DE3943349A1 - Blechbiegemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blechbiegemaschine und insbeson­ dere befaßt sie sich mit einer Blechbiegemaschine, welche eine genaue Biegebearbeitung an einem Blechwerkstück ausfüh­ ren kann.

Bei einer Metallblechbiegepresse als Blechbiegemaschine werden der Stempel und das Formwerkzeug als obere und un­ tere Biegewerkzeuge mit Hilfe von Trägern als Balkenelemente gelagert, die im allgemeinen schmal, aber sehr hoch sind, so daß sie der Durchbiegung unter der Biegebelastung standhal­ ten können, wobei die Biegebelastung bei Maschinen mit ei­ ner gewissen Länge mittels zwei öldynamischen Zylindern auf­ gebracht wird, die an den Enden des beweglichen Trägers lie­ gen. Die Biegesteifigkeit der Träger ist sehr wichtig, da ihre Durchbiegung zu einer Wegdifferenz zwischen dem Stempel und dem Formwerkzeug im Mittelbereich im Vergleich zu den Seitenteilen der Träger führt. Selbst wenn sie begrenzt ist, bewirkt diese Durchbiegung, daß das zu biegende Metallblech unter einem Winkel gebogen wird, der nicht über die gesamte Biegelänge hinweg konstant ist.

Bei sehr langen Biegepressen zum Biegen von Metallblech­ stücken, welche einige Meter lang sind, nimmt die Höhe des Trägers sehr große Werte in der Größenordnung von 2 m oder mehr an. Bei einer gegebenen Durchbiegung ist tatsächlich bei einer Zunahme der Länge des Trägers eine solche Aus­ legung zu treffen, daß das Trägheitsmoment mit der dritten Potenz der Länge des Trägers ansteigen muß.

Dies bedeutet, daß die Maschine sehr hoch wird. Unter an­ derem bringt bei einer vertikalen Maschine, die am häufig­ sten auf diesem Anwendungsgebiet eingesetzt wird, die be­ trächtliche Tiefe bzw. Höhe des unteren Trägers die Not­ wendigkeit mit sich, im Fabrikhallenboden eine Grube vor­ zusehen, um den Hauptteil dieses Trägers unterzubringen und die Arbeitsebene in einer ergonomischen Lage anzuord­ nen.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen zielt die Erfindung daher darauf ab, eine Blechbiegemaschine zum Biegen von langen Blechwerkstücken bereitzustellen, die eine sehr genaue Biegebearbeitung gestattet, und bei der aber der Träger (Balkenelement) nicht so hoch bzw. tief wie bei den üblichen Pressenbauarten ist.

Ferner soll nach der Erfindung eine Blechbiegemaschine be­ reitgestellt werden, die höhere Biegekräfte als bei übli­ chen Maschinen aufbringen kann, wobei aber eine Durchbiegung der Träger auftritt, die gleich oder vorzugsweise kleiner als jene bei den Trägern üblicher Pressen ist.

Nach der Erfindung zeichnet sich hierzu eine Blechbiegema­ schine durch folgendes aus:

• - ein oberes und unteres Biegewerkzeug, welche eine lange und schmale Gestalt haben und die relativ aufeinander zu und voneinander weg zur Ausführung einer Biegebearbei­ tung an einem dazwischenliegenden Blechwerkstück bewegbar sind,
• - wenigstens drei Tragrahmen, die jeweils so vorge­ sehen sind, daß sie in einer Ebene von drei Ebenen lie­ gen, die senkrecht zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge sind, wobei die Tragrahmen über beiden Elementen die obe­ ren und unteren Biegewerkzeuge derart stützen, daß sich die Biegewerkzeuge relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegen können,
• - Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen, die je­ weils an einem der Tragrahmen angebracht ist, um eine An­ triebskraft auf wenigstens drei Abschnitte der oberen oder unteren Biegewerkzeuge in Längsrichtung derselben aus­ zuüben, um hierdurch die oberen und unteren Werkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, und
• - eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebskraft­ beaufschlagungseinrichtungen derart, daß die Abstände zwi­ schen den oberen und unteren Biegewerkzeugen wenigstens an den drei Abschnitten der Biegewerkzeuge während der ab­ schließenden Biegebearbeitung gleich und konstant gehalten werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 14 wiedergegeben.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige­ fügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1A, 1B und 1C schematische Ansichten zur Verdeut­ lichung des Grundprinzips der Erfindung,

Fig. 2 eine verkürzte perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Presse nach der Erfindung, in der auch die Steuerverarbeitungsein­ richtung schematisch dargestellt ist,

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht, wel­ che ebenfalls verkürzt dargestellt ist,

Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht längs der Vertikalebene IV-IV in Fig. 2, wobei Einzelheiten einer Ausführungs­ variante verdeutlicht sind,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer der Servomotoreinheiten in den Fig. 2 bis 4 in einer vergrößerten Darstellung,

Fig. 6 eine schematische Draufsicht einer Bie­ gepresse gemäß einer weiteren bevorzug­ ten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht längs der Vertikalebene VII-VII in Fig. 6 in einer vergrößerten Darstellung,

Fig. 8 eine schematische Teilseitenansicht in Richtung auf den Pfeil VIII in Fig. 6 und

Fig. 9 eine schematische Vorderansicht in Richtung des Pfeils IX in Fig. 7.

