AT401897B - Blechbiegemaschine - Google Patents

Description

AT 401 897 B

Die Erfindung betrifft eine Blechbiegemaschine, umfassend obere und untere Biegewerkzeuge von langer, schmaler Gestalt, welche relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, zum Biegen eines zwischen sie eingeführten Werkstückes aus Blech, wenigstens drei Rahmen, deren jeder in einer von drei zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge normalen Ebenen liegt, wobei die Rahmen über Schürzenteile die oberen und unteren Biegewerkzeuge in einer Weise halten, daß die Biegewerkzeuge relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, je eine auf jedem Rahmen angebrachte Vorrichtung zum Ausüben einer Antriebskraft auf, in Längsrichtung der oberen und unteren Biegewerkzeuge gesehen, wenigstens drei Abschnitte, um die oberen und unteren Werkzeuge relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, und eine Steuerung zum Steuern der die Antriebskraft ausübenden Vorrichtung, wobei die Steuerung eine entsprechend jedem Rahmen vorgesehene Detektorvorrichtung zum Festlegen des Abstandes zwischen den oberen und unteren Biegewerkzeugen an den drei Abschnitten derselben sowie eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Ausgehen eines Steuersignals an die Vorrichtung zum Ausüben der Antriebskraft entsprechend einem Signal von der Abstand-Detektorvorrichtung aufweist, so daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenigstens an den drei Abschnitten der Biegewerkzeuge während des tatsächlichen Biegevorganges gleich gehalten werden.

Bei Blechbiegemaschinen sind der Oberstempel und der Unterstempel (obere und untere Biegewerkzeuge) von Trägern (Schürzen) gehalten, die gewöhnlich schmal, aber sehr tief sind, so daß sie einer Auslenkung unter der Biegebeanspruchung widerstehen können, welche in Maschinen mit einer gewissen Länge von zwei öldynamischen Zylindern ausgeübt wird, die sich an den Enden des bewegbaren Trägers befinden. Die Biegesteifigkeit des Trägers ist sehr wichtig, weil sich eine Auslenkung in eine Unterschied des Abstandes zwischen Oberstempel und Unterstempel im mittleren Bereich gegenüber den seitlichen Abschnitten des Trägers auswirkt. Auch bei begrenzter Auslenkung verursacht diese ein Biegen oder Abkanten des Bleches um einen Winkel, der entlang der Biegekante nicht konstant ist.

In sehr langen Abkantpressen zum Biegen von Werkstücken aus Blech mit einer Länge von mehreren Metern erreicht die Tiefe des Trägers hohe Werte in der Größenordnung von 2 m oder mehr. Tatsächlich muß bei zunehmender Länge des Trägers sein Trägheitsmoment für eine gegebene Auslenkung im mittleren Bereich mit der dritten Potenz der Länge des Trägers zunehmen.

Dies bedeutet, daß die Maschine sehr hoch wird. Bei einer vertikalen Maschine der gebräuchlichsten Bauart erfordert die beträchtliche Tiefe des unteren Trägers unter anderem die Ausbildung einer Grube im Werkstattboden, um das Volumen dieses Trägers unterzubringen und die Arbeitsebene in einer ergonomisch günstigen Position zu halten.

Der DE-30 11 665 A1 ist eine Blechkanten-Anbiegepresse zu entnehmen, wobei jeweils eine Zelle zwei Seitenständer, eine Biegewange und einen Hydraulikzylinder umfaßt. Gemäß dieser DE-OS 30 11 665 soll eine Mehrzahl derartiger Zellen zu einer Gesamtmaschine zusammengesetzt werden können.

Der EP-0 051 554 A2 ist eine Rohrbiegepresse zum Biegen geradliniger Rohr-Rohlinge in einen gekrümmten Querschnitt zu entnehmen. In dem Steuerkreislauf ist ein erster Sensor zwischen zwei Abschnitten angeordnet und überprüft die fluchtende Lage dieser Abschnitte. Gleichzeitig wird eine Pumpe über eine erste Steuereinheit gesteuert, um die fluchtende Lage zwischen den Abschnitten bzw. Elementen aufrechtzuerhalten, ebenso wird der Endabschnitt in fluchtender Lage mit den Hauptabschnitten über einen weiteren Sensor und eine zweite Steuereinrichtung gehalten, welche auf den Sensor anspricht, um eine weitere Pumpe zu beaufschlagen. Bei dieser Anordnung überwachen die Sensoren lediglich die fluchtende Lage zwischen den einzelnen Elementen, wobei sie über entsprechende Steuereinrichtungen jeweils zugeordnete Pumpen steuern. Wenn daher das Element, welches als Referenzelement dient, aufgrund einer großen Belastung während des tatsächlichen Biegevorganges verformt wird, so werden die benachbarten Elemente ebenfalls in Abhängigkeit von der verformten Lage des Referenzelementes nachjustiert.

Eine Blechbiegemaschine der eingangs genannten Art ist weiters beispielsweise der DE-32 45 755 A1 zu entnehmen, wobei auf eine automatische Einstellung der Biegelinie des Biegewerkzeuges abgezielt wird. ln Anbetracht des bekannten Standes der Technik ist es daher Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blechbiegemaschine zum Biegen langer Werkstücke aus Blech zu schaffen, welche ein sehr genaues Biegen ermöglicht, bei welcher aber der Träger (die Schürze) nicht so tief ist wie bei Maschinen nach dem Stand der Technik.

Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Blechbiegemaschine, die mit höheren Biegekräften arbeiten kann als dies"nach dem Stand der Technik üblich war, wobei aber die Auslenkung der Träger gleich groß wie oder vorzugsweise kleiner als die Auslenkung ist, der die Träger von Pressen nach dem Stand der Technik unterworfen waren.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Blechbiegemaschine ausgehend von dem eingangs erwähnten Stand der Technik im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum 2

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Ausüben der Antriebskraft, welche an Zwischenrahmen angeordnet ist, mit beiden Endteilen benachbarter, beweglicher Schürzenteile zusammenwirkt und gleichzeitig eine Antriebskraft auf die benachbarten, beweglichen Schürzenteile ausübt. Damit läßt sich neben einer automatischen Einstellung der Biegellnie des Biegewerkzeuges sicherstellen, daß die benachbarten Endteile von benachbarten, beweglichen Schürzenteilen in Längsrichtung der Biegewerkzeuge fluchtend miteinander ausgerichtet sind. Erfindungsgemäß ist somit sichergestellt, daß selbst für den Fall, daß die oberen und unteren Biegewerkzeuge aufgrund übermäßiger Belastungen während des tatsächlichen Biegevorganges einer Verformung unterliegen, dennoch präzise Biegevorgänge entsprechend den Vorgaben durchgeführt werden können.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform ist eine Blechbiegemaschine, umfassend einen ersten Rahmen, obere und untere Biegewerkzeuge von langer, schmaler Gestalt, deren jedes über Schürzenteile am ersten Rahmen gehalten ist, wobei die Biegewerkzeuge zum Biegen eines zwischen sie eingefügten Werkstückes aus Blech relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, einen zweiten Rahmen, welcher in einer Ebene parallel zum ersten Rahmen liegt, und eine Vorrichtung zum relativen Bewegen der Biegewerkzeuge aufeinander zu und voneinander weg, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rahmen an einem am ersten Rahmen befestigten Schürzenteil abgestutzt ist und um eine zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge parallele Achse drehbar ist, und daß die Vorrichtung zum Bewegen einen ersten Antrieb, welcher am ersten Rahmen angebracht ist, um die oberen und unteren Biegewerkzeuge aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, wenn ein Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Biegewerkzeug verhältnismäßig groß ist, und einen zweiten Antrieb umfaßt, welcher am zweiten Rahmen angebracht ist, um eine Antriebskraft auf die oberen Biegewerkzeuge oder auf die unteren Biegewerkzeuge auszuüben, um die oberen und unteren Werkzeuge relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, wenn ein tatsächlicher Biegevorgang ausgeführt wird. Derart kann in einfacher Weise eine Grobeinstellung des Abstandes zwischen den einzelnen Biegewerkzeugen vorgenommen werden, während für den tatsächlichen Biegevorgang die Bewegung der Biegewerkzeuge realtiv zueinander über einen zweiten Antrieb erfolgt, mit welchem die entsprechend exakten Bewegungen, welche für den Biegevorgang erforderlich sind, durchgeführt werden können.

Weiters ist eine weitere abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blechbiegemaschine, umfassend einen ersten Rahmen, obere und untere Biegewerkzeuge von langer, schmaler Gestalt, deren jedes über Schürzenteile am ersten Rahmen gehalten ist, wobei die Biegewerkzeuge zum Biegen eines zwischen sie eingefügten Werkstückes aus Blech relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, wenigstens drei zweite Rahmen, deren jeder in einer von drei zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge normalen Ebenen liegt, auf je einem der zweiten Rahmen befestigte Vorrichtungen zum Ausüben einer Antriebskraft auf, in Längsrichtung der Biegewerkzeuge gesehen, wenigstens drei Abschnitte, um die oberen und unteren Werkzeuge relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, und eine Steuerung zum Steuern der die Antriebskraft ausübenden Vorrichtung, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung Detektoren zum Feststellen des Abstandes zwischen den oberen und unteren Biegewerkzeugen an den drei Abschnitten aufweist und die Vorrichtungen zum Ausüben einer Antriebskraft in Abhängigkeit von Signalen der Detektoren zum Feststellen des Abstandes steuert, so daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenigstens an den drei Abschnitten der Biegewerkzeuge während des Biegevorganges gleich gehalten werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten, nicht einschränkenden Beispielen näher erläutert. Es zeigt. Fig. 1 A, B, C schematische Darstellungen des Prinzips der Erfindung; Fig. 2 eine gekürzte, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Presse bzw. Blechbiegemaschine, wobei auch der Steuerprozessor schematisch angedeutet ist; Fig. 3 eine schematische Vorderansicht der Maschine, ebenfalls verkürzt; Fig. 4 einen schematischen Querschnitt der Maschine nach der vertikalen Ebene der Maschine IV-IV in Fig. 3, wobei auch eine Einzelheit einer Variante dargestellt ist; Fig. 5 eine teilweise Ansicht einer der Servomotoreinheiten von Fig. 2 in größerem Maßstab; Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Abkantpresse gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Fig. 7 einen Querschnitt nach der vertikalen Ebene Vll-Vll in Fig. 6 in größerem Maßstab; Fig. 8 eine teilweise Vorderansicht in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 6 und Fig. 9 eine schematische Vorderansicht in Richtung des Pfeiles IX in Fig. 7.

