DE102009025985B4 - Bending mandrel with alignment means - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Biegedorn zum Biegen von geschlossenen Hohlprofilen mit einem Schaft mit einer axialen Stirnfläche und mindestens einem Stützkörper, der Stützkörper weist mindestens eine axiale Stirnfläche auf und ist mit dem Schaft und/oder weiteren Stützkörpern über eine gelenkartige Verbindung verbunden, wobei die Verbindung durch ein in Axialrichtung des Biegedorns verlaufendes Verbindungselement bereitgestellt wird. Die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Biegedorn zur Verfügung zu stellen, welcher einerseits ein leichtes Einfädeln in ein Hohlprofil ermöglicht und andererseits einen möglichst flexiblen Biegevorgang ermöglicht, wird dadurch gelöst, dass zwischen den Stützkörpern (3, 4, 5) und/oder zwischen einem Stützkörper (3, 4, 5) und dem Schaft (2) Mittel zum Ausrichten des Biegedorns vorgesehen sind, welche aus mindestens einem elastischen Körper (6) gebildet werden und der elastische Körper (6) eine Kraft aufgrund einer elastischen Verformung auf die axialen Stirnflächen (2a, 3a, 4a, 5a) der Stützkörper (3, 4, 5) und/oder des Schafts (2) ausübt, so dass die Stützkörper (3, 4, 5) des Biegedorns vor dem Biegevorgang eine geradlinige Position einnehmen.The invention relates to a bending mandrel for bending closed hollow profiles with a shank having an axial end face and at least one support body, the support body has at least one axial end face and is connected to the shaft and / or other support bodies via a hinged connection, wherein the connection a connection element extending in the axial direction of the bending mandrel is provided. The object to provide a generic mandrel available, on the one hand allows easy threading into a hollow profile and on the other hand allows flexible bending possible, is achieved in that between the support bodies (3, 4, 5) and / or between a support body ( 3, 4, 5) and the shaft (2) means are provided for aligning the bending mandrel, which are formed from at least one elastic body (6) and the elastic body (6) a force due to an elastic deformation on the axial end faces (2a , 3a, 4a, 5a) of the support body (3, 4, 5) and / or the shaft (2) exerts, so that the support body (3, 4, 5) of the bending mandrel occupy a rectilinear position before the bending operation.
Description
Die Erfindung betrifft einen Biegedorn zum Biegen von geschlossenen Hohlprofilen mit einem Schaft mit einer axialen Stirnfläche und mindestens einem Stützkörper, der Stützkörper weist mindestens eine axiale Stirnfläche auf und ist mit dem Schaft und/oder weiteren Stützkörpern über eine gelenkartige Verbindung verbunden, wobei die Verbindung durch ein in Axialrichtung des Biegedorns verlaufendes Verbindungselement bereitgestellt wird.The invention relates to a bending mandrel for bending closed hollow profiles with a shank having an axial end face and at least one support body, the support body has at least one axial end face and is connected to the shaft and / or other support bodies via a hinged connection, wherein the connection a connection element extending in the axial direction of the bending mandrel is provided.
Biegedorne werden zum Biegen von Hohlprofilen verwendet, um Einfallstellen, Faltenbildung und eine Querschnittsflächenänderung beim Biegen eines Hohlprofils zu vermeiden. Ein Biegedorn besteht in der Regel aus einem massiven Schaft und Stützkörpern, wobei die Stützkörper eine Querschnittsfläche aufweisen, die der späteren Querschnittsfläche des Rohres oder des Hohlprofils entsprechen. Biegedorne werden vorzugsweise zum Biegen von Rohren eingesetzt. Die Durchmesser der Rohre können dabei bis zu 150 mm oder größer betragen. Vor dem Biegevorgang ist der Biegedorn in das Hohlprofil einzuführen. Dabei besteht das Problem, dass die relativ beweglich angeordneten Stützkörper bisher nur im Verbindungselement über eine Federraste auf Position gehalten wurden. Bei größeren Abmessungen, also beispielsweise beim Biegen von Hohlprofilen mit einem Querschnitt von 150 mm, besteht das Problem, dass die Stützkörper sehr schwer sind und die Federraste im Gelenk des Verbindungselements nicht mehr ausreicht, ein Abknicken des Biegedorns zu vermeiden. Kann der Biegedorn jedoch nicht in eine spezifische Position gebracht werden, ist das Einfädeln des Biegedorns in das Hohlprofil vor dem Umformen deutlich erschwert. Ein Biegedorn bei welchem über eine Federraste die Position des Stützkörpers bereitgestellt wird, zeigt die
Darüber hinaus ist aus der Patentliteratur (
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Biegedorn zur Verfügung zu stellen, welcher einerseits ein leichtes Einfädeln in ein Hohlprofil ermöglicht und andererseits einen möglichst flexiblen Biegevorgang ermöglicht.On this basis, it is an object of the present invention to provide a generic mandrel available on the one hand allows easy threading into a hollow section and on the other hand allows a flexible bending process as possible.
Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen den Stützkörpern und/oder zwischen einem Stützkörper und dem Schaft Mittel zum Ausrichten des Biegedorns vorgesehen sind, welche aus mindestens einem zylinderförmigen Ring aus einem elastischen Körper gebildet werden und der zylinderförmige Ring eine Kraft aufgrund einer elastischen Verformung auf die axialen Stirnflächen der Stützkörper und/oder des Schafts ausübt, so dass die Stützkörper des Biegedorns vor dem Biegevorgang eine geradlinige Position einnehmen.According to a first teaching of the present invention, the above-mentioned object is achieved in that between the support bodies and / or between a support body and the shaft means are provided for aligning the bending mandrel, which are formed from at least one cylindrical ring of an elastic body and the cylindrical ring exerts a force due to an elastic deformation on the axial end faces of the support body and / or the shaft, so that the support body of the bending mandrel occupy a rectilinear position before the bending operation.
Es hat sich gezeigt, dass durch einen elastischen Körper, welcher auf die Stirnflächen der Stützkörper Kräfte ausübt, anders als aus den bisher bekannten Maßnahmen, also beispielsweise eine Federraste im Kugelgelenk der Verbindungselemente vorzusehen, höhere Eigengewichte der Stützkörper und damit größere Abmaße der Stützkörper verwendet werden können, ohne dass es zu einem Abwinkeln der Stützkörper beim Einfädeln des Biegedorns kommt. Der Biegedorn bleibt vor dem Einfädeln in seiner gradlinigen Position und kann insofern besonders leicht eingefädelt werden. Dies hat seine Ursache vor allem in den besseren Hebelverhältnissen gegen ein Verkippen der Stützkörper, welche durch das angreifen der Kraft an der Stirnfläche des Stützkörpers ermöglicht werden. Insbesondere sind durch diese Maßnahmen Biegedorne realisierbar, welche Rohre mit einem Außendurchmesser von 150 mm oder größer ohne weiteres biegen können und darüber hinaus besonders leicht in das zu biegende Rohr eingefädelt werden können.It has been shown that by an elastic body which exerts forces on the end faces of the support body, unlike the previously known measures, so for example to provide a spring detent in the ball joint of the connecting elements, higher dead weights of the support body and thus larger dimensions of the support body can be used can, without causing an angling of the support body when threading the bending mandrel. The bending mandrel remains in its straight-line position before threading and can therefore be threaded particularly easily. This is mainly due to the better leverage ratios against tilting of the support body, which are made possible by the action of the force on the end face of the support body. In particular, bending mandrels can be realized by these measures, which tubes with an outer diameter of 150 mm or larger can readily bend and moreover can be easily threaded into the pipe to be bent.
Da zum Ausrichten ein zylinderförmiger Ring aus einem elastischen Werkstoff vorgesehen ist, kann auf einfache Weise auf die Stirnflächen der Stützkörper bzw. des Schafts eine Kraft ausgeübt werden, so dass ein Verkippen der Stützkörper vor dem Einfädeln des Biegedorns vermieden wird. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser des zylinderförmigen Rings, beispielsweise bei der Verwendung von Kugelscheiben als Stützkörper, geringer als die äußeren Abmessungen der Stützkörper bzw. der Kugelscheiben oder des Schafts. Hierdurch wird erreicht, dass auf besonders einfache Weise das Biegen des Hohlprofils durch den zylinderförmigen Ring nicht behindert wird. Als Werkstoff für den zylinderförmigen Ring kommt insbesondere ein Elastomer in Frage, also ein elastisch verformbarer Kunststoff. Hierzu gehören beispielsweise natürliche und künstliche Kautschuke sowie Polyblends, beispielsweise aus Polypropylen, Polyurethan und Naturkautschuk. Es hat sich vor allem gezeigt, dass entgegen den Erwartungen die Standzeit für einen zylinderförmigen Ring aus einem Elastomer ausreichend hoch sind, um einen industriellen Einsatz des Biegedorns zu gewährleisten. Der Verschleiß des zylinderförmigen Rings ist gering.Since a cylindrical ring made of an elastic material is provided for aligning, a force can be exerted in a simple manner on the end faces of the support body or of the shaft, so that tilting of the support body prior to threading the bending mandrel is avoided. Preferably, the outer diameter of the cylindrical ring, for example when using spherical disks as a support body, is smaller than the outer dimensions of the support body or the spherical disks or the shaft. This ensures that the bending of the hollow profile is not hindered by the cylindrical ring in a particularly simple manner. As the material for the cylindrical ring is in particular an elastomer in question, ie an elastically deformable plastic. These include, for example, natural and synthetic rubbers and polyblends, for example polypropylene, polyurethane and natural rubber. Above all, it has been shown that, contrary to expectations, the service life for a cylindrical ring made of an elastomer is sufficiently high, to ensure industrial use of the mandrel. The wear of the cylindrical ring is low.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Biegedorns sind als Stützkörper Kugelscheiben vorgesehen. Bei der Verwendung von Kugelscheiben können zylindrische Rohre mit dem Biegedorn gebogen werden, wobei die Mantelflächen der Kugelscheiben als Stützflächen während des Biegevorgangs besonders gut Einfallstellen vermeiden helfen.According to a further embodiment of the bending mandrel according to the invention ball discs are provided as support body. When using spherical washers cylindrical tubes can be bent with the mandrel, the lateral surfaces of the spherical discs as support surfaces during the bending process help particularly avoid sink marks.
