DE3943349C2 - Blechbiegemaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blechbiegemaschine ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der Druckschrift US 1,975,249 ist eine Biegemaschine mit einem Rahmen bekannt. In diesem Rahmen ist ein Oberwerkzeug und ein gegenüberliegendes Unterwerkzeug gelagert, die jeweils eine längliche, schmale Gestalt aufweisen und relativ zueinander be­ wegbar sind. Das Oberwerkzeug wird über eine Mehrzahl von Kraftbeaufschlagungsvorrichtungen, insbesondere, fünf Hydraulik­ zylinder, zu dem Unterwerkzeug bewegt. Diese Hydraulikzylinder sind an der oberen Rahmenstruktur abgestützt, wobei diese Rah­ menstruktur im Bereich der Hydraulikzylinder durch Streben in Betätigungsrichtung dieser Hydraulikzylinder verstärkt ist. Al­ le Hydraulikzylinder werden über eine gemeinsame Druckversor­ gungsleitung gesteuert. Somit werden alle Hydraulikzylinder mit dem gleichen Druck beaufschlagt.

Aus der Druckschrift US 3,914,975 ist ebenfalls eine hydrauli­ sche Blechbiegemaschine mit einem Rahmen bekannt. In dieser Blechbiegemaschine ist ein im wesentlichen einteiliges Ober­ werkzeug und ein im wesentlichen einteiliges Unterwerkzeug vor­ gesehen. An den jeweiligen Enden des Oberwerkzeugs sind hydrau­ lische Kraftbeaufschlagungseinrichtungen vorgesehen, um das Oberwerkzeug in Richtung auf das Unterwerkzeug zu bewegen. Das Unterwerkzeug ist an seinen beiden Enden gelagert, um die Bie­ gekraft abzustützen. Um eine Durchbiegung des Unterwerkzeugs zu vermindern, sind zwischen den Endabschnitten des Unterwerkzeugs drei hydraulische Abstützungsvorrichtungen vorgesehen. Diese Abstützungsvorrichtungen sind mit einer gemeinsamen Druckver­ sorgungseinrichtung verbunden, wobei an allen Abstützungsvor­ richtungen stets der gleiche Druck anliegt.

Bei einer Metallblechbiegepresse als Blechbiegemaschine werden der Stempel und das Formwerkzeug als obere und untere Biege­ werkzeuge mit Hilfe von Trägern als Balkenelemente gelagert, die im allgemeinen schmal, aber sehr hoch sind, so daß sie der Durchbiegung unter der Biegebelastung standhalten können, wobei die Biegebelastung bei Maschinen mit einer gewissen Länge mit­ tels zwei öldynamischen Zylindern aufgebracht wird, die an den Enden des beweglichen Trägers liegen. Die Biegesteifigkeit der Träger ist sehr wichtig, da ihre Durchbiegung zu einer Wegdif­ ferenz zwischen dem Stempel und dem Formwerkzeug im Mittelbe­ reich 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 Metallblechstücken, welche einige Meter lang sind, nimmt die Höhe des Trägers sehr große Werte in der Größenordnung von 2 m oder mehr an. Bei ei­ ner gegebenen Durchbiegung ist tatsächlich bei einer Zunahme der Länge des Trägers eine solche Auslegung zu treffen, daß das Trägheitsmoment mit der dritten Potenz der Lange des Trägers ansteigen muß.

Dies bedeutet, daß die Maschine sehr hoch wird. Unter anderem bringt bei einer vertikalen Maschine, die am häufigsten auf diesem Anwendungsgebiet eingesetzt wird, die beträchtliche Tie­ fe bzw. Höhe des unteren Trägers die Notwendigkeit mit sich, im Fabrikhallenboden eine Grube vorzusehen, um den Hauptteil die­ ses Trägers unterzubringen und die Arbeitsebene in einer ergo­ nomischen Lage anzuordnen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Biegema­ schine der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, sowohl an homogenen als auch an inhomogenen Werkstücken gerade und gleichmäßige Biegungen auszuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Blechbie­ gemaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausfüh­ rungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1A, 1B und 1C schematische Ansichten zur Verdeutlichung des Grundprinzips der Ausführungsformen,