Zunächst wird das die Grundlage der vorliegenden Erfindung bildende Prinzip an Hand der Fig. 1A, 1B und 1C erläutert.

Die Auslenkung F des Schürzenteiles eines Trägers ist durch die folgende Formel gegeben.

F = Ko PL3/I

Worin F die Auslenkung des Trägers, P die gesamte Belastung des Trägers, L die Länge des Trägers, I 3

AT 401 897 B das Trägheitsmoment des Trägers und Ko eine Konstante bedeuten.

Wenn der Träger eine prismatischen Querschnitt aufweist, dann ist I = BH3/12, so daß sich F = Ki PL3/H3 ergibt, wobei B die Breite des Trägers, H die Tiefe des Trägers und Ki eine Konstante bedeuten.

Offensichtlich ist bei gegebener Auslenkung F und Breite B des Trägers die Tiefe H des Trägers 5 Proportional L. Daher gilt: 1) im Falle einer Abkantpresse (Fig. 1A) mit einer bestimmten Länge L, einer gesamten Belastung P und einer bestimmten Auslenkung F des Trägers mit einer Tiefe H ist eine gleiche Auslenkung F (Fig. 1B) mit einem Träger halber Tiefe H/2 erzielbar, wenn in der Mitte der Maschine eine zusätzliche Belastung P aufgebracht wird und der untere und der obere Träger jeweils in zwei unabhängige Träger mit einer io Länge L/2 unterteilt werden; 2) die Belastung kann weiter auf 4P gesteigert werden (Fig. 1C) und die Höhe der Träger nochmals halbiert werden (H/4), wenn eine weitere Unterteilung in je zwei Hälften ausgeführt wird usw. mit weiteren Halbierungen.

Somit kann eine Abkantpresse beträchtlicher Länge durch Ausrichtung modularer Elemente hergestellt 15 werden, die viel kleiner hinsichtlich der Dimensionen des Trägers und der ausgeübten Kraft sind, vorausgesetzt, daß die Enden aller einzelnen Module gleichzeitig mit höchster Genauigkeit bewegt werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Genauigkeit durch das Vorhandensein eines Steuerprozessors erzielt, der für die gleichzeitige Bewegung aller Stützteile für die bewegbaren Träger, d.h. der Endstützen und der Zwischenstütze oder -stützen sorgt, vorzugsweise mit numerischer Steuerung, so daß die Mikroverschie-20 bungen &s aller Stützen und der entsprechenden Teile des Trägers untereinander identisch sind und alle zur gleichen Zeit 6t stattfinden.

Diese Art der Steuerung ist eine unter verschiedenen Namen bekannte elektronische Technik ("elektrische Welle” oder "lineare Interpolation” der Bewegung verschiedener Achsen). Soweit bis jetzt bekannt, wurde diese Technik bei bekannten Abkantpressen nur für die Steuerung zweier öldynamischer oder 25 elektrisch gesteuerter Servozylinder angewendet, die an den Enden eines ungeteilten bewegbaren Trägers vorgesehen sind.

Gemäß der Erfindung braucht ein bewegbarer Träger nicht einmal körperlich unterteilt zu sein, sondern kann aus einem Durchlaufträger bestehen, der mit jedem Stützteil verbunden ist. In diesem Fall bilden der Träger und die Stützteile ein statisch unbestimmtes System. 30 Wenn jedoch, wie es bevorzugt wird, wenigstens der bewegbare Träger körperlich in aufeinanderfolgende gesonderte Module unterteilt ist, ist der oder jeder Zwischenstützteil des Trägers gleichzeitig mit aufeinanderfolgenden Modulen gekoppelt. In diesem Fall bilden jeder Modul und seine Stützteile ein isostatisches System.

Der dem bewegbaren Träger gegenüberliegende Träger ist im allgemeinen der untere Träger. Dabei ist 35 es günstig, daß dieser Träger, wenn er ortsfest oder im wesentlichen ortsfest angeordnet ist, wie dies häufig der Fall ist, ebenfalls unterteilt ist, wenigstens hinsichtlich seiner Wirkung, wie der bewegbare Träger, wobei seine Stützteile, die als Reaktionsmittel wirken, ortsfest angeordnet sind und der ortsfest angeordnete Träger jedenfalls eine verringerte Tiefe aufweist. Dieses Merkmal bietet den großen Vorteil, daß sich die Ausbildung einer Grube im Werkstattboden für die Unterbringung des Volumens des unteren 40 Trägers erübrigt.

Gemäß den Fig. 2 bis 4 weist eine Abkantpresse einen allgemein mit 10 bezeichneten Rahmen auf. Gemäß der Erfindung besteht der Rahmen 10 im wesentlichen aus einer Reihe von mehr als zwei vertikalen C-förmigen Stahlkonstruktionen. Die Endkonstruktionen (Tragrahmen) sind mit 12 und die Zwischenkonstruktionen (Tragrahmen) mit 14 bezeichnet. Die Konstruktionen 12, 14 sind starr miteinander verbunden, 45 unter anderem durch einen in Längsrichtung verlaufenden Basisteil 16, welcher als Versteifungselement wirkt.

