本发明涉及一种弯板装置具有两个相对摆动式连接在一起的弯折模。该弯折模为并列设置，并且在静止位置上以板材接触区确定板材放置面，该弯折模中至少有一个是设成可摆动的并且和摆动机构相连接，还具有一个设成在板材的工作位置和返回位置之间可做直线运动的、位于弯折模对面的顶压模，从而在工作位置上弯折板材。 最著名和使用最普遍的弯板或折边技术是，使一个上部弯折模移动到位于下部模具上面的板材上，再由弯折模将板材的待成型的弯边区压入下部模具内（例如参见法国专利说明书FA-A-2201973和美国专利说明书US-A-2649128），从而实现对板材的弯折。这种技术的缺点是，一般无法形成精确限定界限或线条分明的弯边，每个模具只能加工一种完全确定的弯度，即一种完全确定的弯折角，此外，所施加的能量中的很大一部分在模具中因摩擦而被损失。上述缺点基本上也存在于另一种模具装置中，其中模具是一种分成两部分活动安装在一个模座中，特别是分成还可以摆动并相互连接在一起的模具部件，此结构例如可以参见：
德国专利说明书DE-C-115961，或者
欧洲专利说明书EP-A-379886，
法国专利说明书FR-A-1221933，或
德国专利说明书DE-A-1402118，
德国专利说明书DE-A-2418668，
美国专利说明书US-A-1045089，
美国专利说明书US-A-1258892，
美国专利说明书US-A-1633744，
美国专利说明书US-A-2433841，
日本专利说明书JP-A-62-127125，
日本专利说明书JP-A-63-36923，以及
日本专利说明书JP-A-63-199028。
在上述所有的结构中，实际的弯折工作是由上部弯折模做的，所以该上部弯折模必须相当牢固并且配备相当大规格的伺服驱动机构。
另一种公知的用于已成型板材地弯板装置（见WO 81/02535）用于在那些成型板材上加工出波纹，其中一个可做上下运动的上模与一个固定的下模以及因而设在两侧倾斜的并在其主平面上倾斜朝向上下运动的辅助模一起共同工作。当上模和位于其对面的固定下模在板材上压出波纹时，两个斜向侧置模就为下一个波纹加工做好准备。这种公知弯板机并不是为在一次弯板中产生尽可能线条分明的弯边设计的，因此也不适用。
在美国专利说明书US-A-3044526，或德国专利说明书DE-A-1402838，美国专利说明书US-A-3282076，英国专利说明书GB-A-11198111和英国专利说明书GB-A-2050887中介绍的弯板装置为摆动式弯板机，其中的待弯板材被夹持在一个固定的下颚板和一个位于其对面的可压紧上颚板之间，并且由一个下部摆动弯折颚板完成弯折工作，所述装置的两个下部弯折模可沿水平轴反向摆动，使待弯板材能够围绕一个位于下部弯折模对面的上部顶压模弯曲。其中两个下部弯折模的摆动支承位于弯板装置的两端外侧，在该端部还装有作为摆动传动的工作缸。该装置的缺点首先是，弯折模必须做得非常笨重，特别是当机器宽度较大时（如2米或3米）更要如此。尽管这样在机器中间区也不能对板材进行精确的弯折，致使弯好的板材的中间区常常比两侧还要“开放”，即从弯折的纵向看上去，弯好的板材呈拱起的凸面形。由于弯折模的结构要做得很笨重，所以机器宽度也受到了必要质量的限制，因此机器宽度很难超过3米，否则会过分增加装置的整体质量。弯板机的质量将可能达15至20吨，甚至更大。
本发明的目的是，提供一种上述类型的弯折装置，该装置使弯板能形成线条分明的弯边，并且能量消耗相对较少，还能通过多次弯折加工出各种断面形状，并且其结构尽可能简单，特别是模具和机架比现有的装置轻巧，从而能大大减轻装置的质量。此外，还要在弯板加工过程中尽可能不损坏板材。
本发明上述类型的弯板装置其特征是，两个弯折模沿其纵向在静止位置上相互靠在一起的边缘在工作区直接相互铰接在一起。
