DE3942191A1 - Trennvorrichtung fuer biegemaschinen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Trennvorrichtung für Biegemaschinen, die sich hauptsächlich zum Zuschneiden von Fahrradreifenprofilen und ähnlichen kreisbogenförmig gebogenen Profilen eignet.

In der Praxis sind verschiedene Trennvorrichtungen bekannt, mit denen aus Stahlbändern gewalzte, hauptsächlich bogenförmige Profile (z. B. Fahrradreifen, Schutzbleche und ähnliche) nach ihrem Biegen in Bogenform nach Maß zerteilt werden können.

Eine solche Trennvorrichtung ist zum Beispiel die im Handel unter dem Namen "Rugv-Csepel" erhältliche ungarische Schwungschere. Diese besitzt eine, mit einem auf dem zu zerteilenden Profilband abrollenden Meßrad ausgestattete Längenmeßvorrichtung, einen auf der Biegemaschine angebrachten, um eine Achse verschiebbaren Schwenkarm, und einen diesen antreibenden zusätzlichen Antriebsmechanismus. Der Schwenkarm ist mit einer Schneide- und Spannvorrichtung versehen. Die Endstellungen des Schwenkarmes und des Schneidarmes werden dabei durch Endschalter festgestellt.

Praktischen Erfahrungen zufolge kann aus Ungenauigkeiten bei der Herstellung des Antriebsmechanismus des Schwenkarmes und aus dessen Verschleiß im Laufe der Zeit, sowie aus Ungenauigkeiten bei der mechanischen Funktion der Endschalter, und ferner infolge der bei hauptsächlich größeren Arbeitsgeschwindigkeiten auftretenden Verschiebungen des zu teilenden Profilbandes (wegen unvollständigen Einspannens desselben) eine Reihe von Meßfehlern auftreten, was sich negativ auf die Qualität des Produktes auswirkt. Infolgedessen ist die Meßtoleranz des fertigen Profilstückes unannehmbar groß (mindestens ± 1,5 mm), sie kann aber sogar in ungünstigeren Fällen auch ein Mehrfaches dieses Wertes annehmen, so daß zeitgemäße Anforderungen hinsichtlich der Qualität des Produktes nicht erfüllt werden können.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Eliminieren der obigen Mängel, das heißt das Schaffen einer Trennvorrichtung, die eine wesentlich höhere Meßgenauigkeit beim Zerteilen gewährleistet, keinen Eingriff von außen erfordert und bei der die Arbeitsqualität unabhängig von der Laufgeschwindigkeit des Bandprofils ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wurde von der in der Einleitung beschriebenen Trennvorrichtung ausgegangen. Diese besitzt einen an der Biegemaschine schwenkbar angebrachten Schwenkarm sowie für das vorgeschobene und zu zerteilende Profil eine Längenmeßvorrichtung, wobei der Schwenkarm mit einer fernsteuerbaren Einspann-Schneide-Einheit kombiniert ist.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Einspann- Schneide-Einheit - ohne eigene Antriebseinheit - aus einem Gesenk und aus einem, zu diesem über einen Arbeitszylinder zum Einspannen und Schneiden des zu zerteilenden Profils bzw. zum Lösen beweglichen Schneidstempel und Spannklotz besteht, wobei diese Elemente entlang dem Schwenkarm - vorzugsweise stufenfrei verstellbar - angebracht sind, ferner die Trennvorrichtung - unabhängig von der Biegemaschine - mit dem vorgeschobenen, zu zerteilenden Profil zusammenarbeitenden Längenmeßgerät in Steuerverbindung steht.

Vorzugsweise kann ein auf dem Profil abrollendes Meßrad der Längenmeßvorrichtung mit einem elektronischen Impulse aussendener Zähler kombiniert werden, der an die Zentralsteuerung angeschlossen ist.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der Schneidstempel und der Spannklotz über einen gemeinsamen, in Längsrichtung verschiebbaren Werkzeughalter mit dem antreibenden hydraulischen Arbeitszylinder verbunden sind. Gegebenenfalls kann zwischen dem Spannklotz und dem Werkzeughalter eine elastische Stütze (Druckfeder) eingebaut werden.

Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Lösung besteht nun darin, daß der mit der Einspann-Schneide-Einheit ausgestaltete Schwenkarm der Trennvorrichtung nicht mit einem zusätzlichen Antriebsmechanismus betrieben wird, sondern dessen Schwenken mit dem vorgeschobenen Arbeitsstück (Profil) selbst vorgenommen wird. Vorher muß jedoch für eine schlupffreie, sichere Verbindung von Profil (eines jeden Arbeitsstückes) und Schneideeinheit, bzw. für das Einspannen des Arbeitsstückes gesorgt werden. Damit wurde also die intermeditäre Antriebskette, welche bei der bekannten Lösung die Toleranz für das Zerkleinungsmaß negativ beeinflußt, ausgeschaltet. Andererseits entsteht eine wesentlich einfachere Konstruktion bei der Erfindung dadurch, daß die Steuerung der antreibenden Arbeitszylinder direkt von der Längenmeßvorrichtung durch Fernsteuerung erfolgt, das heißt, man erreicht einen automatischen Betrieb.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, aus der eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ersichtlich ist. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine skizzierte Seitenansicht der mit der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung versehenen Biegemaschine;

Fig. 2 eine Draufsicht der Lösung gemäß Fig. 1; und

Fig. 3 einen Teil der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung in Draufsicht, zum Teil geschnitten und in relativ großem Maßstab.

Aus den Fig. 1 und 2 ist eine an sich bekannte Biegemaschine ersichtlich, die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet ist. Auf die Beschreibung dieser Biegemaschine 1 wird nur insoweit eingegangen, wie es für die Beschreibung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung 2, die auf der Biegemaschine 1 angebracht ist, unbedingt erforderlich ist.

Die abgebildete Biegemaschine 1 dient zum Biegen des Schutzblechprofils von Fahrrädern, welches vorgefertigt aus Stahlband im Band auf die Biegemaschine 1 vorgeschoben wird. Dieses zuzuschneidende Profil ist in den Zeichnungen mit 3 bezeichnet. In diesem Fall wurde das Fertigmaß der abzuteilenden Profile 3 mit 1992 mm gewählt.

Die Trennvorrichtung 2 ist mit einer, mit dem zu zerteilenden Profil 3 zusammenarbeitenden Längenmeßvorrichtung 4 ausgestattet, deren Aufgabe darin besteht, die Vorschublänge des vorgeschobenen Profils 3 zu messen. Die Längenmeßvorrichtung 4 besitzt in diesem Fall ein Meßrad 5, welches schlupffrei auf dem vorgeschobenen Profil 3 abrollen kann. (Diese Verbindung ist eigentlich ein Reibantrieb). Das Meßrad 5 ist auf der Achse 7 eines elektronischen Zählers 6 angebracht. Der elektronische Zähler 6 gibt elektronische Impulse, mit denen die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung direkt gesteuert wird (darauf wird jedoch später noch näher eingegangen).

Die Biegemaschine 1 besitzt stützende Rollenpaare 8, die das zu zerteilende Profil 3 von oben und unten her abstützen. In Fig. 1 ist die Vorschubrichtung des Profils 3 mit dem Pfeil 9 gekennzeichnet. In diese Richtung gesehen, ist nach den Rollenpaaren 8 eine lediglich skizziert dargestellte Biegerolle 10 angeordnet, deren Lage entsprechend dem gewünschten Biegeradius verstellt werden kann.

In Fig. 1 ist gut zu sehen, daß die erfindungsgemäße Trennvorrichtung 2 über eine horizontale Achse 11 mit der Biegemaschine 1 verbunden ist. Um die Achse 11 ist ein Schwenkarm 12 der Trennvorrichtung 2 schwenkbar angeordnet. In Fig. 1 wurde nur skizzenartig angedeutet, daß die horizontale Achse 11 in vertikaler Richtung in einer Kulisse 13 durch eine Verstellspindel 14 verschoben werden kann. Damit kann die Trennvorrichtung 2 an die verschiedenen Biegeradien angepaßt werden. In Fig. 1 wurden als Beispiele die minimalen und maximalen Radien mit R 1 bzw. R 2 bezeichnet.

Erfindungsgemäß besitzt der Schwenkarm 12 eine solche Einspann- Schneide-Einheit 15, in der vor und während dem Schneiden das Profil 3 (des jeweiligen Arbeitsstückes) für eine gewisse Zeit schlupffrei eingespannt werden kann. Im Falle der in Fig. 3 dargestellten beispielhaften Ausführungsform besitzt die Einspann-Schneide-Einheit 15 ein Gesenk 16, dessen Vertiefung sinngemäß so gewählt wurde, daß in ihm das zu zerteilende Profil 3 entlang seiner gesamten Außenfläche liegt. Zusammen mit dem Gesenk 16 arbeiten ein Schneidstempel 17 und ein Spannklotz 18. Der Spannklotz 18 stützt sich laut Fig. 3 über die Druckfedern 19, das heißt elastisch und relativ nach hinten verschiebbar auf dem Werkzeughalter 20 ab, der beidseitig in horizontalen Bahnen 21 und 22 geführt wird. Der Werkzeughalter 20 steht hier mit dem Arbeitszylinder 23 in Verbindung, der in diesem Fall ein hydraulischer Arbeitszylinder ist und mit einem hydraulischen Speisegerät 24 (Fig. 1 und 2) in Verbindung steht.