Die C-förmigen Konstruktionen 12, 14 halten einen oberen, als Werkzeughalter dienenden Träger (Schürze) 18 und einen unteren, als Werkzeughalter dienenden Träger (Schürzenteil) 20. Diese beiden Träger 18, 20 liegen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene. 50 Die Fig. 2 bis 4 zeigen die gebräuchlichste Anordnung, bei welcher der untere Träger 20 ortsfest angeordnet und der obere Träger 28 in der allgemeinen Ebene vertikal bewegbar ist.

Gemäß der Erfindung sind sowohl der obere Träger 18 als auch der untere Träger 20 oder es ist wenigstens der bewegbare Träger der beiden in eine Anzahl von n Abschnitten oder Modulen unterteilt. Es ist klar, daß zum Wirksamwerden der Erfindung die Anzahl n ä 2 sein muß. Mit anderen Worten, der 55 Rahmen 10 muß zur Verwirklichung der Erfindung wenigstens eine Zwischenkonstruktion, wie 14, aufweisen.

Die Abschnitte oder Module des oberen Trägers 18 sind mit 22 und jene des unteren Trägers 20 mit 24 bezeichnet. Die Länge L jedes Abschnittes 22 und 24 (Fig. 3) ist ein ganzzahliger Bruchteil der Länge nL 4

AT 401 897 B des entsprechenden Trägers 18, 20.

Die Längen L bestimmen auch den Abstand zwischen den Konstruktionen 12, 14.

An der Unterseite und über die gesamte Länge trägt der obere Träger 18 eine entsprechende Reihe V-förmiger Biegestempel (obere Biegewerkzeuge) 26. Der untere Träger 20 trägt an der Oberseite und über seine gesamte Länge eine entsprechende Reihe V-förmiger Biegematrizen oder Unterstempel (untere Biegewerkzeuge) 28, die mit dem Stempel 26 Zusammenwirken.

Jeder Abschnitt 22 des oberen Trägers 18 hat Endteile 30 (Fig. 3), die zum Stempel 26 hin eine Ausnehmung aufweisen. Die Linien oder Zonen der Trennung oder des Überganges zwischen einem Abschnitt 24 und dem nächsten sind mit 36 bezeichet.

Jede Übergangszone 32 und 36 liegt in der Mittelebene einer der Konstruktionen 12, 14.

Die Endteile 34 der Module 24 ruhen unmittelbar auf von den unteren Schenkein 38 der C-förmigen Konstruktionen 12, 14 gebildeten starren Reaktionsstützen. Es ist klar, daß jeder Modul 24 wie ein Träger auf zwei Stützen isostatisch gelagert ist. —

Die C-förmigen Konstruktionen 12, 14 des Rahmens 10 tragen motorische Antriebe zum Bewegen des bewegbaren Trägers 18. Gemäß der Erfindung sind diese Antriebe von n + 1 Servomotoreinheiten gebildet, von welchen eine an Hand der Fig. 4 beschrieben werden wird.

Die End-Servomotoreinheiten sind mit 40 und die dazwischenliegenden Einheiten mit 42 bezeichnet.

Die Servomotoreinheiten 40 dienen ausschließlich zum Anheben und Absenken der Endmodule 21, während die Einheiten 42 zum Anheben und Absenken jeweils zweier benachbarter Module 22 dienen.

Wenn die gesamte Druckkraft, die alle Servomotoren auf den bewegbaren Träger 18 ausüben müssen, um das Biegen auszuführen, mit P bezeichnet ist, dann sind die Einheiten 40 so dimensioniert, daß sie eine abwärts gerichtete Druckkraft von P/ 2(n - 1) ausüben können, während die dazwischenliegenden Einheiten so dimensioniert sind, daß sie eine abwärts gerichtete Druckkraft vom doppelten Wert, nämlich P/(n - 1), ausüben können.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, umfaßt jede Servomotoreinheit 42 (und jede Einheit 40) einen numerisch gesteuerten Elektromotor 44, der an der zugeordneten C-förmigen Konstruktion 14 (oder 12) befestigt ist. Die Welle des Motors 44 trägt ein Ritzel 46, das (beispielsweise) über einen Zahnriemen 48 ein getriebenes Zahnrad 50 antreibt. Das getriebene Zahnrad 50 ist auf eine Schraubspindel 52 aufgekeilt, deren vertikale Achse in der Mittelebene der zugehörigen Konstruktion 14 (oder 12) liegt. Die Spindel 52 ist in an der Konstruktion 14 (oder 12) befestigten Lagern 54 gelagert.

Mit der Spindel 52 wirkt eine Ringmutter 56 zusammen, die einen Bestandteil eines robusten, bewegbaren Elementes 58 bildet. Das Element 58 hat einen unteren Stützteil 60, der die mit Ausnehmungen versehenen Teile 30 zweier benachbarter Module 22 (oder nur den Endteil 30 im Falle einer Endeinheit 22) umgibt.

