DE102011085005A1

DE102011085005A1 - Biegemaschine, Biegeaggregat für eine Biegemaschine und Werkzeugträger für ein Biegeaggregat

Info

Publication number: DE102011085005A1
Application number: DE102011085005A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Etschmann
Original assignee: Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH
Current assignee: Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-10-22
Also published as: DE102011085005B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Biegeaggregat (10) für eine Biegemaschine, umfassend einen Werkzeugträger (14) mit mehreren Werkzeugaufnahmen (20), die jeweils zur auswechselbaren Aufnahme wenigstens eines Biegewerkzeug-Elements (22) ausgebildet sind, wobei das Biegeaggregat (10) weiter eine Halterungsanordnung (26) mit einer wenigstens entlang einer Raumrichtung (x, y, z) linear beweglich an einem Maschinenständer (52) der Biegemaschine (50) anbringbaren Werkzeugträgerhalterung (24) umfasst, und wobei der Werkzeugträger (14) um eine Werkzeugträgerachse (R) drehbar an der Werkzeugträgerhalterung (24) angebracht ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt ein Biegeaggregat für eine Biegemaschine, wobei das Biegeaggregat einen Werkzeugträger mit mehreren Werkzeugaufnahmen umfasst, die jeweils zur auswechselbaren Aufnahme von wenigstens einem Biegewerkzeug-Element ausgebildet sind.
Eine derartiges Biegeaggregat ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2009 035 206 A1 bekannt. Hierbei ist der Werkzeugträger unbeweglich an einem Maschinenständer der Biegemaschine fixiert und dort in Form einer Grundplatte mit mehreren kreisförmigen Öffnungen als Werkzeugaufnahmen ausgebildet, die im Wesentlichen entlang einer Kreislinie um eine zentrale Bearbeitungsposition herum angeordnet sind. In jeder Werkzeugaufnahme ist ein Biegewerkzeug-Element auswechselbar und auf die zentrale Bearbeitungsposition zu und von dieser weg bewegbar aufgenommen.
Bei dieser bekannten Biegemaschine ist die Auswechslung der einzelnen Biegewerkzeug-Elemente relativ aufwändig. Ferner muss für jedes einzelne der Biegewerkzeug-Elemente ein Zugriff auf die zentrale Bearbeitungsposition möglich sein, was die Anzahl von Werkzeugen beschränkt, die an dem Werkzeugträger aufgenommen sein können. Schließlich muss das zu bearbeitende Werkstück in der Bearbeitungsposition gegebenenfalls gedreht werden, um von den einzelnen, aus unterschiedlichen Richtungen auf die Bearbeitungsposition zugreifenden Biegewerkzeug-Elementen in gewünschter Weise bearbeitet werden zu können.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das bekannte Biegeaggregat so weiterzuentwickeln, dass ein flexiblerer Einsatz ermöglicht wird. So soll auf unkomplizierte Weise eine möglichst große Anzahl von unterschiedlichen Biege-Bearbeitungen ausführbar sein.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, dass das Biegeaggregat weiter eine Halterungsanordnung mit einer wenigstens entlang einer Raumrichtung linear beweglich an einem Maschinenständer der Biegemaschine anbringbaren Werkzeugträgerhalterung umfasst, wobei der Werkzeugträger um eine Werkzeugträgerachse drehbar an der Werkzeugträgerhalterung angebracht ist.
Da der Werkzeugträger um eine Achse drehbar an der Werkzeugträgerhalterung angebracht und die Werkzeugträgerhalterung wiederum linear beweglich an dem Maschinenständer anbringbar ist, kann der gesamte Werkzeugträger eines an dem Maschinenständer angebrachten, erfindungsgemäßen Biegeaggregats mit wenigstens einem Rotations-Freiheitsgrad und wenigstens einem Translations-Freiheitsgrad relativ zum Maschinenständer bewegt werden.
Ein Biegewerkzeug-Element kann beispielsweise einen Biegestempel, einen Biegekern oder eine Kombination aus einem Biegestempel und einem gefedert gelagerten Niederhalter umfassen.
Durch Drehen des Werkzeugträgers um die Werkzeugträgerachse kann eine gewünschte Werkzeugaufnahme und somit ein gewünschtes Biegewerkzeug-Element ausgewählt und in eine Bearbeitungsstellung gebracht werden. Danach kann das ausgewählte Biegewerkzeug-Element gemeinsam mit dem Werkzeugträger linear relativ zum Maschinenständer bewegt werden. Hierdurch kann, im Zusammenwirken mit einem anderem Biegewerkzeug-Element oder einer Fixierungseinrichtung, eine Biege-Bearbeitung an einem Werkstück in einer Bearbeitungsposition durchgeführt werden.
Auf diese Weise lassen sich, insbesondere bei Einsatz von mehreren erfindungsgemäßen Biegeaggregaten in einer Biegemaschine, eine Vielzahl von unterschiedlichen Kombinationen von Biegewerkzeug-Elementen einsetzen und so eine hohe Anzahl von unterschiedlichen Biege-Bearbeitungen durchführen, was nachfolgend noch genauer beschrieben wird.
Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugträgerhalterung nur entlang genau einer Raumrichtung beweglich an dem Maschinenständer anbring bar ist, vorzugsweise entlang einer Biege-Richtung, da auf diese Weise die Verlagerung des Werkzeugträgers der Übertragung einer Biegekraft dienen kann.
Um das erfindungsgemäße Biegeaggregat noch flexibler einsetzen zu können, ist jedoch bevorzugt, dass die Werkzeugträgerhalterung entlang von zwei oder drei, vorzugsweise zueinander orthogonalen Raumrichtungen jeweils linear beweglich an dem Maschinenständer anbringbar ist.
Damit ist der Werkzeugträger mit drei Translations-Freiheitsgraden jeweils zumindest über einen gewissen Verfahrweg relativ zu dem Maschinenständer bewegbar, was es beispielsweise ermöglicht, die ausgewählten Biegewerkzeug-Elemente an verschiedenen Stellen eines sich in der Bearbeitungsposition befindenden Werkstücks einzusetzen, wodurch die Zahl der möglichen Biege-Bearbeitungen erhöht wird. Weiterhin kann diese Bewegbarkeit in allen drei Raumrichtungen nützlich sein, um die an dem Werkzeugträger aufgenommenen Biegewerkzeug-Elemente auszuwechseln oder andere Wartungsarbeiten vorzunehmen. Schließlich kann sich eine solche Ausgestaltung auch als vorteilhaft erweisen, wenn viele Werkzeuge oder andere Bauteile an einer Biegemaschine auf engem Raum vorgesehen sind, und eine Rotationsbewegung des Werkzeugträgers zur Auswahl eines gewünschten Biegewerkzeug-Elements aus Platzgründen ein vorheriges Verfahren des Werkzeugträgers erfordert.
Bevorzugt kann in wenigstens einer, vorzugsweise in jeder Raumrichtung ein Verfahrweg im Bereich bis etwa 100 mm vorgesehen sein.
Zur konstruktiven Umsetzung der linearen Bewegbarkeit der Werkzeugträgerhalterung entlang einer Raumrichtung kann vorgesehen sein, dass die Halterungsanordnung wenigstens eine Basishalterung umfasst, die über eine erste Linearführung mit dem Maschinenständer koppelbar ist. Insbesondere kann die Halterungsanordnung auch bereits die erste Linearführung bzw. Bestandteile von dieser umfassen. Eine solche Linearführung kann beispielsweise eine oder mehrere lineare Führungsschienen und einen oder mehrere darauf geführte Führungsschlitten bzw. Führungswagen umfassen.
Zur Umsetzung der Bewegbarkeit der Werkzeugträgerhalterung entlang der zweiten und dritten Raumrichtung kann vorgesehen sein, dass die Halterungsanordnung weiter eine Zwischenhalterung umfasst, die über eine zweite Linearführung mit der Basishalterung und über eine dritte Linearführung mit der Werkzeugträgerhalterung gekoppelt ist.
In diesem Fall umfasst die Halterungsanordnung also die Basishalterung, die vermittels der ersten Linearführung in eine erste Raumrichtung linear beweglich am Maschinenständer anbringbar ist, die Zwischenhalterung, die vermittels der zweiten Linearführung in eine zweite Raumrichtung linear beweglich an der Basishalterung angebracht ist und die Werkzeugträgerhalterung, die vermittels der dritten Linearführung in eine dritte Raumrichtung linear beweglich an der Zwischenhalterung angebracht ist und an welcher der Werkzeugträger drehbar vorgesehen ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste, die zweite und die dritte Raumrichtung jeweils orthogonal zueinander sind und der Werkzeugträger derart an der Werkzeugträgerhalterung vorgesehen ist, dass die Werkzeugträgerachse entlang einer durch die drei Raumrichtungen definierten Raumdiagonalen verläuft.
Zum Antreiben der einzelnen Bewegungen des Werkzeugträgers kann das Biegeaggregat weiter einen Rotationsantrieb zum Antreiben einer Drehbewegung des Werkzeugträgers um die Werkzeugträgerachse sowie drei Linearantriebe zum Antreiben jeweils einer Translationsbewegung des Werkzeugträgers bzw. der Werkzeugträgerhalterung in eine der drei Raumrichtungen umfassen.
Dabei kann der Rotationsantrieb an der Werkzeugträgerhalterung befestigt und abgestützt sein. Ein erster von den drei Linearantrieben kann am Maschinenständer befestigbar sein und ein zweiter von den drei Linearantrieben kann an der Basishalterung befestigt sein, während ein dritter von den drei Linearantrieben an der Zwischenhalterung befestigt sein kann.
