49 in Abhängigkeit einer vorgesehene Position der Biegewerkzeuge 4 am Biegebalken 30 und Tischbalken 12 - wie dies nachfolgend der Beschreibung der Fig.5 zu entnehmen ist.
  • In der Fig. 5 ist die Biegepresse 1 mit dem zweigeteilten Pressenbalken 16, bestehend aus dem mit der Antriebsanordnung 19 kraftschlüssig gekuppelten Antriebsbalken 27 und dem in den Führungsanordnungen 15 - gemäß Pfeil 50 - verstellbaren Biegebalken 30 gezeigt und wird in der nachfolgenden Beschreibung das erfindungsgemäße Verfahren erläutert.
  • Die Bestückung der Biegepresse 1 mit den Biegewerkzeugen 4 im Biegebalken 30 und dem Tischbalken 12 zeigt eine außermittige Anordnung der Biegewerkzeuge 4 wie sie oft dann gewählt wird, wenn beispielsweise auf die Länge 28 des Biegebalkens 30 verteilt mehrere Werkzeugsätze für unterschiedliche Biegevorgänge zur Anwendung kommen.
  • Eine derartige Bestückung bedeutet eine unterschiedliche Kraftaufbringung an den Krafteinleitungsstellen, beispielsweise den Kugel- Kalottenlagern 25 und eine unsymmetrische Ausbildung der beim Biegevorgang am Biegebalken 30 und Tischbalken 12 auftretenden Durchbiegung, wobei es dann bei herkömmlichen Biegepressen mit einteiligen Pressenbalken zu Biegeungenauigkeiten kommt, da eine Eintauchtiefe der Biegewerkzeuge 4 bei einer exzentrischen Anordnung unterschiedlich ausfällt und damit es zu den Ungenauigkeiten bei einem für einen bestimmten Biegewinkel vorgegebenen Verstellweg, der gemessen und gesteuert wird, führt.
  • Bei der gezeigten Ausführung mit dem zweigeteilten Pressenbalken 16, bestehend aus dem Antriebsbalken 27 mit der bogenförmigen Kontaktfläche 33 und der Kraftübertragung auf die in der Ebene 35 sich erstreckende Kontaktfläche 34 des Biegebalkens 30, wird durch eine Schrägstellung des Antriebsbalkens 27, die das elastische Kupplungselement 36 ermöglicht, die Kraftwirklinie 49 zur Übertragung der Druckkraft zwischen dem Antriebsbalken 27 und dem Biegebalken 30 in Richtung der Länge 28 verlagert und damit für den Umformvorgang des Werkteiles 3, aufgrund der Exzentrizität der Bestückung mit den Biegewerkzeugen 4 auftretenden Reaktionskraft, gemäß - Pfeil 50 - in fluchtende Übereinstimmung gebracht.
  • Die Verschwenkung des Antriebsbalkens 27 erfolgt durch unterschiedliche Verstellung der Antriebsmitteln wodurch, wie gezeigt, die Bolzenlager 25 eine entsprechend unterschiedliche Lage einnehmen und eine Schwenklage des Antriebsbalkens 27 erreicht wird.
  • Die maximale Schrägstellung des Antriebsbalkens 27 aus seiner waagrechten Neutrallage beträgt einmal eine Segmenthöhe 51 der bogenförmig gekrümmten Kontaktfläche 33, wobei die Segmenthöhe 51 in Abhängigkeit von der jeweiligen Länge 28 des Antriebsbalkens 27 gewählt wird. Für die vorgesehene Funktion, den Kraftübertragungspunkt des Antriebsbalkens 27 entsprechend der Lage des Werkzeugsatzes zu positionieren ist nur eine geringe Segmenthöhe 51, in einem Ausmaß zwischen etwa 0,2% bis etwa 2,0 % der Länge 28 des Antriebsbalkens 27 ausreichend.
