DE102016101908A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Biegen von Rohren - Google Patents

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Abstract

Beschrieben sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Biegen von rohrförmigen Werkstücken 20. Ein gerader Werkstückabschnitt, der sich in einer Längsrichtung L erstreckt, wird in einer Spannvorrichtung 12 gehalten. Ein Biegewerkzeug 26 zum Biegen des Werkstücks 20 um eine Biegeachse B, die quer zur Längsrichtung L verläuft, weist ein Radiusteil 30 und ein Biegeteil 32 auf. Das Radiusteil 30 ist um die Biegeachse B drehbar. Das Biegeteil 32 ist gegenüber dem Radiusteil 30 zur Biegung des Werkstücks 20 um die Biegeachse B schwenkbar. Zum drehenden Antrieb sind eine Radius-Antriebswelle 44 mit dem Radiusteil 30 und eine Biege-Antriebswelle 46 mit dem Biegeteil 32 gekoppelt. Um möglichst flexibel eine Vielzahl verschiedener Biegungen zu ermöglichen und variable Biegegeometrien nutzen zu können, erstrecken sich die Radius-Antriebswelle 44 und die Biege-Antriebswelle 46 in Längsrichtung L, wobei die Radius-Antriebswelle 44 und/oder die Biegeantriebswelle 46 als Hohlwelle ausgebildet und koaxial um eine andere Antriebswelle 44 herum angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Biegen von rohrförmigen Werkstücken, insbesondere von Rohrleitungen.
  • Zum Biegen, bspw. von Kraftstoff-, Brems- oder Hydraulikleitungen, sind verschiedene Typen von Biegemaschinen bekannt.
  • Die DE 203 01 138 U1 beschreibt eine Biegemaschine mit einer feststehenden Spanneinheit zur Fixierung eines zu biegenden Rohrs und einer dagegen verfahrbaren Biegeeinheit mit einem Biegekopf, an dem am Ende eines Verlängerungsarms ein Biegewerkzeug angebracht ist. Das Biegewerkzeug umfasst eine Gegenrolle und ein um die Gegenrolle verschwenkbares Gleitstück. Das Biegewerkzeug wird durch Bewegen des Biegekopfes an einer Biegestelle positioniert, so dass durch Verschwenken des Gleitstücks um die Gegenrolle eine Biegung des Rohrs erzeugt wird.
  • In der EP 1 591 174 ist eine Biegevorrichtung für stab- und rohrförmige Werkstücke beschrieben, die einen Biegekopf mit einem Biegedorn und mit einer Spanneinrichtung zum Andrücken des zu biegenden Werkstücks gegen eine Formnut am Biegedorn aufweist. Der Biegedorn ist mittels eines Drehantriebs verdrehbar und die Spanneinrichtung ist konzentrisch zur Drehachse des Biegedorns verschwenkbar. Der Biegekopf ist an voneinander unabhängige Drehantriebe angeschlossen. Zur Übertragung des Antriebs von drei Drehantrieben an den Biegedorn, an ein Umsetzgetriebe und an die Spanneinrichtung sind drei konzentrisch ineinander angeordnete Drehwellen vorgesehen, von denen jede an einen der Drehantriebe angeschlossen ist.
  • Es kann als eine Aufgabe angesehen werden, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Biegen von rohrförmigen Werkstücken bereitzustellen, die möglichst flexibel für eine Vielzahl verschiedener Biegungen zur Herstellung variabler Biegegeometrien nutzbar ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 11. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen.
  • Die Erfinder haben sich im Interesse einer besonders flexiblen Verwendbarkeit eine Biegevorrichtung darauf konzentriert, mehrere an der Biegung beteiligte Elemente des Biegewerkzeugs separat antreibbar zu gestalten. Während im Prinzip zum Anbringen einer Biegung ein einziges antreibbares Element ausreichen würde, so dass bspw. ein Biegeteil gegenüber einem stehenden Radiusteil verschwenkbar ist, wird durch zusätzliche antreibbare Elemente die flexible Verwendbarkeit für verschiedene Arten von Biegungen und Typen von rohrförmigen Werkstücken deutlich erhöht, bspw. zum Rechts-/Linksbiegen, Roll- und Ziehbiegen, Biegen von Werkstücken mit flexiblen Abschnitten, etc.
