DE102009038384A1 - Device for bending elongate workpieces - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen länglicher Werkstücke mit einem Grundträger, einem relativ zu dem Grundträger entlang zumindest einer Achse verschiebbaren Werkzeugträger mit mindestens zwei Biegewerkzeugen, wobei jeweils eines der Biegewerkzeuge durch eine Drehung des Werkzeugträgers um eine Rotationsachse in Eingriff mit dem zu biegenden Werkstück bringbar ist, und einem Drehantrieb zum Drehen des Werkzeugträgers um die Rotationsachse. Die erfindungsgemäße Biegevorrichtung ist weiterhin durch ein Getriebe gekennzeichnet, das aufgrund der Relativverschiebung des Werkzeugträgers zu dem Grundträger eine Drehbewegung des Werkzeugträgers um die Rotationsachse bewirkt.The invention relates to a device for bending elongated workpieces with a base carrier, a tool carrier displaceable relative to the base carrier along at least one axis with at least two bending tools, one of the bending tools being able to be brought into engagement with the workpiece to be bent by rotating the tool carrier about a rotation axis is, and a rotary drive for rotating the tool carrier about the axis of rotation. The bending device according to the invention is further characterized by a gear mechanism which, due to the relative displacement of the tool carrier in relation to the base carrier, effects a rotary movement of the tool carrier about the axis of rotation.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen länglicher Werkstücke, wie beispielsweise Rohre, Strangprofile oder Metalldraht.The invention relates to a device for bending elongate workpieces, such as pipes, extruded profiles or metal wire.
Rohrbiegemaschinen sind für unterschiedliche Anwendungszwecke bekannt. Hierbei können unterschiedliche Biegeverfahren zum Einsatz kommen. Beim so genannten Pressbiegen wird das Biegewerkzeug manuell oder hydraulisch gegen zwei Gegenrollen gepresst. Diese Bewegung zwingt das zwischen dem Biegewerkzeug und der oder den Gegenrollen positionierte Werkstück zur Biegung um das Biegewerkzeug. Da die Rohre nicht von innen gestützt werden können, ist dieses Verfahren in der Regel nur für dickwandige Rohre und große Biegeradien geeignet. Drei-Rollen-Biegen wird angewendet, um Werkstücke mit großen Biegeradien herzustellen. Das Verfahren ist dem Pressbiegen ähnlich, doch rotieren die Arbeitswalzen sowie die beiden stationären Gegenwalzen und formen dadurch den Biegeradius. Beim Kompressionsbiegen ist das Rohr zwischen einem Gleitschlitten und einer stationären Biegerolle geklemmt. Durch eine Rotation des Gleitschlittens um die Biegerolle wird das Rohr auf den Radius der Biegerolle gebogen. Wesentlich vielseitiger und präziser als die zuvor genannten Verfahren ist das Rotationszugbiegen. Das Werkstück wird hierbei zwischen einer stationären Biegerolle und einem an einem Schwenkarm angeordneten Klemmstück fixiert und durch ein Verschwenken des Schwenkarms einschließlich des Klemmstücks um die Rotationsachse der Biegerolle umgeformt.Tube bending machines are known for different applications. In this case, different bending methods can be used. In so-called press bending, the bending tool is pressed manually or hydraulically against two counter rollers. This movement forces the workpiece positioned between the bending tool and the counter-roller (s) to bend about the bending tool. Since the pipes can not be supported from the inside, this method is usually suitable only for thick-walled pipes and large bending radii. Three-roll bending is used to make workpieces with large bending radii. The process is similar to press bending, but the work rolls rotate as well as the two stationary counter rolls and thereby form the bend radius. During compression bending, the tube is clamped between a sliding carriage and a stationary bending roller. By rotating the slide around the bending roller, the tube is bent to the radius of the bending roller. Much more versatile and precise than the aforementioned methods is the Rotationszugbiegen. The workpiece is in this case fixed between a stationary bending roller and a clamping arm arranged on a pivoting arm and converted by pivoting the pivoting arm including the clamping piece about the axis of rotation of the bending roller.