Es ist klar, daß jeder Modul 22 nach Art eines Trägers auf zwei Stützen isostatisch befestigt ist, wobei die Stützen von den Bauteilen 60 gebildet sind.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist in Ausrichtung mit jeder C-förmigen Konstruktion 14 (und 12) eine C-förmige Hilfskonstruktion 62 innerhalb der C-förmigen Ausnehmung der Konstruktion vorgesehen und hat einen unteren Schenkel, der mit einem der Enden eines der Module 24 des unteren Trägers 20 verbunden ist, und einen oberen Schenkel, der ein Detektorelement eines Positionswandlers trägt. Dieses Detektorelement 64 ist vorzugsweise ein optoelektronisches Lesegerät.

Am Träger 18 ist in Übereinstimmung mit jeder Stütze 60 ein Bezugselement in Form einer vertikalen optischen Linie 66 angebracht.

Die Lesegeräte 64 sind auch in Fig. 2 gezeigt. Wie ersichtlich, sind diese mit einer gleichen Anzahl von Eingängen eines elektronischen Prozessors E verbunden. Der Prozessor E verarbeitet die ihm von den Lesegeräten 64 zugeführten Positionssignale und liefert an alle Servomotoren 44 numerische Steuer-Ausgangssignale.

Wie bereits einleitend erwähnt, verhält sich der Prozessor E wie eine sogenannte "elektrische Welle" und führt eine "lineare Interpolation" der Bewegung der verschiedenen Vorrichtungen 58 aus, so daß die vertikalen Mikroverschiebungen 81 aller Vorrichtungen 58 und aller Enden 30 der Module 22 untereinander identisch sind und zur selben Zeit St stattfinden. Das Servosystem mit den Wandlern 64-66, der Prozessor E und die Servomotoren 44 werden durch die Verformungen der Konstruktionen 12, 14 dank der Anbringung der Detektoren 64 auf den Hilfskonstruktionen 62, die hinsichtlich der Verformungen von den Konstruktionen 12, 14 des Rahmens 10 unabhängig sind, nicht beeinträchtigt.

Es ist klar, daß mit einer Lösung, wie sie in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist, Abkantpressen von beträchtlicher Länge und hoher Gesamtbelastung unter Verwendung von Trägern mäßiger Tiefe und Stützen, die Kräfte ausüben können, welche nur einen Bruchteil der Gesamtbelastung betragen, hergestellt werden können. Es ist weiters klar, daß Pressen dieser Bauart nicht die Ausbildung von Gruben im 5

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Werkstattboden erforderlich machen, weil die Tiefe des unteren Trägers 20 begrenzt ist.

In der Praxis ist es möglich, eine Presse herzustellen, deren unterer Träger von beschränkter Tiefe, wie bei 20, durchlaufend ausgebildet ist, d.h. er ist nur wirkungsmäßig in Abschnitte, wie 24, unterteilt. Dieser Träger unterscheidet sich von einem modularen, ortsfest angeordneten Träger nur darin, daß mehr als zwei Konstruktionen für die Verbindung zum oberen Träger vorhanden sind, weswegen er eine geringere Tiefe haben kann als sie für einen nur an seinen Enden abgestützten Träger erforderlich wäre. In diesem Fall trägt der Längsbauteil 16 mit dem durchlaufenden unteren Träger zur Steifigkeit der Anordnung bei oder kann überhaupt weggelassen werden.

Ein oberer Träger, wie 18, kann ebenfalls ein einziger Durchlaufträger sein, der so lang ist wie die Maschine und eine kleinere Tiefe aufweist als ein Träger auf nur zwei Endstützen. Auch in diesem Fall wird der Durchlaufträger im Vergleich mit einem modularen oberen Träger, der wirkungsmäßig in Abschnitte unterteilt ist, sich statisch unbestimmt verhalten, wobei er mit mehreren Stützen, wie 60, versehen ist.

Im Fall eines durchlaufenden bewegbaren oberen Trägers ist es erforderlich, jede der C-förmigen Konstruktionen, wie 12 und 14, mit einer weiteren Hilfsdetektoreinrichtung auszurüsten. Eine dieser Einrichtungen ist in Fig. 4 mit 70 schematisch angedeutet. Sie ist C-förmig mit einem am unteren Schenkel der Konstruktion 14 (oder 12) befestigten unteren Schenkel 72 und mit einem oberen Schenkel 74, der einen mit einem zugeordneten, nicht dargestellten Eingang des Prozessors E verbundenen Wandler 76 trägt. Der Wandler 76 mißt die unter Belastung auftretenden Verformungen der zugehörigen C-förmigen Konstruktion 14 (oder 12). Im Fall des statisch unbestimmten Systems des durchlaufenden oberen Trägers ist diese Messung wesentlich für das Identifizieren der 0-Position für das Servosystem einer jeden der C-förmigen Konstruktionen 12 und 14, wenn die Oberstempel 26 und Unterstempel 28 miteinander in Berührung stehen. Tatsächlich muß in diesem Fall die 0-Position nicht nur mit dem Zustand übereinstimmen, in welchem Oberstempel und Unterstempel (ohne eingesetztes Blech) miteinander in Berührung stehen, sondern diese 0-Position muß auch einer Belastung (d.h. einer Verformung) entsprechen, die für alle Zwischenabschnitte identisch sein muß und bei den Endabschnitten einer der Hälfte der Belastung der Zwischenabschnitte gleichen Belastung entsprechen muß.

Nachfolgend wird eine andere Ausführungsform der Erfindung an Hand der Fig. 6 bis 9 erläutert.