  • Für die erzielbaren Biegegeometrien sind dabei die Baugröße und Anordnung der am Biegewerkzeug angebrachten Teile von entscheidender Bedeutung. Diese bilden die sogenannte Störkante, d. h. eine Beschränkung von noch erzielbaren Biegungen, ohne dass das gebogene Ende der Rohrleitung anschlägt. Eine geringe Störkante ist von entscheidender Bedeutung, bspw. bei komplizierten Biegegeometrien, insbesondere bei größeren Biegewinkeln.
  • Eine zentrale Überlegung bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens war, einerseits mehrere Elemente des Biegewerkzeugs anzutreiben, während andererseits eine geringe Störkante vorhanden sein soll.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren entspricht eine Längsrichtung der Richtung des noch ungebogenen Werkstücks, d. h. eines in einer Spannvorrichtung gehaltenen geraden Werkstückabschnitts des zu biegenden Werkstücks. Diese Längsrichtung ist an der Vorrichtung festgelegt durch die Anordnung der Spannvorrichtung und des Biegewerkzeugs, zwischen denen sich der ungebogene Teil des Werkstücks erstreckt. In der nachfolgenden Beschreibung wird das Werkstück vereinfachend stets als Rohr bezeichnet, wobei die Rohrachse in der definierten Längsrichtung verläuft. Hierdurch soll allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass die Vorrichtung auch zum Biegen von anderen Werkstücken vergleichbarer Form verwendet werden kann, bspw. von Stangen.
  • Erfindungsgemäß ist ein Biegewerkzeug vorgesehen, um das Rohr um eine Biegeachse zu biegen, die quer zur Rohrachse verläuft. Das Biegewerkzeug umfasst mindestens ein Radiusteil und ein Biegeteil, wobei das Radiusteil um die Biegeachse drehbar ist und das Biegeteil gegenüber dem Radiusteil zur Biegung des Rohrs um die Biegeachse schwenkbar ist.
  • Zum drehenden Antrieb des Radiusteils und des Biegeteils sind eine Radius-Antriebswelle und eine Biege-Antriebswelle vorgesehen. Die Antriebswellen dienen dazu, eine Drehung von einem Antrieb über eine gewisse Distanz zum Biegewerkzeug zu übertragen. So kann der Antrieb im Abstand von dem Biegewerkzeug angeordnet sein und trägt nicht oder nur geringfügig zur Störkante bei. Die Radius-Antriebswelle ist mit dem Radiusteil und die Biege-Antriebswelle mit dem Biegeteil so gekoppelt, dass durch eine Drehung der jeweiligen Antriebswelle das gekoppelte Teil gedreht wird. Somit sind durch die beiden Antriebswellen die beiden beweglichen Elemente des Biegewerkzeugs separat ansteuerbar und antreibbar.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine besonders kompakte Anordnung mit geringer Störkante dadurch erreicht, dass sich die Radius-Antriebswelle und die Biege-Antriebswelle in Längsrichtung, d. h. parallel zur von der Spannvorrichtung und dem Biegewerkzeug vorgegebenen Ausrichtung des eingespannten Rohrs erstrecken, und die Radius-Antriebswelle und/oder die Biege-Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet sind, wobei eine der beiden Antriebswellen um die andere der beiden Antriebswellen herum angeordnet ist. Bevorzugt kann dabei die Radius-Antriebswelle als massive Welle ausgebildet sein, während die Biege-Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet und koaxial um die Radius-Antriebswelle herum angeordnet ist.
  • Durch die Verwendung von koaxial zueinander angeordneten Antriebswellen, von denen zumindest die äußere als Hohlwelle ausgebildet ist, wird eine äußert kompakte Anordnung erzielt. Dadurch, dass sich diese zudem in Längsrichtung und damit parallel zum Rohr erstreckt, ergibt sich eine besonders geringe Störkante, so dass am Biegewerkzeug weiter eine Vielzahl von Biegegeometrien, auch mit großen Biegewinkeln möglich ist, ohne dass es zu einem Anschlagen des gebogenen Rohrs an die Antriebswellen oder ein darum angeordnetes Gehäuse kommt.
