DE102019105426A1

DE102019105426A1 - Biegezentrum mit vereinfachtem werkzeugwechsler

Info

Publication number: DE102019105426A1
Application number: DE102019105426.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Hochauer; Gottfried Pöchacker
Original assignee: Wittur Holding GmbH
Current assignee: Wittur Holding GmbH
Priority date: 2019-03-04
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2020-09-10

Abstract

Biegezentrum (1) mit einer Schwenk- oder Gesenkbiegemaschine (2) mit einem Widerlager (3), das eine Biegematrize (4) trägt oder mit einer schwenkbaren Biegewange zusammenwirkt, und einem gegen das Widerlager (3) zustellbaren Joch (5), das einen Biegestempel (6) trägt, der aus mehreren an dem Joch (5) in einer Flucht angebrachten Stempelelementen (6a) besteht und einen speziellen Wechselmechanismus für die Stempelelemente des Jochs ausbildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Biegezentrum nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen Werkzeugwechsler für ein solches Biegezentrum und ein Verfahren zum Werkzeugwechsel hierfür.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft ein Biegezentrum in Gestalt einer Gesenkbiegemaschine oder einer Schwenkbiegemaschine.
Eine Gesenkbiegemaschine besitzt ein Gesenk, in das ein gegen das Gesenk verfahrbarer Biegestempel das zu biegende Teil hinein drückt. Hierdurch wird das zu biegende Detail plastisch verformt. Es erhält dadurch die gewünschte Form, jedenfalls dann, wenn man die elastische Rückfederrate korrekt berücksichtigt.
Der Biegestempel ist typischerweise an einem mit großer Kraft verfahrbaren, meist hydraulisch angetriebenen Joch befestigt. Die Biegematrize ist typischerweise an einem stationären Widerlager befestigt.
Jedenfalls dann, wenn das zu biegende Teil eine größere Breite als ca. 40 cm aufweist, entlang derer gebogen werden muss, bestehen der Biegestempel und die Biegematrize aus mehreren Segmenten. Die besagten Segmente sind, wenn sie ihre Arbeitsposition am Joch oder Widerlager einnehmen, in einer Flucht hintereinander angeordnet.
Eine Schwenkbiegemaschine arbeitet ähnlich. Sie besitzt ein Biegestempel, mit dem das zu biegende Teil gegen eine Unterlage gedrückt und dadurch festgesetzt wird. In unmittelbarer Nachbarschaft ist eine schwenkbare Biegewange angeordnet. Diese bearbeitet das zu biegende Bauteil, indem sie den zwischen dem Biegestempel und der Biegewange abstehenden Schenkel des zu biegenden Bauteils um den Biegestempel herumschwenkt und dabei die benötigte plastische Verformung herbeiführt.
Bei einer solchen Schwenkbiegemaschine ist der Biegestempel in ähnlicher Art und Weise gestaltet und befestigt, wie oben für die Gesenkbiegemaschine beschrieben.
In dem Moment, in dem ein anderes Teil gebogen werden soll, zum Beispiel weniger verrundet mit einem kleineren Biegeradius von 5 mm statt 15 mm oder zum Beispiel einem anderen Biegewinkel von 30° statt 90°, sind bei der Gesenkbiegemaschine der Biegestempel und eventuell auch die Biegematrize auszutauschen.
Bei einer Schwenkbiegemaschine muss in dieser Situation zumindest der Biegestempel ausgetauscht werden, da er hier den Biegeradius abbildet.
Der Austausch des Biegestempels kann bei solchen Maschinen manuell erfolgen.
Zu diesem Zweck werden die einzelnen Segmente des Biegestempels aus ihrer Arbeitsposition heraus von Hand ausgehängt und zum Werkzeugmagazin transportiert, um dort eingeordnet zu werden.
Alternativ ist es auch schon bekannt, die einzelnen Segmente händisch aus ihrer Arbeitsposition bis an die Stirnseite des sie haltenden Jochs zu verschieben und dann dort von Hand auszuhängen bzw. auszufädeln. Auch hierbei wird es notwendig, von dort aus die einzelnen Segmente des Biegestempels zum Werkzeugmagazin zu bringen und dort einzuordnen.
Insbesondere dann, wenn relativ dickwandige Bauteile unter Aufwendung hoher Biegekräfte gebogen werden sollen, werden die einzelnen Segmente des Biegestempels groß und schwer. Man kann sich also leicht vorstellen, dass ein solcher händischer Werkzeugwechsel Zeit kostet und unter Umständen für den Maschinenbediener körperlich sehr beschwerlich ist. Hinzu kommt die Unfallgefahr, die durch die Handhabung der schweren und völlig von der Biegemaschine abgebauten Segmente des Biegestempels entsteht.
Als Alternative sind Robotersysteme in Gebrauch.
Der Roboter greift sich nacheinander die einzelnen Segmente des Biegestempels. Er hebt sie an, hängt sie aus ihrer Arbeitsposition heraus aus und bringt sie zum Werkzeugmagazin. Dort ordnet er sie ein.
