EP3814032A1 - Biegewerkzeug mit distanzelement - Google Patents

Biegewerkzeug mit distanzelement

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Publication number
EP3814032A1
EP3814032A1 EP19736290.8A EP19736290A EP3814032A1 EP 3814032 A1 EP3814032 A1 EP 3814032A1 EP 19736290 A EP19736290 A EP 19736290A EP 3814032 A1 EP3814032 A1 EP 3814032A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
bending
rolling
cranked
receptacle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19736290.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Fenzl
Alfred HASELBÖCK
Heinz Leumüller
Giovanni Vidotto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Original Assignee
Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG filed Critical Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Publication of EP3814032A1 publication Critical patent/EP3814032A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0209—Tools therefor
    • B21D5/0236—Tool clamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D5/0218—Length adjustment of the punch
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    • B21D5/0209—Tools therefor
    • B21D5/0227—Length adjustment of the die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0209—Tools therefor
    • B21D5/0254—Tool exchanging

Definitions

  • the invention relates to a cranked bending tool for a bending machine, in particular a die bending machine, which comprises a spacer element that is pretensioned with a pretensioning force to compensate for a tilting moment.
  • Bending tools which are used as the upper tool in a bending machine for forming a sheet metal part, can often have a tool body with a complicated geometry. It may happen that the tool body is cranked, that is to say deviated from the bending direction at least simply angled. With such tool geometries, the center of gravity of the tool is often no longer in a vertical plane of symmetry of the tool holder or the tool shank, but offset laterally in a transverse direction.
  • the lateral offset of the tool center of gravity from the plane of symmetry causes a tilting moment of the cranked tool on and / or in the tool holder.
  • this tilting moment can lead to increased wear of the bending tool and / or the tool holder on the contact surfaces, up to jamming of the bending tool in the tool holder.
  • WO2014 / 007640 Al was struck in the tool shank or on the tool shoulder of a bending tool to attach a rigidly arranged roller, which should facilitate the movement of the bending tool in the receiving shaft.
  • the rigidly mounted roller should be made very stiff in order to be able to support the bending tool on the tool holder.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a cranked bending tool which enables wear on the bending tool and / or the tool holder to be reduced.
  • a further object of the invention is that the displacement resistance of a bending tool in the tool holder is reduced and jamming of the bending tool in or on the tool holder is prevented.
  • the bending tool according to the invention serves to make it usable on both sides, that is to say essentially independently of the direction of insertion.
  • the cranked bending tool according to the invention for a bending machine comprises a tool body, at least one moving means and at least one spacer element.
  • the tool body has at least one tool shaft for at least partially receiving the bending tool in a bending direction in a receiving slot provided for the tool holder, the tool body having a tool head adjoining the tool shaft in the bending direction, which has a tool center of gravity outside a vertical plane of symmetry of the receiving shaft and / or the tool shank and has a tool shoulder on at least one side in a transverse direction.
  • At least one moving means is formed on the tool shank for moving the bending tool in the longitudinal direction of the bending machine for receiving in a groove, said moving means being excellently designed at least on one side on the tool shank relative to a respective tool shank surface.
  • At least one spacer element is designed to apply a supporting force that counteracts a tilting moment caused in the transverse direction by the deviation of the center of gravity from the plane of symmetry on at least one surface of the tool holder.
  • the at least one spacer element comprises at least one rolling element mounted with a preloading force, which is movably mounted on or at least partially within the tool body at least in the direction of the preloading force and at least partially relative to one, preferably the surface of the tool body adjacent to the at least one rolling body is arranged in an outstanding manner.
  • the tilting moment acts around the longitudinal axis of the bending tool or the tool holder and causes the bending tool to be pressed against at least one contact point.
  • the at least one spacer element By designing the at least one spacer element by means of at least one rolling element, which is directly or indirectly preloaded with a preload force, the at least one spacer element can compensate for the tilting moment by transferring a supporting force from the bending tool to the tool holder.
  • the friction between the receiving shaft and the tool shaft and / or between the underside of the tool holder and a tool shoulder or the tool shoulder plane can be reduced when the bending tool moves in the tool holder.
  • the reduction in friction enables a reduction in wear on the contact surfaces mentioned.
  • jamming of the bending tool on and / or within the tool holder can be avoided.
  • the movable mounting or pretensioning of the at least one rolling body in the direction of the pretensioning force makes it easier to insert the bending tool shaft into the receptacle provided for the tool receptacle.
  • a bending tool can be changed relatively easily and quickly, and the compensation of the tilting moment can lead to an increase in safety and reduced wear.
  • the at least one rolling body for applying the supporting force is arranged on and / or at least partially in the tool body is.
  • the movable mounting or pretensioning of the at least one rolling element in the direction of the pretensioning force thus brings about an automatic coupling of the rolling element to a corresponding surface of the tool holder.
  • This is particularly advantageous in the case of an automated change of a bending tool, since a robot or the like does not - to ⁇ additional mechanism must operate and the at least one spacer element or Rollkör per can at least temporarily completely withdraw behind a surface of the tool body.
  • the relatively short lever arm when positioning a spacer on or within the tool shank requires a higher pretensioning force to apply the required supporting force to the inside of the receiving shaft than if the spacer is arranged on or within a tool shoulder, since a size may be present here lever arm can be used.
  • spacer element there may also be more than one spacer element on the tool body, in particular in the longitudinal direction. It is also conceivable that a spacer element for applying a part of the supporting force on the tool shaft relative to the inner surface of the receiving shaft, and a further spacing element for a part of the supporting force on the tool head in the direction of the underside of the tool holder. In this way, the required partial pretensioning forces can be selected to be relatively low, which makes insertion of the bending tool particularly easy to accomplish.
  • the at least one spacer element has an adjusting device for adjusting the amount of the pretensioning force.
  • the advantage of a United adjusting device is that a simple adaptation to different tool geometries and / or tool weights and the associated supporting forces or pretensioning forces can be carried out. This can e.g. after repairing a bending tool can be used to adjust the supporting force to a changed position of the tool center of gravity.
  • Such an adjustment device can be formed, for example, by a spring element, preferably a screw, which can apply a predeterminable spring force or pretensioning force by means of an adjustable spring travel.
  • a Ver adjusting device for example An adjustable support from a spring element, such as a bending rod, forms out and include adjusting screw.
  • An adjusting device is advantageously accessible from the outside, so that in the limit case, even with a bending tool taken up in the tool holder, an adjustment or setting of the pretensioning force can be carried out.
  • the spacer element comprises at least two rolling elements, which are preferably arranged next to one another in a rolling element receptacle.
  • Receiving shaft and can also reduce wear.
  • the at least one spacer element comprises a rolling element receptacle and at least one limiting element, which limiting element for limiting deflection of the rolling element receptacle or of the rolling element by means of at least one fastening means with the tool body in the direction of Preload is movably connected.
  • At least one rolling element is rotatably supported in the rolling element receptacle, the limiting element on the rolling element receptacle being able to be arranged laterally and internally in such a way that limited movement of the rolling element receptacle and thus of the rolling element is made possible.
  • a limiting element can, for example, be movably connected to and / or in the tool body by or in a spacer element housing, as a result of which the respective spacer element is secured against loss by, for example, falling out and / or falling.
  • a delimitation element serves to ensure that the spacer element or the rolling body does not protrude beyond the surface of the tool body by a predeterminable height, which is particularly advantageous for easier insertion.
  • a limiting element can be formed, for example, by a groove or an appropriately designed extension of the rolling body receptacle in order to accommodate the fastening means at least partially.
  • the fastening means can be a screw, the head of which serves as loss protection and whose thread and / or shaft or threadless part serves as a guide and stop for the limiting element in the direction of the pretensioning force.
  • the at least one spacer element is arranged in a spacer element housing, which is designed to accommodate at least one of the rolling element receptacles and the at least one limiting element, and to support the adjusting device with respect to the rolling element receptacle.
  • Such a spacer element can be regarded as a functional unit, which is relatively easy to manufacture and also enables the adjusting device to be supported within the spacer element housing and not necessarily on the tool body.
  • a type of “retrofit element” can be created in a simple manner, which can be attached and / or exchanged relatively easily on and / or within an existing tool body.
  • the at least one spacer element on the outside of the tool head is arranged to support the bending tool on the underside of the tool holder.
  • Such an arrangement is advantageous because good external accessibility for e.g. the setting of the preload is given.
  • a comparatively large lever arm between the rolling body and the plane of symmetry is used, as a result of which the required supporting force or pretensioning force can be selected to be relatively low.
  • the spacer element is designed as a bending rod such that the at least one rolling element is arranged at a free end of the bending rod and a fixed end of the bending rod is fixed in the tool body, preferably the tool head, normal to the bending direction and / or in the bending direction is.
  • the bending rod has a predeterminable flexibility in at least one direction, as a result of which the prestressing force can be adjusted essentially by the geometry of the bending rod, in particular the local cross section of the bending rod, the rolling body diameter and the available bending length.
  • a bending rod is relatively simple and inexpensive to manufacture.
  • the bending rod can be received in a receiving opening provided for this purpose, which can also be designed as a bore, for example, within the tool body.
  • the receiving opening advantageously does not penetrate the tool body and has a larger diameter than the bending rod or the rolling body in order to enable the spacer element to move at least in the direction of the prestressing force.
  • the fixed end is advantageously screwed into the tool body and the at least one rolling body is rotatably attached by the free end.
  • the at least one rolling element is at least partially arranged in an outstanding manner opposite the upper side of the tool shoulder and the rolling element is fastened in the tool head with the fixed end of the bending rod in the bending direction relative to the tool holder in order to apply the supporting force in the bending direction.
  • the rolling element can be arranged in such a way that it protrudes transversely over the surface of the tool shoulder.
  • the free end and / or the rolling element is preferably aligned in the transverse direction or even set back behind the surface of the tool head which is adjacent in the longitudinal direction. In this way, protruding elements over the tool body are avoided, which can hinder handling of the bending tool. Among other things, this favors the use of automated tool changing devices.
  • the bending rod comprises at least one threaded section for receiving the bending rod in the tool head and / or tool shank, a bending section with a predeterminable bending length, and a rolling body section, and the adjusting device for adjusting the pretensioning force by adjusting a predeterminable one Support distance between the threaded section and the rolling body section, the bending section is arranged at least partially supporting.
  • the threaded section is provided as a fixed end for receiving in the tool body, while the rolling body section for receiving the at least one rolling body is arranged at the free end of the bending rod. Between these sections, the bending length available for exercising and / or adjusting the pretensioning force extends along the bending section.
  • the adjusting device of this embodiment preferably comprises an adjusting screw and / or a spindle drive which is rotatably mounted in the tool body.
  • the Ver adjusting device can also have a support element which is movable parallel to the bending rod and is designed to cooperate with the adjusting screw or the spindle drive. In this way, a two-point mounting of the bending rod can be formed by means of the adjusting device.
  • the free bending length of the bending rod can be set relatively easily by adjusting the support distance from the threaded section, as a result of which the prestressing force can be adjusted.
  • the support element can, for example, be a sleeve or a C- or V-shaped profile in order to support the bending rod at least on one side, preferably with a covering.
  • the bending bar is designed as a waisted bending bar, the bending section being designed as a first waist section and the rolling body section being designed as a second waist section and at least one waist section diameter of the first and / or second waist section being smaller than a threaded section diameter is.
  • a decrease in cross section of the bending rod from the threaded section to the free end can lead to an increase in the fatigue strength of the bending rod.
  • the smaller diameter of the bending section and / or rolling body section enables a lighter construction of the bending rod.
  • the smaller waist section diameters can also be used to optimize the rigidity or the prestressing force of the bending rod in a relatively simple manner.
  • the waist section diameters in particular of the first waist section or of the bending section, can also not be designed to be continuous, that is to say following a mathematical function. This can be used by the person skilled in the art to provide different local waist section diameters which optimize the rigidity requirements along the bending rod with regard to the necessary prestressing force and / or fatigue strength.
  • the adjustment device for adjusting a predeterminable support distance comprises a preferably sleeve-shaped support element that at least partially surrounds the bending section.
  • This measure enables a two-point mounting of the bending rod at the fixed end and on the support element of the adjusting device to be designed relatively simply and stably.
  • the at least partial sheathing and, in particular, a sleeve-shaped support element can prevent local deflection of the bending rod in the direction of the prestressing force to be applied to the support element, so that improved and more stable storage can be achieved.
  • At least two movement means in the longitudinal direction are formed next to one another as a sliding element or preferably as a rolling element.
  • the sliding elements are advantageously formed from a material with a low coefficient of friction compared to the tool holder and high mechanical strength. Polymers such as PTFE, PEEK, PPSU, PAEK or the like are preferably used because they can also have a high resistance to solvents and / or lubricants.
  • the use of rolling elements, which are similar to the rolling element as e.g. ball-bearing rollers can be formed. The advantage of the rolling elements is the very low rolling friction and high mechanical stability.
  • At least two movement means in the transverse direction are formed on opposite sides of the tool shank, preferably symmetrically opposite one another.
  • the at least one movement means can be formed in one piece with the tool shank as an extension.
  • Such a movement means acts as a sliding element and is designed as an integral extension of the tool shank.
  • Such sliding elements can be taken into account in the manufacture or machining of the tool shank and can thus be easily manufactured. It is particularly advantageous here if at least this movement means, formed as an extension of the tool shank, is coated and / or coated with a surface layer with a low coefficient of friction, such as PTFE.
  • a surface layer with a low coefficient of friction such as PTFE.
  • Carbon-based low friction layers, such as amorphous carbon (DLC) are particularly suitable as the surface layer, as a result of which the friction of the at least one extension can be efficiently reduced.
  • All of the design options according to the invention also have the effect that the tool shank or the bending tool can be inserted into the tool holder on both sides, since the compensation of the tilting moment by the at least one spacer element can be carried out essentially without additional changes to the tool holder.
  • clamping or clamping systems are generally used, which clamp the bending tool on the tool shaft in one or more clamping grooves provided for this purpose.
  • the top of the tool shank is pressed against the receiving shaft and any existing tool shoulders are pressed against the underside of the tool holder.
  • the at least one spacer element moves back behind the respective surface of the tool body, as a result of which the clamping process can take place unimpeded and a crooked “clamping” of the bending tool can be efficiently avoided.
  • damage to the clamping or clamping systems, the tool holder and / or the bending tool can be avoided.
  • the present invention can also be applied analogously to bending tools with a tool center of gravity in the plane of symmetry. It is in the sense of the present invention that the above-mentioned embodiments of cranked bending tools with spacer elements designed according to the invention also for compensating for tilting moments also in the transverse and / or longitudinal direction in the case of non-cranked bending tools or cranked tools whose tool center of gravity lies in the plane of symmetry can be.
  • the tilting moments of such bending tools can occur due to a displacement of the bending tools in the longitudinal direction and can cause oscillating movements and / or jamming.
  • the spacer elements can be arranged, for example, on both sides in the transverse direction on the tool body in order to minimize oscillating movements and / or jams during the insertion process into the tool holder, as a result of which the running-in speed can be increased and the set-up time can be reduced.
  • the at least one movement means comprises a rolling pin, which rolling pin is rotatably mounted relative to the tool body by means of at least one rotary bearing element within the tool shaft.
  • the at least one rotary bearing element is formed by at least one slide bearing element or roller bearing element which is held, in particular pressed in, in a receiving bore of the tool shaft. This enables the bending tool to be constructed in a robust and, at the same time, as economical as possible.
  • the at least one rolling pin is formed in one piece and passes through the tool shank with the interposition of the at least one rotary bearing element in such a way that its opposite end sections each protrude relative to the opposite tool shank surfaces.
  • the one-piece rolling pin offers a high level of robustness, while the at least one rotary bearing element high storage stability guaranteed.
  • reliable, slidably movable guidance of the bending tool relative to the tool holder and / or relative to guide rails away from the bending machine can thereby be achieved.
  • the at least one spacer element comprises a roller body, in which roller body at least one roller body designed as a cylindrical roller body is rotatably mounted.
  • roller body at least one roller body designed as a cylindrical roller body is rotatably mounted.
  • This creates a particularly robust and at the same time inexpensive to implement spacer element.
  • this forms a functionally combined sliding and rolling element, the “sliding block” of which acts as a receiving body for the at least one rolling element.
  • the at least one cylindrical rolling element is held in at least one bore formed in the rolling element receptacle, a longitudinal axis of the at least one bore being positioned such that a partial section of the lateral surface of the cylindrical one Rolling body protrudes towards an outer surface of the rolling body receptacle.
  • the rolling body receptacle it is possible for the rolling body receptacle to be accommodated in sections in a recess in the at least one tool shoulder or in the at least one tool shaft surface and to be resiliently mounted relative to this recess by applying the prestressing force.
  • punctual load peaks or damage risks for the bending tool and / or the tool holder can be kept aside.
  • the rolling body receptacle has a run-up slope in at least one of its end sections related to the longitudinal direction or at least in its central section has a convex surface.
  • the reliability and smooth operation of a bending tool changing process and / or a bending tool positioning process can be further improved.
  • the at least one cylindrical rolling element is formed from metal and the rolling element receptacle is formed from a different material, in particular from plastic. Good long-term stability of the rolling element can thereby be achieved. In addition, a wear-free or friction-minimized rotary bearing can be achieved for the rolling element.
  • the pretensioning force acting on the rolling body receptacle and the at least one rolling body is provided by at least two spring elements spaced apart from one another in the longitudinal direction and preferably acting on the end sections of the rolling body receptacle.
  • the roll body receptacle can be stored in a manner that is as tilt-free as possible and thus also functionally reliable.
  • the at least one rolling body has a rolling surface that increases friction with respect to metallic surfaces, in particular made of a plastic, preferably of an elastomeric plastic. It can thereby be achieved that the rolling body is reliably rotated or rolls relative to the bending tool when supporting forces and displacement forces are present. Undesired grinding movements of the rolling body with respect to the tool holder or with respect to other holding or guide rails can thereby be avoided.
  • a relatively quiet moving or changing process of bending tools can be achieved. This is particularly the case when the bending tools are moved at relatively high speeds via transitions, transverse gaps or slightly offset guide elements.
  • the invention can also be defined by a bending machine or by a tool holder of a bending machine which holds the bending tool described herein.
  • FIG. 1 schematic overview representation in an oblique view of a cranked bending tool in the tool holder
  • FIG. 2 shows schematic sectional views of a bending tool with differently arranged spacer elements on or within the tool body (a-f);
  • FIG 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a bending tool with a spacer element on or in the tool shank with a rolling element (a) or two rolling elements (b);
  • Fig. 4 is a schematic sectional view of an embodiment of a bending tool with a spacer with a spacer housing
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of an embodiment of a bending tool with a spacer which is designed as a bending rod (a) or waisted bending rod and adjusting device (b);
  • Fig. 6 is a perspective view of a cranked bending tool with several
  • Spacer elements each of which comprises spring-mounted flexible rods
  • FIG. 7 shows a cross section through the bending tool according to FIG. 6 in the region of a spacing element
  • Fig. 8 is a perspective view of a cranked bending tool with several
  • Spacer elements which include spring-loaded roller body receptacles
  • FIG. 9 shows a cross section through the bending tool according to FIG. 8 in the region of a spacing element;
  • Fig. 10 shows an alternative embodiment to the distance element illustrated in Fig. 9.
  • the bending tool 1 shows a schematic illustration of a cranked bending tool 1.
  • the bending tool 1 comprises a tool body 3, which has at least one tool shaft 4 and a tool head 9.
  • the tool shank 4 is provided for receiving in a receiving shaft 15 on the tool holder 14.
  • the tool head 9 is subsequently formed on the tool shank 4 in the bending direction.
  • the tool center of gravity 10 lies outside or laterally offset to a vertical symmetry plane 17 of the receiving shaft 15.
  • the eccentric tool center of gravity 10 leads to the formation of a tilting moment 13.
  • FIG. 1 a situation is shown schematically , in which the bending tool 1 is supported with its tool shank 4 via a moving means 8 in the tool holder 14 in a groove 16.
  • the tilting moment 13 causes the tool body 3 to touch the tool holder 14 at at least one contact position.
  • contact positions can occur between the tool shank surface 7 and an inside 18 of the receiving shaft 15 or between a tool shoulder top 12 and a bottom 19 of the tool holder 14.
  • contact positions between the movement means 8 and the groove 16 are formed.
  • at least one clamping groove 6 is formed on the tool shaft 4, which is provided for tensioning the bending tool 1 by means of a clamping or clamping system, not shown.
  • spacer elements 2 exert a supporting force 23 on at least one surface, such as an inside 18 and / or underside
  • the at least one spacer element 2 comprises, according to the invention, a rolling element 25 which is mounted with a prestressing force 24 and which is arranged on or at least partially inside the tool element 3.
  • the spacer element 2 and / or the rolling element 25 are movably mounted at least in the direction of the pretensioning force 24.
  • the at least one rolling element 25 is at least partially arranged in an outstanding manner relative to a surface adjacent to the at least one rolling element, such as the tool shaft surface 7 or the tool shoulder top 12, of the tool body 3.
  • FIG. 2 different arrangements and possible positions of a distant element 2 on and / or within a tool body 3 are shown schematically.
  • FIG. 2a, 2b and 2f show exemplary embodiments in which the spacer element 2 transmits the supporting force 23 in the transverse direction 21 to the tool holder 14.
  • the respective spacer elements 2 are arranged on or within the tool shank 4 of the tool body 3.
  • the spacer 2 is arranged in the tool shank 4 such that it is flush with the top 5 of the tool shank 4.
  • the dance element 2 is accommodated within the tool shank 4 in such a way that the top 5 of the tool shank 4 can be formed essentially continuously in the longitudinal direction 22 and transverse direction 21.
  • these arrangements are to be transferred to the spacer element 2, which is shown schematically in FIG. 2f as a bending rod 31.
  • 2c, 2d and 2e show examples in which the spacer element 2 is arranged on or inside the tool head 9 or the tool shoulder 11.
  • the support force 23 is applied essentially in or opposite to the bending direction
  • the spacer element 2 is positioned in the tool shoulder 11 in such a way that the at least one rolling element 25 can at least partially protrude the upper side of the tool shoulder.
  • the arrangement of a spacer element 2 is indicated schematically in FIG. 2d, the spacer element 2 being attached laterally to the tool shoulder 11 by means of a spacer element housing 30 in the transverse direction 21.
  • 2e shows an exemplary embodiment, wherein the spacer element 2 comprises a bending rod 31 and is accommodated within the tool head 9 in such a way that a rolling element 25 can at least partially protrude above the tool shoulder top 12.
  • FIGS. 2a to f The arrangements shown schematically in FIGS. 2a to f can be combined with one another or used individually.
  • FIG. 3a and 3b and FIG. 4 show examples of spacer elements 2 in which the at least one rolling element 25 is arranged in a rolling element receptacle 27.
  • the supply of the biasing force 24 can be formed directly between the tool body 3 and the rolling body 27 by, for example, one or more spring elements.
  • the spring elements are exemplified as a coil spring, although plate, Blattfe and the like may be suitable for carrying out the invention.
  • a Dar position of this direct support of the rolling body receptacle 27 on the tool body 3 is dispensed with, since such an embodiment is easily imaginable for a person skilled in the art.
  • the description of an adjusting device 26 for the adjustable amount of the preload force 24 is discussed in more detail.
  • the rolling body 25 is rotatably arranged in the rolling body receptacle 27.
  • the application of the support force 23 is carried out by transferring the biasing force 24 to the rolling body receptacle 27.
  • the rolling body receptacle 27 can have at least one limitation element 28.
  • the fastening means 29 shown as screws are connected to the tool body 3 or tool shank 4.
  • the limiting element 28 may have a recess or groove, which allows a limited deflection of the rolling body 27 or the spacer 2 in the direction of the biasing force 24.
  • the fastening means 29 thus serves on the one hand as a stop in the transverse direction 21 and projects in the longitudinal and / or transverse direction 22, 21 at least parts of the limiting element 28, whereby the spacer element 2 can be prevented from accidentally falling out.
  • 3a shows an adjusting device 26.
  • the illustrated embodiment of the adjusting device 26 comprises at least one spring element for applying the prestressing force 24, which is formed from, for example, two coil springs and a supporting counter plate.
  • the spring travel of the spring element can be set by, for example, an adjusting screw 47 or the like.
  • Such an adjusting screw 47 can be rotatably mounted in the tool body 3 or the tool shank 4 and configured for easy adjustment of the counter plate, and thus the spring travel.
  • the adjusting device 26 is arranged within the tool shank 4 such that no component emerges from the tool shank surface 7.
  • FIG. 3b a further exemplary embodiment is shown schematically in FIG. 3b, the spacer element 2 having two rolling elements 25 arranged next to one another in the longitudinal direction 22. A repetition of the function is dispensed with, in particular with reference to the description of FIG. 3a.
  • FIG. 4 shows a further and possibly independent embodiment of a spacer element 2, the same reference numerals being used for the same parts as in the previous FIGS. 1 to 3.
  • the mode of operation for applying the supporting force 23 while exerting a predeterminable pretensioning force 24 on the rolling element 25 is analogous to the description of FIGS. 3a and 3b.
  • a spacer 2 is shown ge, which is arranged in a spacer housing 30.
  • the Spacer element housing 30 serves to accommodate the rolling element receptacle 27 of the at least one limiting element 28 and to support the Ver adjusting device 26 with respect to the rolling element receptacle 27.
  • the spacer element housing 30 has formally complementary passage openings, which are not visible in the sectional view, but nevertheless allow the fastening means 29 to be installed from the outside.
  • the fastening means 29 in turn allow a limited deflection of the rolling body receptacle 27 in the direction of the biasing force 24. This arrangement is particularly space-saving.
  • the adjusting device 26 or the adjusting screw 47 is very easy to reach from the outside.
  • FIG. 4 can also be arranged differently in conjunction with FIG. 2 on or at least partially within the tool body 3.
  • FIG. 2 On a detailed description of alternative positions and / or combinations of such spacer elements 2 is clearly apparent to those skilled in the art and is therefore not explained in detail.
  • exemplary embodiments are shown schematically, the spacer 2 being designed as a bending rod 31 such that the at least one rolling element 25 is arranged at a free end 32 and a fixed end 33 is normal and / or in the bending direction 20 in the tool head 9 is attached.
  • the bending rod 31 is screwed ver with a threaded portion 34 in the tool head 9. It is also conceivable that the bending rod 31 is fastened at its fixed end 33 outside the tool head 9. As can be seen in Fig. 5a, the bending rod 31 is deflected when the bending tool 1 is received in the tool holder 14 in the bending direction 20, as indicated schematically by a movement arrow.
  • the stiffness of the bending rod 31 is adjustable by the material and the diameter and / or the bending length 36 of the bending rod 31.
  • a receiving opening 46 is provided in the tool body 3.
  • the rolling body 25 is thus at least partially movable in the bending direction 20 and / or longitudinal direction 22.
  • FIG. 5b Another possibility for executing a spacer element 2 as a bending rod 31 is shown schematically in FIG. 5b.
  • an adjusting device 26 is indicated.
  • the adjusting device 26 corresponding to a bending rod 31 can comprise an adjusting screw 47 which is accessible from the outside and which is used to adjust the support distance
  • the support element 43 supports the bending section 35 to form a two-point support.
  • the support element 43 is formed as a sleeve which at least partially encases the bending rod 31 on a part of the bending section 35.
  • FIG. 5b a further exemplary embodiment can be seen from FIG. 5b, in which the bending rod 31 is designed as a waisted bending rod 31.
  • the bending section 35 is indicated as a first waist section 38 and the rolling body section 37 as a second waist section 39.
  • At least one waist section diameter 40 of the first and / or second waist section 38, 39 is smaller than a thread section diameter 41.
  • the rigidity of the waisted bending rod 31 can be set relatively easily by the local diameter and / or material etc. of the bending rod 31.
  • At least one movement means 8 he is visible, which is at least on one side on the tool shank 4 relative to a respective tool shaft surface 7 is excellent.
  • Such movement means 8 serve for receiving in a groove 16 of the tool holder 14 and enable movement of the bending tool 1 in the longitudinal direction 22.
  • a sliding element 44 is preferably connected as an elongated sliding body to the tool shaft 4 and arranged at least on the side of the bending tool on which the center of gravity 10 is mounted.
  • the at least one movement means 8 can be designed as a rolling element 45. Schematic representations for this are shown in FIGS. 1 to 5.
  • At least two movement means 8 are formed in the transverse direction 21 on opposite sides of the tool shank 4, as can be seen from the combination and discussions of FIGS. 1 to 5 can be derived easily.
  • the movement means 8 or sliding element 44 can also be designed as an integral extension of the tool shank 4 and thus be produced in one piece with the tool shank 4.
  • Such movement means can preferably have a greater extension in the longitudinal direction 22 than in the bending direction 20, which makes a good Load transfer can be achieved.
  • a designed as an extension of the tool shank 4 moving means 8 is preferably provided with a surface layer, not shown, with a low coefficient of friction.
  • this bending tool 1 comprises a total of three spaced-apart movement means 8, which are held on or in the tool shank 4.
  • Each of these movement means 8 each has a rolling pin 48, which is preferably formed in one piece and passes through the tool shank 4 in the transverse direction 21 via a receiving bore 50.
  • This bore 50 is continuously cylindrical and thus easy to manufacture.
  • the rolling pin 48 is freely rotatable relative to the tool shank 4 by at least one rotary bearing element 49, preferably by two axially spaced rotary bearing elements 49.
  • the at least one rotary bearing element 49 is preferably formed by a slide bearing element 51, but can alternatively also be formed by a roller bearing element, in particular by a cylindrical roller bearing or needle bearing.
  • the preferably executed in pairs rotary bearing elements 49 can be pressed into the receiving bore 50 and / or glued.
  • a holding flange 48 'arranged on such a pair of rotary bearing elements 49 on the rolling pin 48 can act in an advantageous manner as an axial securing device for the rotatably mounted rolling pin 48.
  • the mutually opposite end sections 52, 53 of the roller pin 48 each protrude from the tool shaft surfaces 7 and can thus roll in grooves 16 (FIG. 1) of the receiving shaft 15 of a tool holder 14 when the bending tool 1 is received in the tool holder 14 in a load-bearing manner, but therein is not clamped, son is held displaceably in the direction of capture 22.
  • a known clamping device on or in the tool holder 14 does the at least one bending tool 1 be held or clamped in a fixed position and generally with its at least one tool shoulder top 12 against the at least one side formed bottom 19 of the tool holder 14 pushed.
  • Such a clamping device can - as known per se - comprise a plurality of pairs or oppositely arranged wedge-shaped clamping pistons which can interact with the cross-sectionally wedge-shaped or trapezoidal clamping grooves 6 on the tool shank 4.
  • a spacer element 2 is preferably formed in each case in the region of the longitudinal ends of the bending tool 1, based on the longitudinal direction 22.
  • These spacer elements 2 are designed accordingly to the embodiment according to Lig. 5a or Lig. 5b. To avoid repetition, reference is made to the respective reference numerals and to the preceding descriptive parts.
  • FIGS. 8 and 9 a further embodiment of a cranked bending tool 1, which may be independent, is shown, again using the same reference numerals for the same parts as in the previous Lig. 1 to 7. Be previous parts of the description are transferable to the same parts with the same reference numerals.
  • Two spacing elements 2 spaced apart from one another in the longitudinal direction 22 are provided, which are formed on one of the two tool schools 11 or in one of the two tool shoulders 12.
  • Each spacer element 2 has a block or strip-shaped roll body receptacle 27 for the roll body 25 held thereon.
  • the rolling body 25 is cylindrical or roller-shaped and rotatably mounted directly in the rolling body receptacle 27.
  • the rolling element 25 can thus also be referred to as rolling element 54 who the.
  • the rolling element 54 which is preferably made of metal, in particular steel, is rotatably inserted into a receiving bore 55 which is formed in the rolling element receptacle 27.
  • a rotational or longitudinal axis 56 of the rolling element 54 extends in transverse direction 21 to the bending tool 1.
  • a partial section of the lateral surface of the cylindrical rolling element 54 protrudes from an outer surface 57 of the rolling element receptacle 27. This is accomplished by suitable positioning of the longitudinal axis 56 of the bore 55 relative to the rolling body receptacle 27.
  • An axial length of the rolling element 54 is preferably a multiple of its diameter.
  • the roll body receptacle 27 is arranged partially or in sections within a recess 58, which recess 58 is formed in the at least one tool shoulder 11, or is received in the at least one tool shaft surface 7.
  • the rolling body receptacle 27 is relatively movable by means of wall surfaces of the recess 58, in particular under the action of the biasing force 24 resiliently resilient ge.
  • the corresponding spacer element 2 is thus at least partially, in particular for the most part, integrated in the tool shoulder 11, thereby creating a robust and at the same time cost-optimized design.
  • the cylindrical rolling element 54 is preferably formed from metal, while the rolling body receptacle 27 can be formed from a different material, in particular from plastic. If necessary, the block-shaped or strip-shaped roll body receptacle 27 can also be formed from a metallic slide bearing material, in particular with brass components.
  • the rolling body receptacle 27 In order to keep undesired jamming or tilting of the spacer element 2 and subsequently the bending tool 1 in manual and / or automated displacements of the bending tool 1, provision can also be made for the rolling body receptacle 27 to have a run-up slope in at least one of its distal end sections 59 or at least has a convex surface 57 in the central portion thereof.
  • the Endab sections of the rolling body receptacle 27 relate to the longitudinal direction 22 of the bending tool 1 and the bending machine equipped with it.
  • the exertable by the spacer element 2, resiliently flexible supporting force 23 of the bending tool 1 is provided by the biasing force 24 acting on the rolling body receptacle 27.
  • the pretensioning force 24 acting on the roll body receptacle 27 and the at least one roll body 25 is provided by exactly two spring elements 60, 61 supported on the roll body receptacle 27 by at least two spaced apart in the longitudinal direction 22.
  • These spring elements 60, 61 which can be designed as helical springs, preferably act on the end sections of the rolling body receptacle 27.
  • the rolling element 54 is arranged in the region of the longitudinal center of the rolling element receptacle 27, that is to say in a section between the two Spring elements 60, 61 positioned.
  • FIG. 10 it is also possible to provide two rotatably mounted rolling bodies 54 on the rolling body receptacle 27, as is illustrated by way of example in FIG. 10.
  • the two cylindrical rolling elements 54 are each arranged in the region of the longitudinal ends of the rolling element receptacle 27, while the limiting element 28 is positioned in the central portion thereof.
  • a single fastening means 29 is provided, with which the spacer element 2 or its roll body is captively fastened or fastened to the bending tool 1.
  • This fastening means 29, in particular a single screw can be used starting from the factory tool shoulder top 12 in a central bore in the rolling body receptacle 27, whereby a quick and easy installation or maintenance of this spacer element 2 can be achieved bar.
  • the at least one rolling element 25 can have a rolling surface 62 that increases friction with respect to metallic surfaces, in particular made of a plastic, preferably of an elastomeric plastic.
  • the rolling body 25 may be coated on its rolling surface accordingly, or may be formed for the most part from a corresponding plastic. This can be useful in particular when designing the spacer element 2 in combination with a cantilevered bending rod 31.
  • Movement means 38 first waist section
  • Tool head 39 second waist section Tool center of gravity 40 Waist section diameter Tool shoulder 41 Thread section diameter Tool shoulder top 42 Support spacing
  • Roll body mount 56 longitudinal axis
  • Boundary element 57 surface

Landscapes

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  • Rolling Contact Bearings (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein gekröpftes Biegewerkzeug (1) für eine Biegemaschine, umfassend einen Werkzeugkörper (3), welcher zumindest einen Werkzeugschaft (4) zur zumindest teilweisen Aufnahme des Biegewerkzeugs (1) in einem dafür vorgesehenen Aufnahmeschacht aufweist, und welcher Werkzeugkörper (3) einen Werkzeugschwerpunkt außerhalb einer vertikalen Symmetrieebene des Aufnahmeschachts aufweist. Am Werkzeugschaft (4) ist zumindest ein zur Bewegung des Biegewerkzeugs (1) in Längsrichtung (22) der Biegemaschine und zur Aufnahme in einer Nut vorgesehenes Bewegungsmittel (8) vorgesehen, welches zumindest einseitig am Werkzeugschaft (4) relativ zu einer jeweiligen Werkzeugschaftoberfläche (7) hervorragend ausgebildet ist. Zudem ist zumindest ein Distanzelement (2) ausgebildet, welches zur Aufbringung einer durch Abweichung des Werkzeugschwerpunkts von der Symmetrieebene in Querrichtung (21) bewirkten Kippmoment entgegenwirkenden Stützkraft (23) vorgesehen ist. Das zumindest eine Distanzelement (2) umfasst zumindest einen mit einer Vorspannkraft (24) gelagerten Rollkörper (25), welcher an oder zumindest teilweise innerhalb des Werkzeugkörpers (3) zumindest in Richtung der Vorspannkraft (24) beweglich gelagert ist und zumindest teilweise relativ zu einer, bevorzugt den zumindest einen Rollkörper (25) benachbarten, Oberfläche des Werkzeugkörpers (3) hervorragend angeordnet ist.

Description

Biegewerkzeug mit Distanzelement
Die Erfindung betrifft ein gekröpftes Biegewerkzeug für eine Biegemaschine, insbesondere Gesenkbiegemaschine, welches ein mit einer Vorspannkraft vorgespanntes Distanzelement zur Kompensation eines Kippmoments umfasst.
Biegewerkzeuge, welche als Oberwerkzeug in einer Biegemaschine zur Umformung eines Blechteils eingesetzt werden, können häufig einen Werkzeugkörper mit komplizierter Geo metrie aufweisen. Dabei kann es Vorkommen, dass der Werkzeugkörper gekröpft, also abwei chend von der Biegerichtung zumindest einfach gewinkelt ausgebildet ist. Bei derartigen Werkzeuggeometrien liegt der Werkzeugschwerpunkt häufig nicht mehr in einer vertikalen Symmetrieebene der Werkzeugaufnahme bzw. des Werkzeugschafts, sondern in eine Quer richtung seitlich dazu versetzt.
Der seitliche Versatz des Werkzeugschwerpunkts von der Symmetrieebene bewirkt ein Kipp moment des gekröpften Werkzeugs an und/oder in der Werkzeugaufnahme. Bei einem Wech sel des Biegewerkzeugs kann dieses Kippmoment zu erhöhtem Verschleiß des Biegewerk zeugs und/oder der Werkzeugaufnahme an den Kontaktflächen, bis hin zu einem Verklemmen des Biegewerkzeugs in der Werkzeugaufnahme, führen.
Um eine Beschädigung des Werkzeugs zu verhindern, wurde in der WO2014/007640 Al vor geschlagen im Werkzeugschaft oder an der Werkzeugschulter eines Biegewerkzeugs eine starr angeordnete Rolle anzubringen, welche die Fortbewegung des Biegewerkzeugs im Auf nahmeschacht erleichtern soll. Die starr gelagerte Rolle soll darin sehr steif ausgeführt sein um das Biegewerkzeug an der Werkzeugaufnahme abstützen zu können.
Zukünftig werden immer niedrigere Fertigungstoleranzen und/oder sehr hohe Passgenauigkei ten der Werkzeugaufnahme und des Werkzeugkörpers gefordert. Dies bedeutet, dass eine möglichst spielfreie Fagerung und/oder Bewegung des Werkzeugschafts im Aufnah meschacht der Werkzeugaufnahme erforderlich sind. Dem Stand der Technik bekannte Sys tem, wie etwa in WO2014/007640 Al offenbart, sind jedoch nur eingeschränkt praxistauglich da sie den Nachteil aufweisen, dass die Rollen teilweise stark verschleißen können und durch eine übliche Klemmung des Biegewerkzeugs in der Werkzeugaufnahme beschädigt werden können. Zudem ist ein automatisierter Wechselvorgang eines Biegewerkzeugs durch externe Manipulatoren und/oder Roboter nur sehr schwer möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und ein gekröpftes Biegewerkzeug zur Verfügung zu stehen, welches eine Reduktion des Verschleißes am Biegewerkzeug und/oder der Werkzeugaufnahme ermöglicht. Eine wei tere Aufgabe der Erfindung hegt darin, dass der Verschiebewiderstand eines Biegewerkzeugs in der Werkzeugaufnahme reduziert wird und ein Verklemmen des Biegewerkzeugs in oder an der Werkzeugaufnahme verhindert wird. Ferner dient das erfindungsgemäße Biegewerk zeug dazu beidseitig, also im Wesentlichen unabhängig von der Einsteckrichtung, verwendbar zu machen.