  • In bevorzugten Ausführungsformen kann das Biegewerkzeug weitere durch einen Antrieb bewegliche Elemente umfassen. Bspw. kann am Werkzeug ein schwenkbar bewegliches Halteteil zur Anlage an das Rohr vorgesehen sein. Durch ein schwenkbar bewegliches Halteteil können verschiedene Biegungen unterstützt werden, bspw. im Fall von Rohrleitungen mit flexiblen Abschnitten. Zum Antrieb des schwenkbaren Halteteils kann eine Halteteil-Antriebswelle vorgesehen sein, die zum drehenden Antrieb mit dem Halteteil gekoppelt ist und sich ebenso wie die Radius-Antriebswelle und die Biege-Antriebswelle in Längsrichtung erstreckt. Dabei ist insbesondere bevorzugt, dass die Halteteil-Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet und koaxial um die Radius-Antriebswelle und/oder um die Biege-Antriebswelle herum angeordnet sein kann. Besonders bevorzugt ist eine koaxiale Anordnung der drei Antriebswellen, bspw. mit der Biege-Antriebswelle als Hohlwelle um die Radius-Antriebswelle und der Halteteil-Antriebswelle als Hohlwelle um die Biege-Antriebswelle. Durch die koaxiale Anordnung wird ein besonders kompakter Aufbau mit geringer Störkante erzielt, auch für Biegewerkzeuge mit drei beweglich angetriebenen Elementen.
  • Für das schwenkbar bewegliche Halteteil ist bevorzugt, dass dieses um eine Halteteil-Achse schwenkbar angeordnet ist, die parallel zur Biegeachse verläuft, aber im Abstand hierzu angeordnet ist. So kann das Halteteil in einigem Abstand von der Biegestelle durch Anlage an das Rohr eine Haltefunktion erfüllen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Biegeteil so ausgebildet, dass es mindestens einen, bevorzugt mindestens zwei das Radiusteil umgreifende Abschnitte aufweist. So kann eine Verschwenkbarkeit des Biegeteils um das Radiusteil herum gewährleistet werden.
  • Zur Kopplung der verschiedenen Antriebswellen mit den beweglichen Elementen des Biegewerkzeugs können bevorzugt ein oder mehrere Umlenkgetriebe vorgesehen sein. Hierunter werden Getriebe verstanden, die bspw. zwei oder mehr drehende Teile umfassen und eine Umlenkung der Bewegungsrichtung ermöglichen, so dass die Drehung der in Längsrichtung verlaufenden Antriebswellen in eine Drehung um die Dreh- bzw. Schwenkachsen der beweglichen Teile des Biegewerkzeugs umgesetzt wird, wobei diese Dreh- bzw. Schwenkachsen bevorzugt quer, d. h. zumindest im Wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Längsrichtung ausgerichtet sind. So kann bspw. ein Umlenkgetriebe vorgesehen sein zwischen der Radius-Antriebswelle und dem Radiusteil und/oder zwischen der Biege-Antriebswelle und dem Biegeteil und/oder zwischen der Halteteil-Antriebswelle und dem Halteteil. Jedes der Umlenkgetriebe kann dabei mindestens ein Paar Kegelzahnräder umfassen. Bevorzugt können die Antriebswellen endseitig Kegelzahnräder aufweisen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen ist das Biegewerkzeug gegenüber der Spannvorrichtung nicht stationär, sondern geeignet positionierbar. Dies kann je nach gewünschter Ausführung eine Positionierung in Längs- oder Querrichtung oder auch eine Drehung um die Längsachse des Rohrs umfassen, oder eine Kombination von mehreren oder allen diesen Bewegungen.
