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Maschine
zum Stanzen, Biegen und/oder Montieren von Blechteilen Die Erfindung
betrifft eine Maschine zum Stanzen, Biegen und/oder Montieren von
Blechteilen mit mindestens einem oberen Gehäuseteil und ggf. einem unteren
Gehäuseteil,
wabei vorzugsweise mehrere in Reihe angeordnet sind, so daß die oberen
und ggf. unteren Gehäuseteile
jeweils horizontal ausgerichtet, aneinander befestigt sind und jeweils
ein oberes Gehäuseteil
mit ggf. einem unteren Gehäuseteil
lotrecht ausgefluchtet ist, und mit mindestens einem Schlittenaggregat
nebst Schlittenführung
an einem Gehäuseteil,
wobei das Schlittenaggregat mit einem Motor in Eingriff steht.
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Außerdem betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Maschine.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Indexvorschub-Bearbeitungssystem,
in welchem ein Werkstück
Stanz-, Biege-, Tiefzieh- oder anderen Bearbeitungsprozessen unterworfen wird,
wobei alle Bearbeitungsprozesse durch einen getakteten, indexierten,
schrittweisen Vorschub des Werkstückes von einem zum folgenden
Prozeßschritt erfolgen.
Das Werkstück
erfährt
dadurch nacheinander eine Reihe von Bearbeitungsprozessen, bis der gesamte
Bearbeitungsvorgang mit dem Endprozeß beendet ist. Die einzelnen
Bearbeitungsprozesse werden in einem einzigen System durchgeführt. Je nach
Werkstück,
der Anzahl der notwendigen Prozeßschritte können gemäß der
EP 0 875 311 A2 eine Vielzahl
von Maschinen bausteinartig aneinander gereiht werden. Sie eignen
sich infolge ihrer hohe Produktionskapazität, ihrer kurzen Werkstückdurchlaufzeiten
und ihres hohen Automatisierungsgrades insbesondere für die Massenproduktion
von Blechteilen.
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Eine
andere derartige Maschine ist aus der
EP 0 103 885 A2 bekannt. Die länglich ausgebildeten oberen
und unteren Gehäuseteile
werden durch endseitige Abstandskörper zu einem Rahmen miteinander
verbunden. An der Frontseite und an der Rückseite jedes Gehäuseteils
ist eine Anzahl Schlittenaggregate befestigt, an denen wiederum
für das
jeweilige zu produzierende Werkstück entsprechende Werkzeuge
montiert werden. In den Gehäuseteilen befinden
sich Schneckenwellen, die stirnseitig mit den Gehäuseteilen
abschließen.
Mehrere solcher Gehäuserahmen
können
stirnseitig miteinander verbunden werden, wobei die Verbindung der
Antriebswellen mittels Bogenzahnkupplungen erfolgt.
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Einen ähnlichen
Stand der Technik zeigt die
DE 195 35 949 A1 , jedoch erstrecken sich
hier die Gehäuseteile
zwischen zwei lotrechten Abschlußholmen und eine stirnseitige
Aneinanderreihung mehrere Gehäuseteile
ist nicht vorgesehen.
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Aus
der
EP 0 127 156 A2 ist
ebenfalls eine ähnliche
Maschine bekannt, bei der das Gehäuse zwei Horizontalträger und
zwei Vertikalträger
aufweist, wobei in allen vier Trägern
fest angeordnete Drehmoment-Zapfstellen zum Kuppeln mit Schlittenaggregaten
vorgesehen sind.
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Die
DE 40 10 115 C1 zeigt
eine Maschine zum Stanzen, Biegen und Montieren, die sich jedoch von
der gattungsmäßigen Maschine
dadurch unterscheidet, daß Gehäuse mit
geschlossenen Frontplatten verwendet werden, wobei im Gehäuse ein
Zentralrad gelagert ist, mit dessen Umfang eine Vielzahl sternförmig angeordneter
Schlittenaggregate in Antriebseingriff steht. Mehrere solcher Maschinengehäuse können bausteinartig
aneinandergesetzt werden. Eine Synchronisierung der Zentralräder in den einzelnen
Maschinengehäusen
und noch mehr deren sternförmig
angeordnete und radial arbeitende Schlittenaggregate ist wegen der
notwendigen Winkelgetriebe und Kupplungen problematisch.