Fig. 2 eine verkürzte perspektivische Ansicht ei­ ner bevorzugten Ausführungsform einer Pres­ se, in der auch die Steuerverarbeitungsein­ richtung schematisch dargestellt ist,

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht, welche e­ benfalls verkürzt dargestellt ist,

Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht längs der Vertikalebene IV-IV in Fig. 3, wobei Einzelheiten einer Ausführungsvariante ver­ deutlicht sind,

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

Fig. 6 eine schematische Draufsicht einer Biege­ presse gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht längs der Vertikalebene VII-VII in Fig. 6 in ei­ ner 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 wird nachstehend zuerst auf die Fig. 1A, 1B und 1C Bezug genommen.

Die Durchbiegung F eines Trägerbalkenelementes ergibt sich ge­ mäß folgender bekannter Gleichung:

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

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

so daß

ist,
wobei folgendes gilt:
B = Breite des Trägers
H = Tiefe bzw. Höhe des Trägers
K1 = Konstante.

Bei einer gegebenen Durchbiegung F und einer Breite B des Trä­ gers ist die Höhe H des Trägers proportional zu L.

Daher gilt folgendes:

• 1. Bei einer gegebenen Presse (Fig. 1A) mit einer gewissen Länge L, einer gesamten Belastung P und einer gewissen Durch­ biegung 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 Belastung P auf die Mitte der Maschine aufgebracht wird und die unteren und oberen Träger in zwei unabhängige Träger mit den Längen L/2 unterteilt wer­ den.
• 2. Die Belastung läßt sich ferner auf 4P (Fig. 1C) erhöhen 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 daher eine Biegepresse mit einer be­ trächtlichen Länge erstellen, indem man eine ausgerichtete Gruppe von Modulelementen vorsieht, die sowohl hinsichtlich der Abmessungen der Träger als auch der Beaufschlagungskräfte klei­ ner bemessen sind, vorausgesetzt, daß die Enden aller einzelnen Module mit hoher Genauigkeit gleichzeitig bewegt werden.

Diese Genauigkeit wird mit Hilfe einer Steuereinrichtung er­ zielt, die zu einer gleichzeitigen Bewegung vorzugsweise mit­ tels einer numerischen Steuerung, aller Tragteile der bewegli­ chen Träger beiträgt, d. h. der Endträger und der Zwischenträger oder des Zwischenträgers, so daß die Mikroverschiebung δs al­ ler Tragteile und der zugeordneten Teile des Trägers identisch miteinander übereinstimmen und diese Wege zur gleichen Zeit δt zurückgelegt werden.

Diese Steuerungsart erfolgt elektronisch und ist unter unter­ schiedlichen 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 Ser­ vobetriebszylindern eingesetzt, die an den Enden eines nicht unterteilten, beweglichen Trägers vorgesehen sind.

Ein Träger kann nicht nur körperlich unterteilt werden, sondern er kann auch von einem durchgehenden Träger gebildet werden, der am jeweiligen Auflager festgelegt ist. In diesem Fall bil­ den der Träger und die Auflager ein statisches unbestimmtes System.

Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens der be­ wegliche Träger körperlich in aufeinanderfolgende, gesonderte Module unterteilt wird, ist das oder jedes Zwischenlager dieses Trägers gleichzeitig mit den aufeinanderfolgenden Modulen ge­ koppelt. 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, die als Reaktionsteile dienen und festgelegt sind, und der feste Träger hat in jedem Fall auch eine vermin­ derte Höhe. Durch diese charakteristischen Eigenschaften ergibt sich der große Vorteil, daß man keine Grube im Fabrikhallenbo­ den vorsehen muß, um den Hauptkörper des unteren Trägers unter­ zubringen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 weist eine Biegepresse einen insgesamt mit 10 bezeichneten Rahmen auf. Nach der Aus­ führungsform wird der Rahmen 10 im wesentlichen von einer Grup­ pe von mehr als zwei vertikalen C-förmigen Stahlteilen gebil­ det. Die Endteile (Tragrahmen) sind mit 12 und die Zwischentei­ le (Tragrahmenteile) mit 14 bezeichnet. Die Teile 12, 14 sind starr miteinander u. a. durch ein in Längsrichtung verlaufendes Grundteil 16 verbunden, das als ein Versteifungselement dient.