在本发明的弯板装置中，两个弯折模因而在工作区由铰链连接在一起，在弯板过程中，通过该铰链连接来实现力的传递，至少使弯板时作用在铰链上的力其水平分力的一部分得到平衡，并且重要的是直接在工作区得到平衡，从而不再需要在弯折模的端部设置笨重的摆动支承，并且弯折模本身的结构也不需要很笨重。试验表明，和例如是15吨重的弯板机相比，在同样的弯板能力下，本发明所述的弯板装置的总质量仅约2吨，即可以减少到前者质量的五分之一到十分之一。
由努力减少装置的质量看来，可以采用一种极为有利的结构，即当两个弯折模可以相互独立摆动时，最好是沿弯板装置的宽度分布的摆动机构连接在弯折模上，而顶压模则仅做直线运动。
在多次弯折中，当在待弯板材上加工第二条或第三条棱边时，会发生已弯成角状的部分和顶压模相碰的现象（所谓“碰撞”情况）。为避免该现象出现，例如可以让顶压模通过摆动而躲开。但这就必须为顶压模设置摆动支承，并且摆动支承和顶压模本身都要相应地计算尺寸，以承受弯板时产生的反作用力。但是人们所追求的却正是顶压模仅做直线运动，尽管不是非这样做不可，但却是应当优先采用的，为了在上述“碰撞”情况中让待弯板材有避开的可能，或者在和顶压模相碰后能够继续弯板，本发明提供了一种有利的方案，即为两个弯折模设置相互独立的摆动机构。借助于独立的摆动机构可以做到使一个弯折模在出现碰撞的情况下干脆就停止，从而使位于该弯折模一侧的具有已弯好棱边的板边被固定住，而另一个弯折模则继续摆动，继续弯折板材。在这种不对称工作方式中，至少可使一大部分弯曲力产生的水平分力得到平衡，所以弯折模的受力很小，自弯折模传到机架上的分力也相对较小。
一种运动学上等效的结构形式，其弯板装置的固定部分结构在特定的情况下（如一段板材在弯折中需要固定不动）最好采用如下特征的结构，即一个弯折模固定设置，另一个弯折模以及顶压模摆动式支承，并且可摆动的弯折模运动的角速度是顶压模的两倍。
一般而言，上述弯板机构由于具有铰链连接结构，因此适用于特别急剧的弯板工作，极为有利的是，顶压模在弯板的最后阶段自板材上撤回，以实现板材的折合。
为了保护板材在弯板加工中不被损坏，并且在弯折工作一开始就达到最佳的力转换，可以采用一种被证明是有利的结构，即在弯折模上每个弯折模的例如呈弧形凸起或展平截面的板材接触区和铰链状的铰链连接之间设有一个凹槽，并且铰链轴距板材放置面错开少许设置。
为了迅速实现弯板装置的重新配置，以适应各种不同的加工宽度之需，可采用另一种有利的结构，即在弯折模上设置若干个沿弯板装置宽度并列布置的、可以取下的模段。在所述的弯板装置中，由于本发明弯板模的铰链连接，所以可采用一种有利的结构，使模段以单纯的插塞连接，如榫槽连接，固定在位于板材接触区对面侧的通常起模座作用的弯折模上。
在所有上述结构中，一种有利的结构形式其特征是，模段成对地相互铰接在一起，通过所有成对模段的铰链连接构成弯折模的铰链连接。同时为了便于装配和更换，特别有利的是使成对模段具有单独的和模段长度相等的铰链轴。为使并排布置的模段相互连接，此外有利的是使模段的铰链轴均自一侧伸入相连的成对模段的铰链耳环中。在更换模具时，由于所有的铰链轴都同轴线地排列在相邻的分段上，因此例如可以沿轴向一起推出铰链轴，直至分段之间脱离为止。
另一方面，为了稳定性的缘故，也可以设置一根共用的连续铰链轴，该轴穿过所有的模段。
考虑到运转中产生的磨损，应以适当的方式更换磨损件，为此最好在弯折模或模段上设有构成板材接触区的可分式嵌条。嵌条用螺栓固定在弯折模或模段上。
一种已被证明非常有利、有效的驱动装置是，（各）设有一个圆弧形齿条作为摆动机构，该齿条与所属的弯折模固定连接在一起，并且被一个装在轴上的齿轮所驱动。另一个有利的结构是，齿条被支承在一个固定在机架上的轴承座的圆弧形支承座上，该支承座例如是一个支承槽。