Zur Verdeutlichung des Grundprinzips, auf dem die Erfindung basiert, wird nachstehend zuerst auf die Fig. 1A, 1B und 1C Bezug genommen.

Die Durchbiegung F eines Trägerbalkenelements ergibt sich gemäß folgender bekannter Gleichung:

wobei gilt:
F = Durchbiegung des Trägers
P = Gesamtbelastung auf den Träger
L = Länge des Trägers
I = Trägheitsmoment des Trägers
K 0 = Konstante

Wenn der Träger einen prismatischen Querschnitt hat, so gilt folgendes:

wobei folgendes gilt:

B = Breite des Trägers
H = Tiefe bzw. Höhe des Trägers
K 1 = Konstante.

Bei einer gegebenen Durchbiegung F und einer Breite B des Trägers ist die Höhe H des Trägers proportional zu L. Daher gilt folgendes:

• 1) Bei einer gegebenen Presse (Fig. 1A) mit einer ge­ wissen Länge L, einer gesamten Belastung P und einer gewis­ sen Durchbiegung F des Trägers mit einer Höhe H kann man die gleiche Durchbiegung F (Fig. 1B) bei einem Träger mit der halben Länge H/2 erreichen, wenn eine zusätzliche Be­ lastung P auf die Mitte der Maschine aufgebracht wird und die unteren und oberen Träger in zwei unabhängige Träger mit den Längen L/2 unterteilt werden.
• 2) Die Belastung läßt sich ferner auf 4P (Fig. 1C) er­ höhen und die Höhe der Träger läßt sich wiederum halbieren (H/4), wenn eine weitere Unterteilung in zwei Teile usw. vorgenommen wird.

Auf diese Weise kann man eine Biegepresse mit einer beträcht­ lichen Länge daher auf die Weise erstellen, daß man eine ausgerichtete Gruppe von Modulelementen vorsieht, die sowohl hinsichtlich der Abmessungen der Träger als auch der Beauf­ schlagungskräfte kleiner bemessen sind, vorausgesetzt, daß die Enden aller einzelnen Module mit hoher Genauigkeit gleich­ zeitig bewegt werden.

Nach der Erfindung wird diese Genauigkeit mit Hilfe des Vor­ sehens einer Steuerverarbeitungseinrichtung erzielt, die zu einer gleichzeitigen Bewegung vorzugsweise mittels einer numerischen Steuerung, aller Tragteile der beweglichen Trä­ ger beiträgt, d. h. der Endträger und der Zwischenträger oder des Zwischenträgers, so daß die Mikroverschiebung δ s aller Tragteile und der zugeordneten Teile des Trägers identisch miteinander übereinstimmen und diese Wege zur gleichen Zeit δ t zurückgelegt werden.

Diese Steuerungsart erfolgt elektronisch und ist unter un­ terschiedlichen Namen ("elektrische Achssteuerung") oder ("lineare Interpolation" bei Bewegungen mit mehreren Achsen) bekannt. Bisher wurde diese Technik lediglich bei bekannten Biegepressen für die Steuerung von zwei öldynamischen oder elektrischen Servobetriebszylindern eingesetzt, die an den Enden eines ununterteilten, beweglichen Trägers vorgesehen sind.

Nach der Erfindung kann ein Träger nicht nur körperlich un­ terteilt werden, sondern er kann auch von einem durchgehenden Träger gebildet werden, der am jeweiligen Auflager festge­ legt ist. In diesem Fall bilden der Träger und die Auflager ein statisches unbestimmtes System.

Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens der bewegliche Träger körperlich in aufeinanderfolgende, geson­ derte Module jedoch unterteilt wird, ist das oder jedes Zwi­ schenlager dieses Trägers gleichzeitig mit den darauffolgen­ den Modulen gekoppelt. In diesem Fall bilden jeder Modul und seine Auflager ein isostatisches System.