Solche Robotersysteme sind zeitsparend und bequem. Sie verursachen aber erhebliche Kosten, die eine Größenordnung erreichen, die gegenüber den Kosten für die eigentliche Biegemaschine nicht mehr vernachlässigbar ist, sondern eine ähnliche Größenordnung erreicht. Zudem entsteht erheblicher Aufwand, weil der Arbeitsbereich des Roboters, den dieser beim Werkzeugwechsel durchfährt, gegenüber unbefugtem Zutritt abgesichert werden muss.
DIE AUFGABE DER ERFINDUNG
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Biegezentrum zu schaffen, das preisgünstiger als die bekannten Systeme ist, aber gleichwohl einen einfacheren und dabei sicheren Werkzeugwechsel ermöglicht.
DIE ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einem Biegezentrum mit einer Gesenk- oder Schwenkbiegemaschine mit einem Widerlager, das eine Biegematrize trägt oder mit einer schwenkbaren Biegewange zusammenwirkt.
Die entsprechende Biegemaschine besitzt ein gegen das Widerlager zustellbares Joch, das gelegentlich auch als „Pressenquerbalken“ bezeichnet wird. Dieses Joch trägt einen Biegestempel. Der Biegestempel besteht seinerseits aus mehreren an dem Joch in einer Flucht hintereinander angebrachten Stempelelementen.
Jedenfalls das Joch bildet eine sich über den vom Joch zur Verfügung gestellten maximalen Arbeitsbereich hinweg erstreckende Halteschiene aus. In diese Halteschiene können die Stempelelemente mit ihrem komplementären Schienenansatz von der Seite her eingeschoben bzw. „eingefädelt“ werden. Sodann können die Stempelelemente das Joch entlang bis in ihre Arbeitsposition am Joch geschoben werden. Der Ausbau erfolgt bei Bedarf in umgekehrter Reihenfolge.
Zu dem Biegezentrum, das die erfindungsgemäße Lösung darstellt, gehört ein Werkzeugmagazin. In diesem werden jedenfalls unterschiedliche Biegegeometrien abbildende Stempelelemente bevorratet gehalten. Gegebenenfalls werden in ihm auch entsprechende Matrizenelemente bevorratet gehalten.
Erfindungsgemäß besitzt das Werkzeugmagazin mehrere parallel zueinander angeordnete Magazinschienen. Auf einer Magazinschiene wird jeweils mindestens ein Stempelelement in einer definierten Position bevorratet gehalten. Die Magazinschiene hält das Stempelelement dabei so, dass es in einer Richtung parallel zur Biegemaschine hin und her verschiebbar ist. Wo einzelne Stempelelemente, in Richtung der Längsachse des Jochs gesehen, relativ schmal sind, können auch mehrere Stempelelemente hintereinander auf ein und derselben Magazinschiene gehalten sein. Das ist aber eher die Ausnahme und nicht bevorzugt, da die Organisation einfacher ist, wenn jeder Magazinschiene nur ein einziges Stempelelement zugeordnet wird.
Zusätzlich besitzt das Biegezentrum erfindungsgemäß eine aus einer Bereitschaftsposition in eine Arbeitsposition verfahrbare Transferbrücke. Die Bereitschaftsposition ist derart abseits von der Biegemaschine angeordnet, dass sich hier im Betrieb der benötigte Freiraum ergibt und keine Gefahr einer Kollision oder eines Einklemmens von Körperteilen oder Gegenständen zwischen der Transferbrücke und der Biegemaschine besteht.
In der Arbeitsposition kann die Gelegenheit genutzt werden, dass die Transferbrücke fluchtend zwischen dem Joch und dem Werkzeugmagazin positionierbar ist. Ihre Positionierung ist dann derart, dass ein oder mehrere Stempelelemente vorzugsweise von der sie im Werkzeugmagazin haltenden Magazinschiene über die Transferschiene hinweg bis in die Halteschiene des Jochs und von dort aus nötigenfalls in ihre Arbeitsposition am Joch geschoben werden können. Idealerweise sind die Gestaltung und die Positionierung bzw. Positionierbarkeit der Transferbrücke so gewählt, dass das Verschieben aus der Biegemaschine bis in die Ablageposition (und umgekehrt) in einem Zug erfolgen kann, ohne dass für diesen Arbeitsgang nochmals Schienen relativ zueinander ausgerichtet werden müssen. In anderen Fällen wird auf Grund der entsprechenden Gestaltung so verfahren, dass (beim Ausbau) mindestens ein Stempelelement aus der Halteschiene auf die mit ihr fluchtend ausrichtbare und in diesem Fall auch entsprechend ausgerichtete Transferschiene geschoben wird, bis es vollständig auf der Transferschiene ruht. Anschließend wird die Transferbrücke so gegenüber dem Werkzeugmagazin verfahren, dass die das Stempelelement tragende Transferschiene mit der Magazinschiene der gewählten Ablageposition fluchtet woraufhin das Stempelelement von der Transferschiene auf die Magazinschiene verschoben wird. Der Einbau erfolgt umgekehrt.
Auf diese Art und Weise entfällt erfindungsgemäß die Notwendigkeit, die einzelnen, zum Teil sehr schweren Stempelelemente heben zu müssen. Stattdessen müssen die Stempelelemente lediglich verschoben werden.