接着以此方式可以通过齿条同时将各个弯折模支承在弯板装置的机架上。还有一种有利的结构是，为了驱动弯折模所对应的两根轴转动，设置两个独立的电动机。
下面借助于附图中所示的最佳实施例对本发明做进一步说明，但是本发明并不限于这些实施例。
图1表示本发明所述弯板装置处在静止位置时的总体透视图;
图2表示该弯板装置的一个局部透视图，包括处在工作位置的弯折模与图1相比该图用了较大的比例尺;
图3表示按图1和图2弯板装置的主要部件侧视示意图;
图4表示按图1至图3弯板装置用于弯折模的成对带铰链模段的分解图;
图5、图6和图7表示弯折模和待弯板材在不同弯折阶段的端视示意图;
图8表示按图1至图7弯板装置的一个弯折模端视图，但其结构与图1至图7所示的不同;
图9表示对图8结构形式的一个变型端视图;
图10表示另一种变型弯板装置的弯折模布置透视示意图;
图11、图12和图13是类似于图5、图6、图7的端视示意图，表示按图10弯板装置的不同弯板阶段，其中图11示出起始位置，图12示出中间位置，图13示出结束位置。
按图1的弯板装置、弯板机或弯板压力机总的来说用件号1表示，它最好具有一个下机架2，在机架端部设有主托架3、4和垂直导轨5，一个上模座9带着颚形或剑形的顶压模10（也称为上模或单剑）可以沿垂直导轨上下移动。顶压模10最好是可更换地装在模座9上，但也可以和模座9制成一体;顶压模最好设有大致呈刀口形的弯折刃13（见图3），但也可以适应所加工的弯折角具有其他的横截面形状。
为使上部顶压模10做上下运动，例如设有本来是惯用的螺旋传动，如图1中14所示。同时该螺旋传动14例如包括一个由一台电动机驱动的螺杆16，必要时通过一个减速器和一个联轴器（图中未示出），该螺杆与一个固定在模座9上的螺母17共同作用，从而在螺杆16旋转时使模座9连同顶压模10一起在导轨5内做上下运动。该螺旋传动14和其他还要提及的驱动装置均以公知的方式固定在机架2上。
为了弯折板材18（见图5至图7），还在机架2上设有两个呈板状或颚状的下弯折模19、20。这两个下弯折模19、20以下面还要说明的方式摆动地装在机架2上，它们可围绕一根共同的摆动轴21（见图5至图7）摆动，该轴位于待弯板材18的待加工折边22区域下方少许，同时还位于由导轴5、6确定的顶压模10上下运动的平面23上（见图3和图5）。
一个摆动机构用作驱动下弯折模29、20围绕共同的摆动轴21摆动，在本实施例中该摆动机构含有若干个沿弯板装置1宽度布置的齿条传动装置，如图1至图3中的24所示。同时详细地说，每个齿条传动装置中的弧形齿条或齿弧61，62均固定地装在各自下弯折模19或20的下部区域上，如图1至图3以及图8和图9所示。该齿条或齿弧61，62和例如是同样大小的齿轮63或64啮合在一起，该齿轮则设置在与弯折模19、20相互平行的轴27或28上。两根轴27、28各由一个驱动装置，例如电动机72或73驱动，如图1所示，必要时可使用减速器（图中未详示）。两根轴27、28沿弯板装置1的整个宽度延伸，并且在其端部、中间部位以及各个齿条传动装置24处被相应的轴承座75可转动地支承在机架2上，在下文中对轴承座还要详细加以说明。每个齿条传动装置24均包括一个齿条61或62以及一个固定在相应的轴27或28上的齿轮63或64，如上所述，有若干个这种齿条传动装置24作为摆动驱动装置分布在弯板装置1的宽度上，从而使驱动力矩分布均匀。因此在轴27，28做旋转驱动时，齿条61，62就沿一条圆弧形轨迹运动，其摆动中心就是摆动轴21，此时齿条和与其其相连的下弯折模19、20一起以分离方式摆动张开，此过程特别由图5（静止位置）、图6和图7（摆动张开的工作位置）表示出来。
