DE102022123815A1

DE102022123815A1 - Bending machine for bar-shaped material that can only be bent when heated

Info

Publication number: DE102022123815A1
Application number: DE102022123815.6A
Authority: DE
Inventors: Peter Hammerer; Christoph Röhm; Thorsten Krauss; Julian Pandtle; Haiko Raßweiler
Original assignee: Wafios AG
Current assignee: Wafios AG
Priority date: 2022-09-16
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2024-03-21

Abstract

Es wird beschrieben eine Biegemaschine für stangenförmiges, nur erwärmt zu biegendes Material (4) zur Herstellung von individuellen Werkstücken (66), die sich über eine vorbestimmte Länge erstrecken, wobei die Biegemaschine eine sich entlang einer Längsrichtung erstreckende Heizeinrichtung (12) zum Erwärmen des Materials (4) vor dem Biegen aufweist, die das Material (4) im Wesentlichen über die vorbestimmte Länge erwärmt, wobei die Biegemaschine eine Umformeinrichtung (62, 64) zum Ausbilden von Biegungen am erwärmten Material (4) und eine Transporteinrichtung (6, 8; 58) zum Herausbewegen des erwärmten Materials (4) aus einem Ende der Heizeinrichtung (12) aufweist, wobei die Transporteinrichtung (6, 8; 58) ausgebildet ist, das Material (4) schrittweise aus der Heizeinrichtung (12) heraus zu transportieren, und die Umformeinrichtung (62, 64) ausgebildet ist, währenddessen und nacheinander mehrere der Biegungen, die am Material (4) entlang der Längsrichtung beabstandet sind, auszuführen.A bending machine for rod-shaped material (4) which can only be bent when heated is described for producing individual workpieces (66) which extend over a predetermined length, the bending machine having a heating device (12) extending along a longitudinal direction for heating the material (4) before bending, which heats the material (4) substantially over the predetermined length, the bending machine having a forming device (62, 64) for forming bends on the heated material (4) and a transport device (6, 8; 58) for moving the heated material (4) out of one end of the heating device (12), the transport device (6, 8; 58) being designed to transport the material (4) step by step out of the heating device (12), and the forming device (62, 64) is designed to simultaneously and successively carry out several of the bends that are spaced apart on the material (4) along the longitudinal direction.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Biegemaschine für stangenförmiges, nur erwärmt zu biegendes Material zur Herstellung von individuellen Werkstücken, die sich über eine vorbestimmte Länge erstrecken, wobei die Biegemaschine eine sich entlang einer Längsrichtung erstreckende Heizeinrichtung zum Erwärmen des Materials vor dem Biegen aufweist, die das Material im Wesentlichen über die vorbestimmte Länge erwärmt.The invention relates to a bending machine for rod-shaped material that can only be bent when heated for the production of individual workpieces that extend over a predetermined length, the bending machine having a heating device extending along a longitudinal direction for heating the material before bending, which Material is essentially heated over the predetermined length.

Zum Biegen von Rohr- oder Vollstabmaterial aus thermoplastischem Kunststoff oder thermoplastischem Faserverbundkunststoff muss dieses stangenförmige Material erwärmt werden. Soweit nachfolgend von stangenförmigem Material die Rede ist, sind davon sowohl Vollmaterial als auch Hohlprofile, insbesondere andere Rohrmaterialien umfasst.To bend pipe or solid rod material made of thermoplastic or thermoplastic fiber composite, this rod-shaped material must be heated. As far as rod-shaped material is discussed below, this includes both solid material and hollow profiles, in particular other pipe materials.

Die DE 4329965 C1 sieht eine Biegemaschine vor, die für jede Endgeometrie, die das gebogene stangenförmige Material haben soll, eine mind. zweiteilige Negativform aufweist. In diese Negativform werden erwärmte Werkstücke des stangenförmigen Materials eingelegt und anschließend gekühlt, so dass sie geformt und fixiert werden. Dieser Ansatz ist unflexibel, da bei jeder Änderung der zu biegenden Form neue Negativformen erforderlich sind - mit der Konsequenz von hohen Werkzeug- und Lagerkosten.The DE 4329965 C1 provides a bending machine that has at least a two-part negative mold for each final geometry that the bent rod-shaped material is to have. Heated workpieces of the rod-shaped material are placed into this negative mold and then cooled so that they are shaped and fixed. This approach is inflexible, as new negative molds are required every time the shape to be bent is changed - with the consequence of high tool and storage costs.

Diese Nachteile werden vermieden mit dem Ansatz, wie ihn die WO 2016/168917 A1 beschreibt. Dort wird jedes individuelle Werkstück des stangenförmigen Materials nur abschnittsweise, nämlich an denjenigen Abschnitten erwärmt, an denen es später in einem Biegekopf gebogen werden soll. Damit können konventionelle Biegemechaniken zum Einsatz kommen, wie sie auch für kaltverformbares stangenförmiges Material, z. B. aus Metall, verwendet werden, das zum Biegen nicht erwärmt werden muss. Die Erwärmung kann dabei kontaktlos erfolgen, beispielsweise durch Heißluft oder Infrarotstrahlung. Ähnliche Ansätze sind aus der EP 3216535 A1 , der US 5516479 A und der DE 102012005973 A1 bekannt. Auch hier wird das stangenförmige Material in denjenigen Abschnitten erwärmt, an denen eine Biegung ausgeführt werden soll, und das derart vorbereitete Material wird dann in einem Biegekopf an den erwärmten Stellen wunschgemäß gebogen.These disadvantages are avoided with the approach like this WO 2016/168917 A1 describes. There, each individual workpiece of the rod-shaped material is only heated in sections, namely in those sections where it is later to be bent in a bending head. This means that conventional bending mechanisms can be used, as are also the case for cold-formable rod-shaped material, e.g. B. made of metal, which does not need to be heated for bending. The heating can take place contactlessly, for example using hot air or infrared radiation. Similar approaches are from the EP 3216535 A1 , the US 5516479 A and the DE 102012005973 A1 known. Here too, the rod-shaped material is heated in those sections where a bend is to be carried out, and the material prepared in this way is then bent as desired in a bending head at the heated points.

Nachteilig ist es, dass die Erwärmung Zeit in Anspruch nimmt. Die genannte WO 2016/168917 A1 verfolgt deshalb das Konzept, den erwärmten Abschnitt genau einstellen zu können, um die Zeitdauer für das Erwärmen zu minimieren.The disadvantage is that heating takes time. The one mentioned WO 2016/168917 A1 therefore follows the concept of being able to precisely adjust the heated section in order to minimize the time required for heating.

Dennoch dauert das Biegen von stangenförmigem Material, welches zuvor erwärmt werden muss, immer noch sehr viel länger als das Biegen stangenförmigen Materials, welches nicht zu erwärmen ist, z.B. aus Metall. Entsprechend geringe Ausbringungsleistungen und hohe Stückkosten sind die Folge.However, bending bar-shaped material that has to be heated beforehand still takes much longer than bending bar-shaped material that does not need to be heated, e.g. metal. The result is correspondingly low output and high unit costs.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Biegemaschine für stangenförmiges Material, das zum Biegen erwärmt werden muss, hinsichtlich der Ausbringungsleistung zu verbessern.The invention is therefore based on the object of improving the output of a bending machine for rod-shaped material that has to be heated for bending.

Die Erfindung ist im Hauptanspruch definiert. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.The invention is defined in the main claim. The subclaims relate to advantageous further training.

Die Erfindung sieht eine Biegemaschine für stangenförmiges, zum Biegen zu erwärmendes Material vor, um gebogene, individuelle Werkstücke herzustellen, welche sich über eine vorbestimmte Länge erstrecken. Die Biegemaschine hat dazu eine Heizeinrichtung zum Erwärmen dieser Werkstücke, die sich entlang einer Längsrichtung mindestens über die vorbestimmte Länge erstreckt. Sie ist ausgebildet, das Material über im Wesentlichen die gesamte Läge gleichzeitig zu erwärmen - nicht nur abschnittsweise, wie in WO 2016/168917 A1 .The invention provides a bending machine for bar-shaped material to be heated for bending in order to produce curved, individual workpieces which extend over a predetermined length. For this purpose, the bending machine has a heating device for heating these workpieces, which extends along a longitudinal direction at least over the predetermined length. It is designed to heat the material over essentially the entire length at the same time - not just in sections, as in WO 2016/168917 A1 .

Die Biegemaschine weist weiter eine Umformeinrichtung zum Ausbilden von Biegungen am erwärmten Material und eine Transporteinrichtung, die das in der Heizeinrichtung erwärmte Material aus der Heizeinrichtung heraus transportiert, auf. Die Transporteinrichtung bewegt das erwärmte Material entlang der Längsrichtung aus der Heizeinrichtung heraus. Dies kann ein Schieben, Ziehen oder eine Kombination daraus sein. Die Umformeinrichtung führt währenddessen und nacheinander mehrere der Biegungen am Material, die entlang der bestimmten Länge beabstandet sind, aus. Die Transporteinrichtung transportiert das erwärmte Material mittels einer Bewegung, die entlang der Längsrichtung verläuft, aus der Heizeinrichtung heraus. Das kann sukzessive in einer kontinuierlichen Bewegung oder schrittweise mit intermittierendem Stillstand, z.B. während der Umformvorgänge, erfolgen. Das hängt letztlich von der Art der Umformeinrichtung ab. Bewegt diese das Material während des Umformens, ist eine kontinuierliche Bewegung vorteilhaft. Ruht hingegen das Material während des Umformens, ergibt sich eine schrittweise Bewegung mit Stillstandsphasen (nämlich jeweils während des Umformens). The bending machine further has a forming device for forming bends on the heated material and a transport device that transports the material heated in the heating device out of the heating device. The transport device moves the heated material out of the heating device along the longitudinal direction. This can be pushing, pulling, or a combination of these. The forming device simultaneously and sequentially performs several of the bends on the material spaced along the determined length. The transport device transports the heated material out of the heating device by means of a movement that runs along the longitudinal direction. This can be done successively in a continuous movement or step by step with intermittent standstill, e.g. during the forming processes. This ultimately depends on the type of forming device. If this moves the material during forming, continuous movement is advantageous. However, if the material is at rest during forming, there is a gradual movement with standstill phases (namely during forming).

Das Material wird üblicherweise in einem Spulenvorrat (sog. Coil) bereitgestellt. Die Biegemaschine kann dann das Material erst nach der Heizeinrichtung ablängen und das mit der vorbestimmten Länge in der Heizeinrichtung befindliche Material ist noch mit dem Spulenvorrat verbunden. Alternativ erfolgt das Ablängen vor der Heizeinrichtung und die Heizeinrichtung erwärmt bereits auf die vorbestimmte Länge abgelängtes Material, das dann ein (noch nicht gebogenes) Werkstück ist. Soweit nachfolgend auf diese zweite Variante Bezug genommen ist, sei dies nur exemplarisch - soweit nicht anders angemerkt.The material is usually provided in a coil supply (so-called coil). The bending machine can then cut the material to length only after the heating device and the material with the predetermined length in the heating device is still connected to the coil supply. Alternatively, the cutting takes place in front of the heating device and The heating device heats material that has already been cut to the predetermined length, which is then a (not yet bent) workpiece. As far as this second variant is referred to below, this is only an example - unless otherwise noted.

Die Biegemaschine verarbeitet stangenförmiges Material, das zum Biegen erwärmt werden muss. Solches Material wird üblicherweise in einem Spulenvorrat bereitgestellt, von dem dann einzelne Stücke abgelängt und gebogen werden. Das Ablängen kann vor oder nach dem Biegen erfolgen. Wird auf einen Zustand abgestellt, zu dem das Material zwingend abgelängt ist, wird hier vom Werkstück gesprochen, wobei - falls nötig - zwischen gebogenen und noch nicht gebogenen Werkstücken unterschieden wird. Wird auf einen Zustand abgestellt, zu dem noch nicht zwingend abgelängt sein muss, wird von Material gesprochen; dieser Begriff umfasst also - soweit nicht explizit anders angemerkt - abgelängtes wie auch nicht abgelängtes Material.The bending machine processes bar-shaped material that needs to be heated to bend. Such material is usually provided in a coil supply, from which individual pieces are then cut to length and bent. Cutting to length can be done before or after bending. If the focus is on a condition in which the material is necessarily cut to length, this is referred to as a workpiece, whereby - if necessary - a distinction is made between bent and not yet bent workpieces. If the focus is on a state that does not necessarily have to be cut to length, we speak of material; This term therefore includes - unless explicitly stated otherwise - cut-to-length and non-cut-to-length material.

Die Erfindung erhöht die Ausbringungsleistung der Biegemaschine durch eine Kombination zweier Merkmale. Einerseits erwärmt die Heizeinrichtung das Material entlang der vorbestimmten Länge zur Gänze. Andererseits bewegt die Transporteinrichtung das erwärmte Material schrittweise entlang der Längsrichtung aus der Heizeinrichtung heraus und die Umformeinrichtung führt an dem herausbewegten Teil des erwärmten Materials nacheinander die Biegungen aus. Kennzeichnend für diese Kombination ist es, dass mindestens eine, bevorzugt mehrere Biegevorgänge am herausbewegten Material ausgeführt werden, während der übrige Teil der vorbestimmten Länge noch in der Heizeinrichtung ist und erwärmt wird.The invention increases the output of the bending machine through a combination of two features. On the one hand, the heating device heats the material completely along the predetermined length. On the other hand, the transport device moves the heated material step by step along the longitudinal direction out of the heating device and the forming device successively carries out the bends on the moved out part of the heated material. What is characteristic of this combination is that at least one, preferably several, bending processes are carried out on the material moved out, while the remaining part of the predetermined length is still in the heating device and is being heated.

Damit ist eine hohe Flexibilität gegeben, da die Lage der Biegungen über die Ansteuerung der Umformeinrichtung frei einstellbar ist. Insbesondere ist die Biegestation so ausgebildet, dass sie sowohl ein Rechtsbiegen als auch ein Linksbiegen ausführen kann. Zugleich ist die Bearbeitung beschleunigt.This provides a high degree of flexibility, since the position of the bends can be freely adjusted via the control of the forming device. In particular, the bending station is designed so that it can bend both to the right and to the left. At the same time, processing is accelerated.

Die Heizeinrichtung erwärmt das Material im Wesentlichen entlang der vorbestimmten Länge, also im Wesentlichen entlang der vorbestimmten Länge. „Im Wesentlich“ deshalb, weil es durchaus möglich ist, dass Endabschnitte etc. nicht erwärmbar sind, wenn dort grundsätzlich keine Biegung vorgesehen ist, beispielsweise weil sie nach dem Biegeprozess abgetrennt werden sollen. Die Erwärmung muss dabei nicht überall gleich sein. Es ist in einer Abwandlung vorgesehen, dass das Material unterschiedlich stark erwärmte Abschnitte besitzt - also beispielsweise wird im Wesentlichen die gesamte Länge auf eine Grundtemperatur T1 erwärmt und nur die Abschnitte, die umgeformt werden, werden auf die Umformtemperatur T2 erwärmt.The heating device heats the material essentially along the predetermined length, i.e. essentially along the predetermined length. “Essentially” because it is entirely possible that end sections etc. cannot be heated if there is basically no bending planned there, for example because they are to be separated after the bending process. The warming does not have to be the same everywhere. In a modification, it is provided that the material has sections that are heated to different degrees - for example, essentially the entire length is heated to a basic temperature T1 and only the sections that are being formed are heated to the forming temperature T2.

Die Transporteinrichtung kann das erwärmte Material aus der Heizeinrichtung herausschieben, indem sie am Ende des Materials, das der Umformeinrichtung abgewandt ist, schiebt. Wenn die Heizeinrichtung auf die vorbestimmte Länge abgelängtes Material erwärmt, kann die Transporteinrichtung einen an der Stirnseite ansetzenden Stempel oder (bei Hohlprofilmaterial) einen Dornvorschub aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann mittels einer Greifzange geschoben oder gezogen werden, insbesondere bei nicht abgelängtem Material.The transport device can push the heated material out of the heating device by pushing at the end of the material facing away from the forming device. If the heating device heats material cut to length to the predetermined length, the transport device can have a punch attached to the end face or (in the case of hollow profile material) a mandrel feeder. Alternatively or additionally, you can push or pull using gripping pliers, especially if the material is not cut to length.

In einer anderen Ausgestaltung zieht die Transporteinrichtung das Material aus der Heizeinrichtung heraus, z.B. aus deren stirnseitigem Ende, das der Umformeinrichtung zugeordnet ist. Das Herausziehen ist insbesondere beim sogenannten Zugbiegen oder Rotationszugbiegen eine vorteilhafte Option, d. h. dann, wenn die Umformeinrichtung für das Zugbiegen oder Rotationszugbiegen ausgebildet ist. Das Herausziehen kann insbesondere dadurch realisiert sein, dass die Transporteinrichtung einen oder mehrere Mehrgelenkarmroboter umfasst. Diese können in einer Ausgestaltung auch jeweils eine der Umformeinrichtungen tragen, die das Material in einem bereits herausgeschobenen Abschnitt umgreifen und so das Herausziehen ermöglichen.In another embodiment, the transport device pulls the material out of the heating device, for example from its front end, which is assigned to the forming device. Pulling out is an advantageous option, particularly in so-called draw bending or rotational draw bending, i.e. H. then if the forming device is designed for draw bending or rotary draw bending. The pulling out can be realized in particular by the transport device comprising one or more multi-joint arm robots. In one embodiment, these can also each carry one of the forming devices, which grip the material in a section that has already been pushed out and thus enable it to be pulled out.

Kombinierte Ansätze sind möglich, wobei die Kombination sowohl in einer kontinuierlichen Aufteilung, d. h. die Transporteinrichtung schiebt das abgelängte Material und zieht gleichzeitig am bereits herausbewegten Teil des Materials, als auch in einer zeitlichen Aufteilung realisiert sein kann, d. h. zu einem Zeitpunkt schiebt die Transporteinrichtung und zu einem anderen Zeitpunkt zieht sie.Combined approaches are possible, with the combination occurring both in a continuous division, i.e. H. the transport device pushes the material that has been cut to length and at the same time pulls on the part of the material that has already been moved out, and can also be implemented in a time division, i.e. H. at one time the transport device pushes and at another time it pulls.

Das Material kann beim Durchlaufen der Heizeinrichtung zunächst auf eine Grundtemperatur erwärmt werden. Bereiche des Materials, an denen die Biegungen vollzogen werden sollen, können dann in einem zweiten Heizschritt auf eine höhere Temperatur als Grundtemperatur gebracht werden. Dazu weist optional das Ende der Heizeinrichtung eine Nachheizeinrichtung, z.B. eine Heizdüse etc. auf.The material can first be heated to a basic temperature as it passes through the heating device. Areas of the material where the bends are to be made can then be brought to a higher temperature than the base temperature in a second heating step. For this purpose, the end of the heating device optionally has a reheating device, e.g. a heating nozzle, etc.

Das Heraustransportieren des erwärmten Materials aus der Heizeinrichtung erfolgt sukzessive, d. h. die Länge des aus der Heizeinrichtung herausbewegten Materials nimmt während des Heraustransportierens zu. Das Herausbewegen ist mit dem Herstellen von Biegungen am Material verknüpft. Die Biegungen werden an den herausbewegten Abschnitten des Materials ausgeführt. Sie entstehen damit außerhalb der Heizeinrichtung - im Falle mehrerer Biegungen also nacheinander. Sie finden damit in einem nicht beheizten Bereich statt. Der Begriff „sukzessive“ drückt dabei insbesondere aus, dass sich ein Abschnitt des Materials noch in der Heizeinrichtung befindet, während der Rest des Materials bereits entlang der Längsrichtung aus der Heizeinrichtung heraustransportiert ist und an diesem Rest die Umformeinrichtung mindestens eine Biegung ausführt.The transport of the heated material out of the heating device occurs successively, ie the length of the material moved out of the heating device increases during the transport out. Moving out is linked to creating bends in the material. The bends are made on the moved out sections of the material. They therefore arise outside the heating device - in the case of more than one several bends one after the other. This means they take place in a non-heated area. The term “successive” expresses in particular that a section of the material is still in the heating device, while the rest of the material has already been transported out of the heating device along the longitudinal direction and the forming device carries out at least one bend on this remainder.

Der Bereich außerhalb der Heizeinrichtung wirkt damit in Ausführungsformen für den Teil der gesamten Länge, der bereits aus der Heizeinrichtung heraustransportiert ist, als unbeheizter Bereich, in dem das Material abkühlen kann; er kann deshalb als Kühlbereich aufgefasst werden. In diesem Teil werden nicht nur gebogene Abschnitte erzeugt, sondern auch gerade Abschnitte. Letztere entstehen damit aus erwärmtem Material, was ein wesentlicher Unterschied zum Ansatz des Standes der Technik ist, die späteren geraden Abschnitte nicht zu erwärmen, wie es das abschnittsweise Erwärmen gemäß WO 2016/168917 A1 vorsieht.In embodiments, the area outside the heating device therefore acts as an unheated area for the part of the entire length that has already been transported out of the heating device, in which the material can cool down; it can therefore be viewed as a cooling area. In this part, not only curved sections are created, but also straight sections. The latter are thus created from heated material, which is a significant difference to the prior art approach of not heating the later straight sections, as is the case with sectional heating WO 2016/168917 A1 provides.

In diesem Zusammenhang ist es zur Beschleunigung der Bearbeitung von Vorteil, wenn zusätzlich der Heizeinrichtung eine Kühleinrichtung nachgeordnet ist, welche das entlang seiner gesamten Länge erwärmte Material in einigen Abschnitten bei dem oder nach dem Herausbewegen aus der Heizeinrichtung wieder kühlt. Diese Abschnitte stellen bevorzugt nicht gebogene Abschnitte des gebogenen Werkstücks dar.In this context, in order to accelerate processing, it is advantageous if, in addition, a cooling device is arranged downstream of the heating device, which cools the material heated along its entire length in some sections during or after moving out of the heating device. These sections preferably represent non-curved sections of the curved workpiece.

Die Kühleinrichtung kann auch (zusätzlich oder alternativ) an der Umformeinrichtung, beispielsweise einer Biegescheibe eines Biegekopfes, ausgebildet sein, so dass (gegebenenfalls auch) die gebogenen Abschnitte nach dem Ausführen des Biegens gekühlt werden.The cooling device can also (additionally or alternatively) be formed on the forming device, for example a bending disk of a bending head, so that (if necessary also) the bent sections are cooled after the bending has been carried out.

Die Kühleinrichtung verkürzt die Bearbeitungszeit weiter und erhöht die Ausbringungsleistung der Maschine.The cooling device further shortens the processing time and increases the machine's output.

Da das Material nach dem Transportieren aus der Heizeinrichtung erwärmt ist und damit geringere mechanische Stabilität hat, ist bevorzugt eine Stützeinrichtung vorgesehen, die in der Heizeinrichtung angeordnet ist und das Material in der Heizeinrichtung und/oder während des Transportierens aus der Heizeinrichtung hinaus und bevorzugt auch außerhalb der Heizeinrichtung abstützt. Die Stützeinrichtung kann z. B. einen Biegedorn oder Stützdorn umfassen, der bei einem als Hohlprofil ausgebildeten Material im Hohlprofil sitzt.Since the material is heated after being transported out of the heating device and therefore has lower mechanical stability, a support device is preferably provided which is arranged in the heating device and the material in the heating device and/or during transport out of the heating device and preferably also outside the heating device is supported. The support device can z. B. include a bending mandrel or supporting mandrel, which sits in the hollow profile in the case of a material designed as a hollow profile.

Zum Einstellen der Ebene einer Biegung ist in Ausführungsformen eine Rotiereinrichtung vorgesehen, die das Werkstück während des Transportierens aus der Heizeinrichtung (dies umfasst bei einem schrittweisen Transport auch eine Ruhephase zwischen zwei Transportschritten) rotiert, um die Ebene einer Biegung einzustellen. Besonders bevorzugt ist die Umformeinrichtung dabei zum Links- und Rechtsbiegen, also zum Ausführen von Biegungen in unterschiedliche Richtungen, ausgebildet. Auf diese Weise kann die Lage der Biegeebene sehr einfach eingestellt werden, ohne dass eine Biegestation dazu um mehr als 180° verschwenkt werden müsste.To adjust the plane of a bend, a rotating device is provided in embodiments, which rotates the workpiece during transport from the heating device (in the case of step-by-step transport, this also includes a rest phase between two transport steps) in order to adjust the plane of a bend. The forming device is particularly preferably designed for left and right bending, i.e. for performing bends in different directions. In this way, the position of the bending plane can be adjusted very easily without having to pivot a bending station by more than 180°.

Zum weiteren Erhöhen der Ausbringungsleistung umfasst die Umformeinrichtung mindestens zwei gekühlte Biegeköpfe, jeweils mit zugeordneter Spannbacke. Während einer der Biegeköpfe mit Spannbacke eine Biegung ausführt, kann dann der andere Biegekopf mit Spannbacke einen zuvor gebogenen Bereich des Materials kühlen, wobei die beiden Biegeköpfe sich in dieser Funktion abwechseln. Eine kinematische Vereinfachung kann erreicht werden, indem die Biegeköpfe Mehrgelenkarmroboter umfassen.To further increase the output, the forming device includes at least two cooled bending heads, each with an assigned clamping jaw. While one of the bending heads with a clamping jaw executes a bend, the other bending head with a clamping jaw can then cool a previously bent area of the material, with the two bending heads alternating in this function. Kinematic simplification can be achieved by having the bending heads include multi-jointed arm robots.

Die Heizeinrichtung verfügt bevorzugt über eine Übernahmestation zur Übernahme des stangenförmigen Materials. Diese zieht bevorzugt das stangenförmige Material von einem spulenförmigen Vorrat ab und vereinzelt es in die individuellen Stücke - vor oder nach dem Erwärmen. Es ist ebenso möglich, bereits abgelängtes Material zu übernehmen, z.B. aus einem Magazin.The heating device preferably has a transfer station for transferring the rod-shaped material. This preferably pulls the rod-shaped material from a coil-shaped supply and separates it into individual pieces - before or after heating. It is also possible to take material that has already been cut to length, e.g. from a magazine.

Die Heizeinrichtung verfügt bevorzugt über einen Wartebereich, der so ausgebildet ist, dass er mind. ein, bevorzugt mehrere Werkstücke einzeln, d.h. jeweils für sich, und gleichzeitig erwärmt. Weiter weist die Heizeinrichtung bevorzugt eine Bereitstellungsstation auf, in der ein im Wartebereich erwärmtes Werkstück weiter erwärmt wird und zu einem Biegeprozess ausgebbar ist. Die Heizeinrichtung erwärmt somit bevorzugt mindestens zwei Werkstücke gleichzeitig - mindestens eines im Wartebereich und eines in der Bereitstellungsstation.The heating device preferably has a waiting area which is designed such that it heats at least one, preferably several workpieces individually, i.e. each separately, and at the same time. Furthermore, the heating device preferably has a provision station in which a workpiece heated in the waiting area is further heated and can be output for a bending process. The heating device thus preferably heats at least two workpieces at the same time - at least one in the waiting area and one in the preparation station.

Die Heizeinrichtung stellt damit bevorzugt eine Warteschlange bereit, wobei die einzelnen Werkstücke erwärmt werden, während sie in der Warteschlange warten, bis sie zur Bereitstellungsstation kommen.The heating device thus preferably provides a queue, with the individual workpieces being heated while they wait in the queue until they come to the staging station.

In der Warteschlange wird mind. ein Werkstück erwärmt, während ein anderes sich in der Bereitstellungsstation befindet. Bevorzugt ist der Wartebereich so ausgebildet, dass zwei oder mehr Werkstücke gleichzeitig erwärmt werden. Die Warteschlange nimmt dann zwei oder mehr Werkstücke auf. Nachdem die Werkstücke die Warteschlange durchlaufen haben und dabei erwärmt wurden, werden sie von der Ausgabeeinrichtung sukzessive zum Biegeprozess ausgegeben.At least one workpiece in the queue is being heated while another is in the staging station. The waiting area is preferably designed so that two or more workpieces are heated at the same time. The queue then accommodates two or more workpieces. After the workpieces have passed through the queue and been heated, they are successively output from the output device for the bending process.

Die Erfindung nimmt damit grundsätzlich Abkehr vom bisherigen Ansatz des Standes der Technik, der die Erwärmung auf möglichst kurze Abschnitte des stangenförmigen Materials beschränkte. Vielmehr ist das Material nun unabhängig von den späteren Biegestellen bevorzugt entlang im Wesentlichen der vorbestimmten Länge erwärmbar.The invention therefore fundamentally departs from the previous approach in the prior art, which limited the heating to the shortest possible sections of the rod-shaped material. Rather, the material can now be heated along essentially the predetermined length, regardless of the later bending points.

Der optionale Wartebereich weist bevorzugt mehrere, räumlich nebeneinanderliegende, individuelle Erwärmungsstationen auf, von denen jede jeweils ein Werkstück erwärmt. Alternativ ist es möglich, einen längserstreckten Wartebereich auszugestalten, in dem die einzelnen Werkstücke hintereinander in der Warteschlange stehen, wobei die gesamte Warteschlange erwärmt wird.The optional waiting area preferably has several, spatially adjacent, individual heating stations, each of which heats a workpiece. Alternatively, it is possible to design a longitudinal waiting area in which the individual workpieces stand one behind the other in the queue, with the entire queue being heated.

Im Falle von individuellen Erwärmungsstationen weist jede bevorzugt einen Wärmeabgabebereich auf, der sich im Wesentlichen über die vorbestimmte Länge erstreckt. Es ist aber optional möglich, bei mind. einer der Erwärmungsstationen einen zum Erwärmen aktiven Teil des Wärmeabgabebereiches einstellbar zu gestalten. Dadurch kann Energie gespart werden, wenn beispielsweise in der letzten Erwärmungsstation nur noch diejenigen Abschnitte auf die nötige Endtemperatur gebracht werden, an denen im aktuellen Biegeprozess eine Biegung ausgeführt werden soll. Eine derartige Einstellbarkeit lässt sich beispielsweise durch schaltbare Infrarotstrahler realisieren.In the case of individual heating stations, each preferably has a heat release area extending substantially over the predetermined length. However, it is optionally possible to make a part of the heat emission area that is active for heating adjustable in at least one of the heating stations. This means that energy can be saved if, for example, in the last heating station only those sections are brought to the necessary final temperature on which a bend is to be carried out in the current bending process. Such adjustability can be achieved, for example, using switchable infrared radiators.

Im Wartebereich werden bevorzugt die individuellen Werkstücke entsprechend ihrer Position in der Warteschlange auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn mind. die erste Warteposition, beispielsweise die erste Erwärmungsstation nach der Übernahmestation, die Werkstücke nur auf eine zum Biegen nicht ausreichende Temperatur vorwärmt, bevorzugt weniger als 100 °C.In the waiting area, the individual workpieces are preferably heated to different temperatures depending on their position in the queue. It is particularly preferred if at least the first waiting position, for example the first heating station after the transfer station, only preheats the workpieces to a temperature that is not sufficient for bending, preferably less than 100 ° C.

Die Heizeinrichtung weist bevorzugt eine Fördereinrichtung auf, welche die einzelnen Werkstücke durch den Wartebereich fördert. Im Falle von individuellen Erwärmungsstationen sind dabei bevorzugt mehrere Lagereinrichtungen vorgesehen, wobei jede Lagereinrichtung an der Übernahmestation das stangenförmige Material übernimmt, und die auf den Lagereinrichtungen befindlichen Werkstücke schrittweise durch den Wartebereich und dann zur Bereitstellungsstation transportiert werden. Die Zeitspanne zwischen jedem Transportschritt, in dem die einzelnen Werkstücke im Wartebereich von Warteposition zu Warteposition weiterbewegt werden, entspricht zweckmäßiger Weise mind. der Zeitdauer des Biegeprozesses. Auf diese Weise ist ein einheitlicher Fördertakt erreicht, der durch die Dauer des Biegeprozesses bestimmt ist. Er ist nicht mehr, wie im Stand der Technik, durch die Dauer des Erwärmens bestimmt, denn das Erwärmen findet im Wartebereich über eine Zeitdauer statt, die sehr viel größer sein kann, als die Dauer des Biegeprozesses.The heating device preferably has a conveyor device which conveys the individual workpieces through the waiting area. In the case of individual heating stations, several storage devices are preferably provided, with each storage device taking over the rod-shaped material at the transfer station, and the workpieces located on the storage devices being transported step by step through the waiting area and then to the preparation station. The time period between each transport step, in which the individual workpieces in the waiting area are moved from waiting position to waiting position, expediently corresponds to at least the duration of the bending process. In this way, a uniform conveying cycle is achieved, which is determined by the duration of the bending process. It is no longer determined by the duration of the heating, as in the prior art, because the heating takes place in the waiting area over a period of time that can be much longer than the duration of the bending process.

Die Heizeinrichtung umfasst bevorzugt ein Gehäuse, das den Wartebereich aufnimmt, insbesondere die Erwärmungsstationen. Hier ist es besonders bevorzugt, wenn im Gehäuse zwischen der Bereitstellungsstation und der Übernahmestation auch mind. eine Abkühlstation angeordnet ist, an der die Lagereinrichtungen abkühlen können. Dazu ist es möglich, eine aktive Kühleinrichtung vorzusehen, die die Lagereinrichtungen auf der Abkühlstation mit Kälte, z. B. nicht erwärmter Luft, beaufschlagt.The heating device preferably comprises a housing that accommodates the waiting area, in particular the heating stations. Here it is particularly preferred if at least one cooling station is arranged in the housing between the provision station and the transfer station, at which the storage devices can cool down. For this purpose, it is possible to provide an active cooling device that supplies the storage facilities on the cooling station with cold, e.g. B. non-heated air.

Bevorzugt weist die Heizeinrichtung an ihrem Ende, an dem das Material herausbewegt wird, eine Richtdüse auf. Damit lässt sich im Falle eines aufgewickelt bereitgestellten Vorrates an Material ein Geraderichten direkt vor dem Biegen besonders gut realisieren. Die Richtdüse kühlt bevorzugt das Material beim Geraderichten; sie ist dann ein Element einer Kühleinrichtung. Hierbei ist optional eine Messeinrichtung zur Messung der Temperatur des von der Richtdüse abgegebenen Materials vorgesehen.The heating device preferably has a directional nozzle at its end, at which the material is moved out. This makes it particularly easy to straighten directly before bending in the case of a coiled supply of material. The straightening nozzle preferentially cools the material during straightening; it is then an element of a cooling device. Here, a measuring device is optionally provided for measuring the temperature of the material emitted by the straightening nozzle.

Bevorzugt kann die Kühlleistung eingestellt werden und optional auch abgeschaltet werden. Dies kann mit der Messung der Temperatur kombiniert werden, besonders bevorzugt in Form einer Regelung der Temperatur des von der Richtdüse abgegebenen Materials. Besonders bevorzugt wird die Kühlleistung während des Ausschiebens des Werkstücks variiert gesteuert, wobei in Bereichen, die gebogen werden, die Kühlleistung reduziert oder abgeschaltet wird. Es werden bevorzugt also nur die Bereiche gekühlt, die geradegerichtet werden müssen, weil sie an geraden Strecken des fertiggestellten Werkstückes liegen werden.The cooling capacity can preferably be adjusted and optionally switched off. This can be combined with measuring the temperature, particularly preferably in the form of regulating the temperature of the material emitted by the directional nozzle. Particularly preferably, the cooling performance is controlled in a varied manner while the workpiece is being pushed out, with the cooling performance being reduced or switched off in areas that are bent. Preferably, only the areas that need to be straightened are cooled because they will be on straight sections of the finished workpiece.

Die Umformeinrichtung weist bevorzugt eine Biegestation oder einen an einem Roboterarm angebrachten Biegekopf auf.The forming device preferably has a bending station or a bending head attached to a robot arm.

Für eine Ausgestaltung mit Roboterarm ist insbesondere die Verwendung von zwei Biegerobotern, jeweils in Form eines Mehrarmgelenkroboters, vorteilhaft. Einer der Roboter führt den Biegevorgang aus, während der andere Roboter in einem weiter von der Heizeinrichtung weggelegenen Abschnitt das Material stabilisiert. Dies ist erforderlich (zumindest bei allen Biegungen, die einer ersten Biegung folgen), da das Material möglicherweise an gebogenen Stellen noch nicht ausreichend abgekühlt ist. Die Roboterarme wechseln sich bevorzugt in diesen Funktionen bei aufeinanderfolgenden Biegevorgängen ab. Damit führt ein erster der Roboterarme an der ersten Biegestelle eine Biegung aus, während der zweite Roboterarm das auskragende Ende des Materials stabilisiert. Für die zweite Biegestelle lässt der zweite Roboterarm dann das nunmehr ausreichend erkaltete Ende los und führt die zweite Biegung aus, wohingegen der erste Roboterarm die Stabilisierungsfunktion an der ersten Biegestelle übernimmt usw.For an embodiment with a robot arm, the use of two bending robots, each in the form of a multi-arm joint robot, is particularly advantageous. One of the robots carries out the bending process while the other robot stabilizes the material in a section further away from the heater. This is necessary (at least for all bends that follow an initial bend) because the material may not have cooled down sufficiently in curved areas. The robot arms preferably alternate in these functions during successive bending processes. A first of the robot arms thus carries out a bend at the first bending point, while the second robot arm stabilizes the cantilevered end of the material. For the second bending point, the second robot arm then releases the now sufficiently cooled end and carries out the second bend, whereas the first robot arm takes over the stabilization function at the first bending point, etc.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combinations specified, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. Von den Figuren zeigen:

1 eine Biegemaschine für Kunststoffrohre mit einer Heizeinrichtung,
2 die Heizeinrichtung der 1,
3 eine Schnittdarstellung einer Erwärmungsstation der 2,
4 und 5 die Funktionsweise von Biegerobotern der 1, und
6 eine Kühleinrichtung, die in der Heizeinrichtung am Schluss des Erwärmens vorgesehen ist.

The invention will be explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, which also reveal features essential to the invention. These embodiments are for illustrative purposes only and are not to be construed as limiting. For example, a description of an embodiment including a plurality of elements or components should not be construed to mean that all of these elements or components are necessary for implementation. Rather, other embodiments may also contain alternative elements and components, fewer elements or components, or additional elements or components. Elements or components of different embodiments may be combined with one another unless otherwise stated. Modifications and variations described for one of the embodiments may also be applicable to other embodiments. To avoid repetition, the same or corresponding elements in different figures are designated with the same reference numerals and are not explained more than once. Of the figures show:

1 a bending machine for plastic pipes with a heating device,
2 the heating device of the 1 ,
3 a sectional view of a heating station 2 ,
4 and 5 the functionality of bending robots 1 , and
6 a cooling device provided in the heating device at the end of heating.

1 zeigt schematisch eine Biegemaschine 2 zum Biegen von stangenförmigem Material 4, z.B. in Form von Kunststoffrohren. Am Ende der Biegemaschine 2 befinden sich Biegeroboter 6, 8, die das Material 4 biegen. Die Biegemaschine 2 wird von einem Computer 10 gesteuert. Den Biegerobotern 6, 8 vorgelagert ist eine Heizeinrichtung 12, die das Material 4 aufheizt, damit es gebogen werden kann. Die Biegemaschine fertigt aus dem Material gebogene Werkstücke, die sich entlang einer vorbestimmten Länge erstrecken. Diese vorbestimmte Länge ist auf das noch nicht gebogene Werkstück bezogen oder kann alternativ auf das gedanklich abgewickelte gebogene Werkstücks bezogen werden. 1 shows schematically a bending machine 2 for bending rod-shaped material 4, for example in the form of plastic pipes. At the end of the bending machine 2 there are bending robots 6, 8 that bend the material 4. The bending machine 2 is controlled by a computer 10. Upstream of the bending robots 6, 8 is a heating device 12 which heats the material 4 so that it can be bent. The bending machine produces curved workpieces from the material that extend along a predetermined length. This predetermined length is related to the workpiece that has not yet been bent or can alternatively be related to the mentally developed curved workpiece.