Ihr Verschieben erfolgt zunächst in dem von ihrer Führungsschiene am Joch vorgegebenen Rahmen.
Von dort aus gelangen sie, ohne dass die Notwendigkeit eines Anhebens besteht, auf die Transferschiene der Transferbrücke. Nun können sie direkt auf die Magazinschiene geschoben werden, wiederum ohne angehoben werden zu müssen.
Zu keinen Zeitpunkt verlieren die Stempelelemente ihre Schienenbindung. Das verringert die Unfallgefahr beim händischen Umrüsten der Biegemaschine erheblich, da ausgeschlossen ist, dass ein Stempelelement ungewollt zu Boden fällt.
Anders als ein Anheben und Ausheben oder Ausfädeln der einzelnen Stempelelemente von Hand, geht ein solches Verschieben sehr schnell vonstatten. Dies insbesondere dann, wenn das Joch der Biegemaschine, die Transferschiene und die Magazinschiene vollautomatisch so ausgerichtet werden, dass sie vollständig miteinander fluchten und dann das jeweilige Stempelelement ohne die Notwendigkeit eines Absetzens bis in das Magazin hinein verschoben werden kann.
Nachdem der Anlagenbediener erfindungsgemäß davon befreit wird, die einzelnen Stempelelemente heben zu müssen, hat das zugleich den Vorteil, dass die einzelnen Stempelelemente länger und damit schwerer gestaltet werden können. Auf diese Art und Weise lässt sich die Anzahl der beim Umrüsten der Maschine auszuwechselnden Stempelelemente verringern. Dadurch geht das Umrüsten, auch wenn es hier nicht vollautomatisch erfolgt, schneller vonstatten.
Der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Begriff der Schiene ist zunächst weit zu verstehen.
Unter einer Schiene im Sinne der Erfindung versteht man jede Führungskonfiguration, die ein definiertes Verschieben eines Stempelelements in zwei entgegengesetzte Richtungen parallel zur Längsachse des Jochs ermöglicht. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass die betreffende Schiene Bewegungen senkrecht zur Verschieberichtung vollständig verhindert. Vielmehr ist auch dann von einer Schiene die Rede, wenn etwas Spiel besteht. Ein solches Spiel kann etwa zweckmäßig sein, um das Stempelelement in seiner Schiene etwas anheben zu können, etwa um die Reibung zwischen Stempelelement und Schiene zu verringern oder gar zu beseitigen. Sodann gibt es auch Schienen, bei denen es trotz ihrer Führungsfunktion so ist, dass sich Stempelelemente durch eine bestimmte Bewegung aushängen lassen, ohne dass das Ende der Schiene erreicht sein muss, wo ausgefädelt werden kann.
BEVORZUGTE AUSGESTALTUNGSMÖGLICHKEITEN DER ERFINDUNG
Vorzugsweise ist das Werkzeugmagazin in Richtung senkrecht zur Jochlängsachse entlang einer Magazinführung verfahrbar. Die Magazinführung kann beispielsweise aus mehreren parallelen Führungsschienen bestehen, etwa solchen, die in den Hallenboden eingelassen sind. Idealerweise erfolgt das Verfahren motorgetrieben. Besonders günstig ist es, wenn eine numerisch gesteuerte Positionierung verwirklicht wird.
In einem solchen Werkzeugmagazin werden die einzelnen Stempelelemente, soweit sie auf unterschiedlichen Magazinschienen gehalten werden, parallel zueinander angeordnet aufbewahrt.
Um beispielsweise mehrere nebeneinander gelagerte Stempelelemente des gleichen benötigten Typs am Joch anzubringen, wird das Werkzeugmagazin schrittweise so verfahren, dass das unmittelbar zu entnehmende, noch im Magazin befindliche Stempelelement in einer Flucht mit der Transferschiene und der Schiene des Jochs zu liegen kommt.
Die Steuerung kann intelligent ausgeführt sein. Sie verfährt dann das Werkzeugmagazin nach Entnahme eines Stempelelements durch den Maschinenbediener wie folgt: In dem Zeitraum, den der Maschinenbediener benötigt, um das soeben entnommene Stempelelement bis zu seiner Arbeitsposition am Joch zu bringen und dort auszurichten, wird schon das nächste benötigte Stempelelement relativ zur Transferschiene korrekt ausgerichtet. Es kann dann sofort in das Joch eingeschoben werden - sobald der Maschinenbediener wieder das Werkzeugmagazin erreicht hat.
In manchen Fällen kann es besonders günstig sein, wenn die Besonders günstig ist es, wenn die Transferbrücke in Richtung senkrecht zur Jochachse entlang einer Brückenführung verfahrbar ist. Für viele Anwendungsfälle ist es besonders bevorzugt, wenn die Transferbrücke händisch verfahrbar ist. Zu diesem Zweck ist die Transferbrücke so gelagert, dass sie von Hand verschoben werden kann, meist ohne besonderen Kraftaufwand. Dies ist vorteilhaft da dann keine kostentreibenden Maßnahmen zur Gewährleistung eines Einklemmschutzes erforderlich sind. Für manch andere Anwendungsfälle wird die Transferbrücke motorisch angetrieben und idealerweise numerisch gesteuert positioniert. Auf diese Art und Weise kann die Transferbrücke, sobald sie nicht mehr benötigt wird, sehr einfach aus ihrer Arbeitsposition bzw. Transferposition in ihre Bereitschaftsposition verfahren werden. Idealerweise ist eine solche Bereitschaftsposition auf der Rückseite der Biegemaschine angeordnet, die von der Vorderseite der Biegemaschine abgewandt ist, auf der sich der Maschinenbediener regelmäßig aufhält.