Für das Rohrbiegen kommt es zunehmend darauf an, Rohrbiegemaschinen zu entwickeln, die es erlauben, aufeinanderfolgende Abschnitte des zu verformenden Rohrs in unterschiedlicher Weise zu biegen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein erster Rohrabschnitt mit einem ersten Biegeradius und um einen ersten Rotationswinkel gebogen werden soll, während ein nachfolgender Rohrabschnitt mit einem zweiten Biegeradius um einen zweiten Rotationswinkel zu biegen ist. Weiterhin kann es erforderlich sein, dass ein erster Rohrabschnitt „nach rechts” und der danach folgende Rohrabschnitt „nach links” gebogen werden soll. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, das Rohr nach einem ersten Biegevorgang selbst relativ zu dem Biegewerkzeug um 180° zu verdrehen, so dass dieses in einem darauffolgenden Biegevorgang in entgegengesetzter Richtung gebogen wird. Hierdurch können sich jedoch Platzprobleme ergeben, da auf beiden Seite der Rohrbiegemaschine erhebliche Freiräume geschaffen werden müssen, in die sich der bereits gebogene Teil des Rohrs erstrecken kann.For tube bending, it is increasingly important to develop tube bending machines that allow bending successive sections of the tube to be deformed in different ways. For example, it may be provided that a first pipe section with a first bending radius and a first rotation angle is to be bent, while a subsequent pipe section with a second bending radius is to be bent by a second rotation angle. Furthermore, it may be necessary that a first pipe section "to the right" and the subsequent pipe section "to the left" to be bent. One way to do this is to rotate the tube itself by 180 ° relative to the bending tool after a first bending operation, so that it is bent in the opposite direction in a subsequent bending operation. As a result, however, space problems can arise because considerable space must be created on both sides of the tube bending machine, in which the already bent part of the tube can extend.
Aus der
Ein wesentlicher Nachteil, der mit der in der
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Biegen von länglichen Werkstücken anzugeben, die insbesondere gegenüber der aus der
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung. This object is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments of the bending device according to the invention are the subject of the dependent claims and will become apparent from the following description of the invention.
Der Kern der Erfindung liegt darin, den Antrieb, der für eine Relativverschiebung des Werkzeugträgers zu dem Grundträger vorgesehen ist, zu benutzen, um – zumindest temporär – gleichzeitig auch eine Drehbewegung des Werkzeugträgers um eine Rotationsachse zu bewirken. Dadurch wird ermöglicht, auf einen weiteren Motor zu verzichten, wodurch die gesamte Vorrichtung konstruktiv einfach ausgebildet und somit kostengünstig hergestellt werden kann.The essence of the invention is to use the drive, which is provided for a relative displacement of the tool carrier to the base support, to cause - at least temporarily - at the same time a rotational movement of the tool carrier about an axis of rotation. This makes it possible to dispense with a further motor, whereby the entire device can be structurally simple and thus manufactured inexpensively.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Biegen länglicher Werkstücke weist demnach einen Grundträger, einen relativ zu dem Grundträger entlang zumindest einer Achse verschiebbaren Werkzeugträger mit mindestens zwei Biegewerkzeugen, wobei jeweils eines der Biegewerkzeuge durch eine Rotation des Werkzeugträgers um eine Rotationsachse in Eingriff mit dem zu biegenden Werkstück bringbar ist, und einen Rotationsantrieb zum Rotieren des Werkzeugträgers um die Rotationsachse auf, wobei der Rotationsantrieb ein Getriebe aufweist, das die Relativverschiebung des Werkzeugträgers zu dem Grundträger in eine Rotationsbewegung des Werkzeugträgers um die Rotationsachse übersetzt.A device according to the invention for bending elongate workpieces accordingly has a base support, a tool carrier displaceable relative to the base support along at least one axis with at least two bending tools, wherein one of the bending tools can be brought about a rotation axis into engagement with the workpiece to be bent by rotation of the tool support , and a rotary drive for rotating the tool carrier about the axis of rotation, wherein the rotary drive comprises a gear which translates the relative displacement of the tool carrier to the base carrier in a rotational movement of the tool carrier about the axis of rotation.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, die Relativbewegung des Werkzeugträgers zu dem Grundträger mittels mindestens eines Linearantriebs zu bewirken, was eine konstruktiv einfache Lösung darstellt.In a preferred embodiment, it is provided to effect the relative movement of the tool carrier to the base carrier by means of at least one linear drive, which is a structurally simple solution.