Der Träger, der dem beweglichen Träger gegenüberliegt, ist im allgemeinen der untere Träger. Wenn dieser Träger fest oder im wesentlichen fest ist, wie dies häufig der Fall ist, so kann dieser in vorteilhafter Weise ebenfalls wenigstens hinsichtlich der Wirkung ähnlich des beweglichen Trägers in Balkenelemente unterteilt werden, welche als Reaktionsteile dienen und festgelegt sind, und der feste Träger hat in je­ dem Fall auch eine verminderte Höhe. Durch diese charakteri­ stischen Eigenschaften ergibt sich der große Vorteil, daß man keine Grube im Fabrikhallenboden vorsehen muß, um den Hauptkörper des unteren Trägers unterzubringen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 weist eine Biegepresse einen insgesamt mit 10 bezeichneten Rahmen auf. Nach der Er­ findung wird der Rahmen 10 im wesentlichen von einer Gruppe von mehr als zwei vertikalen C-förmigen Stahlteilen gebildet. Die Endteile (Tragrahmen) sind mit 12 und die Zwischenteile (Tragrahmenteile) mit 14 bezeichnet. Die Teile 12, 14 sind starr miteinander u.a. durch ein in Längsrichtung verlaufen­ des Grundteil 16 verbunden, das als ein Versteifungselement dient.

Die C-förmigen Teile 12, 14 tragen bzw. lagern einen oberen Werkzeughalterträger (Balkenelement) 18 und ein unteres Werk­ zeughalterträgerbalkenelement 20. Diese beiden Träger 18, 20 liegen in einer gemeinsamen, im allgemeinen vertikalen Ebene.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen eine zweckmäßige Ausgestaltungsform, bei der der untere Träger 20 festgelegt ist und der obere Träger 28 in der allgemeinen Ebene vertikal beweglich ist.

Nach der Erfindung sind der obere Träger 18 und der untere Träger 20 oder es ist wenigstens der bewegliche Träger dieser beiden Träger, in eine Anzahl n Abschnitte oder Module unter­ teilt. Um die Erfindung in der Praxis umzusetzen, ist noch zu erwähnen, daß die Anzahl n gleich oder größer als 2 sein muß. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß zur praktischen Durchführung der Erfindung der Rahmen 10 wenig­ stens ein Zwischenteil, wie das Teil 14, aufweisen muß.

Die Abschnitte, Teile oder Module des oberen Trägers 18 sind mit 22 bezeichnet, und jene des unteren Trägers 20 sind mit 24 bezeichnet. Die Länge L jedes Teils 22 und 24 (Fig. 3) ist ein Untermehrfaches der Menge nL des jeweiligen Trägers 18, 20.

Die Längen L bestimmen auch den "Abstand" zwischen den Tei­ len 12, 14.

An seinem Boden und über seine gesamte Länge hinweg trägt der­ obere Träger 18 eine zugeordnete Reihe von V-förmigen Biege­ stempeln als obere Biegewerkzeuge 26. An seiner Oberseite und über seine gesamte Länge hinweg trägt der untere Träger 20 eine zugeordnete Reihe von V-förmigen Biegewerkzeugen 28 als untere Biegewerkzeuge, die mit den Stempeln 26 zusammenar­ beiten.

Jedes Teil 22 des oberen Trägers 18 hat Endteile 30 (Fig. 3), die in Richtung auf den Stempel 26 ausgenomnen sind. Die Trennli­ nien oder -zonen oder der Übergang zwischen einem Teil 24 und dem anderen sind mit 36 bezeichnet.

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

Die Endteile 34 der Module 24 liegen direkt auf starren Re­ aktionslagern bzw. Widerlagern auf, die von den unteren Ar­ men bzw. unteren Trägern 38 der C-förmigen Teile 12, 14 ge­ bildet werden. Wie gesagt ist jeder Modul 24 isostatisch ähnlich eines Trägers mit zwei Auflagern gelagert.

Die C-förmigen Teile 12, 14 des Rahmens 10 tragen Motoran­ triebseinrichtungen zum Bewegen des beweglichen Trägers 18. Nach der Erfindung werden diese Bewegungsantriebseinrich­ tungen von n+1 Servomotoreinheiten gebildet, von denen eine unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläutert wird.

Die endseitig vorgesehenen Servomotoreinheiten sind mit 40 und die dazwischenliegend vorgesehenen mit 42 bezeichnet.

Die Servomotoreinheiten 40 sind derart beschaffen und ausge­ legt, daß sie die endseitigen Module 22 nur heben und sen­ ken, wenn die Einheiten 42 zugleich derart ausgelegt sind, daß sie die beiden benachbarten Module 22 zusammen heben und senken.