Die in den Fig. 6 bis 9 dargestellte Ausführungsform hat gewisse Merkmale, die Gegenstand einer von der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung gleichzeitig eingereichten anderen Patentanmeldung (A 2971/89) sind, wobei insbesondere die Annäherung und die Biegestufen von unterschiedlichen Mechanismen gesteuert sind.

Die Abkantpresse weist ein Paar C-förmiger Konstruktionsteile (erste Tragrahmen) 100 auf. Ein einen Unterstempel (unteres Biegewerkzeug) 104 tragender ortsfester Träger (ortsfester Schürzenteil) 102 ist am unteren Schenkel des Konstruktionsteiles 100 befestigt.

Ein den Oberstempel (oberes Biegewerkzeug) 108 haltender bewegbarer oberer Träger (bewegbarer Schürzenteil) 106 ist ausschließlich an den oberen Schenkeln des Konstruktionsteiles 100 geführt. Im vorliegenden Fall wird angenommen, daß die beiden Träger 102 und 106 Durchlaufträger sind, wenngleich auch modulare Träger anwendbar wären wie gemäß den Fig. 1 und 2.

Wie aus den Fig.6 und 8 hervorgeht, trägt die Oberseite jedes Konstruktionsteiles 100 ein doppeltwirkendes hydraulisches oder pneumatisches Stellglied 112 mit vertikaler Achse und der Betriebsart "Alles-oder-nichts". Eine untere Stange 114 jedes Stellgliedes 112 trägt eine Stütze 116, an welcher der bewegbare Träger 106 aufgehängt ist.

Die beiden Stellglieder 112 für je einen Konstruktionsteil 100 werden gleichförmig betätigt, um den Zustellhub des Oberstempels 108 für einen Biegevorgang zum Unterstempel 104 hin und nach dem Biegevorgang den Rückhub von diesem weg zu bewirken.

Nach Ausführung des Zustellhubes liegt die Stütze 116 an einem Endanschlag 118 an, der gegen die Kraft einer Feder 120 nachgeben kann. Die Feder 120 ist vorgespannt, so daß das Gewicht der gesamten bewegbaren Masse des Trägers 106 gehalten wird.

Ferner weist die Presse eine Mehrzahl (η + 1) von wenigstens drei in gleichen Abständen angeordneten C-förmigen Bauteilen (zweite Stützteile) 122 auf, die entsprechend den in der vorerwähnten Patentanmeldung beschriebenen und dargestellten Prinzipien nur in der Biegestufe eingesetzt werden.

Jeder dieser C-förmigen Konstruktionsteile 122 ist isostatisch angeordnet, beispielsweise an einem am unteren Träger 102 befestigten horizontalen Zapfen 124, wie gezeigt. Gewünschtenfalls können die C-förmigen Konstruktionsteile 122 am unteren Träger 102 so angebracht sein, daß sie um den horizontalen Zapfen 124 frei drehbar sind. Das Gewicht wird durch eine zugeordnete Feder 126 ausgeglichen, so daß der obere Schenkel des Konstruktionsteiles 122 in Anlage am bewegbaren oberen Träger 106 über eine Rolle 128 gehalten ist. 6

Claims (14)