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Je
nach der Art des herzustellenden Produktes ist die Zahl der nacheinander
vorzunehmenden Biegevorgänge
unterschiedlich. Häufig
wird der Biegeeinrichtung eine Stanzeinrichtung vorgeschaltet, manchmal
wird letztere jedoch nicht benötigt.
Für einfache
Biegeteile sind die bekannten Maschinen zu groß, da sie für acht oder mehr Schlittenaggregate bzw.
ein Mehrfaches davon ausgelegt sind. Auch wenn bei solchen Maschinen
nicht alle Positionen mit Schlittenaggregaten besetzt sind, laufen
doch auch die überwiegend
nicht benötigten
Winkelgetriebe mit, so daß Energieverbrauch
und Verschleiß unnötig hoch
sind.
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Aus
der
DE 195 36 036
A1 ist bekannt, einzelne Bearbeitungseinheiten so an einen
Kurbelwellenantrieb anzuschließen,
daß die
einzelnen Biegestempel wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden können. Dies
wird durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung
erreicht, die bei Druckmittelbeaufschlagung als Einheit von der
Kurbelwelle bewegt wird, wodurch das Aggregat aktiv ist. Durch Entlüften des
Zylinders wird das Aggregat deaktiviert und der Kolben fährt im Zylinder
leer auf und ab.
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In
der
EP 0 875 311 A2 ist
ein System beschrieben, bei dem die Stationen durch wahlweise ein-
und ausrückbare
Kegelräder
zu- bzw. abgeschaltet werden können.
Diese Kegelräder
sind auf eine die Bearbeitungseinheiten durchsetzende Keilwelle
aufgebracht, wobei die Energie und die Bewegung der einzelnen Bearbeitungseinheiten
von einem gemeinsamen Antriebsmotor über die besagte Welle den einzelnen
Bearbeitungseinheiten zugeführt
wird. Die gemeinsame Antriebswelle sorgt dafür, daß alle Bearbeitungseinheiten
synchron zueinander und synchron zum Vorschubtakt der zu bearbeitenden
Werkstücke
bewegt werden. Soll nun auf so einem System von Bearbeitungseinheiten
ein neues Werkstück
produziert werden, so müssen nicht
nur die einzelnen Werkzeuge ausgetauscht werden und ggf. einzelne
Stationen zu- bzw. abgeschaltet werden, sondern es muß auch der
jeweilige Werkzeughub an das Werkstück angepaßt werden. Dazu ist ein Austausch
der die Schlittenaggregate bewegenden Kurvenscheiben notwendig.
Nach Austausch der Kurvenscheiben, die aufgrund ihrer Exzentrizität den Schlittenhub
bestimmen, muß auch ihre
Winkelstellung so justiert werden, daß die Bearbeitungseinheiten
sich zeitgenau mit dem Vorschub des Werkstücks bewegen. Für einen
solchen Werkzeugwechsel und das Einrichten der Maschine auf neu
herzustellende Werkstücke
sind teilweise Umrüstzeiten
von vier bis sechs Stunden erforderlich. Das Zusammenspiel des Werkstückvorschubs
und der Bearbeitungseinheiten muß zeitlich exakt aufeinander
abgestimmt sein und darf sich auch bei Arbeitstakten von beispielsweise
500 Hüben
pro Minute nicht mehr verändern.
Aufgrund der hohen Taktfrequenz bei Hüben von typischerweise 40 bis
50 mm müssen
die Bearbeitungseinheiten nicht nur erhebliche Schnittkräfte, sondern
auch erhebliche Beschleunigungskräfte aufnehmen. Beim Einfahren
der Maschine ist es wünschenswert,
daß die
Stationen auch einzeln betrieben werden können und es muß eine gemeinsame
Referenzposition reproduzierbar eingestellt werden können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Produktivität der Maschine weiter zu erhöhen. Insbesondere sollen
die notwendigen Umrüstzeiten
für das
Einstellen der Kurvenscheibe verringert werden.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Maschine zum Stanzen, Biegen
und/oder Montieren von Blechteilen dadurch gelöst, daß das Schlittenaggregat von
einem programmgesteuerten Synchronmotor angetrieben ist. Der Bewegungszyklus des
Synchronmotors läßt sich
programmieren. Statt einer Kurvenscheibe kann deshalb leicht durch
Programmänderung
der Hub verändert
werden. Ein Austauschen der Kurvenscheiben ist nicht erforderlich. Dadurch
wird die Umrüstzeit
vorteilhaft verringert.