  • Weiter ist der Fig. 5 eine Ausbildung des Kupplungselementes 36 zwischen dem Antriebsbalken 27 und dem Biegebalken 30 gezeigt, das aus zumindest einem druckelastischen Kunststoffpolster 52 gebildet ist, der die spielfreie Anlage der Kontaktflächen 33, 34, unabhängig von der Lage des Antriebsbalkens 27, sowie die Relativbewegung zwischen dem Antriebsbalken 27 und dem Biegebalken 30 bei einer Schwenkbewegung des Antriebsbalkens 27, gewährleistet.
  • Die erfindungsgemäße Biegepresse 1 mit dem zweigeteilten Pressenbalken 16 ermöglicht, wie bereits teilweise vorhergehend beschrieben den Krafteinleitungspunkt am Biegebalken 30 durch ein Schwenken des Antriebsbalkens 27 mittels entsprechend vorgewählter Verstellwege der Antriebsmittel 17, 18 in eine fluchtender Lage mit der Kraftwirklinie 49 der für einen Umformvorgang an dem Werkteil 3 aufzubringenden Kraft, zu bringen.
  • Dies erfolgt bevorzugt automatisiert bei Abrufen von in einem Arbeitsprogramm hinterlegter Daten, beispielsweise nach in einem Datenspeicher hinterlegter Parameter, z.B. Position der Werkzeugsätze bzw. eines Bestückungsschema der Biegepresse 1, mit einer oder mehreren Biegestationen aus zusammenwirkenden Biegewerkzeugen., der Biegelänge, der Werkteildaten, der Geometrie des Antriebsbalkens 27 etc.
  • Nach erfolgter Positionierung des Antriebsbalkens 27 erfolgt der Umformvorgang durch die Verstellung des Antriebsbalkens 27 in der geschwenkten Lage um jeweils einen gleichen Verstellweg der Antriebsmittel und erfolgt damit die Verstellung des Biegebalkens 30 um den für eine vorgegebene Umformung, z.B. Biegewinkel, erforderlichen Verstellweg zur Erreichung einer für den Biegewinkel erforderlichen Eintauchtiefe der Biegewerkzeuge.
  • Durch eine übereinstimmende Positionierung des Krafteinleitungspunktes am Biegebalken mit der Lage der Kraftwirklinie tritt am Biegebalken nahezu keine kraftbedingte Durchbiegung ein und ist nur die in ihrer Größenordnung, z.B. aus einer im Datenspeicher hinterlegter Datenmatrix, erfassbare Durchbiegung des Tischbalkens für eine qualitativ hochwertige Umformung zu berücksichtigen.
  • Um diese zu erreichen ist es beispielsweise auch möglich, nach erfolgtem Umformhub einen Entlastungsrückhub mit den Antriebsmitteln vorzunehmen und den erzielten Winkel am Werkteil zu vermessen und damit etwaige Ungenauigkeiten festzustellen und durch Vornahme eines neuerlichen Umformhubes, unter Vorgabe eines Korrekturfaktors für die Eintauchtiefe, zu korrigieren. Dabei ist es auch möglich, insbesondere bei großen Biegelängen vorteilhaft, während des Umformhubes den Krafteinleitungspunkt, ist gleich den Berührungspunkt der Kontaktflächen 33, 34, und damit die Kraftwirklinie 49 in Richtung der Längserstreckung der Biegewerkzeuge 4, durch eine automatisierte Nachjustierung der Schwenklage des Antriebsbalkens 27 zu verändern.
  • Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Biegepresse 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche mit umfasst.
  • Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Biegepresse diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
    • Bezugszeichenaufstellung
  • 1 Biegepresse 41 Schenkel
    2 Abkantpresse 42 Schenkel
    3 Werkteil 43 Abstand
    4 Biegewerkzeug 44 Abstand
    5 Maschinengestell 45 Scheitelpunkt
    6 Bodenplatte 46 Dicke
    7 Seitenwange 47 Druckplatte
    8 Seitenwange 48 Druckplatte
    9 Querverband 49 Kraftwirklinie
    10 Frontstimfläche 50 Pfeil
    11 Schenkel 51 Segmenthöhe
    12 Tischbalken 52 Druckpolster
    13 Frontstimfläche
    14 Schenkel
    15 Führungsanordnung
    16 Pressenbalken
    17 Antriebsmittel
    18 Antriebsmittel
    19 Antriebsanordnung
    20 Doppelpfeil
    21 Stützfläche
    22 Stützfläche
    23 Hydrozylinder
    24 Kolbenstange
    25 Kugel- Kalottenlager
    26 Druckgehäuse
    27 Antriebsbalken
    28 Länge
    29 Aufnahme
    30 Biegebalken
    31 Ebene
    32 Ebene
    33 Kontaktfläche
    34 Kontaktfläche
    35 Ebene
    36 Kupplungselement
    37 Federpaket
    38 Durchbruch
    39 Durchbruch
    40 Spiraldruckfeder

Claims (15)

  1. Biegepresse (1), insbesondere Abkantpresse (2), mit einem Maschinengestell (5), mit Seitenwangen (7, 8) und einem die Seitenwangen distanzierenden, feststehenden Tischbalken (12) und mit einem relativ zum Tischbalken (12), in linearen Führungsanordnungen (15) des Maschinengestells (5), mit einer aus zumindest zwei voneinander distanzierten Antriebsmitteln (17, 18) bestehenden Antriebsanordnung (19), verstellbaren Pressenbalken (16),
    - wobei der Pressenbalken (16) aus einem mit den Antriebsmitteln (17, 18) antriebsverbundenen Antriebsbalken (27)
    - und einem mit diesem über zumindest ein elastisches Kupplungselement (36) bewegungsverbundenen Biegebalken (30) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Biegebalken (30) eine sich über eine gesamte Länge (28) des Pressenbalkens (16) erstreckende, schlitzförmige Aufnahme (29) aufweist
    - und der Antriebsbalken (27) in diese schlitzförmige Aufnahme (29) ragt,
    - wobei der Antriebsbalken (27) und der Biegebalken (30) in der schlitzförmigen Aufnahme (29) einander zugewandte Kontaktflächen (33, 34) aufweisen,
    - wobei die Kontaktfläche (34) des Biegebalkens (30) geradlinig und in einer zu einer Ebene (31) einer Stützfläche (21) des Biegebalkens (30) parallelen Ebene (35) verläuft
    - und wobei die Kontaktfläche (33) des Antriebsbalkens (27) in Richtung der Länge (28) des Antriebsbalkens (27) bogenförmig gekrümmt verläuft.
  2. Biegepresse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbalken (27) über das Kupplungselement (36) schwenkbar mit dem Biegebalken (30) verbunden ist.
  3. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (33) des Antriebsbalkens (27) konvex gekrümmt ausgebildet ist.
  4. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (33) des Antriebbalkens (27) kreisbogenförmig gekrümmt verläuft.
  5. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (19) mit den Antriebsmitteln (17, 18) für einen wahlweise gleichen oder je Antriebsmittel (17, 18) unterschiedlichen Verstellhub ausgebildet ist.
  6. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Mittel der Länge (28) des Antriebsbalkens (27) gemessene Segmenthöhe (51) der Kontaktfläche (33) etwa zwischen 0,2 % und 2,0 % der Länge (28) des Antriebsbalkens (27) beträgt.
  7. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbalken (27) und der Biegebalken (30) in Verstellrichtung mit Wandteilen überlappend ausgebildet sind.
  8. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Basisfläche der Aufnahme (29) die Kontaktfläche (34) des Biegebalkens (30) bildet.
  9. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (34) des Biegebalkens (30) in einer zu der Werkzeugstützfläche (22) parallelen Ebene verläuft.