Wenn die Gesamtdruckkraft, die alle Servomotore auf den be­ weglichen Träger 18 aufbringen müssen, um die Biegebearbei­ tung vorzunehmen, mit P bezeichnet ist, sind die Einheiten 40 derart ausgelegt, daß sie eine nach unten gerichtete Druckkraft von P/2(n-1) ausüben, während die dazwischen liegenden Einheiten 42 derart ausgelegt sind, daß sie eine nach unten gerichtete Druckkraft ausüben können, die zweimal so groß wie die vorstehend genannte ist, d.h. die P/(n-1) beträgt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 weist jede Servomotoreinheit 42 (und jede Einheit 40) einen numerisch gesteuerten Elektromo­ tor 44 auf, der an dem zugeordneten C-förmigen Teil 14 (oder 12) befestigt ist. Die Welle des Motors 44 trägt ein Antriebs­ ritzel 46, das (beispielsweise) ein getriebenes Rad 50 mit Hilfe eines Zahnriemens 48 antreibt. Das getriebene Rad 50 ist auf eine Kugelumlaufspindel 52 aufgekeilt, deren Verti­ kalachse mit der Mittelebene der zugeordneten Teile 14 (oder 12) übereinstimmt. Die Welle 52 ist mit Hilfe von Lagern 54 gelagert, die an dem Teil 14 (oder 12) fest angebracht sind.

Ein Innengewinde 56 arbeitet mit der Welle 52 zusammen und bildet einen Teil eines widerstandsfähigen, beweglichen Ele­ ments 58. Das Element 58 hat ein unteres Tragteil 60, welches die ausgenommenen Teile 30 der benachbarten Module 22 (oder unmittelbar das Endteil 30 im Falle einer Endeinheit 22) um­ gibt.

Wie sich hieraus ergibt, ist jeder Modul 28 bei einem Träger mit zwei Auflagern isostatisch gelagert, wobei die Auflager durch die Teile 60 gebildet werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein starres, C-förmiges Hilfs­ teil 62 unter Zuordnung zu dem jeweiligen C-förmigen Teil 14 (und 12) in der C-förmigen Ausnehmung des Teils vorgesehen und hat einen unteren Arm, der fest mit einem der Enden ei­ ner der Module 24 des unteren Trägers 20 verbunden ist, und hat einen oberen Arm, der das Detektorelement eines Positions­ wandlers trägt. Dieses Detektorelement ist mit 64 bezeichnet und wird vorzugsweise von einer opto-elektronischen Leseein­ heit gebildet.

Ein Bezugselement in Form einer vertikalen, optischen Linie 66 ist an dem Träger 18 in Übereinstimmung mit dem jewei­ ligen Auflager 60 befestigt.

Die Leseeinrichtungen 64 sind ebenfalls in Fig. 2 gezeigt. Wie sich hieraus ersehen läßt, sind sie mit der gleichen An­ zahl von Eingängen einer elektronischen Verarbeitungsein­ richtung E verbunden. Diese Verarbeitungseinrichtung E ver­ arbeitet die Positionssignale, die ihr über die Leseeinrich­ tungen 64 zugeleitet werden und liefert numerische Ausgangs­ steuersignale für alle Servomotore 44.

Wie bereits in der Beschreibungseinleitung angegeben ist, verhält sich die Verarbeitungseinrichtung E ähnlich einer so­ genannten "elektrischen Achse" oder sie führt eine "lineare Interpolation" der Bewegung der verschiedenen Einrichtungen 58 aus, so daß die vertikalen Mikroverschiebungen β l aller Einrichtungen 58 und aller Enden 30 der Module 22 miteinander übereinstimmen und gleichzeitig zum Zeitpunkt δ t auftreten. Das Servosystem, das die Wandler 64-66, die Verarbeitungs­ einrichtung E und die Servomotore 44 aufweist, wird durch die Deformationen der Teile 12, 14 durch das Anbringen der Detektoren 64 auf den Hilfsweilen 62 nicht beeinflußt, wel­ che die Deformationsstelle unabhängig von den Teilen 12, 14 des Rahmens 10 erfassen.

Wie sich aus den voranstehenden Ausführungen ergibt, lassen sich mit einer wie in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Lösung o.dgl. Preßbiegebearbeitungen mit einer beträchtlichen Länge und einer Gesamtkraft vornehmen, indem Träger mit mittelmäßiger Höhe und Auflager eingesetzt werden, welche Kräfte ausüben können, die nur einen Bruchteil der insgesamt erforderlichen Kraft darstellen. Wie ebenfalls hieraus zu ersehen ist, be­ nötigt man bei Pressen dieser Bauart nicht die Ausbildung von Gruben im Fabrikhallenboden, da der untere Träger 20 eine begrenzte bzw. verkürzte Höhe hat.