Die C-förmigen Teile 12, 14 tragen bzw. lagern einen oberen Träger oder Oberwerkzeugträger (Balkenelement) 18 und einen un­ teren Träger oder Unterwerkzeugträger 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 Trä­ ger 18 in der allgemeinen Ebene vertikal beweglich ist.

Nach der Ausführungsform sind der obere Träger 18 und der unte­ re Träger 20 oder es ist wenigstens der bewegliche Träger die­ ser beiden Träger, in eine Anzahl n Abschnitte oder Module un­ terteilt. Zur praktischen Anwendung ist noch zu erwähnen, daß die Anzahl n gleich oder größer als 2 sein muß. In anderen Wor­ ten ausgedrückt bedeutet dies, daß zur praktischen Durchführung der Rahmen 10 wenigstens ein Zwischenteil (Tragrahmen), 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 Teilen 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 Lange hinweg trägt der untere Träger 20 eine zugeordnete Reihe von V-förmigen Biegewerkzeugen 28 als untere Biegewerkzeuge, die mit den Stempeln (obere Biegewerkzeuge) 26 zusammenarbeiten.

Jedes Teil 22 des oberen Trägers 18 hat Endteile 30 (Fig. 3), die in Richtung auf den Stempel 26 ausgenommen sind. Die Trenn­ linien 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 Reakti­ onslagern bzw. Widerlagern auf, die von den unteren Armen. bzw. unteren Trägern 38 der C-förmigen Teile 12, 14 gebildet 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 Ausführungsform werden diese Bewegungsantriebseinrich­ tungen von n + 1 Servomotoreinheiten gebildet, von denen eine un­ ter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläutert wird.

Die endseitig vorgesehenen Servomotoreinheiten (Kraftbeauf­ schlagungseinrichtungen) 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 senken, wenn die Einheiten 42 zugleich derart ausgelegt sind, daß sie die beiden benachbarten Module 22 zusammen heben und senken.

Wenn die Gesamtdruckkraft, die alle Servomotoren auf den beweg­ lichen Träger 18 aufbringen müssen, um die Biegebearbeitung 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 vorste­ hend 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 Elektromotor 44 auf, der an dem zugeordneten C-förmigen Teil 14 (oder 12) befestigt ist. Die Welle des Motors 44 trägt ein Antriebsritzel 46, das (beispielsweise) ein getriebenes Rad 50 mit Hilfe eines Zahnriemens 48 antreibt. Das getriebene Rad 50 ist auf eine Ku­ gelumlaufspindel 52 aufgekeilt, deren Vertikalachse 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 bil­ det einen Teil eines widerstandsfähigen, beweglichen Elements 58. Das Element 58 hat ein unteres Tragteil 60, welches die ausgenommenen Teile 30 der benachbarten Module 22 (oder unmit­ telbar das Endteil 30 im Falle einer Endeinheit 22) umgibt.

Wie sich hieraus ergibt, ist jedes 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 (Abstandsdetektionseinrichtung) 62 unter Zuordnung zu dem jeweiligen C-förmigen Teil 14 (und 12) in der C-förmigen Aus­ nehmung des Teils 14 vorgesehen und hat einen unteren Arm, der fest mit einem der Enden einer der Module 24 des unteren Trä­ gers 20 verbunden ist, und hat einen oberen Arm, der das Detek­ torelement eines Positionswandlers trägt. Dieses Detektorele­ ment ist mit 64 bezeichnet und wird vorzugsweise von einer op­ to-elektronischen Leseeinrichtung gebildet.

Ein Bezugselement in Form einer vertikalen, optischen Linie 66 ist an dem Träger 18 in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Auf­ lager 60 befestigt.

Die Leseeinrichtungen 64 sind ebenfalls in Fig. 2 gezeigt. Wie sich hieraus ersehen läßt, sind sie mit der gleichen Anzahl von Eingängen einer elektronischen Verarbeitungseinrichtung (Steu­ ereinrichtung) E verbunden. Diese Verarbeitungseinrichtung E verarbeitet die Positionssignale, die ihr über die Leseeinrich­ tungen 64 zugeleitet werden und liefert numerische Ausgangs­ steuersignale für alle Servomotoren 44.

Wie bereits in der Beschreibungseinleitung angegeben ist, verhält sich die Verarbeitungseinrichtung E ähnlich einer soge­ nannten "elektrischen Achse" oder sie führt eine "lineare In­ terpolation" der Bewegung der verschiedenen Einrichtungen (be­ wegliche Elemente) 58 aus, so daß die vertikalen Mikroverschie­ bungen βl aller Einrichtungen 58 und aller Enden 30 der Module 22 miteinander übereinstimmen und gleichzeitig zum Zeitpunkt δ t auftreten. Das Servosystem, das die Detektionseinrichtung 64, 66, die Verarbeitungseinrichtung E und die Servomotoren 44 auf­ weist, wird durch die Deformationen der Teile 12, 14 durch das Anbringen der Detektoren 64 auf den Hilfsteilen 62 nicht beeinflußt, welche 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 darstel­ len. Wie ebenfalls hieraus zu ersehen ist, benötigt man bei Pressen dieser Bauart nicht die Ausbildung von Gruben im Fab­ rikhallenboden, 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 be­ zeichnete Träger, und der durchgehend ausgebildet ist, d. h. der nur hinsichtlich seiner Wirkung in zwei Teile unterteilt ist, wie dies mit 24 dargestellt ist. Dieser Träger unterscheidet sich von einem modularen, festen Träger nur dadurch, daß er mehr als zwei Teile zur Verbindung mit dem oberen 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 oder Grundteil 16 zur Aussteifung der Anordnung bei, wobei ein durchgehender unterer Träger vorgesehen sein kann, der gegebenenfalls auch. vollständig entfallen 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 aufliegt. In diesem Fall verhält sich im Vergleich zu einem modularen oberen Träger dieser durchgehende Träger, der wirkungsmäßig 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 Hilfsdetektionseinrichtung (Verformungserfassungseinrichtung) 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 zuge­ ordneten Eingang (nicht gezeigt) der Verarbeitungseinrichtung E verbunden ist. Der Wandler 76 mißt die Deformationen des zuge­ ordneten C-förmigen Teils 14 (oder 12) unter Belastung. Im Fal­ le des statisch unbestimmten Systems des durchgehenden 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 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 erläutert.

Die bevorzugte Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 9 zeigt ins­ besondere Einrichtungen zur Durchführung der Annäherungs- und Biegebearbeitungsschritte. Die Biegepresse umfaßt ein Paar von C-förmigen Teilen (erster Tragrahmen oder Hauptrahmen) 100.

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

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

Bei dem vorliegenden Fall wird angenommnen, daß die beiden Trä­ ger 102 und 106 durchgehend ausgelegt, aber als modulare 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 pneumatische Beaufschlagungseinrichtung (Bewegungsvorrichtung) 112 vorgese­ hen, die eine vertikale Achse und einen Hilfsbetrieb hat. Eine untere Stange 114 jeder Beaufschlagungseinrichtung 112 trägt eine Stütze 116, an welcher der bewegliche Träger 106 hängend angeordnet 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 Biegebearbeitung zu bewirken, sowie einen Rückhub nach der Biegebearbeitung.

Bei der Beendigung des Näherungshubes liegt die Stütze 116 an dem Bewegungsgrenzanschlag an, der von einem Stützteil 118 ge­ bildet wird, das gegen die Kraft einer Feder 120 vorbelastet 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 oder weiterer Tragrahmen) 122, die nur für die Biegebearbeitungsstufe vorge­ sehen sind.