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Da
in Folge der hohen Frequenz und teilweisen hohen Umformkräfte die
Stellkraft des Synchronmotors überschritten
wird, ist es vorteilhaft, wenn zwischen Motor und Schlittenaggregat
ein Getriebe geschaltet ist, das vorzugsweise als Kurvenscheibe, Pleuel
oder Kniehebel ausgebildet ist. Auf diese Weise lassen sich durch
entsprechende Untersetzung hohe Prozeßkräfte erzeugen, ohne den Synchronmotor
nachteilig groß dimensionieren
zu müssen.
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Bei
Verbindung mit rotatorischen Getrieben, wie sie beispielsweise Kurvenscheiben
darstellen, ist es besonders vorteilhaft, wenn der programmgesteuerte
Synchronmotor als Rotationsmotor, vorzugsweise als Torque-Motor,
ausgebildet ist, der über
das Getriebeglied mit dem Schlittenaggregat gekoppelt ist. Der Hub
läßt sich
leicht verändern,
indem der Synchronmotor nur über
einen Teilbereich betrieben wird. Das heißt, der Antrieb nutzt nur einen
geringeren Winkelbereich der Kurvenscheibe aus. Dadurch wird der
Hub verringert. Es wird somit keine neue Kurvenscheibe benötigt. Ein
Austausch der Kurvenscheibe entfällt
beim Umrüsten,
ebenso wie das kritische Einstellen der Winkellage zur Synchronisation der
Prozeßschritte.
Für das
Einfahren der Maschine können
die einzelnen Stationen bzw. der einzelne Synchronmotor der Station
getrennt angesteuert werden, was die Kontrolle beim Umrüsten wesentlich erleichtert.
Es lassen sich auf diese Art und Weise auch einzelne Stationen beliebig
zu- oder abschalten, ohne dabei mechanisch in den Energiefluß einzugreifen.
Das heißt,
Getriebeglieder wie ausrückbare
Kupplungen und Winkelgetriebe können
vorteilhaft entfallen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Motoren mehrerer in Reihe
angeordneter Gehäuseteile
gegeneinander austauschbar ausgebildet sind. Durch eine solche normierte
Schnittstelle der Motoren mit den Gehäuseteilen kann die einzelne
Maschine sehr flexibel aufgebaut werden. Es sind nicht nur einzelne
Stationen einfach zu- bzw. elektronisch abschaltbar, sondern es
können
auch überzählige Motoren
vermieden werden und diese in anderen Maschinen bzw. an anderer
Stelle zum Einsatz gelangen.
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Die
eingesetzten Synchronmotoren weisen bei kleinem Volumen eine besonders
hohe Leistung auf, wenn der Motor wassergekühlt ausgebildet ist. Die entstehende
Verlustwärme
kann dadurch direkt aus der Maschine herausgeführt werden. Probleme mit einer
ungleichmäßigen Erwärmung der
Maschine werden vorteilhaft vermieden. Die Maschine behält ihre
Genauigkeit auch über
längere
Produktionszeiten bei.
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Die
einzelnen Gehäuseteile
lassen sich trotz wassergekühlter
Motore bequem, schnell und einfach aneinanderreihen, wenn die Gehäuseteile
Kühlwasserzulauf-
und Kühlwasserrücklaufleitungen
für die
ihnen zugeordneten Motore aufweisen, die in ihrer Lage aufeinander
abgestimmt sind und beim Aneinanderreihen eine gemeinsame Kühlwasserzulauf- und
-rücklaufleitung
bilden. Diese Leitungen können dann
beispielsweise durch Schnellkupplungen miteinander verbunden werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Maschine eine speicherprogrammierbare
Steuerung aufweist, die eine Strommeßvorrichtung beinhaltet und
eine Auswerteschaltung, die ein Signal erzeugt, sobald vorgegebene
Grenzwerte des Stromes während
eines Arbeitsspieles unter- oder überschritten werden. Sobald
ein Werkzeug stumpf zu werden beginnt, steigen die notwendigen Schnitt- und
Biegekräfte,
so daß auch
die Stromaufnahme des Motors ansteigt. Bei Überschreiten eines vorgegebenen
Grenzwertes kann so die Maschine stillgesetzt werden und eine vorbeugende
Instandhaltung des Werkzeuges erfolgen. Auf diese Weise kann vermieden
werden, daß die
Maschine unbeabsichtigt Ausschuß produziert.