In Fig. 3 ist zu sehen, daß die Einspann-Schneide-Einheit 15 in der Längsöffnung 25 des Schwenkarmes 12 mit Hilfe der inneren Bahn 22 befestigt ist, deren Abstand von der Mittellinie der Achse 11 verstellbar ist. Dieser Abstand wurde in Fig. 3 mit 26 gekennzeichnet; ihr Wert kann also entsprechend dem jeweiligen Biegeradius R des Werkstückes eingestellt werden. Diese Einstellungsmöglichkeit kann in diesem Fall durch eine Verstellspindel 27 realisiert werden.

In Fig. 1 wurde die gekippte Stellung des Schwenkarms 12 mit gestrichelter Linie dargestellt, die obere, horizontale Grundstellung hingegen mit einer durchgehenden Linie. Hier ist zu erkennen, daß der Schwenkarm 12 mit einer Kippeinheit - hier mit einem pneumatischen Arbeitszylinder 28 - gelenkig verbunden ist. (Das pneumatische Speisegerät wurde nicht gesondert dargestellt, es soll nur so viel bemerkt werden, daß dieses ebenfalls mit der zentralen Steuereinheit verbunden ist). Die abgekippte untere Endstellung des Schwenkarmes 12 wird von einem Endschalter 29 wahrgenommen. Außerdem werden die Spann­ und Schneidepositionen des Werkzeughalters 20 hier von einem Endschalter 30 wahrgenommen. Diese Endschalter 29, 30 sind ebenfalls mit der zentralen Steuereinheit verbunden.

Die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung arbeitet, wie folgt:

Vor dem Starten der Einrichtung wird die Längenmeßvorrichtung 4 auf das gewünschte Zuschneidemaß (hier auf 1992 mm) eingestellt, die Höhenlage der den Schwenkarm 12 haltenden Achse 11 wird entsprechend dem Biegeradius (R) mit der Verstellspindel 14 eingestellt. Mit der horizontalen Verstellspindel 27 wird der Abstand 26 der Einspann-Schneide- Einheit 15 von der Achse 11 eingestellt. Danach wird das Meßrad 5 der Längenmeßvorrichtung 4 auf das im Band vorgeschobene, zu zerteilende Profil 3 gesetzt, und danach wird die Fertigungsstraße mit der vorgeschriebenen Vorschubgeschwindigkeit und auch die Trennvorrichtung 2 in Betrieb gesetzt.

Das Meßrad 5 rollt schlupffrei auf dem vorgeschobenen Profil 3 - als Reibantrieb - ab, und mißt dabei dessen Länge. Sobald die eingestellte Vorschublänge erreicht ist, gibt der elektronische Zähler 6 der Längenmeßvorrichtung 4 elektrische Signale an die zentrale Steuereinheit ab.

Auf dieses Steuersignal hin beginnt der hydraulische Arbeitszylinder 23 - im Sinne des Ausschiebens - zu arbeiten, das heißt, Werkzeughalter 20 und zusammen mit diesem der Spannklotz 18 und der Schneidstempel 17 bewegen sich nach links (in Fig. 3), infolgedessen wird das Profil 3 in die Vertiefung des Gesenks 16 durch den Spannklotz 18 zuerst schlupffrei eingespannt. Da damit diese kraftschließende und schlupffreie Verbindung zustandegekommen ist, und das zu zerteilende Profil 3 ständig vorgeschoben wird, kippt der Schwenkarm 12 aus der in Fig. 1 dargestellten oberen Endstellung um die Achse 11 nach unten, in die mit einer Strichlinie gekennzeichnete untere Endstellung. Dies behindert den Arbeitszylinder 28 gar nicht.

Noch vor Erreichen der unteren Endstellung tritt - durch weiteres Ausschieben des Arbeitszylinders 23 - der Schneidstempel 17 in Aktion, während der Spannklotz 18 das Profil 3 ständig und schlupffrei festhält, und so erfolgt das Schneiden, das heißt das Zerteilen.