Hierbei stützt sich der erste Linearantrieb am Maschinenständer ab und dient zum Antreiben einer Bewegung der Basishalterung in die erste Raumrichtung, der zweite Linearantrieb stützt sich an der Basishalterung ab und dient zum Antreiben einer Bewegung der Zwischenhalterung in die zweite Raumrichtung und der dritte Linearantrieb stützt sich an der Zwischenhalterung ab und dient zum Antreiben einer Bewegung der Werkzeugträgerhalterung in die dritte Raumrichtung, so dass sich der zweite beziehungsweise der dritte Linearantrieb bei Translationsbewegungen der Werkzeugträgerhalterung in die erste bzw. in die erste und zweite Raumrichtung mit bewegt.
Um das Biegeaggregat stabil und kompakt zu gestalten ist bevorzugt, dass wenigstens eine der Linearführungen zwei Führungsbauteile, beispielsweise zwei Führungsschienen oder zwei Führungsschlitten umfasst, die in einer Richtung senkrecht zur Führungsrichtung der entsprechenden Linearführung voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet an der Basishalterung oder der Zwischenhalterung fixiert sind, wobei die Basishalterung bzw. die Zwischenhalterung zwischen den beiden Führungsbauteilen eine Ausnehmung aufweist. Dies ermöglicht, dass sich beispielsweise Abschnitte der Zwischenhalterung bei einer Verstellbewegung in die zweite Raumrichtung innerhalb der entsprechenden Ausnehmung der Basishalterung bewegen, und Abschnitte der Werkzeugträgerhalterung sich bei einer Verstellbewegung in die dritte Raumrichtung innerhalb einer ähnlichen Ausnehmung an der Zwischenhalterung bewegen können, wodurch die Abmessungen des Biegeaggregats verkleinert werden können. Weiterhin wird durch die Anordnung von zwei senkrecht zur Führungsrichtung beabstandeten parallelen Führungsbauteilen das Biegeaggregat stabilisiert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugaufnahmen des Werkzeugträgers so ausgebildet sind, dass eine Längsachse eines in einer solchen Werkzeugaufnahme aufgenommenen Biegewerkzeug-Elements nicht parallel zur Werkzeugträgerachse verläuft und vorzugsweise einen Winkel von etwa 45° mit dieser einschließt.
Biegewerkzeug-Elemente, die in verschiedenen Werkzeugaufnahmen um den Umfang des Werkzeugträgers verteilt aufgenommen sind, sind also in unterschiedlichen Raumrichtungen orientiert. Dies ermöglicht, dass ein Biegeaggregat, welches in einer bestimmten Orientierung an der Biegemaschine angebracht ist, durch lineare Verlagerung des Werkzeugträgers in verschiedene Raumrichtungen Bearbeitungsvorgänge mit unterschiedlichen Biegewerkzeug-Elementen bzw. unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge ausführen kann.
Dies gilt insbesondere für den Fall, in dem die Werkzeugaufnahmen so ausgebildet sind, dass eine Längsachse eines in einer solchen Werkzeugaufnahme aufgenommenen Biegewerkzeug-Elements einen Winkel von etwa 45° mit der Werkzeugträgerachse einschließt. In diesem Fall sind die Längsachsen von zwei Biegewerkzeug-Elementen, die in diametral gegenüber liegenden Werkzeugaufnahmen angeordnet sind, zueinander orthogonal, so dass beispielsweise das eine Biegewerkzeug-Element in die y-Richtung und das diametral gegenüber liegende Biegewerkzeug-Element in die z-Richtung weist, wenn die Werkzeugträgerachse entlang der Raumdiagonalen verläuft. Ein derart orientiert an der Biegemaschine angebrachtes Biegeaggregat kann also sowohl zur Ausführung einer Biege-Bearbeitung mit dem in y-Richtung weisenden Biegewerkzeug-Element als auch zur Ansteuerung eines Biegekerns mit dem in z-Richtung weisenden Biegewerkzeug-Element eingesetzt werden.
Dieser flexible Einsatz wird im Wesentlichen durch die spezielle Ausgestaltung des Werkzeugträgers erreicht, so dass weiterhin Schutz beansprucht wird für einen Werkzeugträger für ein Biegeaggregat, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher mehrere in Umfangsrichtung um eine Werkzeugträgerachse angeordnete Werkzeugaufnahmen umfasst, die jeweils zur auswechselbaren Aufnahme wenigstens eines Biegewerkzeug-Elements derart ausgebildet sind, dass eine Längsachse eines in einer solchen Werkzeugaufnahme aufgenommenen Biegewerkzeug-Elements nicht parallel zur Werkzeugträgerachse verläuft und vorzugsweise einen Winkel von etwa 45° mit dieser einschließt.
Außerdem wird Schutz beansprucht für eine Biegemaschine, welche einen Maschinenständer und wenigstens ein erfindungsgemäßes Biegeaggregat umfasst, wie es zuvor beschrieben wurde.