  • Insbesondere ist bevorzugt, dass das Biegewerkzeug an einem Biegekopf angeordnet ist, der gegenüber der Spannvorrichtung in Längsrichtung verfahrbar ist. So kann die jeweilige Biegestelle gezielt angefahren werden. Während die Verwendung eines feststehenden Biegewerkzeugs und stattdessen das Verfahren des Rohrs bzw. der Spannvorrichtung möglich ist, werden eine feststehende Spannvorrichtung und ein darin fest eingespanntes Rohr bevorzugt, gegenüber denen der Biegekopf verfahrbar ist.
  • Weiter bevorzugt ist der Biegekopf gegenüber der Spannvorrichtung so verstellbar, dass das Biegewerkzeug um eine in Längsrichtung ausgerichtete Drehachse drehbar ist. Bei einer solchen Anordnung kann das Biegewerkzeug zur Einstellung der jeweils gewünschten Biegerichtung um die Rohrachse herum gedreht werden. Wiederum ist es alternativ möglich, ein feststehendes Biegewerkzeug zu verwenden und stattdessen das Rohr bzw. die Spannvorrichtung zu drehen. Bevorzugt werden aber auch hier eine feststehende Spannvorrichtung und ein feststehendes Rohr, um dessen Längsachse das Biegewerkzeug drehbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann der Biegekopf gegenüber der Spannvorrichtung auch so verstellbar sein, dass das Biegewerkzeug in seiner Position quer zur Längsrichtung verstellbar ist. Je nach der Richtung kann eine solche Verstellung bezeichnet werden als Versatz in horizontaler Richtung oder als Hub in vertikaler Richtung. Eine solche Verstellung, insbesondere zwischen zwei oder mehr Positionen, die in Richtung der Biegeachse voneinander beabstandet angeordnet sind, kann bspw. verwendet werden, um verschiedene Rohrabschnitte gezielt mit verschiedenen Abschnitten der Elemente des Biegewerkzeugs in Kontakt zu bringen. Beispielsweise kann ein einstellbarer Hub genutzt werden, um Nuten unterschiedlicher Größe am Radiusteil bzw. am Biegeteil in Kontakt mit dem Rohr zu bringen. Ein Versatz des Biegewerkzeugs relativ zum Rohr kann insbesondere genutzt werden, um zwischen Rechts- und Linksbiegen zu wechseln. Um dies ohne Wechsel des Rohres zu ermöglichen, kann eine kombinierte Hub/Versatzbewegung verwendet werden, so dass das Biegewerkzeug unter dem vorher auf einer Seite zwischen Radiusteil und Biegeteil aufgenommenen Rohr durchtaucht und dieses auf der anderen Seite wieder aufnimmt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform können die Antriebswellen, also die Radius-Antriebswelle und/oder die Biege-Antriebswelle und/oder die Halteteil-Antriebswelle in einem rohrförmigen Gehäuse angeordnet sein. Bevorzugt kann sich das rohrförmige Gehäuse von einem beweglichen Biegekopf aus in Längsrichtung zum Biegewerkzeug erstrecken. So kann eine besonders kompakte Anordnung mit geringer Störkante erreicht werden. Das rohrförmige Gehäuse mit den darin angeordneten Antriebswellen kann sehr schmal sein, bspw. eine maximale Erstreckung im Querschnitt aufweisen, die weniger als die Hälfte der Länge beträgt. Bevorzugt beträgt die Länge des Gehäuses mehr als das 4-fache der Querabmessung (d. h. des Durchmessers bei einem runden Gehäuse).
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
  • 1a1c Seitenansichten einer Rohrbiegemaschine in verschiedenen Positionen;
  • 2 die Biegemaschine aus 1 in perspektivischer Ansicht;
  • 3a, 3b perspektivische Ansichten eines Werkzeugträgers der Biegemaschine aus 1a1c, 2;
  • 4a, 4b eine Draufsicht und eine perspektivisch Ansicht eines Biegewerkzeugs am Werkzeugträgers aus 3a, 3b;
  • 5 eine Ansicht des Werkzeugträgers aus 3a, 3b im Längsschnitt.
  • 1a1c zeigen eine Rohrbiegemaschine 10 mit einer feststehenden Spanneinheit 12, gegenüber der ein Biegeturm 14 in einem Maschinenbett 16 in einer Längsrichtung L verfahrbar ist.