Jeder dieser C-förmigen Teile 122 ist isostatisch beispielswei­ se an einem horizontalen Bolzen (Achse) 124 gelagert, der wie gezeigt fest mit dem unteren Träger 102 verbunden ist. Das Teil 122 kann frei drehbar um den horizontalen Bolzen 124 an dem un­ teren Träger 102 angebracht sein. Das Gewicht wird durch eine zugeordnete Feder 126 im Gleichgewichtszustand gehalten, so daß der obere Arm des Teils 122 in Kontakt mit dem oberen bewegli­ chen 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 Beaufschlagungsein­ richtung 132 auf, die einen Hilfsbetrieb ausführt und eine ho­ rizontale 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 Bezugnahme auf Fig. 9 näher erläutert wird.

In Fig. 7 ist die Position einer Servomotoreinheit (Kraftbeauf­ schlagungsvorrichtung) 140 (oder 138) am Ende des Näherungshubs bzw. Arbeitshubs in durchgezogenen Linien und die Position am Ende des Rückhubs bzw. des Rücklaufs in gebrochenen Linien dar­ gestellt.

Jede Einheit 140 (und 138) hat eine kugelförmige Kappe 142 an ihrer Oberseite. Wenn die Einheit 140 das Ende des Arbeitshubes erreicht hat, wird die Schraube 136 zu einer Position vorge­ schoben, 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 Zuordnung zu einem der Teile 122 verbunden ist. Dieser Block 144 hat eine obere Keilfläche 146, die von einem Rollgang gebildet 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 gebildet wird.

Ein zugeordneter Keil (Keilteil) 154 ist zwischen den beiden Keilflächen 146 und 152 vorgesehen. Der Keil 154 ist fest mit einer Antriebswelle 156 in Form einer Kugelumlaufspindel ver­ bunden.

Ein Innengewindeteil 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 gesteuer­ ten elektrischen Servomotor 164, der das Gewindeteil 158 mit Hilfe einer Übertragungseinrichtung 166, wie einen Zahnriemen, dre­ hend antreibt.

Der Servomotor 164, der jedem C-förmigen Teil 122 zugeordnet ist, wird nach der Beendigung des Annäherungshubes (durch die Bewegungseinrichtung 112, 114, 146) des beweglichen Trägers 106 derart betrieben, daß der Keil 154 zwischen den beiden Keilflä­ chen 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 hinsichtlich der Kinematik überein, und der einzige Unterschied ist darin zu sehen, daß die Servomotoren der Einheiten 138, die an den Enden des Trägers liegen, derart ausgelegt sind, daß sie eine Druck­ kraft von P/n(n - 1) ausüben, wobei n die Anzahl der C-förmigen Teile 122 ist, während die Servomotoren 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 Hilfsdetektionseinrichtungen 170 und 172 versehen, welche beide C-förmig ausgelegt sind. Die Einrichtung 170, welche die relative Verschiebung 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-elektrischen 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 ste­ henden Fall der bewegliche Träger 106 durchgehend ausgelegt ist. Dieses Teil 172 weist einen unteren Arm 180 auf, der fest mit dem unteren Arm des C-förmigen Teils 122 verbunden ist, und es weist einen oberen Arm 182 auf, der einen Wandler 184 zur Detektion der Deformation des Teils 122 trägt, um die Nullstel­ lung 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 (12)