1. ΑΤ 401 897 Β Der obere Schenkel jedes C-förmigen Konstruktionsteiles 122 trägt eine allgemein mit 130 bezeichnete Reaktionseinheit. Die Reaktionseinheit 130 umfaßt ein hydraulisches oder pneumatisches Stellglied 138 der Betriebsart "Alles-oder-nichts" mit horizontaler Kolbenstange 134, die einen Reaktionsriegel 136 trägt. Im Zusammenhang mit jedem Reaktionsriegel 136 trägt der bewegbare Träger 106 eine Servomotoreinheit, die an Hand der Fig.9 beschrieben werden wird. In Fig.7 ist die Position einer Servomotoreinheit 140 (oder 138) am Ende des Zustellhubes mit durchgehenden Linien und in der Position am Ende des Rückhubes strichliert dargestellt. Jede Servomotoreinheit 140 (und 138) hat an der Oberseite eine bombierte Kappe 142. Wenn die Servomotoreinheit 140 das Ende des Zustellhubes erreicht hat, wird der Reaktionsriegel 136 in die in Fig.7 dargestellte Position vorgeschoben, um ein Anheben der Servomotoreinheit und des Trägers 106 zu verhindern. Gemäß Fig.9 weist jede Servomotoreinheit 140 (und 138) einen unteren Block oder Stützteil 144 auf, der an der Oberseite des bewegbaren Trägers 106 in Übereinstimmung mit einem der Konstruktionsteile 122 angebracht ist. Dieser Block 144 hat eine obere Keilfläche 146, die als Rollentisch ausgebildet ist. Ein weiterer Block 148, von welchem die Kappe 142 einen Teil bildet, ist in vertikalen Führungen 150, die ebenfalls am bewegbaren Träger 106 angebracht sind, vertikal verschiebbar angeordnet. Der Block 148 hat eine der Fläche 146 zugewendete geneigte Keilfläche 152 und ist ebenfalls als Rollentisch ausgebildet. Zwischen den beiden Keilflächen 146 und 152 ist ein entsprechender Keil 154 angeordnet. Der Keil 154 ist mit einer als Gewindespindel ausgebildeten Betätigungsstange 156 verbunden. Die Gewindespindel wirkt mit einer Ringmutter 158 zusammen, die in Lagern 160 drehbar gelagert ist, welche in einer Stütze 162 angeordnet sind, die mit der Oberseite des bewegbaren Trägers 106 verbunden ist. Weiters ist am bewegbaren Träger 106 ein numerisch gesteuerter elektrischer Servomotor 164 angebracht, der die Ringmutter 158 über eine Antriebsverbindung 166, beispielsweise einen Zahnriemen, in Drehung versetzt. Sobald der bewegbare Träger 106 seinen Zustellhub durch Antrieb über die Bauteile 112, 114 und 146 vollendet hat, wird wie im Falle der vorerwähnten Patentanmeldung der jedem C-förmigen Konstruktionsteil 122 zugeordnete Servomotor 164 zum Einschieben des Keiles 154 zwischen die beiden Keilflächen 146 und 152 betätigt, wodurch der Biegehub ausgeführt wird. In kinematischer Hinsicht sind wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 5 alle Servomotoreinheiten im wesentlichen identisch und der einzige Unterschied besteht darin, daß die an den Enden des Trägers angeordneten Servomotoren der Einheiten 138 zum Ausüben einer Druckkraft P/[n(n-1)] ausgebildet ist, wobei n die Anzahl der C-förmigen Konstruktionsteile 122 bedeutet, wogegen die den zwischenliegenden Konstruktionsteilen 122 zugeordneten Servomotoren der Einheiten 140 zum Ausüben einer Druckkraft P/(n-1) auf den bewegbaren Träger 106 ausgebildet sind. Bei der Ausführungsform nach den Fig.7 bis 9 ist weiters jeder C-förmige Konstruktionsteil 122 mit C-förmigen Hilfsdetektoreinrichtungen170 und 172 ausgestattet. Die Einrichtung 170 mißt die relative Verschiebung zwischen Oberstempel und Unterstempel und weist einen mit dem unteren Träger 102 verbundenen unteren Schenkel 174 sowie einen oberen Schenkel 176 auf, der einen mit einer optischen Leitung 180 zusammenwirkenden optoelektronischen Wandler 178 trägt. Die andere Hilfseinrichtung 172 mißt die Verformung des Konstruktionsteiles 122 und ist erforderlich, weil im vorliegenden Fall der bewegbare Träger 106 ein Durchlaufträger ist. Diese Einrichtung 172 weist einen mit dem unteren Schenkel des C-förmigen Konstruktionsteiles 122 verbundenen unteren Schenkel 180 sowie einen oberen Schenkel 182 auf, der einen Wandler 184 zum Detektieren der Verformung des Konstruktionsteiles 122 trägt und die Null-Position feststellt, wenn der Oberstempel 108 und der Unterstempel 104 in Berührung miteinander stehen, um dies dem Servosystem eines jeden der C-förmigen Konstruktionsteile 122 zu melden. Patentansprüche 1. Blechbiegemaschine, umfassend obere und untere Biegewerkzeuge von langer, schmaler Gestalt, welche relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, zum Biegen eines zwischen sie eingeführten Werkstückes aus Blech, wenigstens drei Rahmen, deren jeder in einer von drei zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge normalen Ebenen liegt, wobei die Rahmen über Schürzenteile die oberen und unteren Biegewerkzeuge in einer Weise halten, daß die Biegewerkzeuge relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, je eine auf jedem Rahmen angebrachte Vorrichtung zum Ausüben einer Antriebskraft auf, in Längsrichtung der oberen und unteren Biegewerkzeuge gesehen, wenigstens drei Abschnitte, um die oberen und unteren Werkzeuge relativ 7 AT 401 897 B zueinander aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, und eine Steuerung zum Steuern der die Antriebskraft ausübenden Vorrichtung, wobei die Steuerung eine entsprechend jedem Rahmen vorgesehene Detektorvorrichtung zum Festlegen des Abstandes zwischen den oberen und unteren Biegewerkzeugen an den drei Abschnitten derselben sowie eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Ansgeben eines Steuersignals an die Vorrichtung zum Ausüben der Antriebskraft entsprechend einem Signal von der Abstand-Detektorvorrichtung aufweist, so daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenigstens an den drei Abschnitten der Biegewerkzeuge während des tatsächlichen Biegevorganges gleich gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (42) zum Ansüben der Antriebskraft, welche an Zwischenrahmen angeordnet ist, mit beiden Endteilen benachbarter, beweglicher Schürzenteile (22) zusammenwirkt und gleichzeitig eine Antriebskraft auf die benachbarten, beweglichen Schürzenteile (22) ausübt.