In der Praxis ist es möglich, eine Presse herzustellen, bei der ein unterer Träger eine begrenzte Höhe hat, wie der mit 20 bezeichnete Träger, und der durchgehend ausgebildet ist, d.h. der nur hinsichtlich seiner Wirkung in zwei Teile unter­ teilt ist, wie dies mit 24 dargestellt ist. Dieser Träger un­ terscheidet sich von einem modularen, festen Träger nur da­ durch, daß er mehr als zwei Teile zur Verbindung mit dem obe­ ren Träger hat, und daß er somit eine kleinere Höhe als in dem Fall hat, bei dem ein Träger nur an seinen Enden aufliegt. In diesem Fall trägt das Längsteil 16 zur Aussteifung der Anordnung bei, wobei ein durchgehender unterer Träger vorge­ sehen sein kann, der gegebenenfalls auch vollständig entfal­ len kann.

Ein oberer Träger, wie der mit 18 bezeichnete, kann ebenfalls als ein einziger, durchgehender Träger ausgebildet sein, der so lang wie die Maschine bemessen ist, und der eine kleinere Höhe als ein Träger hat, der nur an seinen beiden Enden auf­ liegt. In diesem Fall verhält sich im Vergleich zu einem modu­ laren oberen Träger dieser durchgehende Träger, der wirkungs­ mäßig in Teile unterteilt ist, auf eine statisch unbestimmte Weise wie bei mehreren Auflagern, die beispielsweise mit 60 angegeben sind.

Im Falle eines durchgehenden, beweglichen oberen Trägers ist es erforderlich, daß an jedem der C-förmigen Teile, wie den mit 12 und 14 bezeichneten, eine weitere Hilfsdetektionsein­ richtung vorgesehen ist. Eines dieser Teile ist schematisch mit 70 in Fig. 4 gezeigt. Dieses ist C-förmig ausgelegt und hat einen unteren Arm 72, der fest mit dem unteren Arm des Teils 14 (oder 12) verbunden ist, und hat einen oberen Arm 74, der einen Wandler 76 trägt, der mit einem zugeordneten Eingang (nicht gezeigt) der Verarbeitungseinrichtung E verbunden ist. Der Wandler 76 mißt die Deformationen des zugeordneten C-förmigen Teils 14 (oder 12) unter Belastung. Im Falle des statisch unbestimmten Systems des durchgehen­ den oberen Trägers ist diese Messung zur Identifizierung der Nullposition wesentlich, die dann gegeben ist, wenn die Stempel 26 und die Formwerkzeuge 28 in Kontakt sind, wobei diese Nullstellung für das Servosystem jedes der C- förmigen Teile 12 und 14 wesentlich ist. Tatsächlich muß in diesem Fall die Nullstellung nicht nur der Voraussetzung genügen, daß der Stempel und das Formwerkzeug in Kontakt sind (ohne ein dazwischenliegendes Metallblech), sondern die Nullposition muß auch einer Belastung (d.h. einer Verformung) zugeordnet werden, die für alle Zwischenteile des Trägers und für die Endteile gleich einer Belastung ist, die gleich der Hälfte jener der Zwischenteile ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 er­ läutert.

Die bevorzugte Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 9 hat ge­ wisse Eigenheiten, die einen Teil einer weiteren Patentanmel­ dung mit der Bezeichnung "Blechbiegemaschine" bilden, die vom gleichen Anmelder am selben Tag eingereicht wurde. Hierbei be­ stimmen insbesondere unterschiedliche Einrichtungen die An­ näherungs- und Biegebearbeitungsschritte. Die Biegepresse um­ faßt ein Paar von C-förmigen Teilen (erster Tragrahmen) 100.

Ein unterer fester Träger 102, der ein festes Balkenelement darstellt, trägt als unteres Biegewerkzeug ein Formwerkzeug 104 als unteres Biegewerkzeug und ist fest mit dem unteren Arm des Teils 100 verbunden.

Ein oberer, beweglicher Träger (bewegliches Balkenelement) 106, der den Stempel (oberes Biegewerkzeug) 108 trägt, ist nur durch die oberen Arme des Teils 100 geführt.

Bei dem vorliegenden Fall wird angenommen, daß die beiden Träger 102 und 106 durchgehend ausgelegt, aber als modu­ lare Träger betrachtet werden können, wie dies in den Fig. 1 und 2 der Fall ist.

Wie in den Fig. 6 und 8 gezeigt ist, ist an der Oberseite jedes Teils 100 eine doppelt wirkende hydraulische oder pneu­ matische Beaufschlagungseinrichtung 112 vorgesehen, die ei­ ne vertikale Achse und einen Hilfsbetrieb hat. Eine untere Stange 114 jeder Beaufschlagungseinrichtung 112 trägt eine Stütze 116, an der der bewegliche Träger 106 hängend ange­ ordnet ist.