Dasselbe gilt für
das Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes, beispielsweise
in Folge eines Werkzeugbruches. Bei Auftreten eines Werkzeugbruches
kann ebenfalls die Maschine stillgesetzt werden und ein Werkzeugaustausch
erfolgen.
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Mit
Vorteil kann vorgesehen werden, daß die Maschine bei Über- oder
Unterschreiten eines Grenzwertes selbsttätig abschaltend ausgebildet
ist. Auf diese Weise wird vermieden, daß unbeabsichtigt die Maschine
Ausschuß produziert.
Sobald ein Werkzeugbruch oder Verschleiß an Werkzeugen auftritt, die
zu untolerablen Änderungen
am Werkstück
führen,
schaltet sich die Maschine selbsttätig ab.
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Eine
Standardisierung und baukastenartige Zusammensetzung der Maschine
läßt sich
erzielen, wenn ein oberes und ein unteres Gehäuseteil Bestandteile eines
einheitlichen schmalen Gehäusekastens
sind, dessen Frontseite nicht mehr als ein oberes und ein unteres
Schlittenaggregat zugeordnet sind. Solche Gehäuseteile lassen sich variabel
aneinanderreihen und dem jeweiligen Werkstück anpassen.
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In
bestimmten Fällen
ist es von Vorteil, wenn der Torque-Motor eine durchgehende Welle
aufweist, die an beiden Enden Abtriebsnaben besitzt. Beispielsweise
kann so die Krafteinleitung in eine Presse über Kniehebel symmetrisch erfolgen.
Außerdem können auch
hintere und vordere Gehäuseteile
mit deren Schlittenaggregaten von einem gemeinsamen Torque-Motor
angetrieben werden, da der Torque-Motor zwei Abtriebswellenenden
aufweist.
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Die
Erfindung ermöglicht
aber auch die Bestückung
der Schlittenaggregate mit Kurvenscheiben, die über die schmalen Gehäusekästen vorstehen,
indem gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung zwischen zwei benachbarten
Gehäusekästen ein
ggf. zweiteiliger Distanzblock eingeschraubt wird. Dadurch vergrößert sich
der Abstand der Abtriebswellen benachbartere Gehäusekästen, so daß auch Schlittenhübe von 50
mm und mehr durchgeführt
werden können.
Solche einfach zwischenzuschaltende Distanzblöcke erlauben auch eine genaue
Raster- und Schnittlängenanpassung, die
durch Verformung der Werkstücke
während
der Bearbeitung erforderlich werden.
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Die
Maschine hat gemäß einer
weiteren Ausgestaltung eine vordere und eine hintere Gehäusekastenreihe,
wobei je ein vorderer Gehäusekasten
mit einem hinteren Gehäusekasten
mittels deck- und bodenseitiger Verbindungsplatten miteinander verschraubt
sind. Alternativ können
auch über
die ganze Länge
der Gehäusekastenreihe
reichende Verbindungsplatten verwendet werden. Beide Gehäusekastenreihen
weisen eigene Antriebsmotoren auf.
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In
manchen Fällen
kann mit Vorteil auf mehrere Antriebsmotore für die einzelnen Schlittenaggregate
verzichtet werden, wenn zwischen Motor und Schlittenaggregat ein
Getriebe geschaltet ist, das als Zentralrad mit davon angetriebenen
und damit in Eingriff stehenden Abtriebsritzeln für Schlittenaggregate ausgebildet
ist. Ein entsprechend stärkerer Torque-Motor
treibt dabei ein großes
zentrales Zahnrad an. Mit diesem Zentralrad stehen Ritzel in Eingriff,
die wiederum Schlittenaggregate antreiben, deren Achsen radial zur
Achse des Zentralrades angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich
gleichzeitig mehrere Schlittenaggregate von einem Zentralrad antreiben
und die Anzahl der notwendigen Einzelantriebe vorteilhaft verringern.
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Die
Rüstzeiten
werden noch weiter dadurch verrringert, daß das Schlittenaggregat als
eine Baugruppe mit Motor ausgebildet ist.