  • Der Biegeturm 14 trägt einen Biegekopf 22, an dem über einen Werkzeugträger 24 ein Biegewerkzeug 26 angebracht ist. Der Biegekopf 22 ist um die Achse drehbar. Für das Verfahren des Biegeturms 14 und die Drehung des Biegekopfes 22 sind ansteuerbare Antriebe vorgesehen (nicht dargestellt).
  • In 1a ist die ungebogene Rohrleitung 20 in einem Spannkopf 18 der Spannvorrichtung 12 fest eingespannt, so dass das Rohr 20 in Längsrichtung L ausgerichtet ist. Das eingespannte Rohrende bleibt während des Biegevorgangs stets ortsfest und wird nicht verschoben oder gedreht. Der Biegekopf 22 weist eine Öffnung 28 eines axial verlaufenden Durchgangs auf, durch den das Rohr 20 hindurchgesteckt ist. Das Biegewerkzeug 26 ist am Rohr 20 positioniert.
  • Im Betrieb der Rohrbiegemaschine 10 wird das Rohr 20 mittels des Biegewerkzeugs 26 durch Anbringen sukzessiver Biegungen in eine gewünschte Biegegeometrie geformt. Dazu wird zunächst die vom eingespannten Ende des Rohres 20 am weitesten beabstandete Biegestelle 30 angefahren und das Biegewerkzeug 26 dort positioniert. Durch einen Drehmechanismus (nicht dargestellt) kann der Biegekopf 22 so um die Längsachse L des Rohres 20 herum gedreht werden, dass das Biegewerkzeug 26 zum Anbringen einer Biegung um eine quer zur Längsachse L verlaufenden Biegeebene angesteuert werden kann.
  • Die Elemente des Biegewerkzeugs 26 sind aus den Darstellungen in 3a, 3b, 4a, 4b genauer ersichtlich. An beweglichen, angetriebenen Elementen umfasst das Biegewerkzeug 26 eine um eine Biegeachse B drehbare Radiusrolle 30, eine um die Biegeachse B schwenkbare Biegerolle 32 und einen um eine Schwenkachse S schwenkbaren Gegenhalter 34.
  • Die Radiusrolle 30 umfasst mehrere in Längsrichtung der Radiusrolle 30 voneinander beabstandete Biegenuten 36, die sich jeweils um einen Teil des Umfangs der Radiusrolle 30 herum erstrecken. Die Biegerolle 32 umfasst zugeordnete Biegenuten 38 in gleichem Abstand, die auf der der Radiusrolle 30 zugewandten Seite der Biegerolle 32 angeordnet sind.
  • Zum Anbringen einer Biegung in die Rohrleitung 20 wird diese zwischen der Radiusrolle 30 und der Biegerolle 32 in einer der Radiusnuten 36 und einer der Biegenuten 38 aufgenommen. Die verschiedenen Radiusnuten 36 und zugeordneten Biegenuten 38 sind zur Aufnahme von Rohrleitungen unterschiedlichen Außendurchmessers vorgesehen.
  • Durch Verschwenken der Biegerolle 32 um die Biegeachse B herum wird bei gleichzeitiger Drehung der Radiusrolle 30 eine Biegung des Rohrs 20 in einer zur Biegeachse B senkrechten Biegeebene erzeugt.
  • Die Biegerolle 32 ist durch zwei Halteelemente 40, die die Biegeachse B umgreifen, um die Radiusrolle 30 herum schwenkbar angeordnet. So ist mit dem Biegewerkzeug 26 sowohl Roll- als auch Ziehbiegen möglich. Die Biegerolle 32 kann in einem Schwenkbereich von mindestens 180° um die Radiusrolle 30 herum geschwenkt werden. So ist je nach Ansteuerung der Radiusrolle 30 und Biegerolle 32 in der Biegeebene eine Biegung sowohl rechts- als auch linksherum möglich.
