DE965282C - Hydraulische Biegemaschine - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 6. JUNI 1957

F 10628 Ib j 49h

Willi Otto, Alfeld/Leine ist als Erfinder genannt worden

Hydraulische Biegemaschine

Patenterteilung bekanntgema.dit am 23. Mai 1957

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Biegemaschine für Bandstahl beliebigen Querschnitts, vorzugsweise zur Herstellung von Stanzmessern, bei welcher der Bandstahl zwischen einem feststehenden, gegabelten Widerlager und. einem hämmernd auf ihn einwirkenden, in schneller Schilagfolge vor- und zurückgehenden., in seiner Hubilänge einstellbaren, keilförmigen. Widerlager bindurchgeführt wird, um die jeweils gewünschte Biegekrümmung zu erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen hydraulischen Biegemaschine hinsichtlich Art und Durchführung der erforderlichen Bewegungen der Arbeitswerkzeuge eine neue vorteilhafte Antriebsausbildung vorzusehen sowie dabei eine neue, besonders vorteilhafte Steuerung der Bewegungen vorzunehmen.

Die Aufgabe· wird bei einer die Merkmale nach Absatz ι aufweisenden Biegemaschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein selbsttätig Steuerbarer und unter der Wirkung einer Rückholfeder stehender Hauptkolben miit hohler Kolbenstange vorgesehen ist, die eine innere Kolbenstange gleitbar aufnimmt und führt, welche an ihrem einen Ende das keilförmige Widerlager und an ihrem anderen Ende für die Erzeugung von zusätzlichen überlagerten Schwingungsbewegungen des Widerlagers einen ebenfalls selbsttätig steuerbaren Hilfs-

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kolben trägt, dessen Zylindergehäuse Steuerschieber für den Hilfskolben aufnimmt und mit dem vom keilförmigen Widerlager abgewendeten Ende der hohlen Kolbenstange fest verbunden ist, und daß für die Steuerung des Hauptkolbens eine Steuerstange vorgesehen ist, die mit der hohlen Kolbenstange· verbunden ist, wobei durch während der Bewegung des keilförmigen Widerlagers stufenlos einstellbare Anschläge für den Steuerschieber des Hauptkolbens die Hublänge und -lage des keilförmigen Widerlagers in Abhängigkeit von den jeweiligen Stellungen der Anschlüge regelbar ist.

Um dem keilförmigen Widerlager zusätzliche, die durch den Hauptkolben bewirkten Bewegungen überlagernde Schwingungsbewegumgen mit hoher Hubzahl und geringer Hublänge zu erteilen, kann der Hilfskolben unabhängig von der Steuerung des Hauptkolbens durch einen unter der Wirkung einer so Feder stehenden Voarsteuerschiieber und einen Hauptsteuerschieber hydraulisch selbsttätig steuerbar sein. Außerdem können die Anschläge mit einem Innengewinde versehen und auf einem Gewindestück des Schaftes eines Vorsteuerschiebers für den Hauptkolben einstellbar sein, wobei der mit Außenverzahnung ausgebildete Anschlag für die Rückhubbegrenzung durch ein von. Hand verschwenkbares Zahnsegment und der andere Anschlag mittels einer Trommel od. dgl. durch einen Trethebel über einen Seilzug od. dgl. unabhängig verstellbar ist.

Die Erfindung ermöglicht es, vorzugsweise beiderseits angeschliffenen Bandstahl, auch in gehärtetem Zustand, sehr schnell und genau zu einem Stanzmesser zu biegen, ohne daß eine Nacharbeit erforderlich ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß einerseits das gegabelte Widerlager völlig fest steht, also- nicht mehr verstellt wird, wie bisher bei allen bekannten Maschinen, und andererseits

4.0 der Arbeitshub der Patrize feinfühlig und leicht mittels eines Trethebels während des Biegevorgangs —■ gleichgültig ob bei einer hohen oder niedrigen Hubzahl —- bis zu V10 mm genau geregelt werden kann. Hierdurch hat der Bedienende beide Hände zur Führung des Bandstahles frei und kann sicher und genau arbeiten. Besonders 'wesentlich ist, daß der hydraulisch gesteuerten Bewegung der mit einem Druckkolben verbundenen Patrize eine zweite, nur wenige Zehntelmillimeter betragende Schwingbewegung mittels eines zweiten Druckkolbens überlagert wird, so daß die Patrize während ihres Vor- und Rückganges eine zusätzliche Schwingbewegung sehr hoher Frequenz (etwa 2000 bis 3000 Hübe in der Minute) ausführt, die den Biegevorgang ganz wesentlich unterstützt und ein Einreißen bei hartem Material und scharfen Ecken verhindert. Außerdem kann bei der erfindungsgemäßen Biegemaschine während des Biegevorgangs in Abhängigkeit von der Hublänge und den Drosseln der Druckmittelzufuhr die Hubzahl von ο bis etwa 600 je Minute und dadurch· die Druckwirkung weitgehend geregelt werden. Beides hat sich als besonders wichtig erwiesen, um jeweils die besten Verhältnisse den Erfordernissen der verschiedenen Werkstückformen und Werkstoffe anzupassen.

Zum maschinellen Biegen von Profilstählen für die Herstellung von Stanzmessern sind Schlagbiegemaschinen bekannt, welche infolge ihrer konstruktiven Ausbildung jedoch nur mit einer geringen Hubzahl, d. h. langsam arbeiten, wobei der Vorschub des Profilstahles schrittweise mit einer Hand vorgenommen! wird, da die andere Hand für die Feststellung des Widerlagers verwendet werden muß. Hierdurch ergibt sich zwangläufig an Stelle eines knickungsfreien ßogens eine Formgebung durch, absatzweise hintereinander vorgenommene Knickvorgänge bei gleichzeitig unbeholfenem, einhändigem Vorschub mit ungleichmäßigen Formen durch die schrittweise Handelnstellung des verstellbaren Gegenwiderlagers. Das Verstellen des Gegenwiderlagers (Matrize) bei allen bekannten Maschinen muß von Hand, und zwar in. dem Moment vorgenommen werden, wo das mit gleichem Hub auf- und abgehende Widerlager (Patrize) zurückgeht und den Profilstahl freigegeben hat. Diese Zeit zur Verstellung von Hand beträgt aber bei den bekannten Maschinen, wenn eine Hubzahl von 60 bis 70 je Minute zugrunde gelegt wird, nur etwa 0,5 Sekunden·. Bei höherer Drehzahl der Maschinen, d. h. bei höherer Hubgeschwindigkeit ist ein genaues Einstellen unmöglich. Bei diesen geringen Hubzahlen ist eine gleichmäßige' Rundung des Messerstahles nicht zu erzielen. Wird gehärteter und mit Schneiden versehener Bandstahl gebogen, so reißt dieser infolge der geringen Schlagzahl schon bei kleinem Biegewinkel in den Schneiden ein.

Bei einer bekannten Biegemaschine mit einem festen Widerlager als Matrize und einem in seiner Hublage verstellbaren Widerlager als Patrize, bei der in an sich bekannter Weise das als Schwenkarm ausgebildete Widerlager an seinem Kopfende die Patrize hammerartig hält und von dem umlaufenden Exzenter od. dgl. durch freie Schlagwirkung bei sehr schneller Schlagfolge, beispielsweise mit 800 Schlagen in der Minute, entgegen der Kraft einer Rückholfeder in Richtung auf'-die feststehende Matrize, bewegbar ist, sind zwar die vorstehend beschriebenen Nachteile hinsichtlich der Formgebung und Führung des Werkstückes bereits weitgehend vermieden, infolge des mechanischen Antriebes durch einen Exzenter ist jedoch lediglich die Hublage und nicht die Hublänge des keilförmigen. Widerlagers während des Biegevorganges einstellbar und eine überlagerte Schwingbewegung nicht vorgesehen.

Ein. Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Biegemaschine ist in dex Zeichnung schematiscH dargestellt.

Die erfindungsgeimäße Maschine besitzt Widerlager ι und 2, zwischen welchen ein Werkstück 3, z. B. ein Stanzmesserbandstahl, gebogen wird. Das eine Widerlager ist als Matrize mit dem Maschinenrahmen 6 fest und unbeweglich verbunden, während das zweite Widerlager als Patrize an einem Hai-

ter 4 einer inneren Kolbenstange 26 mit Kolben 20 befestigt ist, die durch eine hohle Kolbenstange 5 mit Kolben 8 hindurchgeht. An der Kolbenstange 5 ist ein Steuergehäuse 27 befestigt, welches den KoI-ben 20 der Kolbenstange 26 in sich aufnimmt, so daß diese Teile der Bewegung der 'Kolbenstange 5 und des Kolbens 8 folgen müssen.

Der Druck oder Arbeitshub des Kolbens 8 wird in bekannter Weise mittels Drucköl durch dlie Steuerung von Schiebern 9 und 12 und der Rücklauf desselben durch eine auf der. Gegenseite angebrachte Rückholfeder 7 bewirkt.

In der Zeichnung ist die Stellung der Schieber 9, 12 im Augenblick des Richtungswechsels zu, Beginn des Druckhubes von Kolben 8 und Kolbenstange 5 angegeben.

Das von der nicht dargestellten Hochdruckpumpe kommende Drucköl fließt über eine Drossel 13 zu den Schiebern 9, 12 und von dort zur Oberseite

ao oder Arbeitsfläche· des Kolbens 8. Der Kolben 8 bewegt sich dabei in Pfeilrichtung. Sobald eine an der Kolbenstange 5 befestigte Steuerstange 17 gegen einen verschiebbaren Anschlag ig_a trifft, nimmt sie diesen und den mit ihm in Verbindung stehenden Vorsteuerschieber 9 in Richtung der Kolbenbewegung mit. Hierdurch wird·, das Drucköl auf die andere Seite des Hauptsteuerschiebers 12 geleitet und bewegt diesen in entgegengesetzter Richtung, sperrt den Zufluß zum Kolben 8 ab und gibt den Abfluß frei. Der Kolben 8 wird nun. durch die Kraft der Feder 7 zurückgeholt.

Die Hublänge der Bewegung des Kolbens 8 und damit der Patrize 2 wird durch die Lage und den Abstand der beiden Anschläge 10, 19,, bestimmt.

Auf dem Schaft des Vorsteuerschiebers 9 ist ein Gewindestück 14 angebracht, das einerseits den Anschlag ig_a in Form einer Hülse und andererseits den. Anschlag 10 in Form einer Mutter hält. Die Anschlagmutter 10 besitzt Außenverzahnung und kämmt derart mit der Verzahnung eines Segments 11. Durch Verstellen dieses Segments erfolgt eine Drehung und damit ein Verschieben der Anschlagmutter 10, so daß hierdurch die Bewegungsumkehr des Kolbens 8 innerhalb weiter Grenzen höher oder tiefer verlegt werden kann.

Die Rücklaufbewegung des. Kolbens 8 mit der Patrize 2 wird durch die Stellung der Anschlaghülse 19 eingeleitet, welche den. Schieber 9 bei der Bewegung in Arbeitsrichtung mitnimmt. An einem Ende dieser Hülse ist eine Trommel 18 od. dgl. vorgesehen, die über einen Seilzug 15 od. dgl. mit einem Trethebel 16 in Verbindung steht. Je nachdem die Hülse 18 mittels des Seilzuges 15 vom Trethebel 16 her auf dem Gewindestück 14 des Schieberschaftes in der einen oder anderen Richtung verstellt wird, setzt die Rücklaufbewegung des Kolbens 8 früher oder später ain. -Durch diese feinfühlige, leichtgängige Verstellung während der Vor- und Rückbewegung des Kolbens 8 kann der Weg der Patrize 2 bis auf Zehntelmillimeter genau geregelt werden.

Durch Betätigung des Schiebers 9 mittels eines Kugelgriffes 19 ist es möglich, den Kolben 8 so zu steuern, daß er sich nur einmal vor- und zurückbewegt und in seiner rückwärtigen Lage selbständig stehenbleibt.-

Die Drossel 13 dient zum Einstellen der Kolbengeschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit ist aber auch von der Förderleistung der öldruckpumpe abhängig. Um verschieden hohe Biegedrücke erzeugen zu können, ist in der Zulaufleitung des Drucköles ein nicht dargestelltes Druckminderventil vorgesehen.