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Außerdem ist
es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer gattungsgemäßen Maschine
anzugeben, daß einen
aufwendigen Austausch von Kurvenscheiben und dergleichen vermeidet.
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Die
Verfahrensaufgabe wird dadurch gelöst, daß der Rotationsmotor nur über einen
ausgewählten
Winkelbereich reversierend betrieben wird. Je nach Größe des durchfahrenen
Winkelbereiches ändert
sich bei gleicher Kurvenscheibe der erzeugte Hub. Auf einen Austausch
der Kurvenscheibe zum Zwecke der Hubveränderung kann deshalb mit Vorteil
verzichtet werden.
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Anhand
der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele
der Erfindung darstellt, wird diese näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 einen
mittigen Vertikalschnitt durch einen Gehäusekasten mit Torque-Motoren,
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2 eine
Frontansicht zweier miteinander verschraubter Gehäusekästen,
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3 eine
Frontansicht mit drei verschraubten Gehäusekästen und einem Distanzblock,
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4 die
Frontansicht einer Maschine mit zwei Pressen und vier Gehäusekästen als
Biegeeinrichtungen,
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5 eine
vertikale Schnittansicht durch ein paar vorderer und hinterer Gehäusekästen,
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6 eine
Draufsicht auf eine Maschine ähnlich 5 mit
jeweils vier Gehäusekästen als
Biegeeinrichtungen,
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7 eine
Ansicht eines Gehäusekastens mit
doppelter Breite und zwei Antrieben,
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8 eine
vertikale Schnittansicht durch den doppelt breiten Gehäusekasten
gemäß 7,
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9 einen
vertikalen Schnitt durch einen doppelt breiten Gehäusekasten
mit zwei symmetrisch angeordneten Torque-Antrieben,
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10 eine
Presse gemäß 9 mit
anderer Anordnung der Antriebe,
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11 eine
Presse gemäß 9 und 10,
jedoch mit einem einzigen Antrieb mit zwei symmetrischen Abtriebswellenenden,
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12 eine
Frontansicht einer Kurvenscheibe,
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13 eine
Frontansicht eines einzelnen Schlittenaggregates,
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14 eine
vertikale Schnittansicht des einzelnen Schlittenaggregates gemäß Schnittlinie XIV–XIV in 13,
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15 eine
Frontansicht einer Maschine mit zwei Gehäusekästen mit linear angetriebenen
Schlittenaggregaten, einem Zentralrad mit mehreren Schlittenaggregaten
in anderer Ausführung
und einer Presse,
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16 eine
Frontansicht eines Gehäusekastens
mit Zentralrad, und
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17 eine
vertikale Schnittansicht des Zentralrades gemäß Schnittlinie XVII–XVII in 16.
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Ein
Gehäusekasten 10 ist
spiegelbildlich zu einer mittleren Horizontalebene 12 ausgebildet
und weist ein oberes Gehäuseteil 14 und
ein unteres Gehäuseteil 16 auf,
die beide einstückig
verbunden sind. Der Gehäusekasten 10 wird
aus einem Block aus Stahlguß,
Ferroguß oder
Leichtmetallguß kostengünstig hergestellt
und zwar nach der Flächenbearbeitung
der Bodenfläche
in einer Aufspannung hochgenau gefräst. Dabei wird die Frontwand 18 so bearbeitet,
daß Teile
von Schlittenaggregaten 20 dem Gehäusekasten 10 zugeordnet
werden. Schlittenführungen 28 in
Form von Führungsleisten
für den Schlitten
sind an der Frontwand 18 jedes Gehäusekastens 10 formschlüssig angesetzt
und aufgeschraubt. Ebenso ist im Bereich der mittleren horizontalen
Symmetrieebene eine Werkzeugaufnahmefläche 30 eingefräst, die
zur formschlüssigen
Aufnahme einer Werkzeuggrundplatte 32 eines Werkzeuges 34 dient,
wobei auch die Werkzeuggrundplatte 32 an der Frontwand 18 angeschraubt
ist. Bei der Ausführung
gemäß 1 bis 6 ist
in jeden Gehäusekasten 10 ein
oberes und ein unteres Motorgehäuse eingesetzt,
das jeweils den Torque-Motor 24 enthält. Die Gehäusekästen 10 haben eine
Breite, die gerade so groß ist,
daß die
auf den Abtriebswellen 22 montierten Kurvenscheiben 38 benachbarter
Gehäusekästen 10 nicht
aneinanderstoßen.