Zweckmäßigerweise wird die Brückenführung von dem Werkzeugmagazin getragen. Auf diese Art und Weise kann die Transferbrücke zusammen mit dem Werkzeugmagazin aus der Arbeitsposition in die Bereitschaftsposition verfahren werden und die Transferbrücke ist trotzdem relativ zu dem Werkzeugmagazin verfahrbar.
Besonders günstig ist es, wenn die Biegemaschine an ihrem Joch oder an ihrem Widerlager eine sogenannte Rüstschiene trägt. Entlang dieser Rüstschiene kann ein Rüstwagen von der Transferbrücke ausgehend über den gesamten Arbeitsbereich des Jochs hin und her verfahren werden. Idealerweise ist der Rüstwagen mit einer Kupplung und meist auch mit einer Hebevorrichtung ausgestattet. Mit dieser Kupplung kann er derart an ein Stempelelement angekoppelt werden, dass er nach Betätigung der Hebevorrichtung das gesamte Gewicht oder einen wesentlichen Teil des Gewichts des Stempelelements aufnimmt und über seine vorzugsweise als Wälzlager gestalteten Lager an die Rüstschiene abgibt. Dadurch wird das Verschieben des Stempelelements entlang des Jochs kräftemäßig erleichtert. Das Stempelelement kann sozusagen das Joch entlang gerollt werden.
Auf diese Art und Weise wird die Arbeit für den Maschinenbediener beim Umrüsten leichter. Zudem erfährt die Führung entlang des Jochs nur einen geringeren Verschleiß, da beim Umrüsten nicht mehrere Stempelelemente über eine beträchtliche Strecke hinweg unter Überwindung erheblicher Gleitreibung das Joch entlang geschoben werden müssen.
Sofern die Biegemaschine eine Gesenkbiegemaschine ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Lösung nicht nur für die Stempelelemente zum Einsatz kommt, sondern auch für die Matrizenelemente.
Weitere Wirkungsweisen, Ausgestaltungsmöglichkeiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren.
Figurenliste

Die 1 zeigt einen Gesamtüberblick über das erfindungsgemäße Biegezentrum 1.
Die 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Biegezentrums 1 beim Transfer je eines Matrizenelements und eines Stempelelements von seiner Halteschiene 7 auf die Transferschiene(n) .
Die 3 zeigt das Werkzeugmagazin 14 von der Rückseite her gesehen und ein Teil der Biegemaschine 2.
Die 4 zeigt einen Ausschnitt, der die Transferbrücke 16 im leeren Zustand besonders gut erkennen lässt.
Die 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Biegezentrums 1 beim fortgeschrittenen Transfer je eines Matrizenelements und eines Stempelelements von den Transferschienen auf die Ablage im Werkzeugmagazin 14.
Die 6 zeigt ein Matrizenelement.
Die 7 zeigt ein Stempelelement.
Die 8 zeigt ein Beispiel dafür, wie die Hubvorrichtung angehoben werden kann.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Den besten Überblick über die Erfindung bietet die 1. Gut zu erkennen ist das Biegezentrum 1. Es besteht hier im Wesentlichen aus der Biegemaschine, die hier als Gesenkbiegemaschine 2 ausgeführt ist, und dem Werkzeugmagazin 14.
Ebenfalls gut zu erkennen ist das Widerlager 3 der Gesenkbiegemaschine 2, das hier mit einer Halteschiene 7 ausgerüstet ist. Weiterhin ist das Joch 5 zu erkennen. Gerade auch das Joch 5 ist an seiner Unterseite mit einer Halteschiene oder zumindest einer entsprechenden Haltenut ausgerüstet.
Das Joch 5 ist in Richtung des Pfeils P auf und ab verfahrbar, um einen Arbeitstakt auszuführen.
Es kann mit großer Kraft gegen das Widerlager 3 zugestellt werden. Es führt dann die Biegeoperation aus, in dem das zu biegende Teil zwischen dem Joch 5 und dem Widerlager 3 eingeklemmt und entsprechend plastisch verformt wird. Die genaue Form, die das zu biegende Teil am Ende haben soll, wird ihm von dem Werkzeug aufgezwungen, mit dem die Gesenkbiegemaschine 2 vor Arbeitsaufnahme ausgerüstet wird. In 1 ist die Gesenkbiegemaschine 2 noch ohne Werkzeug gezeigt. Sie muss, um arbeiten zu können, erst noch mit einer Biegematrize 4 und einem Biegestempel 6 ausgerüstet werden.
Beispiele von Werkzeugen der hier zur Verwendung kommenden Art zeigen die 6 und 7.
