DE2331754A1 - Hydraulische blechbiegepresse - Google Patents

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwä

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred! Honke Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: 41 792/Fk- Hans Dieler Gesthuysen

4300 Essen, den 4. Juni 1973 Theaterplatz 3

Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung G. Siempelkamp & Co.
415 K r e f e 1 d
Siempelkampstr. 75

Hydraulische Blechbiegepresse

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Blechbiegepresse (insbes. auf eine Rohrbiegepresse, in der ein langgestrecktes im Querschnitt D-förmiges Werkstück zu einem Rohr mit 0-förmigem Querschnitt biegbar ist) mit Pestholm und Laufholm, an Festholm und Laufholm angeschlossenen Werkzeugen sowie über die Länge des Laufholms, vorzugsweise in gleichen Abständen, verteilten Zylinderkolbenanordnungen, deren erste am Holmanfang, deren letzte am Holmende angreift, wobei die Zylinderkolbenanordnungen mittels Steuereinrichtung mit Meßfühlern in Gruppen unabhängig voneinander nach Maßgabe der Länge des umzuformenden Werkstückes steuerbar sind, wobei Werkstücke unterschiedlicher Länge am Bündigende der Presse bündig mit den Holmen bzw. Werkzeugen abschließend in die Presse einzulegen sind, und wobei endlich die über dem umzu-

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formenden Werkstück arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen an eine gemeinsame Druckmittelquelle anschließbar sind. - Regelmäßig ist bei solchen Blechbiegepressen die Länge des umzuformenden Werkstückes unterschiedlich und kleiner als der Länge von Laufholm und Festholm entspricht. Das bringt besondere Probleme, mit denen sich die Erfindung beschäftigt. Die Formulierung in Gruppen unabhängig voneinander impliziert, daß eine Gruppe auch nur eine einzige Zylinderkolbenanordnung aufweist.

Bei bekannten hydraulischen Blechbiegepressen der beschriebenen Gattung ist der Laufholm in Abschnitte geteilt. Entspricht die Länge der umzuformenden Werkstücke nicht der Länge des Laufholmes, so bleibt ein dem Bündigende gegenüberliegender Holmabschnitt (zumeist der letzte) ganz oder teilweise frei. Die Steuereinrichtung arbeitet bei der bekannten Ausführungsform so, daß nach Maßgabe der Länge dieses Teilstückes die Zylinderkolbenanordnung des entsprechenden Laufholmabschnittes gesteuert wird. Das macht für die Steuereinrichtung eine Programmsteuerung und ein bestimmtes Programm erforderlich, in welches die Geometrie und Blechdicke der umzuformenden Werkstücke eingehen. Das ist aufwendig, Unvermeidbare Toleranzen können nicht berücksichtigt werden und führen ebenso wie Festigkeitsunterschiede im umzuformenden Werkstück zu störenden Ungenauigkeiten. Zu störenden Ungenau!gkeiten trägt fernerhin die Tatsache bei, daß nicht mit einem durchlaufenden Längsholm sondern mit einem in Abschnitte geteilten Laufholm gearbeitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Blechbiegepresse der eingangs beschriebenen Gattung und Zweckbestimmung steuerungstechnisch so einzurichten, daß unabhängig von der Länge des umzuformenden Werkstückes stets mit genau paralleler Führung des Laufhätaes zum Festholm die Umformung erfolgt.