Diese Aufgabe wird durch ein Biegewerkzeug gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das erfindungsgemäße gekröpfte Biegewerkzeug für eine Biegemaschine, insbesondere Ge- senkbiegemaschine, umfasst einen Werkzeugkörper, zumindest ein Bewegungsmittel und zu mindest ein Distanzelement. Der Werkzeugkörper weist zumindest einen Werkzeugschaft zur zumindest teilweisen Aufnahme des Biegewerkzeugs in einer Biegerichtung in einem dafür vorgesehenen Aufnahme schacht der Werkzeugaufnahme auf, wobei der Werkzeugkörper ei nen am Werkzeugschaft in Biegerichtung anschließenden Werkzeugkopf aufweist, welcher einen Werkzeugschwerpunkt außerhalb einer vertikalen Symmetrieebene des Aufnah meschachts und/oder des Werkzeugschafts aufweist und in eine Querrichtung zumindest ein seitig eine Werkzeug Schulter aufweist. Am Werkzeug schaft ist zur Bewegung des Biegewerk zeugs in Längsrichtung der Biegemaschine zur Aufnahme in einer Nut zumindest ein Bewe gungsmittel ausgebildet, welches Bewegungsmittel zumindest einseitig am Werkzeugschaft relativ zu einer jeweiligen Werkzeugschaftoberfläche hervorragend ausgebildet ist. Zumindest ein Distanzelement ist zur Aufbringung einer, einem durch Abweichung des Werkzeug schwerpunkts von der Symmetrieebene in Querrichtung bewirkten Kippmoments, entgegen wirkenden Stützkraft auf zumindest eine Oberfläche der Werkzeugaufnahme ausgebildet. Das zumindest eine Distanzelement umfasst, zumindest einen mit einer Vorspannkraft gelagerten Rollkörper, welcher an oder zumindest teilweise innerhalb des Werkzeugkörpers zumindest in Richtung der Vorspannkraft beweglich gelagert ist und zumindest teilweise relativ zu einer, bevorzugt den zumindest einen Rollkörper benachbarten, Oberfläche des Werkzeugkörpers hervorragend angeordnet ist.
Das Kippmoment wirkt vereinfacht ausgedrückt um die Längsachse des Biegewerkzeugs bzw. der Werkzeugaufnahme und verursacht ein Anpressen des Biegewerkzeugs an zumindest ei ner Kontaktstelle. Durch die Ausbildung des zumindest einen Distanzelements mittels zumin dest eines Rollkörpers, welcher direkt oder indirekt mit einer Vorspannkraft vorgespannt ist, kann das zumindest eine Distanzelement eine Kompensation des Kippmoments durch Über tragung einer Stützkraft vom Biegewerkzeug auf die Werkzeugaufnahme ausüben. Hierdurch kann bei einer Bewegung des Biegewerkzeugs in der Werkzeugaufnahme die Reibung zwi schen dem Aufnahmeschacht und dem Werkzeugschaft und/oder zwischen der Unterseite der Werkzeugaufnahme und einer Werkzeugschulter bzw. der Werkzeug schulterebene reduziert werden. Die Reduktion der Reibung ermöglicht eine Reduktion des Verschleißes an den ge nannten Kontaktflächen. Überdies kann ein Verklemmen des Biegewerkzeugs an und/oder in nerhalb der Werkzeugaufnahme vermieden werden.
Ferner wird durch die bewegliche Lagerung bzw. Vorspannung des zumindest einen Rollkör pers in Richtung der Vorspannkraft ein Einführen des Biegewerkzeugschaftes in den dafür vorgesehenen Aufnahme schacht der Werkzeugaufnahme erleichtert. Hierdurch kann ein Wechsel eines derartigen Biegewerkzeugs relativ einfach und schnell erfolgen, wobei der Ausgleich des Kippmoments zu einer Erhöhung der Sicherheit und reduziertem Verschleiß führen kann.
Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn der zumindest eine Rollkörper zur Aufbrin gung der Stützkraft, normal zur Biegerichtung bzw. Querrichtung auf eine Innenseite des Auf nahmeschachts und/oder in Biegerichtung auf eine Unterseite der Werkzeugaufnahme, an und/oder zumindest teilweise im Werkzeugkörper angeordnet ist.
Die bewegliche Lagerung bzw. Vorspannung des zumindest einen Rollkörpers in Richtung der Vorspannkraft bewirkt somit eine selbsttätige Kopplung des Rollkörpers mit einer korres pondierenden Oberfläche der Werkzeugaufnahme. Dies ist besonders vorteilhaft bei einem automatisiertem Wechsel eines Biegewerkzeugs, da ein Roboter oder dergleichen keine zu- - zu ¬ sätzliche Mechanik betätigen muss und das zumindest eine Distanzelement bzw. der Rollkör per zumindest zeitweise vollständig hinter eine Oberfläche des Werkzeugkörpers zurücktreten kann.
Darüber hinaus kann durch die geeignete Positionierung des zumindest einen Distanzelements am Werkzeugkörper ein Optimum bezüglich der erforderlichen Stütz- bzw. Vorspannkraft und dem Platzbedarf an und/oder innerhalb des Werkzeugkörpers gefunden werden. Bei spielsweise erfordert der relativ kurze Hebelarm bei Positionierung eines Distanzelements am oder innerhalb des Werkzeugschaftes eine höhere Vorspannkraft um die erforderliche Stütz kraft auf die Innenseite des Aufnahmeschachtes aufzubringen, als wenn das Distanzelement am oder innerhalb einer Werkzeug Schulter angeordnet ist, da hier unter Umständen ein größe rer Hebelarm genutzt werden kann.
Es können auch mehr als ein Distanzelement am Werkzeugkörper, insbesondere in Längsrich tung, vorgesehen sein. Es ist auch vorstellbar, dass ein Distanzelement zur Aufbringung eines Teils der Abstützkraft am Werkzeugschaft gegenüber der Innenfläche des Aufnahmeschachts, sowie ein weiteres Distanzelement zur eines Teils der Abstützkraft am Werkzeugkopf in Richtung der Unterseite der Werkzeugaufnahme ausgebildet ist. Auf eine derartige Weise können die erforderlichen Teilvorspannkräfte relativ gering gewählt werden, wodurch das Einführen des Biegewerkzeugs besonders einfach zu bewerkstelligen ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Distanzelement eine Verstellvorrich tung zur Einstellung der Höhe der Vorspannkraft aufweist.
Der Vorteil einer Ver Stellvorrichtung liegt darin, dass eine einfache Anpassung an unter schiedliche Werkzeuggeometrien und/oder Werkzeuggewichte und die damit verbundenen, erforderlichen Stützkräfte bzw. Vorspannkräfte vorgenommen werden kann. Dies kann z.B. nach einer Reparatur eines Biegewerkzeugs dazu genutzt werden, die Stützkraft auf eine ge änderte Position des Werkzeugschwerpunkts anzupassen.
Eine derartige Verstellvorrichtung kann z.B. durch ein Federelement, bevorzugt eine Schrau benfeder, ausgebildet sein, welche durch einen einstellbaren Federweg eine vorgebbare Feder kraft bzw. Vorspannkraft aufbringen kann. Ebenso kann eine Ver Stellvorrichtung z.B. durch eine einstellbare Ab Stützeinrichtung eines Federelements, wie etwa eines Biegestabs, ausge bildet sein und Verstellschraube umfassen. Eine Verstellvorrichtung ist vorteilhafterweise von außen zugänglich, wodurch im Grenzfall sogar bei einem in der Werkzeugaufnahme aufge nommenen Biegewerkzeug eine Anpassung bzw. Einstellung der Vorspannkraft vorgenom men werden kann.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Distanzelement zumindest zwei Rollkörper umfasst, welche vorzugsweise nebeneinander in einer Rollkörperaufnahme angeordnet sind.
Auf diese Weise kann eine verbesserte Übertragung der Stützkraft an mehreren Kontaktpunk ten erfolgen, wodurch eine geringere lokale Flächenpressung der jeweiligen Rollkörper im Kontakt mit einer Oberfläche der Werkzeugaufnahme ermöglicht wird. Dies senkt zum einen den Widerstand bzw. Kraftaufwad beim Einführen des Biegwerkzeugs in den
Aufnahmeschacht und kann zum anderen den Verschleiß reduzieren.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass das zumin dest eine Distanzelement eine Rollkörperaufnahme und zumindest ein Begrenzungselement umfasst, welches Begrenzungselement zur Begrenzung einer Auslenkung der Rollkörperauf nahme bzw. des Rollkörpers mittels zumindest eines Befestigungsmittels mit dem Werkzeug körper in Richtung der Vorspannkraft beweglich verbunden ausgebildet ist.
Zumindest ein Rollkörper ist dabei in der Rollkörperaufnahme rotierend gelagert, wobei das Begrenzungselement an der Rollkörperaufnahme seitlich als auch innen derart angeordnet sein kann, dass eine begrenzte Bewegung der Rollkörperaufnahme und somit des Rollkörpers ermöglicht wird. Ein derartiges Begrenzungselement kann z.B. am und/oder im Werkzeugkör per oder in einem Distanzelementgehäuse beweglich verbunden sein, wodurch das jeweilige Distanzelement gegen Verlust durch z.B. Herausfallen und/oder Herabfallen gesichert ist. Zu dem dient ein derartiges Begrenzungselement dazu, dass das Distanzelement bzw. der Roll körper nicht über eine vorgebbare Höhe über die Oberfläche des Werkzeugkörpers hervortritt, was insbesondere für ein erleichtertes Einführen vorteilhaft ist. Ein Begrenzungselement kann durch z.B. eine Nut oder einen entsprechend ausgebildeten Fortsatz der Rollkörperaufnahme ausgebildet sein, um das Befestigungsmittel zumindest teil weise aufzunehmen. Im einfachsten Fall kann das Befestigungsmittel eine Schraube sein, de ren Kopf als Verlustsicherung dient und deren Gewinde und/oder Schaft bzw. gewindeloser Teil als Führung und Anschlag für das Begrenzungselement in Richtung der Vorspannkraft dient.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass das zumindest eine Distanzelement in einem Distanzelementgehäuse angeordnet ist, welches zumindest zur Aufnahme der Rollkörperauf nahme und des zumindest einen Begrenzungselements, sowie zur Abstützung der Verstellvor richtung gegenüber der Rollkörperaufnahme ausgebildet ist.
Ein derartig ausgebildetes Distanzelement kann als eine funktionelle Einheit angesehen wer den, welche relativ einfach herstellbar ist und zudem ermöglicht, dass die Verstellvorrichtung innerhalb des Distanzelementgehäuses und nicht erforderlicherweise am Werkzeugkörper ab gestützt ist. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Art„Nachrüstelement“ geschaffen wer den, welches am und/oder innerhalb eines bestehenden Werkzeugkörpers relativ einfach an- bringbar und/oder auswechselbar ist.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn das zumindest eine Distanzelement außen am Werk zeugkopf zur Abstützung des Biegewerkzeugs an der Unterseite der Werkzeugaufnahme an geordnet ist.
Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, da eine gute Zugänglichkeit von außen für z.B. die Einstellung der Vorspannkraft gegeben ist. Zudem wird ein vergleichsweise großer Hebelarm zwischen dem Rollkörper und der Symmetrieebene ausgenutzt, wodurch die erforderliche Stützkraft bzw. Vorspannkraft relativ niedrig gewählt werden kann.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Distanzelement als Biegestab derart ausgebil det ist, dass der zumindest eine Rollkörper an einem freien Ende des Biegestabes angeordnet ist und ein festes Ende des Biegestabes normal zur Biegerichtung und/oder in Biegerichtung im Werkzeugkörper, bevorzugt Werkzeugkopf, befestigt ist. Der Biegestab weist eine vorgebbare Nachgiebigkeit in zumindest eine Richtung auf, wodurch die Vorspannkraft im Wesentlichen durch die Geometrie des Biegestabs, insbeson dere den lokalen Querschnitt des Biegestabs, den Rollkörperdurchmesser und die verfügbare Biegelänge, eingestellt werden kann. Ein Biegestab ist relativ einfach und kostengünstig her stellbar. Der Biegestab kann in einer dafür vorgesehenen Aufnahmeöffnung, welche z.B. auch als Bohrung ausgebildet sein kann, innerhalb des Werkzeugkörpers aufgenommen werden. Die Aufnahmeöffnung durchdringt den Werkzeugkörper vorteilhafterweise nicht und weist einen größeren Durchmesser auf, als der Biegestab bzw. der Rollkörper um eine Bewegung des Distanzelements zumindest in Richtung der Vorspannkraft zu ermöglichen. Das feste Ende ist vorteilhafterweise im Werkzeugkörper verschraubt und der zumindest eine Rollkör per am freien Ende rotierbar befestigt.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Rollkörper zumindest teilweise gegenüber einer Werkzeugschulteroberseite hervorragend angeordnet ist und der Rollkörper zur Aufbringung der Stützkraft in Biegerichtung gegenüber der Werkzeugaufnahme mit dem festen Ende des Biegestabes normal zur Biegerichtung im Werkzeugkopf befestigt ist.