Kurvenscheiben 38 für
einen Schlittenhub von 40 mm führen
konstruktiv zu einer Minimalbreite der Gehäusekästen 10 von 176 mm.
Größere Kurvenscheiben,
z.B. für
einen Schlittenhub von 50 mm werden zu einer Gehäusekastenbreite von ca. 200
mm führen.
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In
den Seitenwänden
der Gehäusekästen 10 sind
Bohrungen 40 vorgesehen, so daß benachbarte Gehäusekästen 10 miteinander
einfach verschraubt werden können,
wie dies mit Maschinenschrauben 42 in 2 veranschaulicht
ist. Paßfedern 44 in
außenseitigen
Nuten der Gehäusekästen 10 dienen
der exakten Führung.
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3 veranschaulicht
eine erste Ausbildung einer Blechbearbeitungs- und Montagemaschine
mit vier zusammengeschraubten Gehäusekästen, wobei drei Gehäusekästen 10 mit
Schlittenaggregaten bestückt
sind und ein weiterer endseitig angeschraubter Gehäusekasten 11 vorgesehen
ist. Durch die Torque-Motoren können
ansonsten endseitig angeschraubte Antriebsverteilungskästen vorteilhaft
entfallen. Im Stand der Technik sind derartige Antriebsverteilungskästen notwendig,
damit die oberen und unteren Antriebswellen miteinander antriebsmäßig verbunden
werden. Am Antriebskasten sind im Stand der Technik Winkelgetriebe
angeschraubt, die von einem Elektromotor angetrieben werden, was
in diesem Fall ebensowenig notwendig ist, da jedes Schlittenaggregat.
durch einen eigenen Torque-Motor angetrieben ist. Es entfallen auch
die längs
der geometrischen Achse 50 sonst durch die Winkelgetriebe hindurchzusteckenden
Antriebswellen, wodurch im Stand der Technik alle Biegeaggregate
antriebsmäßig mit
einem einzigen Motor verbunden werden.
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4 veranschaulicht
eine größere Bearbeitungsmaschine,
die jedoch aus den gleichen Grundbaueinheiten, nämlich den Gehäusekästen 10 und 11,
zusammengesetzt ist. Zusätzlich
sind noch zwei Stanzpressen 52, 54 in das Modulsystem
integriert. Das so aufgebaute Gesamtgehäuse kann trotzdem auf die sonst
vorgesehenen endseitig angeordneten motorischen Antriebe verzichten.
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Zwischen
zwei Gehäusekästen 10 sind
Distanzblöcke 56 angeordnet.
Mittels dieser Distanzblöcke 56 wird
es möglich,
für die
Schlittenaggregate der links dargestellten Gehäusekästen 10 größere Kurvenscheiben
zu verwenden. Außerdem
lassen sich durch solche Distanzblöcke 56 die Raster-
und Schnittlängen
entsprechend der zu verformenden Werkstücke verändern.
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5 zeigt
eine vertikale Schnittansicht durch ein Twin-Gehäuse, das aus einer vorderen
Reihe Gehäusekästen 10 und
einer hinteren Reihe Gehäusekästen 10 besteht,
wobei die Gehäusekästen beider
Reihen mit der Bodenwand auf einem Unterbau aufgeschraubt werden,
während
deckseitig beide Gehäusekastenreihen
durch eine Verbindungsplatte 58 miteinander verschraubt
sind. Das so gebildete Gehäuse
trägt also
an der Vorderseite und an der Rückseite
Schlittenaggregate 20. Gemäß 5 und 6 erstreckt
sich die Verbindungsplatte 58 über beide Gehäusekastenreihen.
Alternativ können auch
für jedes
Paar vorderer und hinterer Gehäusekästen 10 eine
eigene, entsprechend schmalere Verbindungsplatte vorgesehen werden.
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7 zeigt
einen Gehäusekasten
doppelter Breite für
eine Stanzpresse. Das Schlittenaggregat 20 wird hier von
zwei Abtriebswellen 22 zweier Torque-Motore angetrieben.
Auf den Abtriebswellen 22 sitzen zwei Kurvenscheiben; die
das Schlittenaggregat 20 antreiben.