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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Blechbiegepresse mit Festholm und Laufholm, an Festholm und Laufholm angeschlossenen Werkzeugen sowie über die Länge des Laufholmes, vorzugsweise in gleichen Abständen, verteilten Zylinderkolbenanordnungen, deren erste am Holmanfang, deren letzte am Holmende angreift, wobei die Zylinderkolbenanordnungen mittels Steuereinrichtung mit Meßfühlern in Gruppen unabhängig voneinander nach Maßgabe der Länge des umzuformenden Werkstückes steuerbar sind, wobei Werkstücke unterschiedlicher Länge am Bündigende der Presse bündig mit den Werkzeugen abschließend, in die Presse einzulegen sind, und wobei endlich die über dem umzuformenden Werkstück arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen an eine gemeinsame Druckmittelquelle anschließbar sind. Die Erfindung besteht darin, daß die Steuereinrichtung einerseits am Bündigende einen auf den Laufholm arbeitenden Bündigendpositionsfühler, andererseits am gegenüberliegenden Holmende (= Freiende) einen ebenfalls auf den Laufholm arbeitenden Freiendpositionsfühler aufweist und nach Maßgabe der so ermittelten Positionsdifferenz des Laufholmes am Bündigende und am Freiende der Blechbiegepresse die am Freiende an dem Laufholm angreifende Zylinderkolbenanordnung steuert, während sie, die zwischen der am Freiende angreifenden Zylinderkolbenanordnung und den über dem umzuformenden Werkstück angeordnete Zylinderkolbenanordnung, bzw. die mehreren dort angeordneten Zylinderkolbenanordnungen, abschaltet. - Erfindungsgemäß wird also die Position des Laufholmes über seine Länge beim Umformungsprozeß echt gemessen und nach Maßgabe der Messung die Parallelführung des Laufholmes zum Festholm gesteuert. Dabei ist durch besonders hohe Genauigkeit eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Blechbiegepresse ausgezeichnet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuereinrichtung mit einem Regelkreis kombiniert ist, der den Laufholm auf den Wert Null der durch Freiendpositionsfühler und Bündigendpositionsfühler ermittelten Differenz

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steuert. - Im Rahmen der Erfindung liegt es, Freiende und Bündigende der Presse vertauschbar zu machen.

Die beschriebene hydraulische Blechbiegepresse ist ausgelegt für umzuformende Werkstücke einer Länge, die mit der von Laufholm und Festholm und damit mit der der Werkzeuge übereinstimmt oder kürzer ist und arbeitet dann einwandfrei bei geringen steuerungstechnischem bzw. regeltechnischem Aufwand. Es besteht darüber hinaus ohne weiteres die Möglichkeit, die Blechbiegepresse gleichsam durch eine vorgeschaltete Presse zu verlängern. Dann können auch Werkstücke umgeformt werden, die gegenüber der oben angegebenen Länge eine beachtliche überlänge aufweisen. Dazu ist die Anordnung zunächst so getroffen, daß Pressengestell, Laufholm und Festholm über das Bündigende der Presse um Verlängerungsabschnitte vorstehen, wobei der Festholm-Verlängerungsabschnitt an den Festholm starr, der ebenfalls mit gereihten Zylinderkolbenanordnungen ausgerüstete Laufholm-Verlängerungsabschnitt an den Laufholm gelenkig und lösbar angeschlossen ist. Wenn der Laufholm-Verlängerungsabschnitt an den Laufholm gelenkig und lösbar angeschlossen ist. Wenn der Laufholm-Verlängerungsabschnitt gelöst ist, arbeitet man mit dem übrigen Teil der Presse wie oben beschrieben. Ist jedoch der Laufholm-Verlängerungsabschnitt an den Laufholm in der beschriebenen Weise gelenkig angeschlossen, so wird ein umzuformendes Werkstück nunmehr bis zum Ende des Verlängerungsabschnittes, mit diesem bündig abschließend, eingelegt. (Wobei im folgenden aus terminologischen Gründen der Ausdruck Bündigende und Bündigendpositionsfühler für den Gelenkbereich des Laufholmes beibehalten wird, obwohl es sich im Verbundzustand nicht mehr um ein Pressenende handelt und auch an dieser Stelle nicht mehr das bündige Einlegen des Werkstückes erfolgt). Hier ist im Zusammenhang die Erfindung dann dadurch gekennzeichnet, daß, wie schon angegeben, Pressengestell, Laufholm und Festholm über das Bündigende der Presse um Verlängerungsabschnitte vorstehen, wobei der