Auf diese Weise kann eine besonders große Biegelänge des Biegestabes mit gut einstell- bzw. vorgebbarer Steifigkeit bzw. Nachgiebigkeit realisiert werden. Der Rollkörper kann derart an geordnet sein, dass er in Querrichtung über die Oberfläche der Werkzeug Schulter hervorragt. Bevorzugt ist das freie Ende und/oder der Rollkörper in Querrichtung fluchtend oder sogar hinter die in Längsrichtung angrenzende Oberfläche des Werkzeugkopfes zurückgesetzt. Hierdurch werden über den Werkzeugkörper überstehende Elemente vermieden, welche ein Handling des Biegewerkzeugs behindern können. Dies begünstigt unter anderem den Einsatz von automatisierten Werkzeugwechselvorrichtungen.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass der Biegestab zumindest einen Ge windeabschnitt zur Aufnahme des Biegestabs im Werkzeugkopf und/oder Werkzeugschaft, einen Biegeabschnitt mit einer vorgebbaren Biegelänge, sowie einen Rollkörperabschnitt um fasst, und die Verstellvorrichtung zur Einstellung der Vorspannkraft durch Verstellung eines vorgebbaren Abstützabstandes zwischen Gewindeabschnitt und Rollkörperabschnitt, den Bie geabschnitt zumindest teilweise abstützend angeordnet ist. Der Gewindeabschnitt ist als festes Ende zur Aufnahme im Werkzeugkörper vorgesehen, während der Rollkörperabschnitt zur Aufnahme des zumindest einen Rollkörpers am freien Ende des Biegestabs angeordnet ist. Zwischen diesen Abschnitten erstreckt sich die zur Aus übung und/oder Einstellung der Vorspannkraft verfügbare Biegelänge entlang des Biegeab schnitts. Die Verstellvorrichtung dieser Ausführungsform umfasst bevorzugt eine Stell schraube und/oder einen Spindeltrieb, welche im Werkzeugkörper rotierbar gelagert ist. Die Ver Stellvorrichtung kann ferner ein Abstützelement aufweisen, welches parallel zum Biege stab beweglich und mit der Stellschraube bzw. dem Spindeltrieb zusammenwirkend ausgebil det ist. Auf diese Weise kann mittels der Verstellvorrichtung eine Zwei-Punkt- Lagerung des Biegestabs ausgebildet werden. Die freie Biegelänge des Biegestabs kann relativ einfach durch Einstellung des Abstützabstandes zum Gewindeabschnitt eingestellt werden, wodurch die Vorspannkraft einstellbar wird. Das Ab Stützelement kann z.B. eine Hülse oder ein C- oder V-förmiges Profil sein, um den Biegestab zumindest einseitig, bevorzugt ummantelnd abzu stützen.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Biegestab als taillierter Biegestab ausgebildet ist, wobei der Biegeabschnitt als ein erster Taillenabschnitt und der Rollkörperabschnitt als ein zweiter Taillenabschnitt ausgebildet ist und zumindest ein Taillenabschnittsdurchmesser des ersten und/oder zweiten Taillenabschnitts kleiner ist als ein Gewindeabschnittsdurchmesser ausgebildet ist.
Es hat sich gezeigt, dass eine Querschnittsabnahme des Biegestabs vom Gewindeabschnitt hin zum freien Ende, bevorzugt als zwei Taillenabschnitte, zu einer Erhöhung der Dauerfestigkeit des Biegestabs führen kann. Zudem wird durch die geringeren Durchmesser des Biegeab schnitts und/oder Rollkörperabschnitts eine leichtere Konstruktion des Biegestabs ermöglicht. Die geringeren Taillenabschnittsdurchmesser können ebenso genutzt werden die Steifigkeit bzw. die Vorspannkraft des Biegestabs auf relativ einfache Weise zu optimieren.
Die Taillenabschnittsdurchmesser, insbesondere des ersten Taillenabschnitts bzw. des Biege abschnitts, können auch nicht stetig, also einer mathematischen Funktion folgend, ausgebildet sein. Dies kann vom Fachmann dazu genutzt werden, unterschiedliche lokale Taillenab schnittsdurchmesser vorzusehen, welche die Steifigkeitsanforderungen entlang des Biegestabs im Hinblick auf die notwendige Vorspannkraft und/oder Dauerfestigkeit optimieren. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die Verstellvorrichtung zur Verstellung eines vor- gebbaren Abstützabstandes ein, den Biegeabschnitt zumindest teilweise ummantelnd ausge bildetes, bevorzugt hülsenförmiges Ab Stützelement umfasst.
Durch diese Maßnahme kann eine Zwei-Punkt-Lagerung des Biegestabes am festen Ende und am Ab Stützelement der Verstellvorrichtung relativ einfach und stabil ausgebildet werden. Die zumindest teilweise Ummantelung und insbesondere ein hülsenförmiges Ab Stützelement kann eine lokale Durchbiegung des Biegestabes in Richtung der aufzubringenden Vorspannkraft am Ab Stützelement verhindern, wodurch eine verbesserte und stabilere Lagerung erzielt wer den kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Bewegungsmittel in Längsrichtung neben einander als Gleitelement oder bevorzugt als Rollelement ausgebildet sind.
Durch diese Maßnahme kann die lokale Reibung und/oder die lokale Flächenpressung auf das jeweilige Bewegungsmittel reduziert werden, wodurch die Gefahr von Verschleiß sowie die Neigung zum Verkeilen des Biegewerkzeugs in der Werkzeugaufnahme verringert werden können. Die Gleitelemente sind dabei vorteilhafterweise aus einem Material mit niedrigem Reibkoeffizienten gegenüber der Werkzeugaufnahme und hoher mechanischer Festigkeit aus gebildet. Bevorzugt kommen Polymere, wie etwa PTFE, PEEK, PPSU, PAEK oder derglei chen zum Einsatz, da sie zudem eine hohe Lösungsmittel- und/oder Schmiermittelbeständig keit aufweisen können. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz von Rollelementen, welche ähn lich den Rollkörper als z.B. kugelgelagerte Rollen ausgebildet sein können. Der Vorteil der Rollelemente liegt in der sehr geringen Rollreibung und hohen mechanischen Stabilität.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Bewegungsmittel in Querrichtung an gegenüberliegenden Seiten des Werkzeug Schafts, bevorzugt symmetrisch gegenüberlie gend, ausgebildet sind.
Dies erlaubt einen verbesserten Lastabtrag des Gewichts des Biegewerkzeugs in die Werk zeugaufnahme und kann besonders in Kombination mit zumindest einem Distanzelement zur Kompensation des Kippmoments eine deutliche Reduktion des Verschleißes der Bewegungs mittel bewirken.
In einer besonderen Ausführungsform kann das zumindest eine Bewegungsmittel einteilig mit dem Werkzeugschaft als Fortsatz ausgebildet sein.
Ein derartiges Bewegungsmittel wirkt als Gleitelement und ist als integraler Fortsatz des Werkzeugschaftes ausgebildet. Solche Gleitelemente können bei der Herstellung bzw. Bear beitung des Werkzeug schafts berücksichtigt und somit einfach hergesteht werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest dieses als Fortsatz des Werkzeugschaftes ausgebil dete Bewegungsmittel mit einer Oberflächenschicht mit einem niedrigen Reibkoeffizienten, wie etwa PTFE, beschichtet und/oder lackiert ist. Als Oberflächenschicht kommen vor allem kohlenstoffbasierte Niedrigreibschichten, wie etwa amorpher Kohlenstoff (DLC), in Frage, wodurch die Reibung des zumindest einen Fortsatzes effizient reduziert werden kann.
Sämtliche erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten haben zudem den Effekt, dass der Werkzeugschaft bzw. das Biegewerkzeug beidseitig in die Werkzeugaufnahme einführbar wird, da die Kompensation des Kippmoments durch das zumindest eine Distanzelement im Wesentlichen ohne zusätzliche Änderungen an der Werkzeugaufnahme durchführbar ist.
Ferner werden zur zeitweiligen Befestigung des Biegewerkzeugs in der Werkzeugaufnahme in der Regel Spann- bzw. Klemmsysteme eingesetzt, welche das Biegewerkzeug am Werk zeugschaft in einer oder mehreren dafür vorgesehenen Klemmnuten klemmen. Im Optimalfall werden dabei die Oberseite des Werkzeugschafts gegen den Aufnahmeschacht gepresst und allenfalls vorhandene Werkzeug schultern gegen die Unterseite der Werkzeugaufnahme ge presst. Erfindungsgemäß, tritt bei einer Werkzeugklemmung bzw. -Spannung das zumindest eine Distanzelement hinter die jeweilige Oberfläche des Werkzeugkörpers zurück, wodurch der Verklemmvorgang ungehindert erfolgen kann und ein schiefes„Einspannen“ des Biege werkzeugs effizient vermieden werden kann. Außerdem kann eine Beschädigung der Spann- bzw. Klemmsysteme, der Werkzeugaufnahme und/oder des Biegewerkzeugs vermieden wer den. Die vorliegende Erfindung lässt sich ferner auch auf Biegewerkzeuge mit einem Werkzeug schwerpunkt in der Symmetrieebene sinngemäß übertragen. Es ist dabei im Sinne der vorlie genden Erfindung, dass die zuvor genannten Ausführungsbeispiele gekröpfter Biegewerk zeuge mit erfindungsgemäß ausgebildeten Distanzelemente auch zur Kompensation von Kippmomenten auch in Quer- und/oder Längsrichtung bei nicht gekröpften Biegewerkzeugen oder gekröpften Werkzeugen deren Werkzeugschwerpunkt in der Symmetrieebene liegt ver wendet werden können. Die Kippmomente derartiger Biegewerkzeuge können durch eine Verschiebung der Biegewerkzeuge in Längsrichtung auftreten und Schwingbewegungen und/oder Verklemmungen verursachen. Die Distanzelemente können dabei z.B. zweiseitig in Querrichtung am Werkzeugkörper angeordnet sein um Schwingbewegungen und/oder Ver klemmungen beim Einführvorgang in die Werkzeugaufnahme zu minimieren, wodurch die Einfahrgeschwindigkeit erhöht und die Rüstzeit verringert werden kann.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Bewegungsmittel einen Rollstift umfasst, welcher Rollstift mittels wenigstens einem Drehlagerungselement innerhalb des Werkzeugschaftes relativ zum Werkzeugkörper drehbar gelagert ist. Dadurch können gekröpfte Biegewerkzeuge, welche als Oberwerkzeuge fungie ren, bei inaktiver Klemmvorrichtung besonders prozessstabil, insbesondere leichtgängig und verklemmungsfrei, relativ zu ihrer schienenartigen Werkzeugaufnahme verschoben und be darfsgerecht positioniert werden.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn das wenigstens eine Drehlagerungselement durch zumindest ein in einer Aufnahmebohrung des Werkzeugschaftes gehaltertes, insbesondere eingepresstes Gleitlagerelement oder Wälzlagerelement gebildet ist. Dadurch ist ein robuster und zugleich möglichst wirtschaftlicher Aufbau des Biegewerkzeuges ermöglicht.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Rollstift einteilig ausgebildet ist und dabei den Werkzeugschaft unter Zwischenschaltung des wenigstens einen Drehlagerungsele ments derart durchsetzt, dass seine einander gegenüberliegenden Endabschnitte relativ zu den einander gegenüberliegenden Werkzeugschaftoberflächen jeweils vorragen. Der einteilige Rollstift bietet dabei ein hohe Robustheit, während das wenigstens eine Drehlagerungsele- ment eine hohe Lagerungsstabilität gewährleistet. Zudem ist dadurch eine zuverlässige, gleit bewegliche Führung des Biegewerkzeuges relativ zur Werkzeugaufnahme und/oder relativ zu Führungsschienen abseits der Biegemaschine erzielbar.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Distanzelement eine Rollkör peraufnahme umfasst, in welcher Rollkörperaufnahme zumindest ein als zylindrischer Wälz körper ausgebildeter Rollkörper drehbar gelagert ist. Dadurch ist ein besonders robustes und zugleich kostengünstig umsetzbares Distanzelement geschaffen. Insbesondere ist dadurch ein funktional kombiniertes Gleit- und Rollkörperelement gebildet, dessen„Gleitstein“ als Auf nahmekörper für den wenigstens eine Rollkörper fungiert.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der zumin dest eine zylindrische Wälzkörper in zumindest einer in der Rollkörperaufnahme ausgebilde ten Bohrung gehaltert ist, wobei eine Längsachse der zumindest einen Bohrung derart positio niert ist, dass ein Teilabschnitt der Mantelfläche des zylindrischen Wälzkörpers gegenüber ei ner äußeren Oberfläche der Rollkörperaufnahme vorragt. Dadurch wird eine verschleißfreie und zugleich hochfeste Drehlagerung für den zylindrischen Wälzkörper erreicht. Weiters kann dadurch eine hochstabile und mechanisch zuverlässige Drehlagerung für den zumindest einen als Wälzkörper ausgeführten Rollkörper erzielt werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Rollkörperaufnahme abschnittsweise in nerhalb einer Ausnehmung in der zumindest einen Werkzeug Schulter oder der zumindest ei nen Werkzeugschaftoberfläche aufgenommen ist und relativ zu dieser Ausnehmung unter Aufbringung der Vorspannkraft federelastisch nachgiebig gelagert ist. Dadurch ist ein Distan zelement geschaffen, welches einerseits eine leichtgängige Verschiebung des gekröpften Bie gewerkzeuges bei inaktiver Klemmvorrichtung ermöglicht und andererseits eine exakte bzw. plangemäße Ausrichtung relativ zur Werkzeugaufnahme gewährleistet, wenn die Klemmvor richtung an bzw. in der Werkzeugaufnahme aktiviert wird. Zudem können dadurch punktuelle Lastspitzen bzw. Beschädigungsrisiken für das Biegewerkzeug und/oder die Werkzeugauf nahme hintan gehalten werden. Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Rollkörperaufnahme in wenigstens einem ihrer auf die Längsrichtung bezogenen Endabschnitte eine Anlaufschräge oder zumindest in deren Mit telabschnitt eine bombierte Oberfläche aufweist. Dadurch kann die Zuverlässigkeit und Leichtgängigkeit eines Biegewerkzeug-Wechselvorganges und/oder eines Biegewerkzeug- Positioniervorganges weiter verbessert werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine zylindrische Wälzkörper aus Metall gebildet ist und die Rollkörperaufnahme aus einem davon unterschiedlichen Werk stoff, insbesondere aus Kunststoff, gebildet ist. Dadurch ist eine gute Langzeitstabilität des Wälzkörpers erzielbar. Zudem kann dadurch eine verschleißfreie bzw. reibungsminimierte Drehlagerung für den Wälzkörper erzielt werden.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die auf die Rollkörperaufnahme und den wenigstens einen Rollkörper einwirkende Vorspannkraft durch zumindest zwei in Längsrichtung voneinander distanzierte, vorzugsweise auf die Endabschnitte der Rollkörperaufnahme einwirkende Fe derelemente bereitgestellt ist. Dadurch ist eine möglichst verkippungsfreie und damit auch funktionszuverlässige Lagerung der Rollkörperaufnahme erzielbar.