Eine besonders hohe Anzahl von verschiedenen Biege-Bearbeitungen können mit einer Biegemaschine durchgeführt werden, die zwei, noch mehr bevorzugt drei solche Biegeaggregate umfasst.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugträgerhalterungen von zwei Biegeaggregaten einer mit wenigstens zwei solchen Aggregaten ausgestatteten Biegemaschine derart linear beweglich am Maschinenständer vorgesehen sind, dass ein Biegewerkzeug-Element in einer der Werkzeugaufnahmen des einen Biegeaggregats und ein Biegewerkzeug-Element in einer der Werkzeugaufnahmen des anderen Biegeaggregats eine Bewegung aufeinander zu zur Biege-Bearbeitung eines Werkstücks ausführen können, das sich in einer bezüglich des Maschinenständers definierten Bearbeitungsposition befindet.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die beiden Biegeaggregate derart am Maschinenständer vorgesehen sind, dass die jeweils ausgewählten Biegewerkzeug-Elemente sich linear längs einer Biege-Richtung diametral aufeinander zu und diametral voneinander weg bewegen können.
Ein weiteres, drittes Biegeaggregat kann dazu eingesetzt werden, verschiedene Biegekerne anzusteuern. Hierzu kann also vorgesehen sein, dass die Biegemaschine ein drittes Biegeaggregat umfasst, dessen Werkzeugträgerhalterung derart linear beweglich am Maschinenständer vorgesehen ist, dass ein Biegewerkzeug-Element in einer der Werkzeugaufnahmen des dritten Biegeaggregats eine Bewegung zum Einbringen dieses Biegewerkzeug-Elements als Biegekern für die Biege-Bearbeitung des Werkstücks in der Bearbeitungsposition ausführen kann. Diese Bewegung erfolgt bevorzugt senkrecht zur Biege-Richtung.
Es ist auch daran gedacht, mehrere Biegeaggregate jeweils paarweise und einander gegenüberliegend einzusetzen, um eine Bearbeitungsbewegung aus verschiedenen Raumrichtungen in besonders kontrollierter Weise durchführen zu können. Beispielsweise könnten zwei oder drei Paare von einander gegenüberliegend angeordneten Biegeaggregaten vorgesehen sein, wobei jedes Paar eine Biege-Bearbeitung in einer bestimmten Raumrichtung als Biege-Richtung ermöglicht. Auch kann auf diese Weise ein Biegekern durch ein dem Biegekern diametral gegenüberliegendes Biegewerkzeug-Element abgestützt werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den beiliegenden Figuren dargestellt ist. Dabei zeigt:
1 ein Biegeaggregat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 eine Explosionsdarstellung des Biegeaggregats aus 1 ohne die Linearantriebe,
3 Teile einer erfindungsgemäßen Biegemaschine,
4 ein erfindungsgemäßes Biegeaggregat und weitere Teile einer erfindungsgemäßen Biegemaschine in einer perspektivischen Darstellung,
5 den Gegenstand von 4 in einer anderen perspektivischen Darstellung,
6 eine Biegemaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Darstellung,
7 den Gegenstand von 6 in einer Vorderansicht und
8 den Gegenstand von 7 in einer Seitenansicht.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den Figuren nicht alle Merkmale mit Bezugszeichen gekennzeichnet, sondern im Wesentlichen diejenigen, die zur Erläuterung der jeweiligen Figur benötigt werden. Insbesondere wurde in einigen Fällen, wenn mehrere gleichartige Merkmale in einer Figur dargestellt sind, nur eines beispielhaft mit Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form eines Biegeaggregats 10, dessen einzelne Bestandteile deutlicher in der Explosionsdarstellung von 2 zu sehen sind, bei welcher aus Gründen der Übersichtlichkeit auf eine Darstellung der einzelnen Linearantriebe verzichtet wurde.
Das Biegeaggregat 10 umfasst einen Werkzeugträger 14, der im Wesentlichen die Form eines einseitig offenen Kegelstumpf-Mantels aufweist. Wie 2 zeigt, umfasst der Werkzeugträger 14 eine kreisförmige Grundplatte 16 und eine abgewinkelt von der Grundplatte 16 abstehende Seitenwand 18, in die mehrere rechteckige Öffnungen als Werkzeugaufnahmen 20 eingebracht sind. In jede der Werkzeugaufnahmen 20 kann jeweils ein Biegewerkzeug-Element 22 auswechselbar aufgenommen werden. Die Verbindung kann in vorteilhafter Weise durch eine Schnellkupplung erfolgen, es ist jedoch auch beispielsweise eine Schraubverbindung möglich.
Die einzelnen Biegewerkzeug-Elemente 22 umfassen jeweils einen Aufnahmeblock 22.1 und ein Bearbeitungselement 22.2, bei dem es sich beispielsweise um einen Biegestempel, eine Kombination aus einem Biegestempel und einem gefedert gelagerten Niederhalter oder um einen Biegekern handeln kann.