为了支承上述轴27、28以及弯折模19、20，在机架2的固定横梁74上的齿条传动装置24位置上固定着若干个轴承座75，它们沿着机器的宽度分布，并和横梁74相垂直。轴承座75包括一个用于轴27、28的轴承77（见图2和图3），该轴承可以通过拆下轴承盖76更换，在轴承座上部的两侧还设有圆弧形滑槽78（见图2右侧），在该槽中，圆弧形齿条或齿弧61，62可借助其上设置的相应圆弧形导向键或导向条79被导向滑动。此时在一个这样的轴承座75上各有两个齿弧61，62被导向滑动，其中一个齿弧由轴27，另一个由轴28带动。由于这种支承结构中的齿条61，62、其导向键79、圆弧形滑槽78以及轴承座75相对较为牢固，因此承受的载荷可以沿机器宽度分布，使得在弯板中产生并需承受的力能分散地传递给机架2及其横梁74。所以轴承座75可以设计成相对较为轻巧的结构。
应当指出，在图3中只能看到轴27所对应的齿轮63，它在图1和图2中位于轴承座75之前，而图3中的轴28所对应的齿轮64则位于轴承座75的后面，所以用虚线表示。此外，在图3中右侧所示的轴28处可以看到位于轴承盖76下的轴28的轴承77，参见图2所示。在图3中还可以看到，两根轴27、28的横截面是呈所谓的“等厚度”形状，因此齿轮63或64可以在不减少轴的横截面的情况下（例如键-槽连接）被固定在轴上。每个弯折模19或20与其所属的齿弧61或62例如可以通过简单的插配合或压配合连在一起，该配合连接通过与齿弧61或62制成一体的配合凸缘80、81实现，参见图3，图8和图9，但是也可以采用螺纹连接。
如图2和图3所示，两个弯折模19、20沿其上部的内边缘通过一个铰链连接53在整个工作宽度上被相互铰接在一起。如图4所示，此时设有可相互嵌合在一起的铰链环或铰链耳52，一根铰链轴54穿过这些环或耳将两者装配在一起。该铰链连接53的铰链轴54确定了上述摆动轴21，两个弯折模19、20可以在工作中围绕该轴摆动。
详细地说，每个弯折模19、20均设置成模座，它包括有可以单独取下更换的模段55，模段55在其长度方向上由铰链轴54成对相互铰接在一起。该模段55可采取简单的插塞连接，即以其纵向延伸的榫82固定在作为模座起作用的弯折模19、20上对应的槽83中，从而能极为简便、迅速地更换模段55。实际表明出乎意料的是，每个模段55和其模座或弯折模19、20之间的连接并不要求很牢固，其原因在于，在工作中产生的弯曲力其水平分力至少有大部分通过铰链53而被抵消，由插塞连接传递（榫82，槽83）的力基本上只是垂直力或沿弯折模19、20的平面分布的力，而该分力则可由榫槽连接82，83顺利地承受。考虑到在工作中产生的磨损，最好设置模具嵌条85使其完全通过板材接触区84（见图3、4和图8）进行弯曲作业，该嵌条85例如可以是一种硬质合金嵌条，并由螺栓86固定在模段55或弯折模19、20上，如图8所示。另一种与此不同的嵌条结构见图9所示，其中的硬质合金嵌条85上还增加了榫槽连接87。在图8和图9中还用虚线示出弯折模，例如左侧的弯折模19可以不需要图1至图8所示的模段55，也就是说，弯折模19（20）本身构成铰链连接53;嵌条85则可以连贯地设置或如图1至图4所示的模段55那样分段。
下面借助图5至图7所示示意图以及参照图2和图3（其中左侧的弯折模19已打开）对所述弯板装置1的工作方式加以说明。
弯板装置1的初始或静止位置在图5中用实线示出。此时上部顶压模10位于板材18上方的静止位置，在该位置上可以通过人工或机械将待弯板材18送入弯板装置1并且定位。当弯板循环开始时，顶压模10首先借助于螺旋传动14（见图1）向下运动，直至其刃口13接触已被输入到下部弯折模19，20上的待弯板材18为止。在该阶段中板材18实际上被夹紧在上、下三个模具10、19和20之间，图5中以虚线示出的顶压模10表示该状态。