Mit Beendigung des Schneidens und dem gleichzeitigen Erreichen des Schwenkarmes 12 in der unteren Endstellung gibt der Endschalter 29 ein elektrisches Signal, auf das hin die zentrale Steuereinheit den pneumatischen Arbeitszylinder 28 zum Ausschieben steuert. Damit wird also der Schwenkarm 12 in seine horizontale Ausgangsstellung um die Achse 11 zurückgebracht. Gleichzeitig damit erhält auch der hydraulische Arbeitszylinder 23 ein Steuerungssignal von der Steuereinheit, das heißt sie wird so betätigt, daß die Kolbenstange zurückgezogen wird, wobei der Werkzeughalter 20 und zusammen mit ihm der Schneidstempel 17 und der Spannklotz 18 in die rechte zurückgezogene Position bewegt werden.

Darauffolgend kann auf jedes einzelne weitere Steuersignal der Längenmeßvorrichtung 4 der Teilungsprozeß so lange automatisch und zyklisch durchgeführt werden, bis das im Band eingegebene Profil 3 aufgebraucht ist.

Einer der wichtigsten Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Trennvorrichtung 2 unabhängig von der herstellenden Maschinenstraße und der Biegemaschine 1 arbeitet, und dadurch die sich aus dem herkömmlichen Antrieb ergebenden Ungenauigkeiten vollständig ausgeschlossen werden konnten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Betrieb der Trennvorrichtung 2 unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit des Profils 3 ist, und dadurch auch die sich aus den bisher unumgänglichen dynamischen Belastungen ergebenden Fehler ausgeschlossen werden konnten. Außerdem ist die Konstruktion, die Bedienung und Wartung der erfindungsgemäßen Lösung wesentlich einfacher und auch betriebssicherer. Gegebenenfalls kann die erfindungsgemäße Trennmaschine auch unabhängig von der profilbildenden Maschinenstraße, lediglich mit der Biegemaschine 1 und im allgemeinen mit einer wesentlich genaueren Meßtoleranz als die bekannten Lösungen betrieben werden.

Claims (3)

1. Trennvorrichtung für Biegemaschinen, hauptsächlich zum Zerteilen von Fahrradreifen und ähnlichen gebogenen Profilen, die einen auf der Biegemaschine beweglich angebrachten Schwenkarm und für das vorgeschobene, zu zerteilende Profil eine Längenmeßvorrichtung besitzt, wobei der Schwenkarm mit einer Einspann-Schneide-Einheit kombiniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspann- Schneide-Einheit (15) ein das Profil (3) aufnehmendes Gesenk (16) und einen dazu bewegbar angeordneten Spannklotz (18) zum Einspannen bzw. Lösen des Profils (3) sowie einen Schneidstempel (17) besitzt, wobei der Spannklotz (12) durch eine Antriebseinheit, insbesondere einen hydraulischen Arbeitszylinder (23) , in Längsrichtung verschiebbaren Werkzeughalter (20) derart angeordnet sind, daß der Spannklotz (18) in zurückgezogener Postion des Werkzeughalters (20) vor den Schneidstempel (17) greift, und der Spannklotz (18) am Werkzeughalter (29) gegenüber einer Druckfeder (19) relativ nach hinten verschiebbar angeordnet ist, und der Schwenkarm (12) um eine horizontale Achse (11) durch eine fernsteuerbare Kippeinheit, insbesondere einen pneumatischen Arbeitszylinder (29) schwenkbar angeordnet ist, wobei die Positionen der fernsteuerbaren Kippeinheit und Antriebseiheit (Arbeitszylinder 23, 28) bzw. die untere Endstellung des Schwerkarmes (12) sowie die vorgeschobene Endstellung des Werkzeughalters (20) wahrnehmende Endschalter (29, 30) vorgesehen sind, und die Steuereinheit unabhängig von der Biegemaschine (1) mit der Längenmeßvorrichtung (4) in Steuerverbindung steht.

2. Trennvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenmeßvorrichtung (4) ein mit dem Profil (3) in schlupffreier reibradangetriebenen Verbindung stehendes Meßrad (5) aufweist, welchem ein elektronischer Zähler (6) zugeordnet ist.

3. Trennvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (20) auf dem Schwenkarm (12) in Bahnen (21, 22) geführt wird, und an dem Schwenkarm (12) mit Hilfe der einen Bahn (22) - vorzugsweise in Längsrichtung durch eine Bewegungsspindel (27) stufenfrei verstellbar - befestigt ist.