Die 6 zeigt ein Matrizenelement 4a. Mehrere solcher Matrizenelemente 4a, in einer Flucht hintereinander angeordnet, bilden die Biegematrize 4, die größer ist als das zu biegende Teil entlang der Achse, um die gebogen werden soll. Jedes der Matrizenelemente 4a ist als länglicher Klotz ausgestaltet, dessen Erstreckung in Richtung zu seiner Längsachse L größer ist als senkrecht dazu, bevorzugt um mindestens den Faktor 10. Jedes der Matrizenelemente 4a bildet eine Formfläche 10 aus. Die Formfläche 10 sorgt dafür, dass das zu biegende Teil später den gewünschten Biegewinkel aufweist und seine Schenkel über den richtigen Biegeradius miteinander verbunden sind.
Auf der der Formfläche 10 gegenüberliegenden Unterseite besitzt jedes Matrizenelement 4a eine vorzugsweise durchgehende Führungsleiste 11. Die Führungsleiste 11 ist zum Eingriff in die Führungsnut 12 der unteren Halteschiene 7 bestimmt. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die Halteschiene 7 mit ihrer Führungsnut 12 in der 1 relativ gut zu erkennen ist. Sie ist aber auch in anderen Figuren gezeigt.
Die 7 zeigt ein Stempelelement 6a. Das Stempelelement 6a ist mit einer Stempelfläche 13 versehen, die eine zur Formfläche 10 eines Matrizenelements 4a komplementäre Ausgestaltung aufweist. Das Stempelelement 6a ist oberseitig mit einem Klauenansatz 8 versehen. Mit dessen Hilfe ist das Stempelelement 6a in die ihm zugeordnete obere Halteschiene 7 eingehängt.
Das Joch 5 und das Widerlager 3 werden dadurch mit ihrem Biegestempel 6 bzw. ihrer Biegematrize 4 ausgerüstet, dass eine entsprechende Anzahl von Stempelelementen 6a und von Matrizenelementen 4a nacheinander, eines nach dem anderen, von der Stirnseite der jeweiligen Halteschiene 7 her entlang der jeweiligen Längsachse L (vgl. 1) auf die betreffende Halteschiene 7 aufgeschoben wird. Der Ausbau erfolgt in umgekehrter Richtung, so, wie ihn die 2 veranschaulicht.
Diejenigen Stempelelemente 6a und diejenigen Matrizenelemente 4a, die aktuell nicht benötigt werden, werden in einem Werkzeugmagazin 14 bevorratet gehalten. Das Werkzeugmagazin ist im Überblick am besten anhand der 1 zu erkennen. Das Werkzeugmagazin 14 ist in einer Richtung senkrecht zur Längsachse L der Halteschiene 7 auf Schienen 15 geführt und relativ zu der Biege- bzw. Gesenkbiegemaschine 2 verfahrbar.
Wie man am besten anhand der 2 sieht, besitzt das Werkzeugmagazin 14 zwei unterschiedliche Ablageebenen. Eine obere Ablageebene befindet sich auf einer zur oberen Halteschiene 7 passenden Höhe und dient zur Aufbewahrung der Stempelelemente 6a. Eine zweite, untere Ablageebene befindet sich auf einer zur unteren Halteschiene 7 passenden Höhe. Sie dient zur Aufbewahrung der Matrizenelemente 4a. Die besagte passende Höhe ist dann gegeben, wenn das jeweilige Element mithilfe einer - völlig oder im Wesentlichen - horizontalen Bewegung aus der entsprechenden Halteschiene 7 an der Biegemaschine ausgegleist und auf der Ablageebene bzw. der dort befindlichen Magazinschiene 24 abgesetzt werden kann.
Bevorzugt ist jede Ablageposition, die zur Ablage eines Stempelelements 6a oder eines Matrizenelements 4a dient, mit einer ortsfest am Werkzeugmagazin 14 befestigten Magazinschiene 24 mit einer Gleit- oder bevorzugt Rollenführung ausgerüstet. Diese sorgt für eine zwangsläufig und immerwährend positionsrichtige Einlagerung der Stempel- und Matrizenelemente in das Werkzeugmagazin 14. Sie erleichtert das Verschieben der schweren Stempel- und Matrizenelemente hinein in das und heraus aus dem Werkzeugmagazin 14.
Bei großen Biegemaschinen kann das Werkzeugmagazin 14 - bevorzugt automatisch - höhenverfahrbare Ablageebenen aufweisen. In diesem Fall können mehr als zwei Ablageebenen, nämlich vorzugsweise 4, 6 oder 8 Ablageebenen, übereinander angeordnet sein, um die Aufnahmekapazität des Werkzeugmagazins 14 zu erhöhen.
Erfindungsgemäß ist das Werkzeugmagazin 14 mit einer Transferbrücke 16 ausgerüstet, vgl. insbesondere 1, 2 und 4. Die Transferbrücke 16 ist idealerweise am bzw. sogar auf der Oberseite des Werkzeugmagazins 14 an Schienen 17 geführt. Sie kann auf diese Art und Weise auf dem Werkzeugmagazin 14 relativ zu diesem in Richtung senkrecht zur Längsachse L der Halteschiene 7 der Biege- bzw. Gesenkbiegemaschine 2 verfahren werden, vorzugsweise rein händisch, wodurch auch eine einfache Nachrüstung bestehender Maschinen möglich wird.