Die beiden Beaufschlagungseinrichtungen 112, wobei für jedes Teil 100 jeweils eine vorgesehen ist, werden einheitlich betrieben, um einen einzigen Annäherungshub des Stempels 108 in Richtung auf das Formwerkzeug 104 bei der Biegebearbei­ tung zu bewirken, sowie einen Rückhub nach der Biegebear­ beitung.

Bei der Beendigung des Näherungshubes liegt die Stütze 116 an dem Bewegungsgrenzanschlag an, der von einem Stützteil 118 gebildet wird, das gegen die Kraft einer Feder 120 vor­ belastet ist. Die Feder 120 ist derart vorgespannt, daß sie das Gewicht der gesamten beweglichen Komponente des Trägers 106 trägt.

Die Presse umfaßt auch eine Mehrzahl (n+1) von wenigstens drei equidistanten C-förmigen Teilen (zweites Tragteil) 122, die nur für die Biegebearbeitungsstufe nach der Erfindung vorgesehen sind, welche in der voranstehend angegebenen Pa­ tentanmeldung mit gleichem Anmeldetag näher beschrieben ist.

Jeder dieser C-förmigen Teile 122 ist isostatisch beispiels­ weise an einem horizontalen Bolzen 124 gelagert, der wie ge­ zeigt fest mit dem unteren Träger 102 verbunden ist. Das Teil 122 kann frei drehbar um den horizontalen Bolzen 124 an dem unteren Träger 102 angebracht sein. Das Gewicht wird durch eine zugeordnete Feder 126 im Gleichge­ wichtszustand gehalten, so daß der obere Arm des Teils 122 in Kontakt mit dem oberen beweglichen Träger 106 mit Hilfe einer Rolle 128 bleibt.

Der obere Arm jedes C-förmigen Teils 122 trägt eine Reaktions­ einheit, die insgesamt mit 130 bezeichnet ist. Die Einheit 130 weist eine hydraulische oder pneumatische Beaufschlagungs­ einrichtung 132 auf, die einen Hilfsbetrieb ausführt und ei­ ne horizontale Stange 134 hat, die ein Reaktionsglied einer Schraube 136 trägt.

Entsprechend der jeweiligen Schraube 136 trägt der bewegliche Träger 106 eine Servomotoreinheit, die nachstehend unter Be­ zugnahme auf Fig. 9 näher erläutert wird.

In Fig. 7 ist die Position einer Servomotoreinheit 140 (oder 138) am Ende des Näherungshubs bzw. Arbeitshubs in durchge­ zogenen Linien und die Position am Ende des Rückhubs bzw. des Rücklaufs in gebrochenen Linien dargestellt.

Jede Einheit 140 (und 138) hat eine kugelförmige Kappe 142 an ihrer Oberseite. Wenn die Einheit 140 das Ende des Ar­ beitshubes erreicht hat, wird die Schraube 106 zu einer Po­ sition vorgeschoben, die in Fig. 7 gezeigt ist, um hierdurch zu verhindern, daß die Einheit und der Träger 106 nach oben zurücklaufen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 umfaßt jede Servomotoreinheit 140 (und 138) einen unteren Block oder ein Lager 144, das fest mit der Oberseite des beweglichen Trägers 106 unter Zuord­ nung zu einem der Teile 122 verbunden ist. Dieser Block 144 hat eine obere Keilfläche 146, die von einem Rollgang ge­ bildet wird. Ein weiterer Block 148, von dem ein Teil von der Kappe 142 gebildet wird, ist vertikal gleitbeweglich in den vertikalen Führungen 150 bewegungsverbunden, die ebenfalls an dem beweglichen Träger 106 festgelegt sind. Der Block 148 hat eine geneigte Keilfläche 152, die der Fläche 146 gegenüberliegt und die ebenfalls von einem Rollgang ge­ bildet wird.

Ein zugeordneter Keil 154 ist zwischen den beiden Keilflä­ chen 146 und 152 vorgesehen. Der Keil 154 ist fest mit ei­ ner Antriebswelle 156 in Form einer Kugelumlaufspindel ver­ bunden.

Ein Innengewinde 158 arbeitet mit der Kugelumlaufspindel zusammen, welches in Lagern 160 drehbar gelagert ist, die in einem Träger 162 vorgesehen sind, der fest mit der Oberseite des beweglichen Trägers 106 verbunden ist.

Der bewegliche Träger 106 trägt auch einen numerisch gesteu­ erten elektrischen Servomotor 164, der das Mutterngewinde­ teil 158 mit Hilfe einer Übertragungseinrichtung 166, wie einen Zahnriemen, drehantreibt.