然后下部弯折模19、20的齿条传动24的驱动轴27，28开始转动。齿条61，62此时沿滑槽78（见图3）被驱动，从而使弯折模19、20围绕其共同的摆动轴21相互反向摆动，也就是说，如图5和图6所示，左侧的弯折模19顺时针摆动，右侧的弯折模20反时针摆动。随着下部弯折模19，20的摆动，板材18在上部顶压模10的下刃口13的定位下首先例如是被对称地弯折，产生一个折棱22，如图7所示。在这一弯折过程中，顶压模10最好借助于螺旋传动14（见图1）的作用被定位或锁定，使其在弯折过程中构成一个固定式顶压头。板材18此时例如沿折棱22被弯成约90°，参见图6所示;另如图7所示在该弯折过程中也可以毫无困难地将板材18弯成锐角形折棱。如果板材18事先已经过一次弯折过程，例如有图5至图7中所示的已弯好的边34，则会产生所谓的“碰撞”情况，这时已弯好的边34会在弯折中碰到顶压模10。为了防止在继续移动弯折模19、20的过程中造成板材18的意外变形，例如可以使上部顶压模10绕一个水平轴摆动地支承，从而在碰到边34时能够让开。为了避免采用在此种情况下必须在顶压模10上设置的摆动支承座，也可以为该碰撞情况采取另一种方案，其优点是通过铰链53可产生力的平衡;也就是说，下部弯折模19，20除了可采用上述以相互反向对称特别是以相同的角度摆动的工作方式外，还可以采用非对称的工作方式，因为总计只留下相对很小的合成水平分力。所以在该弯板装置1上最好使两个弯折模19、20具有独立的摆动驱动装置，在本实施例中是由独立的驱动电机72，73以及由电机驱动的轴27、28实现独立摆动的。这样，当出现所述的碰撞情况时，如果板边34触及到顶压模10的侧面，如图7所示，则位于该侧的弯折模20便停止摆动，只有另一个弯折模19还继续摆动，直到完成对板材18的弯折为止，如图7所示。
除此之外还可以设想，两个弯折模19，20一开始（见图5）就以不同的速度摆动，从而在一个连续的工作过程中达到图7所示的结束位置。
当达到图7所示的状态后，还可以在必要时让顶压模向上移动脱离板材18，然后使两个弯折模19，20继续向上摆动张开，从而在所加工的折棱22处产生一折合，也就是说，图7中的左侧板边将直接与另一板边18合拢。如图中所示，在该弯折阶段中，由接触区84作用在板材上的摩擦力已达到足以在弯折模19、20之间夹住经过深度弯折板材18的程度，因此不再需要顶压模10了。
如图5和图6所示，对于所述的弯板装置1的初始弯折过程重要的是，所述的在弯折模19，20（见图5）的静止位置上确定板材18的放置面或定位面91的板材接触区84要通过一个凹槽90过渡到铰链53。该凹槽90在开始弯板时为板材18在待加工的折棱22部位提供了空间，使该处的板材18不致被挤压，而在相互连接的弯折模顶面为平面的情况下则会出现挤压情况。此外，还如图5所示，铰链轴或摆动轴21位于由接触区84所限定的板材放置面91（即图5中板材18的下表面）的下面少许，从而在弯板作业开始时，即为板材18上弯折力矩的传递提供了一个有利的杠杆臂。
在弯板过程完成后，模具10，19，20的各种传动装置重新返回，使得下部弯折模19，20摆回到图5所示的垂直初始位置，同时上部顶压模10向上移动（如果还未上移的话）。此时可将弯好的板材18移到下一个弯折位置或者自弯板装置1中取出。