  • Sofern die jeweilige Biegung es erfordert, was insbesondere beim Biegen von Rohrleitungen mit flexiblen Teilabschnitten der Fall sein kann, kann der schwenkbare Gegenhalter 34 beim Biegen seitlich an das Rohr 20 angelegt werden. Der Gegenhalter 34 ist als Hebel schwenkbar um die Schwenkachse S, die parallel im Abstand zur Biegeachse B verläuft. Der Gegenhalter 34 kann für jede Biegung in die jeweils geeignete Schwenkposition verfahren werden. Auch am Gegenhalter 34 sind übereinander verschiedene Nuten zur seitlichen Anlage an das Rohr 20 vorgesehen.
  • Um das zunächst ungebogene Rohr 20 in eine gewünschte Biegegeometrie zu formen, werden auf die oben beschriebene Weise nacheinander mehrere Biegungen vorgenommen, wobei jeweils das Biegewerkzeug 26 durch Verfahren des Biegeturms 14 entlang der Längsrichtung L in Richtung auf die Spannvorrichtung 12 an der nächsten Biegestelle positioniert wird, dann durch Drehung des Biegekopfes 22 das Biegewerkzeug 26 um die Rohrachse L in der gewünschten Biegeebene positioniert und anschließend Radiusrolle 30, Biegerolle 32 und ggfs. Gegenhalter 34 zum Anbringen der gewünschten Biegung angesteuert werden.
  • Dabei zeigen 1a1c in der Abfolge, wie beim Anbringen der aufeinander folgenden Biegungen der Biegeturm 14 stets näher an die Spannvorrichtung 12 heranrückt. Der an einer Verlängerung 42 der Spannvorrichtung 12 angeordnete Spannkopf 18 wird dabei durch die Öffnung 28 und den Durchgang im Biegekopf 22 geführt, bis die letzte Biegung vorgenommen ist. Nachfolgend kann die gebogene Rohrleitung entnommen werden.
  • Wie in 1a1c gezeigt und auch aus 4a, 4b näher ersichtlich ist unmittelbar am Rohr 20 nur das Biegewerkzeug 26 angeordnet ist, von dem sich lediglich der längliche, relativ dünne Werkzeugträger 24 erstreckt. Da der Werkzeugträger 24 in Längsrichtung L ausgerichtet ist und sich in Richtung der Spannvorrichtung 18 erstreckt, wird so eine Konstruktion erreicht, bei der ausgehend von der Biegestelle nur eine äußerst geringe Störkante vorhanden ist, d. h. feststehende Teile des Biegewerkzeugs 26 oder von dessen Anbringung (Werkzeugträger 24), an die die Rohrleitung beim Biegen, insbesondere bei großen Biegewinkeln, anschlagen kann.
  • Dabei dient der rohrförmige Werkzeugträger 24 nicht nur zur Halterung und Positionierung des Biegewerkzeugs 26, sondern auch zum Antrieb der beweglichen Elemente 30, 32, 34 des Biegewerkzeugs 26.
  • Wie aus dem Längsschnitt in 5 ersichtlich ist, handelt es sich bei dem Werkzeugträger 24 um ein hohles Rohr, das mit einem Ende am Biegewerkzeug 26 und mit dem anderen Ende am Biegekopf 22 (in 3a, 3b, 5 nicht gezeigt) befestigt ist. In 5 ist nicht die gesamte Länge des Werkzeugträgers 24 gezeigt; tatsächlich ist dieser, wie bspw. auf 3a, 3b ersichtlich, etwa 6-fach so lang wie breit.
  • Im Inneren des Werkzeugträgers 24 sind koaxial drei Wellen angeordnet. Eine massive, innere Welle dient als Radius-Antriebswelle 44. Eine um die Radius-Antriebswelle 44 herum angeordnete Hohlwelle dient als Biege-Antriebswelle 46. Wiederum koaxial hierzu um die Biege-Antriebswelle 46 herum ist eine weitere Hohlwelle als Gegenhalter-Antriebswelle 48 angeordnet.
  • Am Ende des Werkzeugträgers 24 sind wie aus 3a, 3b, 5 ersichtlich drei axial nebeneinander angeordnete Antriebsritzel vorgesehen. Davon ist wie aus 5 ersichtlich die innere Radius-Antriebswelle 44 mit dem hintersten Antriebsritzel 50a, die Biege-Antriebswelle 46 mit dem mittleren Ritzel 50b und die äußere Halteteil-Antriebswelle 48 mit dem vorderen Ritzel 50c gekoppelt.