2. 2. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ein bewegbares Biegewerkzeug der oberen und unteren Biegewerkzeuge (26,28,108,104) haltende Schürzenteil (18,20,106, 102) eine Mehrzahl von Komponenten aufweist, wobei beide Kanten jeder Komponente von zweien der Rahmen gehalten sind.
3. 3. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ausüben der Antriebskraft einen elektrischen Servomotor (40,42,44,140,164) und einen mit der Achse des Servomotors gekoppelte Gewindespindel (52,156) aufweist.
4. 4. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektorvorrichtung (64,172) zum Feststellen einer Verformung des Rahmens aufgrund einer während des tatsächlichen Biegevorganges ausgeübten Antriebskraft vorgesehen ist.
5. 5. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ein ortsfestes Biegewerkzeug der oberen und unteren Biegewerkzeuge (26,28,108,104) haltende Schürzenteil (18,20,106, 102) eine Mehrzahl von Komponenten aufweist, wobei beide Ränder jeder Komponente von zweien der Rahmen gehalten sind.
6. 6. Blechbiegemaschine, umfassend einen ersten Rahmen, obere und untere Biegewerkzeuge von langer, schmaler Gestalt, deren jedes über Schürzenteile am ersten Rahmen gehalten ist, wobei die Biegewerkzeuge zum Biegen eines zwischen sie eingefügten Werkstückes aus Blech relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, einen zweiten Rahmen, welcher in einer Ebene parallel zum ersten Rahmen liegt, und eine Vorrichtung zum relativen Bewegen der Biegewerkzeuge aufeinander zu und voneinander weg, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rahmen (122) an einem am ersten Rahmen (100) befestigten Schürzenteil (102) abgestützt ist und um eine zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge parallele Achse drehbar ist, und daß die Vorrichtung zum Bewegen einen ersten Antrieb (112), welcher am ersten Rahmen (100) angebracht ist, um die oberen und unteren Biegewerkzeuge (108,104) aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, wenn ein Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Biegewerkzeug (108,104) verhältnismäßig groß ist, und einen zweiten Antrieb (140-166) umfaßt, welcher am zweiten Rahmen (122) angebracht ist, um eine Antriebskraft auf die oberen Biegewerkzeuge (108) oder auf die unteren Biegewerkzeuge (104) auszuüben, um die oberen und unteren Werkzeuge (108,104) relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, wenn ein tatsächlicher Biegevorgang ausgeführt wird.
7. 7. Blechbiegemaschine. umfassend einen ersten Rahmen, obere und untere Biegewerkzeuge von langer, schmaler Gestalt, deren jedes über Schürzenteile am ersten Rahmen gehalten ist, wobei die Biegewerkzeuge zum Biegen eines zwischen sie eingefügten Werkstückes aus Blech relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, wenigstens drei zweite Rahmen, deren jeder in einer von drei zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge normalen Ebenen liegt, auf je einem der zweiten Rahmen befestigte Vorrichtungen zum Ausüben einer Antriebskraft auf, in Längsrichtung der Biegewerkzeuge gesehen, wenigstens drei Abschnitte, um die oberen und unteren Werkzeuge relativ zueinander aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, und eine Steuerung zum Steuern der die Antriebskraft ausübenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung Detektoren zum Feststellen des Abstandes zwischen den oberen und unteren Biegewerkzeugen (108,104) an den drei Abschnitten aufweist und die Vorrichtungen zum Ausüben einer Antriebskraft in Abhängigkeit von Signalen der Detektoren zum Feststellen des Abstandes steuert, so daß die Abstände zwischen den 8 AT 401 897 B oberen und unteren Werkzeugen (108,104) wenigstens an den drei Abschnitten der Biegewerkzeuge (108,104) während des Biegevorganges gleich gehalten werden.
8. 8. Blechbiegemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum relativen Bewegen der oberen und unteren Biegewerkzeuge (108,104) aufeinander zu und voneinander weg vorgesehen ist, wenn der Abstand zwischen den Biegewerkzeugen (108,104) verhältnismäßig groß ist.
9. 9. Blechbiegemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Ausüben einer Antriebskraft einen Keil (154) mit einer geneigten Fläche zum Bewirken der Bewegung eines bewegbaren Biegewerkzeuges (108) über einen Schürzenteil (106) gegen ein ortsfestes Biegewerkzeug (104) aufweisen.
10. 10. Blechbiegemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (154) am bewegbaren Schürzenteil abgestützt ist, so daß er entlang eines hinteren Randes des Schürzenteiles (106) bewegbar ist, wobei am ersten Rahmen ein Stützblock (148) zum Stützen der Rückseite des Keiles (154) vorgesehen ist, wenn der Keil bewegt wird, so daß das bewegbare Biegewerkzeug (108) zum orstfesten Biegewerkzeug (104) hin bewegt wird.
11. 11. Blechbiegemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugbewegungsvorrichtung (130) am ersten Rahmen (100) angebracht ist und einen Pneumatikzylinder (138) aufweist.
12. 12. Blechbiegemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stützteil an einem ortsfesten Schürzenteil (102) befestigt ist, so daß ein erster Randabschnitt desselben am ortsfesten Schürzenteil (102) gehalten ist und um eine zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge (108,104) parallele Achse frei drehbar ist, und ein zweiter Randabschnitt desselben gegen den bewegbaren Schürzenteil (106) gedrückt ist.
13. 13. Blechbiegemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektorvorrichtung (172) zum Feststellen einer im zweiten Stützteil beim Ausführen des tatsächlichen Biegevorganges verursachten Verformung vorgesehen ist.
14. 14. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (64) zum Festlegen des Abstandes den Abstand zwischen dem Endabschnitt (30) eines beweglichen Schürzenteiles (22) und dem Endabschnitt (34) des festen Schürzenteiles (29), welcher dem beweglichen Schürzenteil gegenüberliegt, bestimmt. Hiezu 7 Blatt Zeichnungen 9