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Festholmver lan gerungs abschnitt an d.en Festholm starr, der ebenfalls mit gereihten Zylinderkolbenanordnungen ausgerüstete Laufholm-Verlängerungsabschnitte an den Laufholm gelenkig und lösbar angeschlossen ist sowie ein umzuformendes Werkstück mit dem Verlängerungsende der Holme bündig abschließend einzulegen ist, wobei ferner die Kennzeichnung darin besteht, daß von den dem Laufholm-Verlängerungsabschnitt zugeordneten Zylinderkolbenanordnungen die äußerste unabhängig von der übrigen, nach Maßgabe eines Verlängerungsendpos itionsfühlers, steuerbar ist. Im übrigen wird man hier, bis auf die vorerwähnte äußerste, alle über dem umzuformenden Werkstück arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen, gleichgültig ob diese den Laufholm-Verlängerungsabschnitt oder den Laufholm beaufschlagen, an die gleiche Druckmittelquelle anschließen. Für die Steuereinrichtung ist zweckmäßigerweise der Bündigendpositionsfühler, der gleichsam zum mittleren Positionsfühler geworden ist, als Masterfühler geschaltet, während der Freiendpositionsfühler sowie der Verlängerungsendpositionsfühler als Folgefühler arbeiten.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Blechbiegepresse unabhängig von der Länge der umzuformenden Werkstücke der Laufholm stets genau parallel zum Festholm geführt wird, und zwar mit verhältnismäßig geringem steuerungstechnischen bzw. regeltechnischen Aufwand. Der Aufbau der Steuereinrichtung selbst wird im Rahmen der offenbarten Lehre zum technischen Handeln mit den üblichen Mitteln der Steuerungstechnik und Regeltechnik von jedem Fachmann ohne weiteres verwirklicht.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen hydraulischen Blechbiegepresse mit Steuereinrichtung,

Fig. 2 die Frontansicht des Gegenstandes der Fig. 1 und

Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blechbiegepresse.

Die in den Figuren dargestellte hydraulische Blechbiegepresse 1 ist eine Rohrbiegepresse, in der (vgl. Fig. 2) ein langgestrecktes, im-Querschnitt ü-förmiges Werkstück 2 zu einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt biegbar ist. Die Presse 1 besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus dem Pressengestell 3 mit Festholm 4 und darin geführtem Laufholm 5, an Festholm 4 und Laufholm 5 angeschlossenen Werkzeugen 6,7 sowie über die Länge des Laufholmes 5 in gleichen Abständen verteilten Zylinderkolbenanordnungen 8, 9, deren erste am Holmanfang, deren letzte 9 am Holmende angreift. Die Zylinderkolbenanordnungen 8, 9 sind mittels Steuereinrichtung 10 mit Meßfühlern in Gruppen unabhängig voneinander nach Maßgabe der Länge des umzuformenden Werkstückes 2 steuerbar. Werkstücke 2 unterschiedlicher Länge müssen stets am Bündigende 11 der Presse 1 bündig mit den Werkzeugen 6,7 abschließen, die in die Presse 1 eingelegt werden, wie es in Fig. 1 angedeutet ist. Die über dem umzuformenden Werkstück 2 arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen 8 sind an eine gemeinsame Druckmittelquelle 12 über Druckmittelleitungen 13 anschließbar, sie beaufschlagen also diesen Lauf holmabschnitt 14 und damit das

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Werkstück 2 hinreichend gleichmäßig. Die übrigen Gruppen der Zylinderkolbenanordnungen 8 werden in besonderer Weise gesteuert, die noch erläutert wird, um zu erreichen, daß sich der Laufholm 5 über seine gesamte Länge parallel zum Festholm 4 bewegt, obwohl die Länge des umzuformenden Werkstückes 2 kürzer ist als die des Laufholmes 5 bzw. des Festholmes 4. Dazu ist die Anordnung so getroffen, daß die Steuereinrichtung 10 einerseits am Bündigende 11 einen auf den Laufholm 5 arbeitenden Bündigendpositionsfühler 15, andererseits am gegenüberliegenden Holmende, dem sog. Freiende 16, einen ebenfalls auf den Laufholm 5 arbeitenden Freiendpositionsfühler 17 aufweist. Nach Maßgabe der so ermittelten Positionsdifferenz des Laufholmes 5 am Bündigende 11 und am Freiende 16 der Presse 1 wird die am Freiende 16 am Laufholm 5 angreifende Zylinderkolbenanordnung 9 gesteuert, und zwar so, daß die in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnete Schrägstellung des Laufholmes 5 nicht mehr eintritt. Die Steuereinrichtung 10 schaltet die Zylinderkolbenanordnungen 8, die sich zwischen der am Freiende 16 angreifenden Zylinderkolbenanordnung 9 und den über dem umzuformenden Werkstück 2 angeordneten Zylinderkolbenanordnungen 8 befinden, ab. Die Steuereinrichtung 10 ist mit einem Regelkreis kombiniert, der den Laufholm 5 auf den Wert Null der durch Freiendpositionsfühler 17 und Bündigendpositionsfühler 15 ermittelten Differenz steuert.