Um bei der Bearbeitung von gehärtetem Bandstahl der Patrize 2 eine zusätzliche periodische Schwingbewegung zu erteilen, wird der Kolben 20 durch die Steuerung von Schiebern 22 und 23 in schnelle Schwingungen versetzt, die eine Amplitude A von nur etwa 0,5 mm, jedoch eine Frequenz von etwa 2000 bis 3000 je Minute besitzen. Die Steuerung des Vorsteuerschiebers 23 erfolgt durch den Hebel 24 und das aus dem Zylinder des Kolbens 20 herausragende Kolbenstangenende 21 sowie durch, die Feder 25. Die Arbeitsweise der Schieber 22, 23 ist die gleiche wie die der Schieber 9, 12 des Hauptkolbens 8.

Die Schwingung¹ bzw. die Frequenz des Kolbens kann ebenfalls mittels einer Drossel I3_a beliebig geregelt oder ganz abgeschaltet werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Hydraulische Biegemaschine für Bandstahl beliebigen Querschnitts, vorzugsweise zur Herstellung von Stanzmessern, bei welcher der Bandstahl zwischen einem feststehenden, gegabelten Widerlager und einem hämmernd auf ihn einwirkenden, in schneller Schlagfolge vor- und zurückgehenden, in seiner Hublänge einstellbaren, keilförmigen Widerlager hindurchgeführt wird, um d(ie jeweils gewünschte Biegungskrümmung zu erzeugen, gekennzeichnet durch einen selbsttätig steuerbaren, unter der Wirkung einer Rückholfeder (7) stehenden Hauptkolben (8) mit hohler Kolbenstange (5), die eine innere Kolbenstange (26) gleitbar aufnimmt und führt, welche an ihrem einen Ende das keilförmige Widerlager (2) und an ihrem anderen Ende für die Erzeugung von zusätzlichen überlagerten Schwingungsbewegungen des Widerlagers (2) einen ebenfalls selbsttätig steuerbaren Hilfskolben (20) trägt, dessen Zylindergebäuse (27) Steuerschieber (22, 23) für den Hilfskolben (20)' aufnimmt und mit dem vom keilförmigen Widerlager (2) abgewendeten Ende der hohlen Kolbenstange (5) fest verbunden ist, und daß für die Steuerung des Hauptkolbens (8) eine Steuerstange (17) vorgesehen ist, die mit der hohlen Kolbenstange (5) verbunden ist, wobei durch während der Bewegung des keilförmigen Widerlagers (2) stufenlos einstellbare Anschläge (10, \g_a) für den den Hauptkolben (8) steuernden Schieber (9, 12) Hublänge und -lage des keilförmigen Widerlagers (2) in Abhängigkeit von den jeweiligen Stellungen der Anschläge (10, 19,,) regelbar ist.
2. 2. Hydraulische Biegemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß, um 'dem keilförmigen Widerlager (2) zusätzliche, die durch den Hauptkolben (8) bewirkten Bewegungen überlagernde Schwingungsbewegungen mit hoher Frequenz und geringer Amplitude (A) zu erteilen, der Hilfskolben (20) unabhängig von der Steuerung des Hauptkolbens (8) durch einen unter der Wirkung einer Feder (25) stehenden Vorsteuerschieber (23) und einen Hauptsteuerschieber (22) hydraulisch selbsttätig· steuerbar ist.
3. 3. Hydraulische Biegemaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (ίο, 19a) mit Innengewinde versehen und auf einem Gewindestück (14) des Schaftes eines Vorsteuerschiebers (9) für den Hauptkalben (8) einstellbar sind, wobei der mit Außenverzahnung ausgebildete Anschlag (10) für die Rückhubbegrenzung durch ein von Hand verschwenkbares Zahnsegment (11) und der andere Anschlag (io,_a) mittels einer Trommel (18) od. dgl. durch einen Trethebel (16) über einen Seilzug (15) od. dgl. unabhängig verstellbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche* Patentschriften Nr. 685517, 65593; schweizerische Patentschrift Nr. 236 805;
   britische Patentschrift Nr. 555 488; USA.-Patentschrift Nr. 2277204, 2223136; Deutsche Patentanmeldung F89lb/49h.

   Hierzu 1 BJatt Zeichnungen

   © 609 738/198 12.56 (709 532/234 5. 57)