Die Werkzeugaufnahmen 20, vorliegend acht Stück, sind gleichmäßig um den Umfang des Werkzeugträgers 14 verteilt und so ausgebildet, dass die Längsachsen L der in den Werkzeugaufnahmen aufgenommenen Biegewerkzeug-Elemente 22 in einem Winkel α von etwa 45° von einer Werkzeugträgerachse R weg abstehen, die eine Symmetrieachse des Werkzeugträgers 14 bildet.
Der Werkzeugträger 14 ist um die Werkzeugträgerachse R drehbar an einer Werkzeugträgerhalterung 24 befestigt, welche eine Befestigungsplatte 23 und eine etwa im 45°-Winkel an dieser fixierte Führungsplatte 25 umfasst. Zum Antrieb einer entsprechenden Drehbewegung dient ein an der Werkzeugträgerhalterung 24 fixierter Rotationsantrieb 34, etwa in Form eines Elektromotors.
Die Werkzeugträgerhalterung 24 ist Teil einer Halterungsanordnung 26, die dazu dient, den Werkzeugträger 14 mit einem Rotations-Freiheitsgrad und drei Translations-Freiheitsgraden an einem Maschinenständer einer Biegemaschine anzubringen. Im vorliegenden Beispiel umfasst die Halterungsanordnung 26 neben der Werkzeugträgerhalterung 24 weiterhin eine Basishalterung 28, eine Zwischenhalterung 30 und drei Linearführungen 32.
Dabei ist die Basishalterung 28 vermittels einer ersten Linearführung 32a derart mit einem Maschinenständer einer Biegemaschine koppelbar, dass die Basishalterung 28 sich relativ zum Maschinenständer entlang einer ersten Raumrichtung x linear geführt bewegen kann.
Weiterhin ist die Zwischenhalterung 30 über eine zweite Linearführung 32b mit der Basishalterung 28 und über eine dritte Linearführung 32c mit der Werkzeughalterung 24 jeweils so gekoppelt, dass sich die Zwischenhalterung 30 relativ zur Basishalterung 28 längs einer zweiten Raumrichtung y linear geführt bewegen kann und sich die Werkzeugträgerhalterung 24 relativ zur Zwischenhalterung 30 längs einer dritten Raumrichtung z relativ zur Zwischenhalterung 30 linear geführt bewegen kann.
Im Ergebnis ist also die Halterungsanordnung 26 so ausgebildet, dass der Werkzeugträger 14 sowohl um die Rotationsachse R drehbar als auch in alle drei Raumrichtungen x, y, z relativ zu einem Maschinenständer bewegbar ist, an welchem das Biegeaggregat 10 angebracht werden kann.
Die Basishalterung 28 und die Zwischenhalterung 30 umfassen jeweils eine erste Führungsplatte 28.1, 30.1 und eine zweite Führungsplatte 28.2, 30.2 die unter einem Winkel von etwa 90° an der ersten Führungsplatte 28.1, 30.1 fixiert ist. Die Zwischenhalterung 30 umfasst weiter zwei zur Gewichtsreduzierung jeweils mit einer runden Ausnehmung versehene Verstärkungsstrukturen 30.3 sowie eine Stirnplatte 30.4, die unter einem Winkel von etwa 90° von der zweiten Führungsplatte 30.2 absteht und beispielsweise zur weiteren Versteifung oder/und als Endanschlag für eine Verstellbewegung des Werkzeugträgerhalters 24 entlang der dritten Raumrichtung z dienen kann.
Die Linearführungen 32 umfassen im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils zwei parallel angeordnete und senkrecht zu einer Führungsrichtung F der jeweiligen Linearführung 32 voneinander beabstandete Führungsbauteile 33 in Form von Führungsschienen 33.1, wobei an jeder Führungsschiene 33.1 zwei entlang der Führungsrichtung F mit Abstand voneinander angeordnete Führungsschlitten 33.2 entlang der Führungsrichtung F linear bewegbar aufgenommen sind. Die Führungsrichtung F ist in 2 nur beispielhaft für eine der Linearführungen 32 durch einen Doppelpfeil veranschaulicht.
Wie insbesondere in 2 zu erkennen ist, weisen die Führungsplatten 28.1, 28.2, 30.2, an denen jeweils zwei Führungsschienen 33.1 einer Linearführung 32 befestigt sind, zwischen den zwei Führungsschienen 33.1 eine Ausnehmung 28.1o, 28.2o, 30.2o auf, so dass sich wenigstens ein Abschnitt derjenigen Halterung 30, 24 der Halterungsanordnung 26, an der die zugehörigen Führungsschlitten 33.2 befestigt ist, innerhalb der Ausnehmung 28.1o, 28.2o, 30.2o bewegen kann. Dies ermöglicht eine sehr kompakte und stabile Gestaltung des Biegeaggregats 10.
Zum Antreiben der jeweiligen Translationsbewegungen dienen drei Linearantriebe 36 (vgl. 1), bei denen es sich beispielsweise um Spindeltriebe, Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder oder auch um elektrische Linearmotoren handeln kann.