Unter „Linearantrieb” wird erfindungsgemäß eine Einheit verstanden, die eine gesteuerte Translation des Werkzeugträgers relativ zu dem Grundträger bewirkt. Die Translation kann hierbei vorzugsweise geradlinig sein, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Ein Linearantrieb umfasst vorzugsweise eine Linearführung, die den Werkzeugträger und den Grundträger derart miteinander verbindet, dass eine Bewegung lediglich in die durch die Linearführung definierten, entgegengesetzten Richtungen möglich ist, sowie entsprechende Antriebsmittel zur Durchführung der Bewegung.Under "linear drive" is understood according to the invention a unit that causes a controlled translation of the tool carrier relative to the base support. The translation may preferably be rectilinear here, but this is not absolutely necessary. A linear drive preferably comprises a linear guide, which connects the tool carrier and the base support with each other in such a way that movement is possible only in the opposite directions defined by the linear guide, and corresponding drive means for carrying out the movement.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Getriebe so ausgebildet, dass dieses ein Antriebsrad aufweist, das – direkt oder indirekt – mit einer die Rotationsachse definierenden Welle des Werkzeugträgers verbunden ist. Die Rotationsbewegung des Werkzeugträgers kann dann dadurch erzeugt werden, dass das Antriebsrad bei einer Verschiebung des Werkzeugträgers durch den Linearantrieb an einer entsprechenden Kontaktfläche abrollt. Auf diese Weise kann anhand eines konstruktiv sehr einfach aufgebauten Getriebes die gewünschte, mit der Linearbewegung gekoppelte Rotationsbewegung des Werkzeugträgers erreicht werden.In a preferred embodiment of the present invention, the transmission is designed such that it has a drive wheel which is connected - directly or indirectly - with a shaft of the tool carrier defining the axis of rotation. The rotational movement of the tool carrier can then be generated by the fact that the drive wheel rolls on a corresponding contact surface during a displacement of the tool carrier by the linear drive. In this way, the desired, coupled with the linear motion rotational movement of the tool carrier can be achieved by means of a structurally very simple design gear.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Antriebsrad als Zahnrad ausgebildet sein, das auf einer Zahnstange abrollt. Durch das formschlüssige Eingreifen des Zahnrads in die Zahnstange kann eine besonders genaue Kopplung der Rotationsbewegung des Werkzeugträgers an die Relativbewegung des Werkzeugträgers bewirkt werden. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, das Abrollen des Antriebsrads auf der entsprechenden Kontaktfläche reibschlüssig zu bewirken.In a preferred embodiment, the drive wheel may be formed as a gear wheel, which rolls on a rack. By the positive engagement of the gear in the rack, a particularly accurate coupling of the rotational movement of the tool carrier to the relative movement of the tool carrier can be effected. Of course, it is also possible to effect the rolling of the drive wheel on the corresponding contact surface frictionally.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung kann vorgesehen sein, neben der ersten eine zweite Linearführung, über die der Werkzeugträger relativ zu dem Grundträger verschiebbar ist, vorzusehen, wobei der zweite Linearantrieb nicht-parallel zu dem ersten Linearantrieb ausgerichtet ist. Der zweite Linearantrieb in Verbindung mit dem ersten Linearantrieb ermöglicht eine beliebige (zweidimensionale) Verschiebbarkeit des Werkzeugträgers in einer Ebene relativ zu dem Grundträger. Dies ermöglicht nicht nur eine einfache Positionierung der jeweiligen Biegewerkzeuge an dem zu biegenden Rohr, sondern auch die Anordnung von mehreren Biegerollen unterschiedlichen Durchmessers auf jeweils einer Seite bezüglich der Rotationsachse des Werkzeugträgers, wobei die Positionierung der jeweilige Biegerolle für einen Kontakt mit dem Biegewerkzeug lediglich aufgrund der Verschiebung des Werkzeugträgers anhand der Linearantriebe erfolgen kann. Weiterhin kann durch das Anordnen eines zweiten Linearantriebs und durch ein Verfahren des Werkzeugträgers entlang dieses zweiten Linearantriebs eine Kupplungsfunktion generiert werden, wobei in einer ersten, innerhalb des Verschiebewegs des zweiten Linearantriebs liegenden Position das Antriebsrad auf der Kontaktfläche abrollt, wodurch erfindungsgemäß die Verschiebung des Werkzeugträgers mittels des Linearantriebs zu einer gleichzeitigen Rotation des Werkzeugträgers um die Rotationsachse führt, und in mindestens einer zweiten Position das Antriebsrad nicht mehr auf der Kontaktfläche anrollt, wodurch die Kopplung der Rotation des Werkzeugträgers an die Translation des ersten Linearantriebs aufgehoben ist. Bei dieser Ausgestaltung ist es somit möglich, den Werkzeugträger bedarfsweise mittels des ersten Linearantriebs zu verschieben, ohne dass gleichzeitig eine Rotation des Werkzeugsträgers um die Rotationsachse generiert wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da regelmäßig vorgesehen sein kann, eine Rotation des Werkzeugträgers um die Rotationsachse lediglich