Ein Biegen des umzuformenden Hohlprofils in beliebige Richtungen wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Biegedorns dadurch erreicht, dass das Verbindungselement an einem seiner Enden einen kugelförmigen Gelenkkopf aufweist. Die Stützkörper können dann gegeneinander in beliebige Richtungen abgekippt werden, so dass der Biegevorgang besonders flexibel ist.A bending of the reshaped hollow profile in any direction is achieved according to a further embodiment of the bending mandrel according to the invention characterized in that the connecting element has at one of its ends a spherical condyle. The support body can then be tilted against each other in any direction, so that the bending process is particularly flexible.
Um die Auswahl der Werkstoffe für den zylinderförmigen Ring im Hinblick auf dessen elastische Eigenschaften zu vergrößern und die auf die Stirnflächen der Stützkörper ausgeübte Kraft aufgrund einer elastischen Verformung des zylinderförmigen Rings im Falle eines Biegens des Biegedorns einzustellen und gegebenenfalls zu reduzieren, weist gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Biegedorns der zylinderförmige Ring Ausnehmungen auf. Die Kraft, welche der Ring einem ungewollten Verkippen der Stützkörper aber auch einem gewollten Biegen des Biegedorns entgegensetzt, ist abhängig von dem Volumen an elastischem Material, welches deformiert werden muss. Durch Ausnehmungen kann daher diese Kraft eingestellt werden.In order to increase the selection of the materials for the cylindrical ring in terms of its elastic properties and to adjust the force exerted on the end faces of the support body force due to elastic deformation of the cylindrical ring in the event of bending of the mandrel and optionally reduce according to another invention Embodiment of the bending mandrel of the cylindrical ring recesses. The force which the ring opposes to unwanted tilting of the support body but also to a deliberate bending of the bending mandrel is dependent on the volume of elastic material which has to be deformed. By recesses, therefore, this force can be adjusted.
Vorzugsweise sind als Ausnehmungen radial verlaufende Entlastungsbohrungen im zylinderförmigen Ring vorgesehen. Bei der Biegung von Rohren dienen die radial verlaufenden Entlastungsbohrungen dazu, die auf die Stirnflächen wirkenden Kräfte auf einfache Weise in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Rings auf einen einheitlichen Wert einzustellen.Preferably, as recesses radially extending relief holes are provided in the cylindrical ring. In the bending of pipes, the radially extending relief bores serve to adjust the forces acting on the end faces in a simple manner in the circumferential direction of the cylindrical ring to a uniform value.
Darüber hinaus kann beispielsweise ein etwas härterer Elastomer für den zylinderförmigen Ring gewählt werden, sofern jede Kugelscheibe und/oder der Schaft eine umlaufende Vertiefung zur Aufnahme von Material des zylinderförmigen Rings aufweist. Es wird erwartet, dass die Auswahl eines härteren Elastomers die Verschleißeigenschaften des zylinderförmigen Rings weiter verbessern. Zudem kann beim Biegen des Biegedorns während des Umformens der Hohlprofile das Material des zylinderförmigen Rings in diese Vertiefungen gedrückt werden, so dass erreicht wird, dass der Biegevorgang durch den zylinderförmigen Ring nur unwesentlich beeinflusst wird.In addition, for example, a slightly harder elastomer can be selected for the cylindrical ring, provided that each spherical disk and / or the shaft has a circumferential recess for receiving material of the cylindrical ring. It is expected that the selection of a harder elastomer will further improve the wear characteristics of the cylindrical ring. In addition, during bending of the bending mandrel during the forming of the hollow profiles, the material of the cylindrical ring can be pressed into these recesses, so that it is achieved that the bending operation is influenced only insignificantly by the cylindrical ring.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten den erfindungsgemäßen Biegedorn auszugestalten und weiterzubilden.There are now a variety of ways to design and develop the bending mandrel according to the invention.
Hierzu wird verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachfolgenden Patentansprüche sowie auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Biegedorns in Verbindung mit der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:For this purpose, reference is made to the patent claims 1 following claims and to the description of embodiments of the bending mandrel according to the invention in conjunction with the drawing. The drawing shows in:
Beim Beladen des Hohlprofils mit dem Biegedorn sorgt der zylinderförmige Ring
Selbstverständlich kann zusätzlich, wie aus dem Stand der Technik bekannt, eine nicht dargestellte Federraste im Kugelgelenk
Zwischen jeder Kugelscheibe
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130629 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |