Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Stanzbiegemaschine mit mehreren zur spanlosen Verformung von Draht oder Band zusammenwirkenden Schlittenaggregaten, jeweils bestehend aus einer wahlweise in verschiedener Lage montierbaren Grundplatte, auf welcher ein ein Werkzeug tragender Schlitten in Längsrichtung verschiebbar geführt ist, an welchem eine auf der Grundplatte drehbar gelagerte Kurvenscheibe oder eine Kurbel angreift.

Automatische Stanzbiegemaschinen sind zusammenfassend, insbesondere im Hinblick auf die bekannten Antriebe, in der DE-Zeitschrift "Drahtwelt", 1983, Nr. 4, Seiten 90-92 beschrieben. Diese Stanzbiegeautomaten umfassen meist eine seitlich vorgeschaltete Einzugsstation für die genau gesteuerte Zufuhr eines strangför igen Werkstoffes und hieran anschließend eine oder mehrere Stanzvorrichtungen. Es können auch noch Zusatzvorrichtungen, wie z. B. Schweißvorrichtungen o. dgl., vorgesehen sein.

Unter den Stanzbiegemaschinen mit mechanischem Antrieb sind solche mit Zentralrad sehr verbreitet. Diese Maschinen haben einen meist vertikal gestellten Aufspanntisch, der in der Mitte ein rundes Fenster hat, in

welchem das scheibenförmige, stirnverzahnte Zentralrad drehbar gelagert ist. Um das Zentralrad herum sind die Schlittenaggregate angeordnet. Jedes Schlittenaggregat weist zum Antrieb des Schlittens eine Kurvenscheibe oder Kurbel auf, die fest mit einem Zahnrad verbunden ist und diese Zahnräder kämmen alle mit dem Zentralrad. Dadurch ist zwar ein absoluter Synchronlauf in allen Geschwindigkeitseinstellungen gewährleistet. Jedoch ergeben sich infolge der zwangsweise kreisförmigen Anordnung der Schlittenaggregate und der Begrenzung der Schlittenbewegung auf eine Ebene Schwierigkeiten bei der Herstellung komplizierter Biegeteile. Das Werkzeugfeld in der Mitte des Zentralrades ist verhältnismäßig klein.

Die DE-OS 25 27 088 beschreibt einen Antrieb der Schlittenaggregate mittels einer Reihe aufeinander folgender Zahnräder, von denen jeweils eines das nächstfolgende antreibt. Hierbei kann das Biegezentrum aus dem Zentrum der Montageplatte heraus verlagert werden. Die Position der Schlittenaggregate ist nicht abhängig vom Teilkreis eines Zentralrades. Nachteilig ist jedoch die außergewöhnliche Belastung der Zahnräder am Anfang der Antriebskette. Daraus folgt ein hoher Verschleiß und eine verhältnismäßig rasche Veränderung des Gleichlaufs.

Bekannt sind auch sog. Vier-Wellen-Maschinen (DE-Zeit- schrift "Drahtwelt", s. oben). Hierbei sind vier Wellen rahmenförmig um ein meist längeres Arbeitsfeld herum angeordnet und treiben die Schlittenaggregate. Bei diesen Maschinen können die Werkzeugbewegungen zwar auch sicher koordiniert werden. Es ergeben sich jedoch schwere Konstruktionen mit starren Werkzeugsystemen, die oftmals Umlenkungen in den Schlittenaggregaten notwendig werden lassen.

Während bei den vorstehend beschriebenen Maschinen die Werkzeugschlitten sich im wesentlichen in einer Ebene bewegen, ist aus der DE-OS 24 35 996 eine Stanzbiegemaschine mit freizügig angeordneten Schlittenaggregaten bekannt. Dabei werden entweder die Kurvenscheiben der Schlittenaggregate mittels flexibler Drehwellen von einem zentralen Antrieb aus angetrieben oder es sind eine Vielzahl von Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Antriebswelle zusammengefaßt und flexible Druck-Zug-Kabel übertragen die an den Kurvenscheiben abgenommenen Hubbewegungen unmittelbar auf die Werkzeugschlitten. Diese Maschinen zeigen einen guten Synchronismus und =.irκ_t schnell und freizügig auf neue Werkstückformen umstellbar. Der Schwachpunkt dürfte jedoch bei der Begrenzung der aufbringbaren Verformungskräfte liegen. Diese Bauart ist derzeit auch erst für Drähte bis 8 mm verfügbar.

Den gleichen Vorteil hoher Flexibilität zeigt auch die aus DE-GM 19 59 907 bekannte Stanzbiegemaschine, bei der jedes Schlittenaggregat einen, hydraulischen Arbeitskolben aufweist, welcher den Werkzeugschlitten bewegt. Die Steuerung dieser hydraulischen Antriebe erfordert jedoch äußerst komplizierte Ventilmechanismen, wobei es bislang noch nicht gelungen ist, einen einwandfreien Synchronismus bzw. eine einwandfreie Bewegungskoordination zu erreichen. Außerdem sind die verhältnismäßig starren hydraulischen Leitungsverbindungen hinderlich und die Gefahr von Leckagen bei der großen Zahl von Leitungsverbindungen ist nicht zu übersehen. Pneumatische Arbeitszylinder, die über flexible Leitungen bedient werden können, sind noch schlechter synchronisierbar und erbringen keine ausreichenden Verformungskräfte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Stanzbiegemaschine anzugeben, die trotz räumlich freizügiger Anordnung der Schlittenaggregate ausreichende Antriebskräfte und einen hochgradigen Synchronismus bzw. die Möglichkeit einer genauen Programmsteuerung der Werkzeugschlitten aufweist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Stanzbiegemaschine der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schlitten jedes Schlittenaggregates von einem rotierenden Motor angetrieben wird. Der Motor ist vorzugsweise auf der betreffenden Grundplatte montiert. Es werden sog. Servomotoren verwendet, die mittels einer gemeinsamen Gleichlauf-Regeleinrichtung im Gleichlauf betrieben werden können, wodurch nicht nur gleiche Drehzahlen, sondern auch in jedem Zeitpunkt übereinstimmende Winkelstellungen der einzelnen Kurvenscheiben zu erzielen sind. Die Servomotoren können auch, ggf. zusätzlich, nach einem bestimmten Programm gesteuert sein, z. B. wenn anstelle von Kurvenscheiben zur Bewegung der Schlitten mit Kurbeltrieben gearbeitet wird.

Weitere Vorteile des elektrischen Einzelmotorantriebes sind in der unproblematischen Leitungszuführung und in dem geringen Verbrauch von Antriebsenergie zu sehen. Auch wenn die Schlittenaggregate schräg zur Montageplatte und kreuz und quer im Raum angeordnet werden, treten die elektrischen Zuleitungskabel nicht störend in Erscheinung. Die Entfernung der Schlittenaggregate voneinander kann beliebig groß sein, wie immer das zu biegende Teil es fordert und wie es im Hinblick auf möglichst einfach gestaltete Biegewerkzeuge wünschenswert ist. Die vorwiegend in moderner elektronischer Technologie ausgebildeten Steueranordnungen für die Motoren und diese selbst lassen geringe Kosten für die Anschaffung solcher Stanzbiegemaschinen erwarten. Auf jeden Fall kann aber der

Planungsaufwand und die Arbeitzeit für die Neueinrichtung der Maschine für ein neues Werkstück gegenüber bekannten Maschinen gesenkt werden.

Bezüglich der Konstruktion des einzelnen Schlittenaggregats ist es vorteilhaft, daß die Welle des Motors oder eines zugehörigen Getriebes und die Kurvenscheibe oder Kurbel, mit senkrecht zur Grundplatte verlaufender Achse angeordnet sind und mittels in die Grundplatte eingelassener Stirnräder oder Ketten und Kettenräder in Antriebsverbindung stehen. Sofern nicht Topfkurvenscheiben verwendet werden, wird vorgeschlagen, daß eine Rückdruck der vorgesehen ist, die unter dem Schlitten in die Grundplatte eingelassen ist und den Schlitten gegen die Außenkontur der Kurvenscheibe schiebt.

Es ergeben sich dadurch verhältnismäßig flache Platinen mit ebener Auflagefläche, die vorzugsweise Schlitze oder Langlöcher zum Festschrauben haben.

Die angestrebte räumlich freizügige Anordnung der Schlittenaggregate wird vorzugsweise dadurch bewerkstelligt, daß die Motoren der Schlittenaggregate programmgesteuert sind. Die Aufspannkonsolen können Winkel, schräge Böcke, brückenförmige Konstruktionselemente o. dgl. sein, die reichlich mit Schraubenlöchern oder Schlitzen versehen sind, um einerseits mit den Platinen der Schlittenaggregate und andererseits mit in den T-Nuten der Basisplatte verschiebbaren Nutsteinen verbunden zu werden. Beabsichtigt ist jedenfalls eine vielfache Verwendbarkeit auch dieser Aufspannkonsolen. Die Basisplatte wird vorteilhafterweise leicht gegenüber der Vertikalen zurückgeneigt angeordnet, wodurch die Bearbeitungszone der Biegewerkzeuge am besten zugänglich ist.

Die vorzugsweise mit einem Mittelfanster ausgestattete Basisplatte bildet das wesentliche tragende Element einer Stanzbiegevorrichtung, die mit Schlittenaggregaten nach vorstehender Beschreibung arbeitet. An der Basisplate können wie an sich bekannt Einzugs-, Stanz- und Zusatzvorrichtungen seitlich, vorne oder hinten angebaut sein. Es können aber auch anstelle einer ebenen Basisplatte eine gewölbte Aufspannplatte oder irgend ein räumliches Spanngerüst zum Anbringen der Schlittenaggregate vorgesehen sein.

Im Prinzip kann die Maschine bzw. Vorrichtung als Baukastensystem konzipiert sein. Es werden nur jeweils so viele Schlittenaggregate benötigt, wie das zu fertigende Biegeteil erfordert. Der Grundaufbau der Vorrichtung, nämlich im wesentlichen die Basisplatte oder sonstige Tragkonstruktion, die keinen Antrieb und keine beweglichen Teile umfaßt, ist verh ltnismäßig einfach und kostengünstig. Im Laufe der Zeit können dann zusätzliche Schlittenaggregate entsprechend der Produktionsplanung zusätzlich angeschafft werden. Auch für besonders große oder sperrige Biegeteile ist die Vorrichtung infolge ihrer außerordentlichen Anpassungsfähigkeit hervorragend geeignet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht des zentralen Teils einer automatischen Biegevorrichtung,

Fig. 2 die Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 von rechts gesehen,

Fig. 3 die Draufsicht und

Fig. 4 die Seitenansicht eines der bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Schlittenaggregate in größerem Maßstab.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine parallelflächige Basisplatte (1), die auf beiden Seiten mit parallel verlaufenden T-Nuten (2) versehen ist, wie sie im Werkzeugmaschinenbau üblich sind. Die Basisplatte (2) ist um einen Winkel von etwa 15° gegenüber der Vertikalen nach hinten geneigt und mittels eines Fußgestells (3) fest angeordnet. Sie hat in der Mitte ein rechteckiges Fenster (4). Die Basisplatte kann rechts oder links durch weitere Befestigungsfläche (5) vergrößert sein, die strichpunktiert angedeutet sind. Hieran können eine Einzugsstation, Stanzvorrichtungen usw. befestigt sein.

Mit Hilfe von Auf pannkonsolen (6 und 7) sind Schlittenaggregate (9 und 10) an der Basisplatte (1) befestigt. Die Aufspannkonsole (6) hat die Form eines Pultes und die Aufspannkonsole (7) ist winkelförmig. Beide sind an die Basisplatte (1) angeschraubt und auch mit den aufgesetzten Schlittenaggregaten durch Schrauben verbunden. Im Bereich des Fensters (4) befindet sich das Gehäuse (11) eines mehrteiligen Biegewerkzeugs, mit dem die verschiedenen Schlittenaggregate zusammenwirken. Wie anhand der folgenden Figuren noch erläutert wird, tragen die einzelnen Schlitten Stanz-, Biege- oder Montierwerkzeug-_• und Fig. 1 läßt erkennen, daß dieselben jede Bewegungsrichtung einnehmen können. Das Schlittenaggregat (9) ist so angeordnet, daß die Hubrichtung von vorne schräg ansteigend auf das Werkzeuggehäuse (11) trifft, während das Schlittenaggregat (10) auf der Rückseite angeordnet ist und seine Bewegungsrichtung senkrecht zur Basisplatte durch das Fenster (4) verläuft. Zwei weitere Schlittenaggregate (12)

sind an der Vorderseite unmittelbar auf der Basisplatte (1) befestigt, ebenfalls mit unterschiedlichen Richtungen. Weitere Schlittenaggregate (13 und 14) in abermals anderer Orientierung sind strichpunktiert angedeutet. Sie erfordern entsprechende, nicht gezeigte Aufspannkonsolen.

Wie an sich bekannt baut sich das in den Figuren 3 und 4 gezeigte einzelne Schlittenaggregat auf einer Platine (15) auf, deren im wesentlichen rechteckige Grundfläche sich an einer Seite verjüngt und die zwei Befestigungsschlitze (16) aufweist. In zwei parallelen Führungen (17) ist ein Schlitten (18) verschiebbar gelagert, der einen nach unten stehenden Ansatz (19) und einen nach oben stehenden Ansatz (20) aufweist. An der Oberfläche hat der Schlitten (18) kreuzweise verlaufende Nuten und Gewindelöcher zum Befestigen des zugehörigen Biegefingers (21), der strichpunktiert angedeutet ist. Unter dem Schlitten (18) befindet sich eine Aussparung in der Platine (15) , welche eine Rückdruckfeder (22) und den Ansatz (19) aufnimmt. Die Feder ist zwischen dem Ansatz und der Stirnwand der Aussparung eingespannt. Der Ansatz (20) trägt eine mit Hilfe von Schrauben in Bewegungsrichtung des Schiebers justierbare Tastrolle (23), die an ei.ner Kurvenscheibe (24) anliegt.

Mittels eines Lagers (25) ist die Kurvenscheibe (24) so gelagert, daß sich ihre Achse senkrecht zur Platine (15) erstreckt und am unteren Ende der Kurvenscheibenwelle sitzt ein Antriebszahnrad (26), das in eine entsprechend groß bemessene Vertiefung an der Unterseite der Platine (15) eingelassen ist. Hinter der Kurvenscheibe ist ein Servomotor (27) so angebaut, daß dessen Antriebszahnrad (28) ebenfalls von der Vertiefung an der Unterseite der Platine (15) aufgenommen wird und mit dem Antriebszahnrad (26) kämmt. Die Vertiefung kann durch einen mit der

Unterseite der Platine (15) bündigen Deckel abgeschlossen sein. Wahlweise könnte anstelle des Servomotors (27) ein Servomotor (29) über ein Winkelgetriebe (30) angebaut sein. Beide sind strichpunktiert angedeutet. Die Abtriebswelle des Winkelgetriebes würde in diesem Fall das Zahnrad (28) antreiben.

Beim Betrieb mehrerer Schlittenaggregate mit Einzelantrieb durch Servomotoren innerhalb einer Vorrichtung ist durch eine elektrische Regeleinrichtung dafür gesorgt, daß die Kurvenscheiben sämtlicher Schlittenaggregate gleichlaufend angetrieben werden.