在图10至13中示意性地示出另一种弯板装置1的主要工作部件，在其上、下模具10，19和20的相对运动方面，该装置与前面所述实施例的完全相同，但是在弯板过程中并不是上部顶压模10保持不动，而是下部弯折模之一保持不动，即如图10至图13所示是右侧的下部弯折模20不动，而另一个下部弯折模19则在对板材18的弯折中（见图11至图13）像前述实施例那样摆动，为了产生模具之间的相对摆动运动，上部顶压模10最好以比左侧下部弯折模19小一半的角速度协同摆动，参见图12所示的三个模具的中间位置以及图13所示的最终位置。如果从上部顶压模10处（静止位置）观察图10至图13所示的这种运动过程，则会看到该摆动过程和前面图1至图9所示的类似。但是图10至图13所示的各个运动阶段则是以固定不动的机架（在图10至图13中并未示出）为基准的。图10至图13所示的动作机构可以用于待弯板材18折棱的一侧只允许微小移动或根本不允许移动的场合。
详细地说，在图10至图13所示的实施例中，两个下部弯折模19，20也呈铰链状，通过相互嵌合在一起的耳环52相互铰接成一体，形成铰链53，一根铰链轴54穿过整个铰链结构。铰链53两侧的两个弯折模19，20和待弯板材18的接触面呈倒角圆角的颚形。两个弯折模19，20同样可以为了便于更换而嵌有单独的模段55，该模段可由螺栓57固定在模座或模具下部56上。为了使左侧的下部模具19摆动，可以在下部设置带齿（未详示出）的圆弧形导轨58，导轨58穿过另一个弯折模20的基板56上的导孔59，并和驱动齿轮60啮合，该齿轮基本上和图1至图9所示的齿轮63，64一样。齿轮60的驱动可像图1至图9所示的方式由一个图10中未详示出的驱动电机和减速器完成。
在图10中用虚线示意性地示出当齿轮60反时针转动时（见箭头方向），左侧的模具19向外摆动，即摆离右侧模具20。为了简化起见，并未表示出上部模具10在一个下部模具19做摆动运动的同时，如上所述最好以一半于下部模具19的角速度摆动的情况。
上部模具10的驱动原则上可以采取类似于模具19的方式，其中减速器的减速比最好可以确定在2∶1。这种驱动装置本身是公知的，所以此处不再赘述。
此外，应当指出图10中的弯板装置的上部模具10在未详示出的机架上的支承基本上可以用类似于上述图1的方式设置，即特别是在主托架3、4的端部，此处例如和螺旋传动（图1中的14）或类似的传动装置一起，摆动地支承在下机架2上，该结构本身对于专业人员而言可用常规方式实现。
在图11至图13中还示出用于下部弯折模19，20之间相对摆动的摆动轴21，该轴和铰链53的铰链轴54（见图10）的几何轴线相重合。在弯板时，上部模具10也围绕摆动轴21摆动，如图12和图13所示。
圆弧形导轨58的中心当然位于该摆动轴21（即铰链轴54的几何轴线）上。
以上借助于最佳实施例对本发明作了详细说明，因而在本发明的范围内还可能存在其他的变化和改型。例如可以设想，图1至图9所示的铰链连接53设置一个连贯的铰链轴54，其长度可以和机器宽度相等。另一方面，也可以在分段式铰链结构（参见图4）中将各个铰链轴54布置在成对模段55的一侧，并可使其穿到下一对模段55的铰链耳环52内，因而可用此方式来实现各对模段55之间的连接。
还可以设想，不采用所述垂直布置的弯板装置1，此时待弯板材18是水平送入的，也可以选用另一种布置方案，例如一种基本上是倾斜的布置，并具有相应倾斜送入板材18的初始位置。此时只需对机架部分做相应的改动即可。
对于驱动电机，如用于摆动弯折模19，20的驱动电机72，73和两个螺旋传动14的驱动电机，可以设置相应的电气控制线路，使驱动电机可根据需要启动和停止。当然，原则上也可以例如用液压马达或压力介质工作缸来代替驱动电机。
另外例如还可以用偏心机构或工作缸来驱动上部模具10做上下运动，必要时将上部模具10在其下部工作位置上锁定，可以如图2、3、6和图7所示通过将偏心机构简单地调整到该位置来实现。
在一个如图1所示的具体实施例中，机器的宽度为1500毫米，模段55的长度为125毫米，铰链轴54的直径为8毫米;摆动机构24的分度距为400毫米，并且外驱动单元自装置1的端面各错开约150毫米。该弯板装置1的总重量不超过500公斤，它可以毫无困难地弯折2毫米厚的板材。