dann zu bewirken, wenn eine Änderung der Biegerichtung von links nach rechts oder anders herum gewünscht ist. Sollen hingegen beispielsweise lediglich die einzelnen, unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Biegerollen einer Biegerolleneinheit bedarfsweise mit dem zu biegenden Rohr in Kontakt gebracht werden, so kann dies anhand der zwei Linearantriebe erfolgen, ohne dass hiermit eine Drehung des Werkzeugträgers um die Rotationsachse verbunden wäre.In a further preferred embodiment of the bending device according to the invention can be provided, in addition to the first a second linear guide over which the tool carrier is displaceable relative to the base support to provide, wherein the second linear drive is not aligned parallel to the first linear drive. The second linear drive in conjunction with the first linear drive allows any (two-dimensional) displaceability of the tool carrier in a plane relative to the base support. This not only allows easy positioning of the respective bending tools on the pipe to be bent, but also the arrangement of several bending rollers of different diameters on one side with respect to the axis of rotation of the tool carrier, wherein the positioning of the respective bending roller for contact with the bending tool only due to Displacement of the tool carrier can be done based on the linear drives. Furthermore, by arranging a second linear drive and by a method of the tool carrier along this second linear drive, a coupling function can be generated, wherein in a first, within the displacement of the second linear drive position, the drive wheel rolls on the contact surface, whereby according to the invention the displacement of the tool carrier means the linear drive leads to a simultaneous rotation of the tool carrier about the axis of rotation, and in at least a second position, the drive wheel no longer rolls on the contact surface, whereby the coupling of the rotation of the tool carrier to the translation of the first linear drive is canceled. In this embodiment, it is thus possible to move the tool carrier, if necessary, by means of the first linear drive, without at the same time a rotation of the tool carrier is generated about the axis of rotation. This is particularly advantageous because it can be provided regularly, a rotation of the tool carrier to the To cause rotation axis only when a change in the bending direction from left to right or vice versa is desired. If, on the other hand, for example, only the individual, different diameter bending rolls of a bending roll unit are brought into contact with the pipe to be bent as required, this can be done on the basis of the two linear drives, without any rotation of the tool carrier being connected about the rotation axis.
Vorteilhafterweise können die Linearführungen des ersten und des zweiten Linearantriebs senkrecht zueinander ausgerichtet sein, so dass ein definierter Bewegungsbereich mit möglichst kurzen Verschiebewegen der Linearantriebe erreicht werden kann.Advantageously, the linear guides of the first and the second linear drive can be aligned perpendicular to each other, so that a defined range of motion can be achieved with the shortest possible displacement of the linear drives.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Linearführungen des ersten und des zweiten Linearantriebs eine Verschiebeebene des Werkzeugträgers definieren, die senkrecht zu der Längsachse des an dem Grundträger gehaltenen (ungebogenen) Abschnitts des zu biegenden Werkstücks ausgerichtet ist. Dies vereinfacht die exakte Positionierung der Biegewerkzeuge an dem zu biegenden Abschnitt des Werkstücks.Furthermore, it can be provided that the linear guides of the first and the second linear drive define a displacement plane of the tool carrier, which is aligned perpendicular to the longitudinal axis of the held on the base support (unbent) portion of the workpiece to be bent. This simplifies the exact positioning of the bending tools on the section of the workpiece to be bent.
Dem gleichen Zweck dient die weiterhin vorzugsweise vorgesehene Ausrichtung der Rotationsachse des Werkzeugträgers parallel zu der Längsachse des an dem Grundträger gehaltenen Abschnitts des Werkstücks.The same purpose is served by the further preferably provided alignment of the axis of rotation of the tool carrier parallel to the longitudinal axis of the held on the base portion of the workpiece.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings.
In den Zeichnungen zeigt:In the drawings shows:
Die in den Figuren dargestellte Biegevorrichtung umfasst einen Grundträger
Ein Werkzeugträger
Der Werkzeugträger
Die
Nachdem eine oder mehrere Biegungen nach rechts durchgeführt wurden, die gegebenenfalls unterschiedliche Biegewinkel und/oder unterschiedliche Biegeradien aufweisen, wird durch eine Drehung des Werkzeugträgers
Die
Konkret ist in der
In einem letzten Schritt muss das nunmehr in der Betriebsposition befindliche zweite Biegewerkzeug noch so positioniert werden, dass der zu biegende Abschnitt des Rohrs
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20110923 |
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R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140301 |