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8 veranschaulicht
in einem Vertikalschnitt eine ähnliche
Ausführungsform
wie 7. Dort ist auf der Abtriebswelle 22 des
Torque-Motors 24 eine doppelte Kurvenscheibe 38 angeordnet,
die von zwei Abtastrollen 27 des Schlittenaggregates 20 abgefahren
wird.
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9 zeigt
eine andere Anordnung einer Presse, bei der zwei Torque-Motoren
axial fluchtend im Gehäusekasten 10 angeordnet
sind. Über
einen Exzenter 29, der auf der Abtriebswelle 22 angeordnet ist,
wird das Pleuel 31 bewegt, so daß das Werkzeug 34 einen
entsprechenden Hub vollführt.
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10 zeigt
eine alternative Anordnung zweier Torque-Motore zum Antrieb einer
Presse. Auch hier erfolgt der Antrieb über die Abtriebswelle 22 auf
den Exzenter 29. Dieser treibt wiederum über Pleuel 31 das
Werkzeug 34 an.
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11 zeigt
ein prinzipiell ähnlich
gearteten Antrieb. Hier ist jedoch ein Torque-Motor gezeigt, der an beiden Seiten
Abtriebswellen innen aufweist, die über den Exzenter das Pleuel
antreiben.
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In
allen Fällen
weisen die Torque-Motoren ein identisch ausgestaltetes Gehäuse auf,
dessen Gehäusemantel
innen durch einen Kühlkanal 25 gekühlt ist.
Die Motoren sind selbst rund ausgeführt und weisen zusätzlich eine
Drehmomentstütze
auf, die sie im Gehäusekasten 10 abstützen.
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12 zeigt
eine Kurvenscheibe, deren äußere Kontur
von der Tastrolle 27 abgefahren wird. Die Abstastrolle 27 ist üblicherweise
mit dem Schlittenaggregat verbunden. Wird die Kurvenscheibe 38 z.B. zwischen
0° und 45° gedreht,
so vollzieht sie einen maximalen Hub. Dasselbe gilt, wenn sie beispielsweise
im Uhrzeigersinn von 0° auf
45° gedreht
wird, wobei sie einen Winkelbereich von 315° überstreicht. Die Übersetzung
der Drehbewegung ist anders, je nachdem, in welchem Winkelbereich
die Kurvenscheibe betrieben wird. Der Vorteil des Torque-Motors
ist, daß die
Drehung der Kurvenscheibe vorprogrammiert werden kann. Sie kann
auch reversierend nur über
einen Teil des Winkelbereichs erfolgen, so daß auch nur Teilhübe ausgeführt werden.
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In 13 ist
die Frontansicht eines einzelnen Schlittenaggregats 26 gezeigt.
Teile mit gleicher Funktion sind, wie in den übrigen Figuren, mit den gleichen
Postionsziffern versehen. Im Unterschied zu den Schlittenaggregaten,
wie sie in 1 gezeigt sind, erkennt man
in der vertikalen Schnittansicht des einzelnen Schlittenaggregats
gemäß 14 eine Adapterplatte 62,
auf der der Schlitten 20 innerhalb der Führung 28 montiert
ist. Die Adapterplatte 62 ist gleichzeitig als Gehäuse für den Torque-Motor 24 ausgebildet.
Auf diese Weise kann die Adapterplatte 62 als Baugruppe,
die auch den Torque-Motor 24 integriert, mittels Paßfedern 44 an
die Frontseite eines Gehäuseteils
befestigt werden. Diese Baugruppe beinhaltet alle notwendigen Antriebsteile
des Schlitten 20. Der Torque-Motor 24 treibt über seine
Abtriebsachse die beiden Kurvenscheiben 38 an. Eine untere Abtastrolle 27,
deren Achse fest mit dem Schlitten 20 verbunden ist, treibt
den Schlitten in Richtung auf das Werkstück an. Die obere Rolle 27,
deren Achse fest mit der Rückholplatte 61 verbunden
ist und diese wiederum fest mit dem Schlitten 20 verbunden
ist, holt den Schlitten nach einem Bearbeitungsschritt zurück.