Ein erster Linearantrieb 36a ist am Maschinenständer befestigbar, kann sich an diesem abstützen und ist und mit der Basishalterung 28 bewegungsübertragend gekoppelt. Ein zweiter Linearantrieb 36b ist an der Basishalterung 28 befestigt, stützt sich an dieser ab und ist mit der Zwischenhalterung 30 bewegungsübertragend gekoppelt. Ein dritter Linearantrieb 36c ist an der Zwischenhalterung 30 befestigt, stützt sich an dieser ab und ist mit der Werkzeugträgerhalterung 24 bewegungsübertragend gekoppelt. Die Befestigung und die bewegungsübertragende Kopplung zwischen den einzelnen Linearantrieben 36 und den jeweiligen Halterungen 24, 28, 30 der Halterungsanordnung 26 ist in den Figuren nur schematisch angedeutet.
3 illustriert in einer stark vereinfachten und reduzierten Darstellung, wie drei erfindungsgemäße, gleichartige Biegeaggregate 10 an einer Biegemaschine sowohl zur Ansteuerung eines Biegestempelpaars als auch zur Ansteuerung eines Biegekerns verwendet werden können.
Die Figur zeigt drei Werkzeugträger 14, von welchen ein erster und ein zweiter Werkzeugträger 14.1 und 14.2 jeweils zur Ansteuerung eines Biegestempels 22.2a eines Biegestempelpaars in eine Biege-Richtung A verfahren werden können, während ein dritter Werkzeugträger 14.3 zur Ansteuerung eines Biegekerns 22.2b in eine Richtung K senkrecht zur Biege-Richtung A verfahren werden kann.
Auf diese Weise kann ein Werkstück W, welches zuvor durch ein Förderband 40 in eine bestimmte Bearbeitungsposition B transportiert wurde, von den ausgewählten Biegewerkzeug-Elementen 22 der drei Biegeaggregate 10 bearbeitet und in gewünschter Weise umgeformt werden.
Wie 3 zeigt, ist es aufgrund der Orientierung der einzelnen Biegewerkzeug-Elemente 22 eines Biegeaggregats 10 im Winkel von etwa 45° zu der entsprechenden Werkzeugträgerachse R möglich, zwei Werkzeugträger 14.2 und 14.3 bzw. die zugehörigen Biegeaggregate in der gleichen Orientierung an der Biegemaschine vorzusehen und dabei ein ausgewähltes Biegewerkzeug-Element 22 von einem Werkzeugträger 14.2 als Biegestempel und ein ausgewähltes Biegewerkzeug-Element 22 von einem anderen Werkzeugträger 14.3 als Biegekern einzusetzen. Dies erleichtert das Anbringen der einzelnen Biegeaggregate am dem Maschinenständer.
Die 4 und 5 zeigen noch einmal das Biegeaggregat 10 sowie weitere Bestandteile einer erfindungsgemäßen Biegemaschine 50 in zwei unterschiedlichen Perspektiven.
Insbesondere ist in 4 ein Haltearm eines Maschinenständers 52 dargestellt, an welchem die Führungsschlitten 33.2 der ersten Linearführung 32a fixiert sind. Damit sich der zweite Linearantrieb 36b zusammen mit der Basishalterung 28, an welcher er abgestützt ist, in die erste Raumrichtung x bewegen kann, ist an dem Maschinenständer 52 eine entsprechende Ausnehmung 52o vorgesehen.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigen die 4 und 5 nur eines der Biegeaggregate 10 im Wesentlichen vollständig, während von den beiden anderen Biegeaggregaten nur jeweils das aktuell ausgewählte Biegewerkzeug-Element 22 dargestellt ist. In 5 wurde weiterhin auf die Darstellung der Linearantriebe verzichtet.
Die 6 bis 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Biegemaschine 50 jeweils in einer perspektivischen Ansicht, einer Vorderansicht und einer Seitenansicht.
In diesen Figuren ist der Maschinenständer 52 im Wesentlichen ganz zu sehen, an welchem die verschiedenen Aggregate der Biegemaschine 50 vorgesehen sind, insbesondere drei erfindungsgemäße, im Wesentlichen gleichartige Biegeaggregate 10.
Die Biegemaschine 50 umfasst einen Rotationsantrieb 34 und drei Linearantriebe 36 für jedes Biegeaggregat 10, insgesamt also drei Rotationsantriebe 34 und neun Linearantriebe 36. Dabei ist jeweils einer der drei Linearantriebe 36 eines Biegeaggregats 10 am Maschinenständer 52 befestigt, während sich die anderen Linearantriebe 36 bei bestimmten Verstellbewegungen des jeweiligen Werkzeugträgerhalters 24 mit bewegen können. Wie insbesondere 6 zeigt, sind an dem Maschinenständer 52 eine Reihe von Ausnehmungen 52o vorgesehen, die eine solche Bewegung der einzelnen Linearantriebe 36 ermöglichen.