Schließlich kann es auch zweckmäßig sein, wenn der zumindest eine Rollkörper eine in Be zug auf metallische Oberflächen reibungserhöhende Abroll-Mantelfläche, insbesondere aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem elastomeren Kunststoff, aufweist. Dadurch kann erreicht werden, dass der Rollkörper beim Vorliegen von Stützkräften und Verschiebekräften gegenüber dem Biegewerkzeug zuverlässig gedreht wird bzw. abrollt. Unerwünschte Schleif bewegungen des Rollkörpers gegenüber der Werkzeugaufnahme bzw. gegenüber sonstigen Halte- bzw. Führungsschienen können dadurch vermieden werden. Darüber hinaus ist dadurch ein relativ geräuscharmer Verschiebe- bzw. Wechselvorgang von Biegewerkzeugen erzielbar. Dies vor allem dann, wenn die Biegewerkzeuge mit relativ hohen Bewegungsge schwindigkeiten über Übergänge, Querspalten oder geringfügig zueinander versetzte Füh rungselemente verfahren werden.
Die Erfindung kann auch durch eine Biegemaschine bzw. durch eine Werkzeugaufnahme ei ner Biegemaschine definiert sein, welche das hierin beschriebene Biegewerkzeug haltert. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 schematische Übersichtsdarstellung in Schrägansicht eines gekröpften Biegewerk zeugs in der Werkzeugaufnahme;
Fig. 2 schematische Schnittansichten eines Biege Werkzeugs mit unterschiedlich ange ordneten Distanzelementen an oder innerhalb des Werkzeugkörpers (a-f);
Fig. 3 schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Biegewerkzeugs mit einem Distanzelement am bzw. im Werkzeugschaft mit einem Rollkörper (a) bzw. zwei Rollkörpern (b);
Fig. 4 schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Biegewerk zeugs mit einem Distanzelement mit einem Distanzelementgehäuse;
Fig. 5 schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Biegewerk zeugs mit einem Distanzelement welches als Biegestab (a) bzw. taillierter Biege stab und Ver Stellvorrichtung (b) ausgebildet ist;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines gekröpften Biegewerkzeuges mit mehreren
Distanzelementen, welche jeweils federelastisch gelagerte Biegestäbe umfassen;
Fig. 7 einen Querschnitt durch das Biegewerkzeug nach Fig. 6 im Bereich eines Distan zelementes;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines gekröpften Biegewerkzeuges mit mehreren
Distanzelementen, welche federelastisch gelagerte Rollkörperaufnahmen umfas sen;
Fig. 9 einen Querschnitt durch das Biegewerkzeug nach Fig. 8 im Bereich eines Distan zelementes; Fig. 10 eine alternative Ausführungsform zu dem in Fig. 9 veranschaulichten Distanzele ment.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines gekröpften Biege Werkzeugs 1 gezeigt. Das Biegewerkzeug 1 umfasst einen Werkzeugkörper 3, welcher zumindest einen Werkzeugschaft 4 und einen Werkzeugkopf 9 aufweist. Der Werkzeugschaft 4 ist zur Aufnahme in einem Auf nahmeschacht 15 der Werkzeugaufnahme 14 vorgesehen. Der Werkzeugkopf 9 ist am Werk zeugschaft 4 in Biegerichtung anschließend ausgebildet. Wie aus Fig. 1 ersehen werden kann, liegt der Werkzeugschwerpunkt 10 außerhalb bzw. seitlich versetzt zu einer vertikalen Sym metrieebene 17 des Aufnahmeschachtes 15. Durch den exzentrischen Werkzeugschwerpunkt 10 kommt es zur Ausbildung eines Kippmoments 13. In Fig. 1 ist eine Situation schematisch dargestellt, in welcher das Biegewerkzeug 1 mit seinem Werkzeugschaft 4 über ein Bewe gungsmittel 8 in der Werkzeugaufnahme 14 in eine Nut 16 abgestützt ist. Durch diese Abstüt zung am Bewegungsmittel 8 bewirkt das Kippmoment 13, dass der Werkzeugkörper 3 an zu mindest einer Kontaktposition die Werkzeugaufnahme 14 berührt. Im dargestellten Fallen können derartige Kontaktpositionen zwischen der Werkzeugschaftoberfläche 7 und einer In nenseite 18 des Aufnahmeschachts 15 oder auch zwischen einer Werkzeugschulteroberseite 12 und einer Unterseite 19 der Werkzeugaufnahme 14 Vorkommen. Ebenso werden Kontakt positionen zwischen den Bewegungsmitteln 8 und der Nut 16 ausgebildet. Bei Verschiebung des Biegewerkzeugs 1 in Längsrichtung 22 kann es an diesen Kontaktpositionen zu erhöhtem Verschleiß kommen. Femer kann aus Fig. 1 ersehen werden, dass am Werkzeugschaft 4 zumindest eine Klemmnut 6 ausgebildet ist, welche zur Spannung des Biege Werkzeugs 1 mittels eines nicht dargestellten Spann- bzw. Klemmsystems vorgesehen ist.
In den Fig. 2 bis 5 werden unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Distanzelementen 2 vorgestellt und schematisch dargestellt. Dabei üben die dargestellten Distanzelemente 2 eine Stützkraft 23 auf zumindest eine Oberfläche, wie etwa eine Innenseite 18 und/oder Unterseite
19, der Werkzeugaufnahme 14 aus, wodurch eine Kompensation des Kippmoments 13 be wirkt wird. Das zumindest eine Distanzelement 2 umfasst dabei erfindungsgemäß einen mit einer Vorspannkraft 24 gelagerten Rollkörper 25, welcher an oder zumindest teilweise inner halb des Werkzeugkörpers 3 angeordnet ist. Das Distanzelement 2 und/oder der Rollkörper 25 sind dabei zumindest in Richtung der Vorspannkraft 24 beweglich gelagert. Wobei der zumin dest eine Rollkörper 25 zumindest teilweise relativ zu einer den zumindest einen Rollkörper benachbarten Oberfläche, wie etwa der Werkzeugschaftoberfläche 7, oder der Werkzeug schulteroberseite 12, des Werkzeugkörpers 3 hervorragend angeordnet ist.
In Fig. 2 sind unterschiedliche Anordnungen und mögliche Positionierungen eines Distanzele ments 2 an und/oder innerhalb eines Werkzeugkörpers 3 schematisch dargestellt.
In den Fig. 2a, 2b und 2f sind Ausführungsbeispiele gezeigt, in welchen das Distanzelement 2 die Stützkraft 23 in Querrichtung 21 auf die Werkzeugaufnahme 14 überträgt. Die jeweiligen Distanzelemente 2 sind dabei am oder innerhalb des Werkzeugschafts 4 des Werkzeugkörpers 3 angeordnet. In Fig. 2a ist das Distanzelement 2 derart im Werkzeug schaft 4 angeordnet, dass es bündig mit der Oberseite 5 des Werkzeugschafts 4 abschließt. In Fig. 2b ist das Dis tanzelement 2 innerhalb des Werkzeugschafts 4 derart aufgenommen, dass die Oberseite 5 des Werkzeugschafts 4 in Längsrichtung 22 und Querrichtung 21 im Wesentlichen durchgehend ausgebildet sein kann. Sinngemäß sind diese Anordnungen auf das Distanzelement 2 zu über tragen, welches in Fig. 2f schematisch als Biegestab 31 dargestellt ist.
In den Fig. 2c, 2d und 2e sind Beispiele gezeigt, in denen das Distanzelement 2 an oder inner halb des Werkzeugkopfs 9 bzw. der Werkzeugschulter 11 angeordnet sind. Die Aufbringung der Stützkraft 23 erfolgt dabei im Wesentlichen in bzw. entgegengesetzt zur Biegerichtung
20. In Fig. 2c ist das Distanzelement 2 derart in der Werkzeug Schulter 11 positioniert, dass der zumindest eine Rollkörper 25 zumindest teilweise die Werkzeugschulteroberseite überra gen kann. Analog dazu ist in Fig. 2d die Anordnung eines Distanzelements 2 schematisch an gedeutet, wobei das Distanzelement 2 mittels eines Distanzelementgehäuses 30 in Querrich tung 21 seitlich an der Werkzeugschulter 11 befestigt ist. In Fig. 2e ist ein Ausführungsbei spiel gezeigt, wobei das Distanzelement 2 einen Biegestab 31 umfasst und innerhalb des Werkzeugkopfs 9 derart aufgenommen ist, dass wiederum ein Rollkörper 25 zumindest teil weise die Werkzeugschulteroberseite 12 überragen kann.
Die in Fig. 2a bis f schematisch dargestellten Anordnungen sind miteinander kombinierbar oder auch einzeln verwendbar.
In den Fig. 3a und 3b sowie Fig. 4 sind Beispiele von Distanzelementen 2 gezeigt, bei denen der zumindest eine Rollkörper 25 in einer Rollkörperaufnahme 27 angeordnet ist. Die Auf bringung der Vorspannkraft 24 kann direkt zwischen dem Werkzeugkörper 3 und der Rollkör peraufnahme 27 durch zum Beispiel ein oder mehrere Federelemente ausgebildet sein. Die Federelemente sind beispielhaft als Schraubenfedem dargestellt, obwohl auch Teller-, Blattfe dern und dergleichen für die Ausführung der Erfindung geeignet sein können. Auf eine Dar stellung dieser direkten Abstützung der Rollkörperaufnahme 27 am Werkzeugkörper 3 wird verzichtet, da eine derartige Ausführungsform für den Fachmann einfach vorstellbar ist. Im Folgenden wird auf die Beschreibung einer Verstellvorrichtung 26 zur einstellbaren Höhe der Vorspannkraft 24 näher eingegangen.
Wie in Fig. 3a ersichtlich, ist der Rollkörper 25 in der Rollkörperaufnahme 27 rotierbar ange ordnet. Die Aufbringung der Stützkraft 23 erfolgt durch Übertragung der Vorspannkraft 24 auf die Rollkörperaufnahme 27. Die Rollkörperaufnahme 27 kann zumindest ein Begren zungselement 28 aufweisen. Die als Schrauben dargestellten Befestigungsmittel 29 sind mit dem Werkzeugkörper 3 bzw. Werkzeugschaft 4 verbunden. Das Begrenzungselement 28 kann eine Ausnehmung oder Nut aufweisen, welche eine begrenzte Auslenkung der Rollkörperauf nahme 27 bzw. des Distanzelements 2 in Richtung der Vorspannkraft 24 ermöglicht. Das Be festigungsmittel 29 dient somit einerseits als Anschlag in Querrichtung 21 und überragt in Längs- und/oder Querrichtung 22, 21 zumindest Teile des Begrenzungselements 28, wodurch ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Distanzelements 2 verhindert werden kann. Weiters ist aus Fig. 3a eine Verstellvorrichtung 26 ersichtlich. Die dargestellte Ausführungsform der Ver stellvorrichtung 26 umfasst zumindest ein Federelement zur Aufbringung der Vorspannkraft 24, welches aus z.B. zwei Schraubenfedem und einer abstützenden Gegenplatte gebildet ist. Weiters kann der Federweg des Federelements durch zum Beispiel eine Verstellschraube 47 oder dergleichen eingestellt werden. Eine derartige Verstellschraube 47 kann im Werkzeug körper 3 bzw. dem Werkzeug schaft 4 drehbar gelagert sein und zur einfachen Verstellung der Gegenplatte, und somit des Federwegs, ausgebildet. Vorteilhafterweise ist die Verstellvorrich tung 26 innerhalb des Werkzeugschafts 4 derart angeordnet, dass keine Komponente über die Werkzeugschaftoberfläche 7 hervortritt.
Unter Einbezug der Beschreibung von Fig. 2 und Fig. 3a, ist in Fig. 3b ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel schematisch dargestellt, wobei das Distanzelement 2 zwei in Längsrichtung 22 nebeneinander angeordnete Rollkörper 25 aufweist. Auf eine Wiederholung der Funktions weise wird, insbesondere unter Bezugnahme auf die Beschreibung der Fig. 3a, verzichtet.
In Fig. 4 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform eines Distanzelements 2 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in den vorangegangen Fig. 1 bis 3 verwendet werden. Die Funktionsweise zur Aufbringung der Stützkraft 23 unter Ausübung einer vorgebbaren Vorspannkraft 24 auf den Rollkörper 25 er folgt analog zur Beschreibung von Fig. 3a bzw. 3b. In Fig. 4a ist ein Distanzelement 2 ge zeigt, welches in einem Distanzelementgehäuse 30 angeordnet ist. Das Distanzelementge häuse 30 dient zur Aufnahme der Rollkörperaufnahme 27 des zumindest einen Begrenzungs elements 28 sowie zur Abstützung der Ver Stellvorrichtung 26 gegenüber der Rollkörperauf nahme 27. Hierdurch werden die Rollkörperaufnahme 27 und die Ver Stellvorrichtung 26 ge gen Verschmutzung und/oder mechanische Einwirkung von außen geschützt. In der gewähl ten Darstellung sind zwei Begrenzungselemente 28 in der Rollkörperaufnahme 27 als teil weise Ausnehmungen ausgebildet. Das Distanzelementgehäuse 30 weist dafür formkomple mentäre Durchtrittsöffnungen auf, welche in der Schnittdarstellung nicht ersichtlich sind, je doch eine Installation der Befestigungsmittel 29 von außen ermöglichen. Die Befestigungs mittel 29 ermöglichen wiederum eine begrenzte Auslenkung der Rollkörperaufnahme 27 in Richtung der Vorspannkraft 24. Diese Anordnung ist besonders platzsparend. Ebenso ist die Ver Stellvorrichtung 26 bzw. die Verstellschraube 47 sehr einfach von außen zu erreichen. Die dargestellten Ausführungsbeispiele des Distanzelements 2 der Fig. 3a, 3b und Fig. 4 kön nen in Zusammenschau mit Fig. 2 auch anders an oder zumindest teilweise innerhalb des Werkzeugkörpers 3 angeordnet sein. Auf eine detaillierte Beschreibung alternativer Positio nierungen und/oder Kombinationen derartiger Distanzelemente 2 ist für den Fachmann klar ersichtlich und wird deshalb nicht näher erläutert.