Idealerweise können dabei das Werkzeugmagazin 14 und die auf ihm angebrachte Transferbrücke 16 unabhängig voneinander und relativ zueinander verfahren werden.
Typischerweise ist die Transferbrücke 16 mit einer Bremse 18 ausgerüstet und möglichst auch mit einer Rasterung, die nicht näher gezeigt ist. Typischerweise ist die Transferbrücke 16 nicht motorisch angetrieben, sondern sie kann vom Benutzer leicht auf den Schienen 17 verschoben werden. Nach Lösen der Bremse 18 kann der Bediener die Transferbrücke 16 auf dem Werkzeugmagazin 14 verschieben, bis er die gewünschte neue Rastposition erreicht hat. Dort rastet die Transferbrücke 16 lagegenau ein und kann dann mithilfe der Bremse 18 verriegelt werden. Auf diese Art und Weise kann der Bediener ohne Heben zu müssen eine nicht mit den Längsachsen L der Biegemaschine fluchtende Ablageposition anfahren, sobald er das Stempelelement 6a bzw. das Matrizenelement 4a vollständig auf die Transferbrücke überführt hat.
Wie man am besten anhand der 2 sieht, besteht die Transferbrücke 16 aus dem zugleich das Fahrgestell der Transferbrücke bildenden Horizontalausleger 16a und vorzugsweise aus dem daran - meist hängend - befestigten Vertikalträger 16b. Der Vertikalträger 16b ist meist mit horizontal verlaufend führenden Transferschienen 19a, b und c ausgestattet. Dabei ist die obere Transferschiene 19a so ausgestaltet, dass ein Stempelelement 6a vorzugsweise in einer ununterbrochen fortlaufenden Bewegung aus der ihm zugeordneten Halteschiene 7 heraus in die entsprechend gestaltete obere Transferschiene 19a eingeschoben werden kann. Es erhält dabei im Regelfall eine Seitenführung. Die untere Transferschiene 19b hat eine unterstützende Funktion. Sie ist mit Rollen ausgestattet und so gestaltet, dass nur ein Teil der Gewichtslast des betreffenden Stempelelements 6a über die obere Transferschiene 19a abgetragen werden muss, in der meist eine reine Gleitführung für das Stempelelement 6a ausgebildet ist. Auf diese Art und Weise kann das Stempelelement 6a leicht und ohne hinderliche Reibungskräfte überwinden zu müssen, zwischen den beiden Transferschienen 19a und 19b positioniert hin und her verschoben werden.
Die Transferschiene 19c ist meist ebenfalls mit Rollen ausgestattet. Auf die Transferschiene 19c bzw. dessen Rollen kann das betreffende Matrizenelement 4a aufgeschoben werden.
Erfindungsgemäß ist die Transferbrücke 16 mit ihren Transferschienen so ausgestaltet, dass die Transferschienen wirklich eine Brücke zwischen dem Werkzeugmagazin 14 und dem stirnseitigen Ende der jeweiligen Halteschiene 7 bilden.
Die Ausgestaltung ist so gewählt, dass der Maschinenbediener beim Werkzeugwechsel ein Stempelelement 6a die betreffende Halteschiene 7 an der Biegemaschine 2 entlangschiebt und von dort aus vollständig auf die Transferschiene bzw. die Transferschienen 19a und 19b aufschiebt. Er ist dabei der Notwendigkeit enthoben, die Gewichtskraft des Stempelelements 6a bewältigen zu müssen, d. h. das Stempelelement 6a händisch anheben bzw. tragen zu müssen. Wie dieser Prozess abläuft, zeigt insbesondere die 2.
Weiterhin ist die Transferbrücke mit ihren typischerweise an ihr hängenden Transferschienen so ausgestaltet, dass ein auf den Transferschienen befindliches Stempelelement 6a vollständig von den Transferschienen herunter auf die entsprechende Ablage im Werkzeugmagazin 14 geschoben werden kann. Wie dieser Prozess abläuft, zeigt insbesondere die 5.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Maschine so gestaltet, dass es in sinngemäß gleicher Art und Weise möglich ist, dass der Maschinenbediener ein Matrizenelement 4a von der Halteschiene 7 der Biegemaschine 2 auf die entsprechende Ablage im Werkzeugmagazin 14 überführt.
In den meisten Fällen ist die Transferbrücke 16 so gestaltet, dass in einem Arbeitsgang jeweils mindestens ein Stempelelement 6a und mindestens ein Matrizenelement 4a überführt werden können.
Um die Handhabung der Stempelelemente 6a und eventuell auch der Matrizenelemente 4a zu erleichtern, solange sich diese noch in der jeweiligen Halteschiene 7 der Biegemaschine positioniert befinden, ist ein Rüstwagen 20 vorgesehen. Der Rüstwagen ist 20 - im Regelfall rollend - auf einer Rüstschiene 21 geführt.
Die Rüstschiene 21 ist typischerweise am Widerlager 3 unterhalb von dessen Halteschiene 7 angebracht. Sie erstreckt sich meist im Wesentlichen über die gesamte Breite der Biegemaschine 2.