  • Innerhalb des Biegekopfes 20 sind Antriebe (nicht näher dargestellt) für die Ritzel 50a, 50b, 50c vorgesehen. Bevorzugt handelt es sich um Riemenantriebe.
  • Die Drehbewegung der drei Antriebswellen 44, 46, 48 wird wie in 5 gezeigt durch Umlenkgetriebe auf die Radius-Rolle 30, Biegerolle 32 und den Gegenhalter 34 übertragen.
  • Hierzu sind jeweils am Ende jeder der Antriebswellen 44, 46, 48 Umlenkgetriebe vorgesehen, mit denen die Drehbewegung über Kegelzahnräder in einem Winkel von im gezeigten Beispiel 90° umgelenkt wird. Ein erstes Umlenkgetriebe 52a ist gebildet zwischen einem am Ende der Radius-Antriebswelle 44 gebildeten ersten Kegelzahnrad 54a und einem mit der Radiusrolle 30 gekoppelten zweiten Kegelzahnrad 56a. Ein zweites Umlenkgetriebe 52b ist gebildet durch ein am Ende der Biegeantriebswelle 46 aufgesetztes erstes Kegelzahnrad 54b und ein mit der Biegerolle 32 gekoppeltes zweites Kegelzahnrad 56b. Dabei sind die Kegelzahnräder 54a, 56a des ersten Umlenkgetriebes 52a massiv ausgebildet, während die Kegelzahnräder 54b, 56b des zweiten Umlenkgetriebes 52b hohl ausgebildet und koaxial zu den Kegelzahnrädern 54a, 56a des ersten Umlenkgetriebes 52a angeordnet sind. Auf diese Weise werden Drehbewegungen der Antriebsritzel 50a, 50b über die koaxialen Antriebswellen 44, 46 übertragen und in koaxiale Drehungen der Radiusrolle 30 und Biegerolle 32 umgesetzt.
  • Ein drittes Umlenkgetriebe 52c ist am Biegewerkzeug 26 gebildet in einigem Abstand vom ersten und zweiten Umlenkgetriebe 52a, 52b. Hierfür ist die Gegenhalter-Antriebswelle 48 etwas kürzer ausgebildet als die beiden anderen Antriebswellen 44, 46. An ihrem Ende ist ein erstes Kegelzahnrad 54c angeordnet, das in Eingriff steht mit einem zweiten Kegelzahnrad 56c, das um die Schwenkachse S des Gegenhalters 34 angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine Drehbewegung vom Antriebsritzel 54c über die Gegenhalter-Antriebswelle 48 und das Umlenk-Getriebe 52c zum Gegenhalter 34 übertragen werden.
  • Somit können die beweglichen Elemente 30, 32, 34 am Biegewerkzeug 26 unabhängig und getrennt voneinander drehend angetrieben werden, um jeweils gewünschte Dreh- bzw. Schwenkbewegungen zur Erstellung gewünschter Biegungen auszuführen. Die jeweils erzielbaren Bewegungen sind dabei nicht beschränkt, so dass wie gewünscht Rechts-/Linksbiegen ebenso ermöglicht wird wie Roll-/Ziehbiegen.