  10. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (36) etwa im Mittel der Länge (28) des Antriebsbalkens (27) in den Antriebsbalken (27) und den Biegebalken (30) querenden Durchbrüchen (38,39) angeordnet ist.
  11. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (36) durch ein, zumindest eine Spiraldruckfeder (40) aufweisendes Federpaket (37) gebildet ist.
  12. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (36) durch zumindest ein Hydro-Federelement gebildet ist.
  13. Biegepresse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (36) durch zumindest einen die Durchbrüche (38, 39) querenden Kunststoff-Druckpolster gebildet ist.
  14. Verfahren zum Betrieb einer Biegepresse (1), insbesondere Abkantpresse (2), mit einem Maschinengestell (5), mit Seitenwangen (7, 8) und einem die Seitenwangen (7, 8) distanzierenden, feststehenden Tischbalken (12) und mit einem relativ zum Tischbalken (12), in linearen Führungsanordnungen (15) des Maschinengestells (5), mit einer aus zumindest zwei voneinander distanzierten Antriebsmitteln (17, 18) bestehenden Antriebsanordnung (19), verstellbaren Pressenbalken (16), wobei der Pressenbalken (16) aus einem mit den Antriebsmitteln (17, 18) antriebsverbundenen Antriebsbalken (27) und einem mit diesem über zumindest ein elastisches Kupplungselement (36) bewegungsverbundenen Biegebalken (30) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbalken (27) und der Biegebalken (30) einander zugewandte, sich über eine Länge (28) des Antriebsbalken (27) erstreckende Kontaktflächen (33, 34) aufweisen, und dass bei Start eines Umformvorganges aus einem Arbeitsprogramm die vorgegebene Position des entsprechenden Biegewerkzeugsatzes ausgehend von einer 0-Längenkoordinate des Tischbalkens (12), die durch eine Kraftwirklinie eines von mehreren Antriebsmitteln (17, 18) zur Aufbringung einer Presskraft auf den Biegebalken (30) definiert ist, abgerufen wird und anschließend, entsprechend der Geometrie des Antriebsbalkens (27), in einem Rechner einer Steuer- und Regeleinrichtung der Biegepresse (1) eine Winkellage für den Antriebsbalken (27) bestimmt wird und diese Winkellage durch Ansteuerung der Antriebsmitteln (17, 18) für einen Verstellweg zumindest eines der Antriebsmittel (17, 18) eingestellt wird, bei der eine Position der bogenförmig gekrümmt verlaufenden Kontaktfläche (33) des Antriebsbalkens (27) erreicht ist, bei der eine Kraftwirklinie der aufzubringenden Umformkraft in fluchtender Ausrichtung mit einer Kraftwirklinie (49) einer durch den Umformvorgang auf den Biegebalken (30) einwirkenden Reaktionskraft ist, und anschließend die Ansteuerung der mit dem Antriebsbalken (27) antriebsverbundenen Antriebsmittel (17, 18) zur Verstellung des Biegebalkens (30) in eine für den vorgegebenen Umformvorgang am Werkteil (3) vorgesehene Eingriffslage der Biegewerkzeuge (4) erfolgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erreichen der vorgesehenen Eingriffslage die Antriebsmittel (17, 18) für einen Entlastungshub angesteuert werden und anschließend die Umformung am Werkteil (3), insbesondere ein Umformwinkel, vermessen wird und bei Ermittlung einer Winkelabweichung eine neue Eingriffslage berechnet und durch Verstellung des Pressenbalkens (16) angesteuert wird, wobei während des Korrektur-Umformhubes zum Ausgleich etwaiger unterschiedlicher Winkelabweichungen bezogen auf eine Biegelänge eine Verlagerung der Kraftwirklinie in Richtung der Biegelänge durch eine Verschwenkung des Antriebsbalkens (27) erfolgt.
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