Die Einzelheiten in Bezug auf den Rüstwagen sieht man am besten anhand der 5.
Idealerweise hat der Rüstwagen eine Auflage 22 für mindestens ein Stempelelement 6a. Diese Auflage 22 ist mittels einer Hubvorrichtung an dem Rüstwagen 20 befestigt. Wie die 5 erkennen lässt, kann die Hubvorrichtung durch eine bzw. besser zwei vorzugsweise nach dem Schraubenprinzip arbeitende Hebevorrichtungen 23 gebildet werden. Zu diesem Zweck ist jede Hebevorrichtung 23 beispielsweise als ein Ring ausgebildet, der auf ein Schwenken des Hebels hin eine gewinde- bzw. steilgewindeartige Nut entlangläuft und dadurch die Auflage 22 ein Stück weit anhebt, idealerweise um ca. 1 mm bis 3 mm.
Typischerweise wird die Auflage 22 so weit angehoben, dass das jeweilige Matrizenelement an seiner Oberseite die Seitenführung durch die ihm zugeordnete Halteschiene 7 nicht völlig verliert, aber nicht mehr mit vollem Gewicht auf der Halteschiene 7 aufliegt und daher ohne Überwindung größerer Reibung und ohne nennenswerten Verschleiß die Halteschiene 7 entlang verschoben werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Biegezentrum
2: Gesenkbiegemaschine
3: Widerlager
4: Biegematrize
4a: Matrizenelement
5: Joch
6: Biegestempel
6a: Stempelelement
7: Halteschiene
8: Klauenansatz
9: Werkzeugmagazin
10: Formfläche
11: Führungsleiste
12: Führungsnut
13: Stempelfläche
14: Werkzeugmagazin
15: Schiene
16: Transferbrücke
16a: Horizontalausleger
16b: Vertikalträger
17: Schiene
18: Bremse
19a: obere Transferschiene für ein Stempelelement
19b: untere Transferschiene für ein Stempelelement
19c: Transferschiene für ein Matrizenelement
20: Rüstwagen
21: Rüstschiene
22: Auflage für ein Stempelelement 6a
23: Hebevorrichtung
24: Magazinschiene
P: Verfahrrichtung des Jochs
L: Längsachse der Halteschienen Stempelelemente, auch Widerlagerlängsachse genannt.
7: bzw. der Matrizen- und Jochlängsachse oder

Claims

Biegezentrum (1) mit einer Schwenk- oder Gesenkbiegemaschine (2) mit einem Widerlager (3), das eine Biegematrize (4) trägt oder mit einer schwenkbaren Biegewange zusammenwirkt, und einem gegen das Widerlager (3) zustellbaren Joch (5), das einen Biegestempel (6) trägt, der aus mehreren an dem Joch (5) in einer Flucht angebrachten Stempelelementen (6a) besteht, wobei jedenfalls das Joch (5) eine sich über seinen Arbeitsbereich hinweg erstreckende Halteschiene (7) ausbildet, in die die Stempelelemente (6a) mit ihrem komplementären Klauenansatz (8) von der Seite eingeschoben und dann das Joch (5) entlang bis in ihre Arbeitsposition geschoben werden können und aus der die in ihrer Arbeitsposition befindlichen Stempelelemente (6a) in umgekehrter Reihenfolge ausgebaut werden können, und mit einem Werkzeugmagazin (14), in dem jedenfalls unterschiedliche Biegegeometrien abbildende Stempelelemente (6a) bevorratet gehalten werden, dadurch gekennzeichnet dass das Werkzeugmagazin (14) im Regelfall Magazinschienen (24) besitzt, auf denen jeweils ein oder mehrere Stempelelemente (6a) in einer definierten Position bevorratet und in Richtung parallel zur Biegemaschine (2) verschiebbar gehalten werden, wobei das Biegezentrum (1) aus einer Bereitschaftsposition in eine Arbeitsposition verfahrbaren Transferbrücke (16) mit mindestens einer Transferschiene (19, a, b, c) umfasst, die in ihrer Arbeitsposition derart fluchtend zischen dem Joch (5) und dem Werkzeugmagazin (14) positioniert ist, dass ein oder mehrere Stempelelemente (6a) von der sie im Werkzeugmagazin (14) haltenden Magazinschiene (24) über die Transferschiene (19a, b, c) der Transferbrücke (16) hinweg bis in die Halteschiene (7) des Jochs (5) geschoben werden können und in umgekehrter Reihenfolge in das Werkzeugmagazin (14) zurückgeschoben werden können.
Biegezentrum (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmagazin (14) in Richtung senkrecht zur Jochlängsachse (L) entlang einer Magazinführung verfahrbar ist, vorzugsweise motorisch angetrieben und numerisch gesteuert positioniert.
Biegezentrum (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferbrücke (16) in Richtung senkrecht zur Jochlängsachse (L) entlang von einer Brückenführung verfahrbar ist, optional motorisch angetrieben und numerisch gesteuert positioniert.
Biegezentrum (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenführung von dem Werkzeugmagazin (14) getragen wird.