Zur Bearbeitung mit dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Biegemaschine 50 wird ein beispielsweise draht- oder bandförmiges Ausgangsmaterial, z. B. aus Metallblech, über eine hier nicht dargestellte Einzugseinrichtung der Fördereinrichtung 40 zugeführt und vermittels dieser zunächst zu einer Lasereinrichtung 56 transportiert (vgl. 7), in welcher das draht- oder bandförmige Material zu einzelnen Platinen bzw. Stücken geschnitten wird. Alternativ oder ergänzend zu der hier dargestellten Lasereinrichtung 56 kann die Biegemaschine auch mit anderen Werkzeugaggregaten ausgestattet werden, an welchen eine Vorbereitung oder Weiterverarbeitung der durch die Biegeaggregate zu bearbeitenden bzw. bearbeiteten Werkstücke erfolgen kann. Ein solches Werkzeugaggregat kann etwa eine Stanzeinrichtung, eine Beschichtungseinrichtung oder Ähnliches sein.
Die so zugeschnittenen Werkstücke W werden dann von der Fördereinrichtung 40 insbesondere vermittels eines Anbindestreifens weiter zu den drei Biegeaggregaten 10 in eine bestimmte, bezüglich des Maschinenständers 52 definierte Bearbeitungsposition B befördert, wo eine Biege-Bearbeitung des jeweiligen Werkstücks W stattfinden kann.
Das dazu zu verwendende Biegewerkzeug kann nach den gewünschten Vorgaben aus den an den Werkzeugträgern 14 der drei Biegeaggregate 10 vorgesehenen Biegewerkzeug-Elementen 22 zusammengestellt werden, was eine hohe Anzahl von verschiedenen Biege-Bearbeitungen mit der Biegemaschine 50 ermöglicht. Weiterhin werden die zum Umrüsten der Biegemaschine erforderlichen Zeiten verringert.
Es ist ebenfalls daran gedacht, die Biege-Bearbeitung in der Form zu automatisieren, dass die Auswahl der jeweiligen Biegewerkzeuge und die Ansteuerung der Biege-Bewegungen über ein Computerprogramm und eine entsprechende Steuereinrichtung gesteuert werden.
Schließlich kann ebenfalls vorgesehen sein, die Biegemaschine so einzurichten, dass auch die Werkzeugträger der Biegeaggregate vermittels einer entsprechenden Wechselvorrichtung automatisch ausgetauscht werden können, wenn Biege-Bearbeitungen gewünscht werden, die mit dem aktuellen Werkzeugsatz nicht erzielt werden können.
Die erfindungsgemäße Biegemaschine eignet sich besonders im Versuchsbetrieb sowie für die Herstellung kleiner bis mittlerer Serien von Bauteilen.
Bezugszeichenliste

10: Biegeaggregat
12: Drehteller
14: Werkzeugträger
14.1: erster Werkzeugträger
14.2: zweiter Werkzeugträger
14.3: dritter Werkzeugträger
16: Grundplatte des Werkzeugträgers
18: Seitenwand des Werkzeugträgers
20: Werkzeugaufnahme
22: Biegewerkzeug-Element
22.1: Aufnahmeblock
22.2: Bearbeitungselement
22.2a: Biegestempel
22.2b: Biegekern
24: Werkzeugträgerhalterung
26: Halterungsanordnung
28: Basishalterung
28.1: erste Führungsplatte der Basishalterung
28.1o: Ausnehmung in der ersten Führungsplatte 28.1
28.2: zweite Führungsplatte der Basishalterung
28.2o: Ausnehmung in der zweiten Führungsplatte 28.2
30: Zwischenhalterung
30.1: erste Führungsplatte der Zwischenhalterung
30.2: zweite Führungsplatte der Zwischenhalterung
30.2o: Ausnehmung in der zweiten Führungsplatte 30.2
30.3: Verstärkungsstruktur der Zwischenhalterung
30.4: Stirnplatte der Zwischenhalterung
32: Linearführung
32a: erste Linearführung
32b: zweite Linearführung
32c: dritte Linearführung
33: Führungsbauteil
33.1: Führungsschiene
33.2: Führungsschlitten
34: Rotationsantrieb
36: Linearantrieb
36a: erster Linearantrieb
36b: zweiter Linearantrieb
36c: dritter Linearantrieb
40: Fördereinrichtung
50: Biegemaschine
52: Maschinenständer
52o: Ausnehmung am Maschinenständer
56: Lasereinrichtung
α: Winkel zwischen der Werkzeugträgerachse und der Längsachse eines Biegewerkzeug-Elements
A: Biege-Richtung
B: Biegeposition
F: Führungsrichtung einer Linearführung
K: Richtung zur Ansteuerung des Biegekerns
L: Längsachse des Biegewerkzeug-Elements
R: Werkzeugträgerachse
W: Werkstück
x: erste Raumrichtung
y: zweite Raumrichtung
z: dritte Raumrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009035206 A1 [0002]

Claims

Biegeaggregat (10) für eine Biegemaschine (50), umfassend einen Werkzeugträger (14) mit mehreren Werkzeugaufnahmen (20), die jeweils zur auswechselbaren Aufnahme wenigstens eines Biegewerkzeug-Elements (22) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegeaggregat (10) weiter eine Halterungsanordnung (26) mit einer wenigstens entlang einer Raumrichtung (x, y, z) linear beweglich an einem Maschinenständer (52) der Biegemaschine (50) anbringbaren Werkzeugträgerhalterung (24) umfasst, wobei der Werkzeugträger (14) um eine Werkzeugträgerachse (R) drehbar an der Werkzeugträgerhalterung (24) angebracht ist.
