(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (51) Int. Cl. B21D5/04 ( ) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej Europejski Biuletyn Patentowy 2008/19 EP B1 (54) Tytuł wynalazku: Urządzenie do zaginania krawędzi blachy (30) Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2007/30 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 10/2008 (73) Uprawniony z patentu: Beger Ralf, Altkirchen/Sauerlach, DE PL/EP T3 (72) Twórca (y) wynalazku: Beger Ralf, Altkirchen/Sauerlach, DE (74) Pełnomocnik: Helpat rzecz. pat. Stypułkowski Heliodor Warszawa ul. Opaczewska 12/17 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 Opis EP B1 [0001] Wynalazek ten dotyczy urządzenia do zaginania krawędzi blachy mającego szczękę dolną, dostawianą do niej w kierunku Z szczękę górną, która ma krawędź gięcia o promieniu R oraz szczękę gnącą, która jest przechylana przez zespół napędowy wokół przebiegającej w kierunku X osi zgodnej, co najmniej w przybliżeniu z krawędzią szczęki dolnej zwróconą do krawędzi gnącej. [0002] Krawędziarki lub zaginarki wymienionego powyżej rodzaju są znane w wielu wykonaniach, porównaj np. EP-A Przeważnie chodzi o duże obrabiarki z napędem hydraulicznym o szerokości roboczej wynoszącej wiele metrów, które wymagają znacznej powierzchni ustawienia, są napędzane hydraulicznie, mają dużą moc elektryczną i ważą wiele ton. Stosowanie takich dużych urządzeń również do krawędziowania lub zaginania często potrzebnych małych kawałków blachy, których wymiary dochodzą do zakresu milimetrowego, jest ogólnie pospolite, jednakże bardzo nieekonomiczne. Do krawędziowania przeważnie górną szczękę przemieszcza się o grubość blachy do góry do położenia roboczego, a następnie w celu wprowadzenia blach dalej przemieszcza się do góry i potem w celu zaciśnięcia blachy przemieszcza się z powrotem w kierunku szczęki dolnej do położenia roboczego. Szczękę gnącą, dokładniej mówiąc jej powierzchnię powodującą zaginanie krawędzi, przemieszcza się względem powierzchni szczęki dolnej, na której leży blacha, do dołu przeważnie o grubość blachy, a następnie przechyla się o zadany kąt gięcia. Taka zasada konstrukcyjna ogranicza stosowanie takich urządzeń do krawędziowania lub zaginania części blaszanych, przy których dla kąta zaginania dopuszczalny jest większy zakres tolerancji. Dalsza wada polega na tym, że napędy hydrauliczne zdecydowanie nie dopuszczają zmniejszenia skali takiego urządzenia, pożądanego do gięcia małych części blaszanych. [0003] Zadanie wynalazku polega na stworzeniu urządzenia do zaginania krawędzi blachy rodzaju wymienionego we wstępie, które nadaje się do krawędziowania lub zaginania zwłaszcza małych części blaszanych z polepszoną dokładnością kąta zaginania krawędzi lub tak zwanego dziobu. [0004] Zadanie to jest w tego rodzaju urządzeniu do zaginania krawędzi blachy rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że dolna szczęka jest przestawna wraz ze szczęką gnącą w płaszczyźnie ułożenia blachy, określonej przez szczękę dolną, pod kątem prostym do krawędzi zaginania górnej szczęki w kierunku Y o nastawny wymiar m. [0005] Powierzchnie wspierania blachy z jednej strony na szczęce dolnej, a z drugiej strony na szczęce gnącej w jej położeniu początkowym przed przechylaniem pozostają w tej samej płaszczyźnie (poziomej). [0006] Jeden z istotnych ruchów narzędzia będzie, zatem wykonywany w płaszczyźnie poziomej zamiast w płaszczyźnie pionowej, przy czym położenie robocze szczęki górnej, a zatem i położenie krawędzi gięcia w stosunku do płyty podstawy lub ramy podstawy urządzenia, pozostaje nieruchome. Przy uproszczonej przez to konstrukcji szczęki górnej wysokość konstrukcyjna