Biegezentrum (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegemaschine (2) an ihrem Joch (5) oder ihrem Widerlager (3) eine Rüstschiene (21) trägt, entlang derer ein Rüstwagen (20) von der Transferbrücke (16) ausgehend über den gesamten Arbeitsbereich des Jochs (5) hinweg hin und her verfahrbar ist.
Biegezentrum (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rüstwagen (20) eine Kupplung aufweist, mit der er derart an ein Stempelelement (6a) angekoppelt werden kann, dass er einen wesentlichen Teil des Gewichts des Stempelelements (6a) aufnimmt und dadurch das Verschieben des Stempelelements (6a) entlang des Jochs (5) kräftemäßig erleichtert.
Biegezentrum (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegemaschine eine Gesenkbiegemaschine (2) ist, mit einem Widerlager (3), das eine Biegematrize (4) trägt, die aus mehreren an dem Widerlager (3) in einer Flucht angebrachten Widerlagerelementen besteht, wobei das Widerlager (3) eine sich über seinen Arbeitsbereich hinweg erstreckende Halteschiene (7) ausbildet, in die die Matrizenelemente (4a) mit ihrem komplementären Klauenansatz (8) von der Seite eingeschoben und dann das Joch (5) entlang bis in ihre Arbeitsposition geschoben werden können und aus der die in ihrer Arbeitsposition befindlichen Matrizenelemente (4a) in umgekehrter Reihenfolge ausgebaut werden können, und mit einem Werkzeugmagazin (14), in dem auch unterschiedliche Biegegeometrien abbildende Matrizenelemente (4a) bevorratet gehalten werden.
Biegezentrum (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferbrücke (16) zwei Transferschienen (19b, c) umfasst, nämlich eine erste Transferschiene (19b), über die ein oder mehrere Stempelelemente (6a) von der sie im Werkzeugmagazin (14) haltenden Magazinschiene (24) über die Transferschiene (19b) der Transferbrücke (16) hinweg bis in die Halteschiene (7) des Jochs (5) geschoben werden können und in umgekehrter Reihenfolge in das Werkzeugmagazin (14) zurückgeschoben werden können, und eine zweite Transferschiene (19c), über die ein oder mehrere Matrizenelemente (4a) (ansatzlos) von der sie im Werkzeugmagazin (14) haltenden Magazinschiene (24) über die Transferschiene (19c) der Transferbrücke (16) hinweg bis in die Halteschiene (7) des Jochs (5) geschoben werden können und in umgekehrter Reihenfolge in das Werkzeugmagazin (14) zurückgeschoben werden können.
Biegezentrum (1) nach einen der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rüstwagen (20) eine Kupplung aufweist, mit der er an ein Matrizenelement (4a) angekoppelt werden kann, vorzugsweise derart, dass er einen wesentlichen Teil des Gewichts des Matrizenelements (4a) aufnimmt und dadurch das Verschieben des Matrizenelements (4a) entlang des Jochs (5) kräftemäßig erleichtert.
Verfahren zum Werkzeugwechsel an einem Biegezentrum (1) mit einer Gesenk- oder Schwenkbiegemaschine (2) mit einem Widerlager (3), das eine Biegematrize (4) oder trägt oder mit einer schwenkbaren Biegewange zusammenwirkt, und einem gegen das Widerlager (3) zustellbaren Joch (5), das einen Biegestempel (6) trägt, der aus mehreren an dem Joch (5) in einer Flucht angebrachten Stempelelementen (6a) besteht, wobei jedenfalls das Joch (5) eine sich über seinen Arbeitsbereich hinweg erstreckende Halteschiene (7) ausbildet, in die die Stempelelemente (6a) mit ihrem komplementären Klauenansatz (8) von der Seite eingeschoben und dann das Joch (5) entlang bis in ihre Arbeitsposition geschoben werden können, und aus der die in ihrer Arbeitsposition befindlichen Stempelelemente (6a) in umgekehrter Reihenfolge ausgebaut werden können, und mit einem Werkzeugmagazin (14), in dem jedenfalls unterschiedliche Biegegeometrien abbildende Stempelelemente (6a) bevorratet gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transferbrücke (16) mit mindestens einer Transferschiene (19) aus einer Bereitschaftsposition in eine Arbeitsposition verfahren wird, in der die Transferschiene (19b) fluchtend zischen dem Joch (5) und dem Werkzeugmagazin (14) positioniert ist, woraufhin entweder ein oder mehrere Stempelelemente (6a) von der sie im Werkzeugmagazin (14) haltenden Magazinschiene (24) über die Transferschiene (19b) der Transferbrücke (16) hinweg bis in die Halteschiene (7) des Jochs (5) geschoben werden und dann die Halteschiene (7) des Jochs (5) entlang in ihre Arbeitsposition geschoben werden, und/oder ein oder mehrere Stempelelemente (6a) von ihrer Arbeitsposition am Joch (5) das Joch (5) entlang bis zur an der Stirnseite des Jochs (5) fluchtend positionierten Transferschiene (19b) und über die Transferschiene (19b) der Transferbrücke (16) hinweg bis in die Magazinschiene (24) des Werkzeugmagazins (14) geschoben werden.