1. Blechbiegemaschine mit
einer Rahmenstruktur,
einem Oberwerkzeug und einem gegenüberliegend angeordneten Unterwerk­ zeug, die beide jeweils eine längliche, schmale Gestalt aufweisen, und die relativ zuein­ ander bewegbar sind, und
mindestens drei Kraftbeaufschlagungsvorrichtungen (40, 42; 140) zur Aufbringung von Druckkräften auf die Werkzeuge vorgesehen sind, die an drei verschiedenen Stellen entlang der Längsrichtung der Werkzeuge an den Werkzeugen angreifen,
die Rahmenstruktur mindestens drei Tragrahmen (12, 14; 122) aufweist, an de­ nen Ober- und Unterwerkzeug gelagert sind, wobei jedem Tragrahmen (12, 14; 122) ei­ ne Kraftbeaufschlagungsvorrichtung zugeordnet ist, und jedes Ober- und Unterwerkzeug ein Biegewerkzeug (26, 28; 104, 108) und einen Tragbalken (22, 24; 102, 106) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (E) zur gleichartigen, gesteuerten Bewegung der Kraftbeaufschlagungsvorrichtungen (40, 42; 140) vorgesehen ist, wobei Abstände zwischen Oberwerkzeug und Unterwerkzeug während eines Biegevorganges jeweils gleich groß gehalten werden.

2. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steu­ ereinrichtung (E) Einrichtungen (62; 170) zum Detektieren des Abstands zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug und eine Signalverarbeitungseinrichtung auf­ weist, welche ein Steuersignal an die Kraftbeaufschlagungsvorrichtungen (40, 42; 140) nach Maßgabe eines Signales von der Abstandsdetektionseinrichtung (62; 170) abgibt.

3. Blechbiegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbalken (22, 24; 102, 106) des Oberwerkzeugs und/oder Unterwerkzeugs in Längs­ richtung mehrteilig ausgebildet sind, wobei beide Enden jedes Tragbalkenteils (22, 24; 102, 106) jeweils von einem Tragrahmen (12, 14; 122) gestützt sind.

4. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kraftbeaufschlagungsvorrichtungen (40, 42; 140) eine Elektroservoeinheit (44; 164) und eine Kugelspindel (52; 156) aufweist, die mit einer Drehwelle der Elektro­ servoeinheit (44; 164) verbunden ist.

5. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Verformungserfassungseinrichtung (70; 172) zum Detektieren der Verfor­ mung eines Tragrahmens (12, 14; 122), die während eines Biegevorganges erzeugt wird, wobei die Verformungserfassungseinrichtung (70; 172) an dem Tragrahmen (12, 14; 122) angeordnet ist.

6. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rahmenstruktur zusätzlich zu den Tragrahmen (122) einen Hauptrahmen (100) aufweist, und das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug relativ zueinander be­ wegbar an dem Hauptrahmen (100) gelagert sind.

7. Blechbiegemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Be­ wegungsvorrichtung (112) an dem Hauptrahmen (100) vorgesehen ist, um das Ober­ werkzeug und das Unterwerkzeug relativ zueinander zu bewegen.

8. Blechbiegemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ wegungsvorrichtung (112), die an dem Hauptrahmen (100) angebracht ist, einen Pneu­ matikzylinder aufweist.

9. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tragrahmen (122) um eine Achse (124) parallel zur Längsrichtung der Ober- und Unterwerkzeuge drehbar gelagert sind.

10. Blechbiegemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ rahmen (122) jeweils mit einem ersten Abschnitt an dem festen Tragbalken (102) abge­ stützt sind und sich frei relativ um die Achse parallel zur Längsrichtung der Ober- und Unterwerkzeuge drehen können, und daß jeweils ein zweiter Abschnitt einen Tragrah­ men (122) in Richtung auf den bewegbaren Tragbalken (106) gedrückt ist.

11. Blechbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftbeaufschlagungseinrichtung (140) ein bewegbares Keilteil (154) aufweist, das zwischen dem bewegbaren Tragbalken (106) und einem Tragrahmen (122) angeordnet ist und durch dessen Bewegung der beweglicher Tragbalken (106) auf einen festen Tragbalken (102) zu bewegbar ist.

12. Blechbiegemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilteil (154) auf dem bewegbaren Tragbalken (106) längs einer Oberkante des Tragbal­ kens (106) bewegbar gelagert ist, und daß an dem Tragrahmen (122) ein Tragblock zum Stützen einer Seite des Keils (154) angebracht ist.