In Fig. 5 sind schematisch Ausführungsbeispiele gezeigt, wobei das Distanzelement 2 als Bie gestab 31 derart ausgebildet ist, dass der zumindest eine Rollkörper 25 an einem freien Ende 32 angeordnet ist und ein festes Ende 33 normal und/oder in Biegerichtung 20 im Werkzeug kopf 9 befestigt ist.
In Fig. 5a ist der Biegestab 31 mit einem Gewindeabschnitt 34 im Werkzeugkopf 9 ver schraubt. Es ist ebenso denkbar, dass der Biegestab 31 an seinem festen Ende 33 außerhalb des Werkzeugkopfes 9 befestigt ist. Wie in Fig. 5a ersichtlich, wird der Biegestab 31 bei der Aufnahme des Biegewerkzeugs 1 in der Werkzeugaufnahme 14 in Biegerichtung 20 ausge lenkt, wie durch einen Bewegungspfeil schematisch angedeutet. Die Steifigkeit des Bie gestabs 31 wird durch das Material sowie den Durchmesser und/oder die Biegelänge 36 des Biegestabs 31 einstellbar. Beim Kontaktieren des Rollkörpers 25 mit der Unterseite 19 der Werkzeugaufnahme 14 wird der Biegestab 31 gebogen, wodurch die Vorspannkraft 24 auf den Rollkörper 25 aufgebracht wird. Um eine begrenzte Auslenkung des freien Endes 32 des Biegestabs 31 zu ermöglichen, ist im Werkzeugkörper 3 eine Aufnahmeöffnung 46 vorgese hen. In einer derartigen Ausführungsform ist der Rollkörper 25 somit in Biegerichtung 20 und/oder Längsrichtung 22 zumindest teilweise beweglich gelagert.
Eine weitere Möglichkeit zur Ausführung eines Distanzelements 2 als Biegestab 31 ist in Fig. 5b schematisch dargestellt. In der gezeigten Darstellung ist eine Verstellvorrichtung 26 ange deutet. Die zu einem Biegestab 31 korrespondierende Verstellvorrichtung 26 kann eine von außen zugängliche Verstellschraube 47 umfassen, welche zur Einstellung des Abstützabstands
42 zwischen dem Gewindeabschnitt 34 und einem Quer zur Biegerichtung 20 beweglich gela gerten Abstützelement 43 ausgebildet ist. Auf diese Weise wird die zur Verfügung stehende Biegelänge 36 mittels der Verstellvorrichtung 26 einstellbar, wodurch die Vorspannkraft 24 bzw. Stützkraft 23 einstellbar wird. Ferner ist aus Fig. 5b ersichtlich, dass das Abstützelement
43 den Biegeabschnitt 35 zur Ausbildung eines Zwei-Punkt- Auflagers abstützt. Bevorzugt ist das Abstützelement 43 als Hülse ausgebildet, welche den Biegestab 31 an einem Teil des Bie geabschnitts 35 zumindest teilweise ummantelt.
Des Weiteren kann aus Fig. 5b ein weiteres Ausführungsbeispiel ersehen werden, worin der Biegestab 31 als taillierter Biegestab 31 ausgebildet ist. Hierbei ist der Biegeabschnitt 35 als ein erster Taillenabschnitt 38 und der Rollkörperab schnitt 37 als ein zweiter Taillenabschnitt 39 angedeutet. Zumindest ein Taillenabschnittsdurchmesser 40 des ersten und/oder zweiten Taillenabschnitts 38, 39 ist dabei kleiner als ein Gewindeabschnittsdurchmesser 41 ausgebil det. Analog zur Beschreibung von Fig. 5a kann die Steifigkeit des taillierten Biegestabs 31 durch die lokalen Durchmesser und/oder Material etc. des Biegestabs 31 relativ einfach einge stellt werden.
Aus den Fig. 1 bis 5 sind weiters die Ausbildung zumindest eines Bewegungsmittels 8 er sichtlich, welches zumindest einseitig am Werkzeugschaft 4 relativ zu einer jeweiligen Werk zeugschaftoberfläche 7 hervorragend ausgebildet ist. Derartige Bewegungsmittel 8 dienen zur Aufnahme in einer Nut 16 der Werkzeugaufnahme 14 und ermöglichen eine Bewegung des Biegewerkzeugs 1 in Längsrichtung 22. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, zumin dest zwei Bewegungsmittel 8 in Längsrichtung 22 nebeneinander als Gleitelement 44 bzw. Rollelement 45 auszubilden. Ein derartiges Gleitelement 44 ist bevorzugt als längserstreckter Gleitkörper mit dem Werkzeugschaft 4 verbunden und zumindest auf der Seite des Biege werkzeugs angeordnet, an welcher der Werkzeugschwerpunkt 10 gelagert ist. Analog dazu kann das zumindest eine Bewegungsmittel 8 als Rollelement 45 ausgeführt sein. Schemati sche Darstellungen hierfür sind aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich.
In einer weiteren Ausführungsform sind zumindest zwei Bewegungsmittel 8 in Querrichtung 21 an gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugschafts 4 ausgebildet, wie aus der Zusammen schau und Diskussionen der Fig. 1 bis 5 leicht herleitbar ist.
In einer besonderen Ausführungsform kann das Bewegungsmittel 8 bzw. Gleitelement 44 auch als integraler Fortsatz des Werkzeugschaftes 4 ausgebildet und somit einteilig mit dem Werkzeugschaft 4 hergestellt sein. Derartige Bewegungsmittel können bevorzugt in Längs richtung 22 eine größere Erstreckung als in Biegerichtung 20 aufweisen, wodurch ein guter Lastabtrag erzielt werden kann. Ein als Fortsatz des Werkzeugschaftes 4 ausgebildetes Bewe gungsmittel 8 wird bevorzugt mit einer nicht dargestellten Oberflächenschicht mit einem niedrigen Reibkoeffizienten versehen.
In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungs form eines gekröpften Biegewerkzeuges 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in den vorangegangen Fig. 1 bis 5 verwendet werden. Vorhergehende Be schreibungsteile sind dabei auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen übertragbar. Dieses Biegewerkzeug 1 umfasst aufgrund seiner relativ großen Fängserstreckung insgesamt drei voneinander beabstandete Bewegungsmittel 8, welche am bzw. im Werkzeugschaft 4 gehal tert sind. Jedes dieser Bewegungsmittel 8 weist je einen Rollstift 48 auf, welcher vorzugs weise einteilig ausgebildet ist und den Werkzeugschaft 4 in Querrichtung 21 via eine Aufnah mebohrung 50 durchsetzt. Diese Bohrung 50 ist dabei durchgängig zylindrisch ausgeführt und damit einfach herstellbar. Der Rollstift 48 ist durch wenigstens ein Drehlagerungselement 49, vorzugsweise durch zwei axial voneinander beabstandete Drehlagerungselemente 49, relativ zum Werkzeugschaft 4 frei drehbar gelagert. Das wenigstens eine Drehlagerungselement 49 ist bevorzugt durch ein Gleitlagerelement 51 gebildet, kann alternativ dazu aber auch durch ein Wälzlagerelement, insbesondere durch ein Zylinderrollenlager oder Nadellager gebildet sein. Die vorzugsweise paarweise ausgeführten Drehlagerungselemente 49 können in die Auf nahmebohrung 50 eingepresst und/oder eingeklebt sein. Ein zwischen einem solchen Paar aus Drehlagerungselementen 49 angeordneter Halteflansch 48‘ am Rollstift 48 kann dabei in vor teilhafter Weise als axiale Verschiebesicherung für den drehbar gelagerten Rollstift 48 fungie ren.
Die einander gegenüberliegenden Endabschnitte 52, 53 des Rollstifts 48 ragen gegenüber den Werkzeugschaftoberflächen 7 jeweils vor und können so in Nuten 16 (Fig. 1) des Aufnah meschachtes 15 einer Werkzeugaufnahme 14 abrollen, wenn das Biegewerkzeug 1 in der Werkzeugaufnahme 14 lastabtragend aufgenommen, darin aber nicht festgeklemmt ist, son dern in Fängsrichtung 22 verschiebbar gehaltert ist. Erst durch eine bedarfsweise Aktivierung einer an sich bekannten Klemmvorrichtung an bzw. in der Werkzeugaufnahme 14 (Fig. 1) wird das zumindest eine Biegewerkzeug 1 positionsfest gehaltert bzw. festgeklemmt und in der Regel mit seiner zumindest einen Werkzeugschulteroberseite 12 gegen die zumindest ein- seitig ausgebildete Unterseite 19 der Werkzeugaufnahme 14 gedrängt. Eine solche Klemm vorrichtung kann - wie an sich bekannt - eine Mehrzahl von paarweise bzw. gegenüberlie gend angeordneten, keilförmig zulaufenden Klemmkolben umfassen, welche mit den im Querschnitt keil- bzw. trapezförmig ausgestalteten Klemmnuten 6 am Werkzeug schaft 4 inter agieren können.
Vorzugsweise im Bereich der Längsenden des Biegewerkzeuges 1 - auf die Längsrichtung 22 bezogen - ist jeweils ein Distanzelement 2 ausgebildet. Diese Distanzelemente 2 sind entspre chend der Ausführungsform gemäß Lig. 5a oder Lig. 5b ausgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die jeweiligen Bezugszeichen und auf die vorangegangen Beschrei bungsteile verwiesen.
In den Lig. 8 und 9 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungs form eines gekröpften Biegewerkzeuges 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in den vorangegangen Lig. 1 bis 7 verwendet werden. Vorhergehende Be schreibungsteile sind dabei auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen übertragbar. Hierbei sind zwei in Längsrichtung 22 voneinander beabstandete Distanzelemente 2 vorgesehen, wel che an einer der beiden Werkzeugschultem 11 bzw. in einer der beiden Werkzeugschulter oberseiten 12 ausgebildet sind. Jedes Distanzelement 2 weist eine block- oder leistenförmige Rollkörperaufnahme 27 für den darauf gehalterten Rollkörper 25 auf. Der Rollkörper 25 ist dabei zylindrisch bzw. walzenförmig ausgeführt und unmittelbar in der Rollkörperaufnahme 27 drehbar gelagert. Der Rollkörper 25 kann somit auch als Wälzkörper 54 bezeichnet wer den.
Der Wälzkörper 54, welcher vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl gebildet ist, ist in eine Aufnahmebohrung 55 drehbeweglich eingesetzt, welche in der Rollkörperaufnahme 27 ausgebildet ist. Eine Dreh- bzw. Längsachse 56 des Wälzkörpers 54 verläuft dabei in Qu errichtung 21 zum Biegewerkzeug 1. Ein Teilabschnitt der Mantelfläche des zylindrischen Wälzkörpers 54 ragt dabei gegenüber einer äußeren Oberfläche 57 der Rollkörperaufnahme 27 vor. Dies wird durch geeignete Positionierung der Längsachse 56 der Bohrung 55 relativ zur Rollkörperaufnahme 27 bewerkstelligt. Eine axiale Länge des Wälzkörpers 54 beträgt vorzugsweise ein Mehrfaches seines Durchmessers. Die Rollkörperaufnahme 27 ist teilweise bzw. abschnittsweise innerhalb einer Ausnehmung 58 angeordnet, welche Ausnehmung 58 in der zumindest einen Werkzeug Schulter 11 ausge bildet ist, oder in der zumindest einen Werkzeugschaftoberfläche 7 aufgenommen ist. Die Rollkörperaufnahme 27 ist dabei mittels Wandflächen der Ausnehmung 58 relativbeweglich gehaltert, insbesondere unter Einwirkung der Vorspannkraft 24 federelastisch nachgiebig ge lagert. Vorzugsweise liegt eine federbelastete Gleitbeweglichkeit zwischen der Rollkörperauf nahme 27 und der Ausnehmung 58 vor. Das entsprechende Distanzelement 2 ist somit zumin dest teilweise, insbesondere zum überwiegenden Teil in der Werkzeugschulter 11 integriert, wodurch eine robuste und zugleich kostenoptimierte Ausführung geschaffen ist.
Der zylindrische Wälzkörper 54 ist vorzugsweise aus Metall gebildet, während die Rollkör peraufnahme 27 aus einem davon unterschiedlichen Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff, gebildet sein kann. Gegebenenfalls kann die block- oder leistenförmige Rollkörperaufnahme 27 auch aus einem metallischen Gleitlagerwerkstoff, insbesondere mit Messing- Anteilen, ge bildet sein.
Um bei manuellen und/oder automatisierten Verschiebungen des Biegewerkzeuges 1 uner wünschte Verklemmungen bzw. Verkantungen des Distanzelementes 2 und in weitere Folge des Biegewerkzeuges 1 verstärkt hintan zu halten, kann auch vorgesehen sein, dass die Roll körperaufnahme 27 in wenigstens einem ihrer distalen Endabschnitte eine Anlaufschräge 59 oder zumindest in deren Mittelabschnitt eine bombierte Oberfläche 57 aufweist. Die Endab schnitte der Rollkörperaufnahme 27 beziehen sich dabei auf die Längsrichtung 22 des Biege werkzeuges 1 bzw. der damit ausgestatteten Biegemaschine.