  • Dabei ermöglicht der Werkzeugträger 24, dass das Biegewerkzeug 26 durch den Biegekopf 22 jeweils geeignet positioniert wird, wobei zugleich ein Antrieb der Elemente 30, 32, 34 des Biegewerkzeugs 26 in einer äußerst kompakten Anordnung mit geringer Störkante erreicht wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 20301138 U1 [0003]
    • EP 1591174 [0004]

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Biegen von rohrförmigen Werkstücken (20) mit – einer Spannvorrichtung (12) für einen in einer Längsrichtung (L) verlaufenden geraden Werkstückabschnitt eines rohrförmigen Werkstücks (20), – einem Biegewerkzeug (26) zum Biegen des Werkstücks um eine Biegeachse (B), die quer zur Längsrichtung (L) verläuft, mit mindestens einem Radiusteil (30) und einem Biegeteil (32), wobei das Radiusteil (30) um die Biegeachse (B) drehbar ist und das Biegeteil (32) gegenüber dem Radiusteil (30) zur Biegung des Werkstücks (20) um die Biegeachse (B) schwenkbar ist, – wobei eine Radius-Antriebswelle (44) zum drehenden Antrieb mit dem Radiusteil (30) gekoppelt und eine Biege-Antriebswelle (46) zum drehenden Antrieb mit dem Biegeteil (32) gekoppelt ist, wobei sich die Radius-Antriebswelle (30) und die Biege-Antriebswelle (46) in Längsrichtung (L) erstrecken, – wobei die Radius-Antriebswelle (44) und/oder die Biege-Antriebswelle (46) als Hohlwelle ausgebildet und die eine koaxial um die andere herum angeordnet ist.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der – an dem Biegewerkzeug (26) ein schwenkbar bewegliches Halteteil (34) zur Anlage an das Werkstück (20) vorgesehen ist, – wobei eine Halteteil-Antriebswelle (48) zum drehenden Antrieb mit dem Halteteil (34) gekoppelt ist und sich in Längsrichtung (L) erstreckt.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der – die Halteteil-Antriebswelle (48) als Hohlwelle ausgebildet und koaxial um die Radius-Antriebswelle (44) und/oder um die Biege-Antriebswelle (46) herum angeordnet ist.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der – das Halteteil (34) um eine Halteteil-Achse (S) schwenkbar ist, die parallel im Abstand zur Biegeachse (B) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – das Biegeteil (32) mindestens einen das Radiusteil (30) umgreifenden Abschnitt (40) aufweist.
  6. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – ein Umlenkgetriebe (52a, 52b, 52c) zwischen der Radius-Antriebswelle (44) und dem Radiusteil (30) und/oder zwischen der Biege-Antriebswelle (46) und dem Biegeteil (32) und /oder zwischen der Halteteil-Antriebswelle (48) und dem Halteteil (34) vorgesehen ist, das mindestens ein Paar Kegelzahnräder (54a, 54b, 54c; 56a, 56b, 56c) umfasst.
  7. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der – das Biegewerkzeug (26) an einem Biegekopf (22) angeordnet ist, der gegenüber der Spannvorrichtung (12) in Längsrichtung (L) verfahrbar ist.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der – der Biegekopf (22) gegenüber der Spannvorrichtung (12) so verstellbar ist, dass das Biegewerkzeug (26) um eine in Längsrichtung ausgerichtete Achse (L) drehbar ist.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, bei der – der Biegekopf (22) gegenüber der Spannvorrichtung (12) so verstellbar ist, dass das Biegewerkzeug (26) quer zur Längsrichtung verschiebbar ist.
  10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7–9, bei der – die Radius-Antriebswelle (44) und/oder die Biege-Antriebswelle (46) und/oder die Halteteil-Antriebswelle (48) in einem rohrförmigen Gehäuse (24) angeordnet sind, das sich von dem Biegekopf (22) in Längsrichtung (L) erstreckt.
  11. Verfahren zum Biegen von rohrförmigen Werkstücken, bei dem – ein rohrförmiges Werkstück (20) mit einem geraden Werkstückabschnitt, der sich in einer Längsrichtung (L) erstreckt, in einer Spannvorrichtung (12) gehalten wird, – und das Werkstück (20) in einem Biegewerkzeug (26) durch Verschwenken eines Biegeteils (32) gegenüber einem Radiusteil (30) um eine Biegeachse (B) gebogen wird, die quer zur Längsrichtung (L) verläuft, – wobei das Radiusteil (30) durch eine Radius-Antriebswelle (44) und das Biegeteil (32) durch eine Biege-Antriebswelle (46) angetrieben werden, die sich in Längsrichtung (L) erstrecken, wobei die Radius-Antriebswelle (44) und/oder die Biege-Antriebswelle (46) als Hohlwelle ausgebildet und die eine koaxial um die andere herum angeordnet ist.
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