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In 15 sind
mehrere solcher linear angetriebener Einzelschlittenaggregate, die
als Baugruppen gegen Gehäusekästen geschraubt
sind, dargestellt. Auf der linken Seite der dargestellten Maschine ist
ein Lineareinzug 64 für
Material vorgesehen. Nach rechts folgen dann je zwei obere und zwei
untere linear angetriebene Schlittenaggregate 26. Daran schließt sich
ein Gehäusekasten 10 mit
Zentralrad 65 an. Diese Station wird von insgesamt acht
von diesem Zentralrad 65 angetriebenen Schlittenaggregaten
gebildet. Jeweils drei dieser Schlittenaggregate sind in vertikaler
Richtung oberhalb und unterhalb der Zentralradachse 66 angeordnet
und jeweils eines rechts und links mit einer gegenüber der
Horizontalen geneigten Achse.
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Nach
rechts schließt
sich ein oberes und unteres Gehäuseteil 14 bzw. 16 mit
weiteren Schlittenaggregaten 26 an. Die Maschine schließt ab mit
einer Stanzpresse 52. Der Aufbau der Station mit Zentralradantrieb
ist aus den 16 und 17 erkennbar. Im
Gehäusekasten 10 ist
ein einziger Torque-Motor 24 als Antrieb für Schlittenaggregate 26 vorgesehen. Die
Bewegungsachsen dieser Schlittenaggregate 26 sind radial
zu der Zentralradachse 66 angeordnet. Deshalb werden die
Schlittenaggregate 26 mittels nicht dargestellter Hammerkopfschrauben,
die in Ringnuten 67 eingreifen, auf einer zentralen Spannplatte 68 befestigt.
Die Spannplatte 68 ist Teil des Gehäusekastens 10. Hinter
dieser Spannplatte ist das Zentralrad 65 angeordnet, in
dessen Außenverzahlung 69 Ritzel 70 eingreifen,
die dem Antrieb der Schlittenaggregate 26 dienen. In der 17 sind
der Übersichtlichkeit
halber die Schlittenaggregate nicht dargestellt. Auf diese Weise
können
die acht Schlittenaggregate des Ausführungsbeispiels von einem einzigen
Torque-Motor angetrieben werden, was den Investitionsaufwand für die Antriebsmotoren
wesentlich verringert.
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Die
erfindungsgemäße Maschine
zum Biegen, Stanzen und dergleichen zeichnet sich dadurch aus, daß die Gehäuseteile
durchsetzende Antriebswellen und mit kuppelbaren Winkelgetriebe
in jedem Gehäuseteil
vorteilhaft entfallen können.
Aufgrund der geringen Masse der eingesetzten Motoren läuft die
Maschine beim Stillsetzen kaum nach. Es ist darüberhinaus eine Qualitätsüberwachung
durch ständige
Messung des Biege- und Stanzkräfteverlaufs während eines
Arbeitsspiels möglich.
Die einzelnen Stationen können
wahlweise zu- und abgeschaltet werden, ohne aufwendige Umrüstarbeiten
zu veranlassen.
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- 10
- Gehäusekasten
- 11
- Gehäusekasten,
Antriebsverteilungskasten
- 12
- Horizontalebene
- 14
- oberes
Gehäuseteil
- 16
- unteres
Gehäuseteil
- 18
- Frontwand
- 20
- Schlittenaggregate
- 22
- Antriebswellen
- 24
- Torque-Motor
- 26
- Schlittenaggregate
- 27
- Tastrollen
- 28
- Schlittenführungen
- 29
- Exzenter
- 30
- Werkzeugaufnahmefläche
- 31
- Pleuel
- 32
- Werkzeuggrundplatte
- 34
- Werkzeuge
- 38
- Kurvenscheiben
- 40
- Bohrungen
- 42
- Maschinenschrauben
- 44
- Paßfedern
- 45
- Kühlkanäle
- 46
- Winkelgetriebe
- 48
- Elektromotor
- 50
- geometrische
Achse
- 52
- Stanzpresse
- 54
- Stanzpresse
- 56
- Distanzblöcke
- 58
- Verbindungsplatte
- 60
- Lagerring
- 61
- Rückholplatte
- 62
- Adapterplatte
- 63
- Abtriebsachse
- 64
- Lineareinzug
- 65
- Zentralrad
- 66
- Zentralradachse
- 67
- Ringnuten
- 68
- Spannplatte
- 69
- Außenverzahnung
- 70
- Ritzel
- 71
- Baugruppe