Die vom Distanzelement 2 ausübbare, federelastisch nachgiebige Stützkraft 23 des Biege werkzeuges 1 wird durch die auf die Rollkörperaufnahme 27 einwirkende Vorspannkraft 24 bereitgestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist die auf die Rollkörperaufnahme 27 und den wenigstens einen Rollkörper 25 einwirkende Vorspannkraft 24 durch genau zwei, o- der durch zumindest zwei in Längsrichtung 22 voneinander distanzierte, an der Rollkör peraufnahme 27 abgestützte Federelemente 60, 61 bereitgestellt. Vorzugsweise wirken diese Federelemente 60, 61, welche als Schraubenfedern ausgeführt sein können, auf die Endab schnitte der Rollkörperaufnahme 27 ein. Der Wälzkörper 54 ist hierbei im Bereich der Längs mitte der Rollkörperaufnahme 27 angeordnet, also in einem Abschnitt zwischen den beiden Federelementen 60, 61 positioniert. Dadurch sind mechanisch stabile Zustände für das Distan zelement 2, insbesondere für die block- bzw. leistenartig ausgebildete, federelastisch nachgie big gelagerte Rollkörperaufnahme 27 erzielbar.
Alternativ zur Ausführungsform nach Fig. 9 ist es auch möglich, an der Rollkörperaufnahme 27 zwei drehbar gelagerte Wälzkörper 54 vorzusehen, wie dies in Fig. 10 beispielhaft veran schaulicht ist. Die beiden zylindrischen Wälzkörper 54 sind dabei jeweils im Bereich der Längsenden der Rollkörperaufnahme 27 angeordnet, während in dessen mittleren Abschnitt das Begrenzungselement 28 positioniert ist. Insbesondere ist hierbei lediglich ein einziges Be festigungsmittel 29 vorgesehen, mit welchem das Distanzelement 2 bzw. dessen Rollkör peraufnahme 27 unverlierbar am Biegewerkzeug 1 befestigt bzw. befestigbar ist. Dieses Be festigungsmittel 29, insbesondere eine einzelne Schraube, ist dabei ausgehend von der Werk zeugschulteroberseite 12 in eine zentrale Bohrung in der Rollkörperaufnahme 27 einsetzbar, wodurch eine rasche und einfache Montage bzw. Wartung dieses Distanzelementes 2 erziel bar ist.
Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, kann der zumindest eine Rollkörper 25 eine in Bezug auf metallische Oberflächen reibungserhöhende Abroll-Mantelfläche 62, insbesondere aus ei nem Kunststoff, vorzugsweise aus einem elastomeren Kunststoff, aufweisen. Der Rollkörper 25 kann dabei an seiner Abrollfläche entsprechend beschichtet sein, oder zu einem überwie genden Teil aus einen entsprechenden Kunststoff gebildet sein. Dies kann insbesondere bei der Ausführung des Distanzelementes 2 in Kombination mit einem freikragend gelagerten Biegestab 31 zweckmäßig sein.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rung s Varianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10. Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.
B e z u g s z e i c h e n a u f s t e l l u n g Biegewerkzeug 31 Biegestab
Distanzelement 32 freies Ende
Werkzeugkörper 33 festes Ende
Werkzeugschaft 34 Gewindeabschnitt
Oberseite des Werkzeugschafts 35 Biegeabschnitt
Klemmnut 36 Biegelänge
Werkzeugschaftoberfläche 37 Rollkörperab schnitt
Bewegungsmittel 38 erster Taillenabschnitt
Werkzeugkopf 39 zweiter Taillenabschnitt Werkzeugschwerpunkt 40 Taillenabschnittsdurchmesser Werkzeug Schulter 41 Gewindeabschnittsdurchmesser Werkzeug schulteroberseite 42 Abstützabstand
Kippmoment 43 Abstützelement
Werkzeugaufnahme 44 Gleitelement
Aufnahmeschacht 45 Rollelement
Nut 46 Aufnahmeöffnung
Symmetrieebene 47 Verstellschraube
Innenseite des Aufnahmeschachts 48 Rollstift
Unterseite der Werkzeugaufnahme 48‘ Halteflansch
Biegerichtung 49 Drehlagerungselement Querrichtung 50 Aufnahmebohrung
Längsrichtung 51 Gleitlagerelement
Stützkraft 52 Endabschnitt
Vorspannkraft 53 Endabschnitt
Rollkörper 54 zylindrischer Wälzkörper Verstellvorrichtung 55 Bohrung
Rollkörperaufnahme 56 Längsachse
Begrenzungselement 57 Oberfläche
Befestigungsmittel 58 Ausnehmung
Distanzelementgehäuse 59 Anlauf schräge Federelement Federelement Abroll-Mantelfläche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) für eine Biegemaschine, insbesondere Gesenkbie- gemaschine, umfassend,
- einen Werkzeugkörper (3), welcher zumindest einen Werkzeugschaft (4) zur zumindest teil weisen Aufnahme des Biegewerkzeugs (1) in einer Biegerichtung (20) in einem dafür vorge sehenen Aufnahmeschacht (15) einen am Werkzeugschaft (4) in Biegerichtung (20) anschlie ßenden Werkzeugkopf (9) aufweist, welcher einen Werkzeugschwerpunkt (10) außerhalb ei ner vertikalen Symmetrieebene (17) des Aufnahmeschachts (15) aufweist und in eine Quer richtung (21) zumindest einseitig eine Werkzeugschulter (11) aufweist,
- und zumindest ein am Werkzeugschaft (4) zur Bewegung des Biege Werkzeugs (1) in Längs richtung (22) der Biegemaschine zur Aufnahme in einer Nut (16) vorgesehenes Bewegungs mittel (8), welches zumindest einseitig am Werkzeugschaft (4) relativ zu einer jeweiligen Werkzeugschaftoberfläche (7) hervorragend ausgebildet ist,
- und zumindest ein Distanzelement, zur Aufbringung einer, einem durch Abweichung des Werkzeugschwerpunkts (10) von der Symmetrieebene (17) in Querrichtung (21) bewirkten Kippmoment (13), entgegenwirkenden Stützkraft (23) auf zumindest eine Oberfläche (18, 19) der Werkzeugaufnahme (14),
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine Distanzelement (2), zumindest einen mit einer Vorspannkraft (24) gela gerten Rollkörper (25) umfasst, welcher an oder zumindest teilweise innerhalb des Werkzeug körpers (3) zumindest in Richtung der Vorspannkraft (24) beweglich gelagert ist und zumin dest teilweise relativ zu einer, bevorzugt den zumindest einen Rollkörper (25) benachbarten, Oberfläche des Werkzeugkörpers (3) hervorragend angeordnet ist.
2. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rollkörper (25) zur Aufbringung der Stützkraft (23), normal zur Biegerich tung (20) bzw. Querrichtung (21) auf eine Innenseite (18) des Aufnahmeschachts (15) und/o der in Biegerichtung (20) auf eine Unterseite (19) der Werkzeugaufnahme (14), an und/oder zumindest teilweise im Werkzeugkörper (3) angeordnet ist.
3. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Distanzelement (2) eine Ver Stellvorrichtung
(26) zur Einstellung der Höhe der Vorspannkraft (24) aufweist.
4. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (2) zumindest zwei Rollkörper (25) um fasst, welche vorzugsweise nebeneinander in einer Rollkörperaufnahme (27) angeordnet sind.
5. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Distanzelement (2) eine Rollkörperauf nahme (27) und zumindest ein Begrenzungselement (28) umfasst, welches Begrenzungsele ment (28) zur Begrenzung einer Auslenkung der Rollkörperaufnahme (27) bzw. des Rollkör pers (25) mittels zumindest eines Befestigungsmittel (29) mit dem Werkzeugkörper (3) in Richtung der Vorspannkraft (24) beweglich verbunden ausgebildet ist.
6. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Distanzelement (2) in einem Distanzele mentgehäuse (30) angeordnet ist, welches zumindest zur Aufnahme der Rollkörperaufnahme
(27) und des zumindest einen Begrenzungselements (28), sowie zur Abstützung der Verstell vorrichtung (26) gegenüber der Rollkörperaufnahme (27) ausgebildet ist.
7. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Distanzelement (2) außen am Werkzeugkopf (9) zur Abstützung des Bie gewerkzeugs (1) an der Unterseite (19) der Werkzeugaufnahme (14) angeordnet ist.
8. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch ge kennzeichnet, dass das Distanzelement (2) als Biegestab (31) derart ausgebildet ist, dass der zumindest eine Rollkörper (25) an einem freien Ende (32) des Biegestabes (31) angeordnet ist und ein festes Ende (33) des Biegestabes (31) normal zur Biegerichtung (20) und/oder in Bie gerichtung (20) im Werkzeugkörper (3), bevorzugt Werkzeugkopf (9), befestigt ist.
9. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rollkörper (25) zumindest teilweise gegenüber einer Werkzeug schulterober- seite (12) hervorragend angeordnet ist und der Rollkörper (25) zur Aufbringung der Stützkraft (23) in Biegerichtung (20) gegenüber der Werkzeugaufnahme (14) mit dem festen Ende (33) des Biegestabes (31) normal zur Biegerichtung (20) im Werkzeugkopf (9) befestigt ist.
10. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 dadurch ge kennzeichnet, dass der Biegestab (31) zumindest einen Gewindeabschnitt (34) zur Aufnahme des Biegestabs (31) im Werkzeugkopf (9) und/oder Werkzeug schaft (4), einen Biegeabschnitt (35) mit einer vorgebbaren Biegelänge (36), sowie einen Rollkörperabschnitt (37) umfasst, und die Ver Stellvorrichtung (26) zur Einstellung der Vorspannkraft (24) durch Verstellung ei nes vorgebbaren Abstützabstandes (42) zwischen Gewindeabschnitt (34) und Rollkörperab schnitt (37), den Biegeabschnitt (35) zumindest teilweise abstützend angeordnet ist.
11. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch ge kennzeichnet, dass der Biegestab (31) als taillierter Biegestab (31) ausgebildet ist, wobei der Biegeabschnitt (35) als ein erster Taillenabschnitt (38) und der Rollkörperabschnitt (37) als ein zweiter Taillenabschnitt (39) ausgebildet ist und zumindest ein Taillenabschnittsdurch messer (40) des ersten und/oder zweiten Taillenabschnitts (38, 39) kleiner ist als ein Gewin deabschnittsdurchmesser (41) ausgebildet ist.
12. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11 dadurch ge kennzeichnet, dass die Ver Stellvorrichtung (26) zur Verstellung eines vorgebbaren Abstützab standes (42) ein, den Biegeabschnitt (35) zumindest teilweise ummantelnd ausgebildetes, be vorzugt hülsenförmiges Abstützelement (43) umfasst.
13. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bewegungsmittel (8) in Längsrichtung (22) ne beneinander als Gleitelement (44) oder bevorzugt als Rollelement (45) ausgebildet sind.
14. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bewegungsmittel (8) in Querrichtung (21) an gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugschafts (4), bevorzugt symmetrisch gegenüberlie gend, ausgebildet sind.
15. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bewegungsmittel (8) einteilig mit dem Werkzeugschaft (4) als Fortsatz ausgebildet ist.
16. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, dass das zumindest eine Bewegungsmittel (8) einen Rollstift (48) umfasst, wel cher Rollstift (48) mittels wenigstens einem Drehlagerungselement (49) innerhalb des Werk zeugschaftes (4) relativ zum Werkzeugkörper (3) drehbar gelagert ist.
17. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Drehlagerungselement (49) durch zumindest ein in einer Aufnahmeboh rung (50) des Werkzeugschaftes (4) gehaltertes Gleitlagerelement (51) oder Wälzlagerelement gebildet ist.
18. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeich net, dass der wenigstens eine Rollstift (48) einteilig ausgebildet ist und dabei den Werkzeug schaft (4) unter Zwischenschaltung des wenigstens einen Drehlagerungselements (49) derart durchsetzt, dass seine einander gegenüberliegenden Endabschnitte (52, 53) relativ zu den ei nander gegenüberliegenden Werkzeugschaftoberflächen (7) jeweils vorragen.
19. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Distanzelement (2) eine Rollkörperauf nahme (27) umfasst, in welcher Rollkörperaufnahme (27) zumindest ein als zylindrischer Wälzkörper (54) ausgebildeter Rollkörper (25) drehbar gelagert ist.
20. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine zylindrische Wälzkörper (54) in zumindest einer in der Rollkörperauf nahme (27) ausgebildeten Bohrung (55) gehaltert ist, wobei eine Längsachse (56) der zumin dest einen Bohrung (55) derart positioniert ist, dass ein Teilabschnitt der Mantelfläche des zy lindrischen Wälzkörpers (54) gegenüber einer äußeren Oberfläche (57) der Rollkörperauf nahme (27) vorragt.
21. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeich net, dass die Rollkörperaufnahme (27) abschnittsweise innerhalb einer Ausnehmung (58) in der zumindest einen Werkzeugschulter (11) oder der zumindest einen Werkzeug schaftoberflä- che (7) aufgenommen ist und relativ zu dieser Ausnehmung (58) unter Aufbringung der Vor spannkraft (24) federelastisch nachgiebig gelagert ist.
22. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch ge kennzeichnet, dass die Rollkörperaufnahme (27) in wenigstens einem ihrer auf die Längsrich tung (22) bezogenen Endabschnitte eine Anlaufschräge (59) oder zumindest in deren Mittel abschnitt eine bombierte Oberfläche (57) aufweist.
23. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, dass der zumindest eine zylindrische Wälzkörper (54) aus Metall gebildet ist und die Rollkörperaufnahme (27) aus einem davon unterschiedlichen Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff, gebildet ist.
24. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Rollkörperaufnahme (27) und den wenigstens einen Rollkörper (25) einwirkende Vorspannkraft (24) durch zumindest zwei in Längsrichtung (22) voneinander distanzierte, auf die Rollkörperaufnahme (27) einwirkende Federelemente (60, 61) bereitgestellt ist.
25. Gekröpftes Biegewerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rollkörper (25) eine in Bezug auf metalli sche Oberflächen reibungserhöhende Abroll-Mantelfläche (62), insbesondere aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem elastomeren Kunststoff, aufweist.
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