3 - 2 - EP B1 urządzenia może zostać zmniejszona, tak, że zamiast konstrukcji "stojącej" lub "leżącej" o wymiarach kompaktowych, urządzenie można przykładowo ustawić na stole warsztatowym. Przestawność szczęki dolnej i szczęki gnącej w kierunku Y leżącym w płaszczyźnie poziomej prowadzi do lepszych wyników zaginania na skutek przestawiania zależnego od grubości zaginanej lub krawędziowanej blachy. Ponadto konstrukcja taka dopuszcza dużą prostopadłą do szerokości roboczej głębokość powierzchni podparcia na szczęce dolnej, co sprzyja również, jakości przeprowadzanego krawędziowania. [0007] Optymalne wyniki pracy, to znaczy dokładne i powtarzalne zaginanie krawędzi w szczególności również małych kawałków blachy uzyskuje się według wynalazku wtedy, gdy przy przestawianiu szczęki dolnej i szczęki gnącej względem krawędzi gięcia szczęki górnej uwzględnia się promień krawędzi gięcia, grubość blachy i kąt przechylania szczęki gnącej. Ten kąt przechylania szczęki gnącej jest jak wiadomo większy niż kąt zagięcia krawędzi gotowej części o kąt odsprężynowania blaszanej części. Najlepszy wynik pracy osiąga się wtedy, gdy ustawiany wymiar m przestawienia jest określony przez wzór: W którym: m - odległość osi przechylania szczęki gnącej od krawędzi gięcia R - promień krawędzi gięcia S - grubość części blaszanej α - kąt przechylania szczęki gnącej. [0008] Przestawność szczęki dolnej i szczęki gnącej względem krawędzi gięcia można zwiększyć zwłaszcza przez to, że szczęka dolna i szczęka gnąca są umieszczone na saniach, które są ruchome względem szczęki górnej. [0009] Korzystnie sanie są poruszane przez dwa napędy sań, usytuowane symetrycznie do pionowej płaszczyzny środkowej urządzenia w kierunku Y, z których każdy napęd ma silnik krokowy z nakrętką wrzeciona oraz gwintowane wrzeciono sprzężone z saniami. Napędzanie sań za pomocą symetrycznie usytuowanych silników krokowych ma w połączeniu z cyfrowymi czujnikami drogi tę zaletę, że sanie są poruszane bez kantowania i bardzo dokładnie. [0010] Szczególnie zwarta i zajmująca mało miejsca postać realizacji, nadająca się zwłaszcza do wykonania, jako urządzenie stołowe, która dzięki temu nadaje się do taniego zaginania krawędzi części blaszanych o wymiarach od kilku milimetrów do przykładowo mm, charakteryzuje się tym, że napęd szczęki gnącej złożony jest z silnika krokowego z przekładnią dołączoną po każdej stronie szczęki gnącej. Wychodzi to naprzeciw wykonaniu postaci stołowego urządzenia do zaginania

4 - 3 - EP B1 krawędzi, ponieważ z jednej strony stawiane są granice zmniejszaniu dotychczas konwencjonalnego napędu hydraulicznego zwłaszcza szczęki gnącej, a z drugiej strony, ponieważ obustronny napęd szczęki gnącej dzieli na pół zarówno motorycznie wytwarzany moment obrotowy jak też skręcanie szczęki gnącej wokół jej osi obrotu, przebiegającej w kierunku X. To ostatnie ma tę zaletę, że szczęka gnąca i jej ułożyskowania przy jednakowej dokładności kątowej zaginania krawędzi mogą być wykonane, jako odpowiednio mniej masywne niż przy tylko jednostronnym napędzie silnikowym szczęki gnącej. Przez zastosowanie cyfrowego czujnika kąta zapewnia się przy tym to, że oba silniki krokowe są sterowane dokładnie synchronicznie. [0011] Korzystnie szczęka górna jest wymiennie umieszczona w kasecie szczęki górnej, która jest przechylna wokół osi przebiegającej w kierunku X. Dostawianie szczęki górnej w kierunku szczęki dolnej w celu mocowania blachy jest również realizowane przez przechylny ruch kasety szczęki górnej. Rozwiązanie to przyczynia się również do tego, aby utrzymywać małą wysokość konstrukcyjną urządzenia w stosunku do jego szerokości roboczej. [0012] Do zamocowania blachy, korzystnie pomiędzy dolną szczęką a górną szczęką, z obu strony kasety szczęki górnej wchodzi po jednym cięgle przestawnym przez silnik elektryczny i mimośród. Symetryczny również w tym wypadku układ silników elektrycznych, które w tym wypadku nie muszą być silnikami krokowymi, ma korzystnie takie same zalety jak wyjaśniono powyżej w związku z napędzaniem szczęki gnącej. Oba silniki elektryczne dla oszczędności miejsca mogą być usytuowane w jednej płaszczyźnie pomiędzy płytą podstawy na płaszczyzną roboczą lub płaszczyzną podparcia blachy. To również sprzyja kompaktowej konstrukcji. [0013] Szczególnie korzystnie kaseta szczęki górnej może być usytuowana przestawnie względem szczęki dolnej równolegle w kierunku Y. Umożliwia to stosowanie szczęk górnych, które mają kształt płaskich płyt dochodzących klinowo w kierunku krawędzi gięcia. Obok zalety małej wysokości konstrukcyjnej urządzenia umożliwia to również większy kąt zaginania krawędzi, przykładowo większy niż 120. [0014] Korzystnie pomiędzy szczęką górną a szczęką dolną umieszczony jest wymienny liniał przestawiany przez silnik elektryczny za pomocą nakrętki i gwintowanego wrzeciona. Kiedy ten silnik elektryczny jest wykonany, jako silnik krokowy, długość ramienia krawędziowanej lub zaginanej blachy może być dokładnie ustalana przez sterowanie maszyny. [0015] Korzystnie szczęka górna niezależnie od jej możliwości dostawiania jest umieszczona na płycie podstawy lub ramie podstawy. [0016] Podstawowa zasada konstrukcyjna urządzenia polega na tym, że do wszystkich napędów używane są silniki elektryczne, przeważnie silniki krokowe oraz że wszystkie napędy są umieszczone symetrycznie do pionowej płaszczyzny środkowej urządzenia w kierunku Y. Oprócz wymienionych już zalet pod względem mechanicznym osiągnięto również to, że wszystkie parametry

5 - 4 - EP B1 robocze i ruchy robocze urządzenia są programowane, realizowane i nadzorowane przez sterowanie maszyny. [0017] Na rysunku przedstawiony jest przykład realizacji urządzenia. Rysunki przedstawiają: fig. 1 - widok częściowy szczęki dolnej, szczęki górnej oraz szczęki gnącej oraz części blaszanej w przekroju, fig. 1a - obszar w narysowanym linią osiową okręgu na fig. 1 w powiększonej skali, fig. 2 - widok perspektywiczny całego urządzenia, fig. 3 - taki sam widok po usunięciu ścian bocznych i zamocowanych na nich elementów napędowych, fig. 4 - widok perspektywiczny urządzenia z fig. 2, fig. 5 - widok urządzenia odpowiadający fig. 3. [0018] Fig. 1 przedstawia w uproszczeniu w widoku z boku i w przekroju dolną szczękę 2, opuszczaną na nią w celu zaciśnięcia blaszanej części 30 górną szczękę 3 oraz gnącą szczękę 4, która przeprowadziła już zaginanie krawędzi blaszanej części 30 o pewien kąt z dwusieczną w. [0019] Fig. 1a przedstawia stosunki geometryczne w obszarze zaginania krawędzi. Blaszana część 30 ma grubość S i jest wzdłuż krawędzi 3.1 gięcia zaginana z promieniem wewnętrznym, który jest równy promieniowi R gnącej krawędzi 3.1 górnej szczęki 3, o pewien kąt α. Ten kąt α jest dla lepszego zobrazowania opisanej dalej zależności przedstawiony, jako kąt odchylenia pomiędzy przylegającymi do siebie w niepokazanym położeniu wyjściowym gnącej szczęki 4 powierzchniami dolnej szczęki 2 i gnącej szczęki 4. Tego kąta odchylenia α nie należy mylić z późniejszym kątem zagięcia, który zwykle jest mniejszy niż kąt odchylenia α lub większy niż kąt odpowiadający β, a mianowicie o wymiar odsprężynowania zagiętego ramienia blaszanej części 30. Dwusieczna w kąta odchylenia α jak również jego kąta odpowiadającego β przebiega przez punkt środkowy krzywizny z promieniem R, który jest wewnętrznym promieniem blaszanej części 30 w obszarze zagięcia krawędzi i równocześnie zewnętrznym promieniem krawędzi 3.1 zagięcia. Na tej podstawie można określić optymalny wymiar m, aby oś przechylania A gnącej szczęki 4 była oddalona od krawędzi 3.1 gięcia, jak następuje: ponieważ β = α, zatem β/2 = 90 - α/2; a więc z równania (2) otrzymuje się

6 - 5 - EP B1 [0020] Równanie (3) daje, jako wymiar m odległość, jaką oś obrotu A gnącej szczęki 4 musi mieć od krawędzi gięcia 3.1 w zależności od promienia zginania, grubości blachy i kąta przechylenia, aby powierzchnia gnącej szczęki 4, przylegająca do dolnej powierzchni blaszanej części 30, przylegała aż do końca ruchu przechylania płasko do tej powierzchni blaszanej części 30. Dzięki temu zapewnione są optymalne warunki zaginania krawędzi i dlatego utrzymywanie przepisowego kąta zaginania krawędzi z wąską tolerancją. [0021] Fig. 2 przedstawia wykonaną według tej zasady maszynę stołową z płytą 1 podstawy, górną szczęką 3 z krawędzią 3.1 gięcia oraz z gnącą szczęką 4. Dolna szczęka jest w tym przedstawieniu zasłonięta przez górną szczękę 3 i gnącą szczękę 4. Gnąca szczęka 4 jest obrotowa pomiędzy bocznymi ścianami 5a i 5b wokół osi A obrotu, która jest zgodna ze zwróconą do krawędzi 4.1 gięcia krawędzią 4.1 płaszczyzny 4.1 gięcia gnącej szczęki 4. W tym celu z (korzystnie wymienną) gnącą szczęką 4 z obu stron sprzężone są przechylne dźwignie 4.2a i 4.2b (patrz fig. 3), które są ułożyskowane w bocznych ścianach 5a i 5b i są połączone ze stroną wyjściową przekładni 6a i 6b, do których dołączone są kołnierzowo krokowe silniki 7a i 7b. [0022] Fig. 3 przedstawia urządzenie po usunięciu bocznych ścian 5b, przekładni 6b i silnika krokowego 7b oraz z wymontowaną górną szczęką 3 i również wymontowanym, usytuowanym pod nią, zderzakowym liniałem 17, tak, że widoczne są dolna szczęka 2 i przechylne dźwignie 4.2a, 4.2b. Dolna szczęka 2 jest zamocowana na bocznych ścianach 5a i 5b. Te ostatnie tworzą wraz z poprzeczną listwą 8 sanie, które są prowadzone przez szyny 9a, 9b na płycie 1 podstawy i są względem nich przemieszczane w kierunku Y za pomocą krokowych silników 10a i 10b oraz sprzężonych z poprzeczną listwą 8 gwintowanych wrzecion, jak również prowadzących kolumn 11a i 11b. Przez sterowane synchronicznie krokowe silniki 10a i 10b dolna szczęka 2 i gnąca szczęka 4 są razem przestawiane względem krawędzi 3.1 gięcia na fig. 2 o wymiar m określony przez równanie (3), który może przykładowo być pomiędzy położeniem zerowym a 10 mm. [0023] Górna szczęka 3 na fig. 2 jest umieszczona wymiennie w kasecie 12. Ta kaseta 12 jest ułożyskowana przechylnie za pomocą obustronnych łożyskowych czopów, takich jak 12b na fig. 2 i 3, w obustronnych łożyskowych kozłach 13a i 13b, które są połączone sztywno z płytą 1 podstawy. W celu przechylania, kaseta 12 szczęki górnej ma na swej przyjmującej płycie 12.1 po obu stronach klocki 12.1a i 12.1b, z którymi sprzężone są cięgłowe drążki 14a i 14b, których drugie, dolne końce są połączone z mimośrodowym mechanizmem, takim jak 15b na fig. 3. Przekładnie mimośrodowe są poruszane przez elektryczne przekładniowe silniki 16a i 16b, aby górną szczękę 3 podnosić w celu wprowadzenia blaszanej części 30, fig. 1, z dolnej szczęki 2 i w celu zamocowania blaszanej części, aby ją dostawiać z powrotem do dolnej szczęki 2.

7 - 6 - EP B1 [0024] Dzięki cofnięciu kasety 12 górnej szczęki daleko w stosunku do krawędzi 3.1 gięcia, fig. 2, wymienna górna szczęka 3 może być wykonana z przedstawionej płaskiej płyty, która przebiega klinowo w kierunku do krawędzi 3.1 gięcia. Dzięki temu gnąca szczęka 4 może wykonać duży kąt przechylenia, np. większy niż 120, zanim zagięte ramię blaszanej części dojdzie do górnej szczęki 3. [0025] Do dokładnego ustalania głębokości mocowania blaszanej części przewidziano umieszczony pomiędzy górną szczęką 3, fig. 2, a dolną szczęką 2, fig. 3, wymieniony wyżej zderzakowy liniał 17. Ten zderzakowy liniał 17 osadzony jest wymiennie na dźwigarze 18, który jest ze swej strony przestawiany w kierunku Y, przez wrzeciono 19 i krokowy silnik 20 z nakrętką wrzeciona. Krokowy silnik 20 ma wsporczy korpus 21, który jest przykręcony do płyty 1 podstawy i mieści również tuleje ślizgowe dla prowadzących kolumn 11a i 11b. [0026] Wszystkie silniki są dołączone do niepokazanego sterowania, które równocześnie otrzymuje położenia rzeczywiste ruchomych części urządzenia od znanych i dlatego nieprzedstawionych czujników drogi i kąta tak, że urządzenie może pracować całkowicie ze sterowaniem programowym. [0027] Fig. 4 i 5 przedstawiają jedynie w celu dokładniejszego zobrazowania inne widoki opisanego urządzenia, a mianowicie fig. 4 - widok ukośny z przodu, a fig. 5 widok z góry.

8 - 7 - EP B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do zaginania krawędzi blachy z dolną szczęką (2), z dostawianą do niej w kierunku Z górną szczęką (3), która ma krawędź (3.1) gięcia o promieniu R oraz z gnącą szczęką (4), która jest przechylana przez napęd wokół przebiegającej w kierunku X osi (A) przechylania przebiegającej, co najmniej w przybliżeniu zgodnie z krawędzią dolnej szczęki zwróconej do krawędzi (3.1) gięcia, znamienne tym, że dolna szczęka (2) jest przestawna wraz z gnącą szczęką (4) w kierunku Y o regulowany wymiar m, w określonej przez dolną szczękę (2) płaszczyźnie podparcia blachy pod kątem prostym do krawędzi (3.1) gięcia górnej szczęki Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dolna szczęka (2) i gnąca szczęka (4) są umieszczone na saniach (5a, 5b, 8, 11a, 11b), które są ruchome względem górnej szczęki (3). 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że sanie (5a, 5b, 8, 11a, 11b) są poruszane przez dwa napędy sań usytuowane symetrycznie względem kierunku Y płaszczyzny środkowej urządzenia, z których każdy napęd ma krokowy silnik (10a, 10b) z nakrętką oraz z gwintowanym wrzecionem sprzężonym z saniami. 4. Urządzenie według zastrz. 1-3, znamienne tym, że napęd gnącej szczęki (4) złożony jest z krokowego silnika (7a, 7b) z dołączoną do niego przekładnią (6a, 6b) po każdej stronie gnącej szczęki (4). 5. Urządzenie według zastrz. 1-4, znamienne tym, że górna szczęka (3) jest umieszczona wymiennie w kasecie szczęki górnej (12), przechylnej w celu zaciskania blaszanej części względem dolnej szczęki (2) wokół osi przebiegającej w kierunku X. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że do zaciskania blaszanej części pomiędzy dolną szczęką (2) a górną szczęką (3) po każdej stronie kasety górnej szczęki sprzężony jest cięgłowy drążek przestawiany przez elektryczny silnik (10a, 10b) i mimośród (15b). 7. Urządzenie według zastrz. 5 albo 6, znamienne tym, że kaseta szczęki górnej (12) jest umieszczona przestawnie, równolegle w kierunku Y do dolnej szczęki (2). 8. Urządzenie według zastrz. 1-7, znamienne tym, że pomiędzy górną szczęką (3) a dolną szczęką (2) umieszczony jest wymienny zderzakowy liniał (17) przestawiany przez elektryczny silnik (20) z nakrętką i gwintowanym wrzecionem (19). 9. Urządzenie według zastrz. 1-8, znamienne tym, że górna szczęka (3) jest umieszczona nieruchomo na płycie (1) podstawy za wyjątkiem dostawiania w celu zaciskania blaszanej części (30).(30).

9 - 8 - EP B1 10. Zastosowanie urządzenia do zaginania krawędzi blachy według zastrz. 1-9, znamienne tym, że regulowany wymiar m przestawiania jest określony przez wzór: w którym: m - odległość osi przechylania szczęki gnącej (4) od krawędzi (3.1) gięcia R - promień krawędzi (3.1) gięcia S - grubość blaszanej części (30) α - kąt przechylania szczęki gnącej.

10 - 9 - EP B1

11 EP B1

12 EP B1

13 EP B1

14 EP B1