Biegeaggregat (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugträgerhalterung (24) entlang von zwei oder drei, vorzugsweise zueinander orthogonalen Raumrichtungen (x, y, z) jeweils linear beweglich an dem Maschinenständer (52) anbringbar ist.
Biegeaggregat (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsanordnung (26) wenigstens eine Basishalterung (28) umfasst, die über eine erste Linearführung (32a) mit dem Maschinenständer (52) koppelbar ist.
Biegeaggregat (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsanordnung (26) weiter eine Zwischenhalterung (30) umfasst, die über eine zweite Linearführung (32b) mit der Basishalterung (28) und über eine dritte Linearführung (32c) mit der Werkzeugträgerhalterung (24) gekoppelt ist.
Biegeaggregat (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter einen Rotationsantrieb (34) zum Antreiben einer Drehbewegung des Werkzeugträgers (14) um die Werkzeugträgerachse (R) sowie drei Linearantriebe (36) zum Antreiben jeweils einer Translationsbewegung der Werkzeugträgerhalterung (24) in eine der drei Raumrichtungen (x, y, z) umfasst, wobei der Rotationsantrieb (34) an der Werkzeugträgerhalterung (24) befestigt ist, ein erster (36a) von den drei Linearantrieben (36) am Maschinenständer (52) befestigbar ist, ein zweiter (36b) von den drei Linearantrieben (36) an der Basishalterung (28) befestigt ist und ein dritter (36c) von den drei Linearantrieben (36) an der Zwischenhalterung (30) befestigt ist.
Biegeaggregat (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Linearführungen (32) zwei Führungsbauteile (33) umfasst, die in einer Richtung senkrecht zur Führungsrichtung (F) dieser Linearführung (32) voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet an der Basishalterung (28) oder der Zwischenhalterung (30) fixiert sind, wobei die Basishalterung (28) bzw. die Zwischenhalterung (30) zwischen den beiden Führungsbauteilen (33) eine Ausnehmung (28.1o, 28.2o, 30.2o) aufweist.
Biegeaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (20) des Werkzeugträgers (14) so ausgebildet sind, dass eine Längsachse (L) eines in einer solchen Werkzeugaufnahme (20) aufgenommenen Biegewerkzeug-Elements (22) nicht parallel zur Werkzeugträgerachse (R) verläuft und vorzugsweise einen Winkel (α) von etwa 45° mit dieser einschließt.
Werkzeugträger (14) für ein Biegeaggregat (10) insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mehrere, in Umfangsrichtung um eine Werkzeugträgerachse (R) angeordnete Werkzeugaufnahmen (20), die jeweils zur auswechselbaren Aufnahme wenigstens eines Biegewerkzeug-Elements (22) derart ausgebildet sind, dass eine Längsachse (L) eines in einer solchen Werkzeugaufnahme (20) aufgenommenen Biegewerkzeug-Elements (22) nicht parallel zur Werkzeugträgerachse (R) verläuft und vorzugsweise einen Winkel (α) von etwa 45° mit dieser einschließt.
Biegemaschine (10), umfassend einen Maschinenständer (52) und wenigstens ein Biegeaggregat (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bevorzugt zwei, am meisten bevorzugt drei Biegeaggregate (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Biegemaschine (50) nach Anspruch 9 mit wenigstens zwei Biegeaggregaten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugträgerhalterungen (24) von den zwei Biegeaggregaten (10) derart linear beweglich am Maschinenständer (52) vorgesehen sind, dass ein Biegewerkzeug-Element (22) in einer der Werkzeugaufnahmen (20) des einen Biegeaggregats (10) und ein Biegewerkzeug-Element (22) in einer der Werkzeugaufnahmen (20) des anderen Biegeaggregats (10) eine Bewegung aufeinander zu zur Biege-Bearbeitung eines Werkstücks ausführen können, das sich in einer bezüglich des Maschinenständers (52) definierten Bearbeitungsposition (B) befindet.
Biegemaschine (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein drittes Biegeaggregat (10) umfasst, dessen Werkzeugträgerhalterung (24) derart linear beweglich am Maschinenständer (52) vorgesehen ist, dass ein Biegewerkzeug-Element (22) in einer der Werkzeugaufnahmen (20) des dritten Biegeaggregats (10) eine Bewegung zum Einbringen dieses Biegewerkzeug-Elements (22) als Biegekern für die Biege-Bearbeitung des Werkstücks in der Bearbeitungsposition (B) ausführen kann.