Die beschriebene Blechbiegepresse 1 arbeitet erkennbar so, daß die zusaBBaengeschalteten Zylinderkolbenanordnungen 8, die über dem umzuformenden Werkstück 2 arbeiten, die Hauptbewegung des Laufholmes 5 auslösen. Dabei ist nicht auszuschließen, daß der Laufholm 5 ein Kippmoment erfährt und am freien Ende ein wenig kippt. Aus der beschriebenen Positionsdifferenzmessung wird die Menge des der am Freiende 16 arbeitenden Zylinderkolbenanordnung 9 über die Druckmittelleitung 18 von einer Druckmittelquelle 19 zuzuführenden Druckmittels so geregelt, daß die Parallelität

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von Laufholm 5 und Festholm 4 wieder hergestellt ist. Infolge dieser Regelung oder Steuerung wird sich der erforderliche Druck zur Umformung des Werkstückes 2 immer entsprechend anpassen. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 10 arbeitet dabei auch, wenn im Material des Werkstückes 2 Festigkeitsunterschiede auftreten, wodurch in einigen Ausnahmefällen ein Kippen des Laufholmes 5 gleichsam in der entgegengesetzten Richtung eintritt. In einem solchen Falle erfolgt ohne Schwierigkeiten automatisch eine Umschaltung, wodurch die am Freiende 16 arbeitende Zylinderkolbenanordnung 9 zunächst völlig abgeschaltet wird und am Bündigende 11 die Zylinderkolbenanordnung 8a nunmehr an die Druckmittelleitung 18 angeschlossen wird, deren Druck über die Steuereinrichtung 10 regelbar ist. Dadurch wird automatisch erreicht, daß wieder eine Kippneigung in der vorgeschriebenen Richtung entsteht, so daß die Steuerung oder Regelung in der beschriebenen Weise weiter erfolgen kann.

Wenn es sich darum handelt, Werkstücke 2 extremer Länge umzuformen, so kann die beschriebene Blechbiegepresse 1 verlängert werden. Das erläutert die Fig. 3. Hier ist die Anordnung so getroffen, daß Pressengestell 3, Laufholm 5 und Festholm 4 über das Bündigende 11 der Presse 1 um Verlängerungsabschnitte vorstehen, wobei der Festholm-Verlängerungsabschnitte 20 an den Festholm 4 starr, der ebenfalls mit gereihten Zylinderkolbenanordnungen 21 ausgerüstete Laufholm-Verlängerungsabschnitt 22 an den Laufholm 5 gelenkig und lösbar angeschlossen ist. Nunmehr muß ein umzuformendes Werkstück 2 mit dem Verlängerungsende 23 der Holme 4, 5, 20, 22 bündig abschließend eingelegt werden. Im übrigen ist hier die Anordnung so getroffen, daß von den dem Laufholm-Verlängerungsabschnitt 22 zugeordneten Zylinderkolbenanordnungen 21 die äußerste 24 unabhängig von den übrigen nach Maßgabe eines Verlängerungsendpositionsfühlers 25 steuerbar ist. Bis auf diese

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äußerste sind alle über dem umzuformenden Werkstück arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen 8, 21 an die gleiche Druckmittelguelle 12 über die Druckmittelleitungen 13 angeschlossen. Bn übrigen ist steuerungstechnisch die Anordnung so getroffen, daß der Bündigendpos itions fühler 15 als Masterfühler, der Freiendpositionsfühler 17 sowie der Verlängerungsendpositionsfühler 25 als Folgefühler geschaltet wird.

Ist der Laufholm-Verlängerungsabschnitt 22 an den Laufholm 5 nicht angeschlossen, so erfolgt die Parallelsteuerung so wie oben beschrieben. Für die Herstellung von extrem langen Rohren wird, wie bereits erwähnt, das umzuformende Werkstück 2 mit dem Verlängerungsende 23 der Holme 4, 5, 20, 22 bündig eingelegt. Der frühere Bündigendpositionsfühler 15 wird in der beschriebenen Weise zum Masterfühler. Der Freiendpositionsfühler 17 sowie der Verlängerungsendpositionsfühler 25 müssen folgen. Der Freiendpositionsfühler 17 wie oben beschriebenen. Für den Verlängerungsendpos itions fühler 25 ist vorgesehen, daß die erste Zylinderkolbenanordnung 24 an eine separate Druckmittelleitung 26 mit regelbarer Druckmittelmenge an eine Druckmittelquelle angeschlossen wird, um die Parallelführung des Laufholmverlängerungsabschnittes 22 zu gewährleisten. Die beiden anderen Zylinderkolbenanordnungen 21 dieses Laufholm-Verlängerungsabschnittes 22 sind an die gemeinsame Druckmittelleitung 13 der Zylinderkolbenanordnungen 8 angeschlossen, die im Laufholm 5 über dem umzuformenden Werkstück 2 arbeiten. - Es versteht sich von selbst, daß der Laufholm 5 hinreichend biegesteif ist, so daß die maximal auftretenden Biegemomente infolge der oben beschriebenen Kippbewegung ohne überbeanspruchung aufgenommen werden. Ferner führen Steuerleitungen 28, 29, 30 von der Steuereinrichtung 10 zu den, den einzelnen Druckmittelquellen 12, 19, 27 zugeordneten Steueraggregaten 31, 32, 33.

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Claims (5)

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplalz 3 - 10 - Ansprüche :

1.!Hydraulische Blechbiegepresse (insbes. Rohrbiegepresse, in der ein langgestrecktes, im Querschnitt ü-förmiges Werkstück zu einem Rohr mit U-förmigem Querschnitt biegbar ist) mit Festholm und Laufholm, an Festholm und Laufholm angeschlossenen Werkzeugen sowie über die Länge des Laufholmes, vorzugsweise in gleichen Abständen, verteilten Zylinderkolbenanordnungen, deren erste am Holmanfang, deren letzte am Holmende angreift, wobei die Zylinderkolbenanordnungen mittels Steuereinrichtung mit Meßfühlern in Gruppen unabhängig voneinander nach Maßgabe der Länge des umzuformenden Werkstückes steuerbar sind, wobei Werkstükke unterschiedlicher Länge am Bündigende der Presse bündig mit den Werkzeugen abschließen! in die Presse einzulegen sind, und wobei endlich die über dem umzuformenden den Werkstück arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen an eine gemeinsame Druckmittelquelle anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10) einerseits am Bündigende (11) einen auf den Laufholm (5) arbeitenden Bündigendpositionsfühler (15), andererseits am gegenüberliegenden Holmende (Freiende) (16) einen ebenfalls auf den Laufholm (5) arbeitenden Freiendpositionsfühler (17) aufweist und nach Maßgabe der Positionsdifferenz des Laufholmes (5) am Bündigende (11) und am Freiende (16) der Presse (1) die am Freiende (16) an dem Laufholm (5) angreifende Zylinderkolbenanordnung (9) steuert, während sie die Zylinderkolbenanordnungen (8), die zwischen der am Freiende angreifenden Zylinderkolbenanordnung (9) und den über dem umzuformenden Werkstück (2) angeordneten Zylinderkolbenanordnungen (8) abschaltet.

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2. Hydraulische Blechbiegepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10) mit einem Regelkreis kombiniert ist, der den Laufholm (5) auf den Wert Null der durch Freiendpositionsfühler (17) und Bündigendpositionsfühler (15) ermittelten Differenz steuert.

3. Hydraulische Blechbiegepresse nach Anspruch 1 in der Ausführungsform für die Umformung besonders langer Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß Pressengestell (3), Laufholm (5) und Festholm (4) über das Bündigende (11) der Presse (1) um Verlängerungsabschnitte vorstehen, wobei der Festholm-Verlängerungsabschnitt (20) an den Festholm (4) starr, der ebenfalls mit gereihten Zylinderkolbenanordnungen (21, 24) ausgerüstete Laufholm-Verlängerungsabschnitt (22) an den Laufholm (5) gelenkig und lösbar angeschlossen ist sowie ein umzuformendes Werkstück (2) mit dem Verlängerungsende (23) der Holme (4, 5, 20, 22) bündig abschließend einzulegen ist, und daß von den dem Laufholm-Verlängerungsabschnitt (22) zugeordneten Zylinderkolbenanordnungen die äußerste (24) unabhängig von den übrigen (21) nach Maßgabe eines Verlängerungsendpositionsfühlers (25) steuerbar ist.

4. Hydraulische Blechbiegepresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bis auf die äußerste (9, 24) alle über dem umzuformenden Werkstück (2) arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen (8, 21) an die gleiche Druckmittelquelle (12) angeschlossen sind.

5. Hydraulische Blechbiegepresse nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bündigendpositionsfühler (15) als Masterftihler, der Freiendpositionsfühler (17) sowie der Verlängerungsendpos itions fühler (25) als Folgefühler geschaltet sind.

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