Wie bei der vorstehend angegebenen Patentanmeldung mit dem gleichen Anmeldetag wird der Servomotor 164, der jedem C-för­ migen Teil 122 zugeordnet ist, nach der Beendigung des Annähe­ rungshubes (durch die Bewegungseinrichtung 112, 114, 146) des beweglichen Trägers 106 derart betrieben, daß der Keil 154 zwi­ schen den beiden Keilflächen 146 und 152 eingedrückt wird und hierdurch der Biegehub ausgeführt wird.

Wie bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 5 stimmen alle Servomotoreinheiten im wesentlichen hinsicht­ lich der Kinematik überein, und der einzige Unterschied ist darin zu sehen, daß die Servomotore der Einheiten 138, die an den Enden des Trägers liegen, derart ausgelegt sind, daß sie eine Druckkraft von P/n(n-1) ausüben, wobei n die An­ zahl der C-förmigen Teile 122 ist, während die Servomotore der Einheiten 140, die den Zwischenteilen 122 zugeordnet sind, eine Druckkraft von P/(n-1) auf den beweglichen Träger 106 ausüben.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 7 bis 9 ist jedes C-förmige Teil 122 auch mit Hilfsdetektionsein­ richtungen 170 und 172 versehen, welche beide C-förmig aus­ gelegt sind. Die Einrichtung 170, welche die relative Ver­ schiebung des Stempels und des Formwerkzeugs mißt, umfaßt einen unteren Arm 174, der fest mit dem unteren Träger 102 verbunden ist, und einen oberen Arm 176, der einen opto-elek­ trischen Wandler 178 trägt, der mit einer optischen Linie 180 zusammenarbeitet.

Die anderen Hilfseinrichtungen 172 messen die Verformung des Teils 122 und sie sind erforderlich, da in diesem zu Rede stehenden Fall der bewegliche Träger 106 durchgehend ausge­ legt ist. Dieses Teil 172 weist einen unteren Arm 180 auf, der fest mit dem unteren Arm des C-förmigen Teils 122 verbun­ den ist, und es weist einen oberen Arm 182 auf, der einen Wandler 184 zur Detektion der Deformation des Teils 122 trägt, um die Nullstellung festzustellen, wenn der Stempel 108 und das Formwerkzeug 104 in Kontakt miteinander sind, welche für das Servosystem der jeweiligen C-förmigen Teile 122 wesentlich ist.

Claims (14)

1. Blechbiegemaschine, gekennzeichnet durch:
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), die eine längliche und schmale Gestalt haben und relativ aufeinander zu und voneinander weg zur Ausführung einer Biegebearbei­ tung an einem dazwischenliegenden Blechwerkstück haben,
wenigstens drei Tragrahmen (22, 24), die jeweils derart vorgesehen sind, daß sie in einer von drei senk­ recht zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge liegenden Ebenen liegen, wobei die Tragrahmen (22, 24) über Balkenelemente die oberen und unteren Biegewerkzeuge derart stützen, daß sich die Biegewerkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ bewegen können,
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der Tragrahmen (22, 24) zum Aufbringen einer Antriebskraft (P) auf wenigstens drei Teile der oberen oder unteren Biegewerkzeuge (18, 20) in Längsrichtung der­ selben angebracht sind, um die oberen und unteren Werkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, und
eine Steuereinrichtung (E) zum Steuern der Antriebs­ kraftbeaufschlagungseinrichtung (40, 42) derart, daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenig­ stens an den drei Teilen (22, 24) der Biegewerkzeuge während der abschließenden Biegebearbeitung gleich und konstant ge­ halten werden.

2. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung (E) eine Einrichtung (62) zum Detektieren des Abstands zwischen den oberen und unteren Biegewerkzeugen (18, 20) an den drei Teilen (22, 24) derselben aufweist, und ferner eine Signalverarbeitungsein­ richtung (E) aufweist, welche ein Steuersignal an die An­ triebskraftbeaufschlagungseinrichtung (40, 42) nach Maßgabe eines Signales von der Abstandsdetektionseinrichtung (62) abgibt.

3. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Balkenteil, das ein bewegliches Biegewerk­ zeug der oberen und unteren Biegewerkzeuge (18, 20) trägt, eine Mehrzahl von Bauteilen aufweist, wobei beide Kanten jedes Bauteils von zwei Tragrahmen (22, 24) gestützt wird.

4. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtung eine Elektroservoeinheit (40, 42) und eine Kugelspindel (52) aufweist, die mit der Drehwelle des Servomotors (40, 42) verbunden ist.

5. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (64) zum Detektieren einer Deforma­ tion, die am Tragrahmen infolge der Antriebskraft erzeugt wird, die während der abschließenden Biegebearbeitung wirkt.

6. Blechbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Balkenteil ein festes Biegewerkzeug trägt.

7. Blechbiegemaschine gekennzeichnet durch:
einen ersten Tragrahmen (22),
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), welche je­ weils eine längliche und schmale Gestalt haben und jeweils über Balkenteile an dem ersten Tragrahmen (22) zum Biegen eines dazwischenliegenden Blechwerkstückes frei relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind,
eine Einrichtung, die auf dem ersten Tragrahmen (22) aufliegt, um die Biegewerkzeuge in Richtung aufein­ ander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, wenn ein Abstand zwischen den oberen und unteren Biegewerkzeugen (18, 20) relativ groß wird,
ein zweiter Tragrahmen (24), der auf einem festen Balkenteil aufliegt, das fest mit dem ersten Tragteil (22) verbunden ist, wobei der zweite Tragrahmen (24) in einer Ebene parallel zum ersten Tragrahmen (22) liegt und um eine Achse parallel zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge drehbar ist, und
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der zweiten Tragrahmen (24) zum Ausüben einer Antriebskraft auf die oberen Biegewerkzeuge oder das untere Biegewerkzeug angebracht ist, um die oberen und un­ teren Werkzeuge aufeinander zu und voneinander weg relativ zu bewegen, wenn abschließend eine Biegebearbeitung erfolgt.

8. Blechbiegemaschine, gekennzeichnet durch:
einen ersten Tragrahmen (22),
obere und untere Biegewerkzeuge (18, 20), die eine längliche und schmale Gestalt haben, und die jeweils über ein Balkenteil auf dem ersten Tragrahmen (22) frei aufein­ ander zu und voneinander weg zur Ausführung einer Biegebe­ arbeitung an einem dazwischenliegenden Blechwerkstück be­ wegbar sind,
wenigstens drei zweite Rahmenteile (24), die jeweils derart vorgesehen sind, daß sie in einer von drei Ebenen liegen, die senkrecht zu der Längsrichtung der Biegewerk­ zeuge sind,
Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42), die jeweils an einem der zweiten Tragrahmen (24) zum Auf­ bringen von Antriebskräften auf wenigstens drei Teile der Biegewerkzeuge in Längsrichtung derselben derart angebracht ist, daß sich diese oberen und unteren Werkzeuge aufein­ ander zu und voneinander weg relativ bewegen können, und
eine Steuereinrichtung (E) zum Steuern der Antriebs­ kraftbeaufschlagungseinrichtungen (40, 42) derart, daß die Abstände zwischen den oberen und unteren Werkzeugen wenig­ stens an den drei Teilen der Biegewerkzeuge (18, 20) während der Biegebearbeitung konstant und gleich gehalten werden.

9. Blechbiegemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ferner eine Einrichtung zur relativen Bewe­ gung der oberen und unteren Biegewerkzeuge (18, 20) in Rich­ tung aufeinander zu und voneinander weg vorgesehen ist, wenn der Abstand zwischen den Biegewerkzeugen relativ groß wird.

10. Blechbiegemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebskraftbeaufschlagungseinrichtung ein Keilteil (146) aufweist, das eine konische Fläche hat, mittels welcher über ein Balkenteil ein bewegliches Biege­ werkzeug auf ein festes Biegewerkzeug zu bewegbar ist.

11. Blechbiegemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Keilteil (146) auf einem beweglichen Bal­ ken längs einer Hinterkante des Balkenteils beweglich ge­ lagert ist, und daß ferner ein Tragblock (136) vorgesehen ist, der an dem ersten Tragrahmen (22) zum Stützen des hinteren Teils des Keils (146) angebracht ist, wenn der Keil (146) bewegt wird, so daß das bewegliche Biegewerkzeug in Richtung auf das feste Biegewerkzeug bewegt wird.

12. Blechbiegemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Werkzeugbewegungseinrichtung, die an dem ersten Tragrahmen (22) angebracht ist, einen Pneumatikzy­ linder aufweist.

13. Blechbiegemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Tragteil (122) an einem festen Bal­ kenteil derart angebracht ist, daß ein erster Keilabschnitt desselben auf dem festen Balkenteil abgestützt ist und sich frei relativ um eine Achse parallel zur Längsrichtung der Biegewerkzeuge drehen kann, und daß der zweite Randabschnitt desselben in Richtung auf das bewegliche Balkenteil gedrückt wird.

14. Blechbiegemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ferner eine Einrichtung (64) zum Detektieren einer Verformung vorgesehen ist, die im zweiten Tragteil (22) bei der Ausführung der abschließenden Biegebearbeitung erzeugt wird.