Die Heizeinrichtung 12 ist in 2 vergrößert dargestellt. Sie umfasst ein Gehäuse 14. Das Innere 16 des Gehäuses 14 stellt einen Wartebereich bereit, in dem mind. eine, i.d.R. mehrere Erwärmungsstationen 18, 20, 22 vorgesehen sind. Die Erwärmungsstation 18 ist exemplarisch in 3 vergrößert dargestellt. Die gleiche Bauweise haben auch die Erwärmungsstationen 20 und 22. Jede Erwärmungsstation hat Infrarotstrahler 24, 26 und Abschirmbleche 28, 30, so dass die abgegebene Infrarotstrahlungsenergie auf einen Raum zwischen den Wärmestrahlern 24, 26 gebündelt wird. Beide erstrecken sich über die gesamte Länge der Werkstücke. In dem Raum befindet sich eine Lagereinrichtung 32, die im dargestellten Ausführungsbeispiel, welches das hier rohrförmige Material bearbeitet, aus einem Dorn 34 und einer Lagerhülse 36 gebildet ist. Zwischen der Lagerhülse 36 und dem Dorn 34 wird das stangen- und rohrförmige Kunststoffmaterial gehalten. Der Dorn 34 kann optional an einer der Übernahmestation vorgelagerten Stelle vorgeheizt werden, damit nachfolgend möglichst nur das Material, nicht aber der Dorn aufgeheizt werden muss. Bei Vollmaterial kommt eine Lagerung z.B. mit Rinnen oder Lagerschalen in Frage, in denen bzw. durch die das Material transportiert wird.The heating device 12 is in 2 shown enlarged. It comprises a housing 14. The interior 16 of the housing 14 provides a waiting area in which at least one, usually several, heating stations 18, 20, 22 are provided. The warming station 18 is exemplary 3 shown enlarged. The heating stations 20 and 22 also have the same design. Each heating station has infrared radiators 24, 26 and shielding plates 28, 30, so that the emitted infrared radiation energy is concentrated in a space between the heat radiators 24, 26. Both extend over the entire length of the workpieces. In the room there is a storage device 32, which in the illustrated embodiment, which processes the tubular material here, is formed from a mandrel 34 and a bearing sleeve 36. The rod and tubular plastic material is held between the bearing sleeve 36 and the mandrel 34. The mandrel 34 can optionally be preheated at a point upstream of the transfer station, so that only the material, but not the mandrel, has to be heated subsequently. For solid material, storage is possible, for example with channels or storage shells in which or through which the material is transported.

Jede Lagerhülse ist an einem Antriebsriemen 38 angebracht, der über Umlenkräder 40, 42 umläuft. Ein zweiter Antriebsriemen 44 trägt gleichermaßen Lagerhülsen. Auf diese Weise ist eine umlaufende Fördereinrichtung 46 realisiert, die mehrere Werkstücke des stangenförmigen Materials 4 aufnehmen kann. In der Ausführungsform der 1 und 2 werden insgesamt bis zu vier einzelne Werkstücke des stangenförmigen Materials auf Lagereinrichtungen 32 gehalten.Each bearing sleeve is attached to a drive belt 38 which rotates over deflection wheels 40, 42. A second drive belt 44 also carries bearing sleeves. In this way, a rotating conveyor device 46 is realized, which can accommodate several workpieces of the rod-shaped material 4. In the embodiment of 1 and 2 A total of up to four individual workpieces of the rod-shaped material are held on storage devices 32.

Die Heizeinrichtung 12 hat dabei eine entsprechende Anzahl an Stationen; es kann in einer vereinfachten Bauweise aber auch nur eine Erwärmungsstation geben.The heating device 12 has a corresponding number of stations; However, in a simplified design there can also be only one heating station.

Eine Übernahmestation 48 dient zur Übernahme des hier rohrförmigen Materials 4. Es wird mittels einer Zange 50 von einem spulenförmigen Vorrat 52 ab- und auf den Dorn 34 aufgezogen, der zu der Lagereinrichtung 32 gehört, welche sich an der Übergabestation 48 befindet. Wurde die bestimmte Länge des stangenförmigen Materials 4 auf den Dorn 34 in der Übergabestation 48 aufgezogen, trennt eine Abtrenneinrichtung 54 dieses Werkstück vom restlichen Vorrat ab. Das entsprechende Werkstück wird dann in die erste Erwärmungsstation 18 bewegt, indem die Umlenkräder 40, 42 entsprechend rotiert werden. Dadurch wird das in der Übernahmestation 48 auf den Dorn 34 aufgefädelte Werkstück mit diesem angehoben, bis es in der ersten Erwärmungsstation 18 ist. Dort wird es für eine gewisse Zeitdauer erwärmt. Währenddessen wird in der Übergabestation 48 ein weiteres Werkstück auf den dort befindlichen Dorn 34 aufgefädelt und vom Vorrat 52 abgetrennt. Diese Zeitdauer entspricht mindestens der Dauer eines Biegeprozesses, wie nachfolgend noch erläutert werden wird.A transfer station 48 is used to take over the here tubular material 4. It is removed from a coil-shaped supply 52 using pliers 50 and pulled onto the mandrel 34, which belongs to the storage device 32, which is located at the transfer station 48. The specific length of the rod-shaped material 4 was mounted on the mandrel 34 in the transfer station 48 gen, a separating device 54 separates this workpiece from the remaining stock. The corresponding workpiece is then moved into the first heating station 18 by rotating the deflection wheels 40, 42 accordingly. As a result, the workpiece threaded onto the mandrel 34 in the transfer station 48 is lifted with it until it is in the first heating station 18. There it is heated for a certain period of time. Meanwhile, in the transfer station 48, another workpiece is threaded onto the mandrel 34 located there and separated from the supply 52. This period of time corresponds at least to the duration of a bending process, as will be explained below.

Dann bewegt sich das in der Erwärmungsstation 18 befindliche Werkstück weiter in die zweite Erwärmungsstation 20, und das in der Übernahmestation 48 bereitgestellte neue Werkstück gelangt zur ersten Erwärmungsstation 18. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das hier zuerst betrachtete Werkstück in der letzten Erwärmungsstation 22 angelangt ist, die gleichzeitig eine Bereitstellungsstation 56 ist. Sie erstreckt sich, wie alle Erwärmungsstationen, entlang der Längsrichtung des Werkstücks. In ihr hat das fragliche Werkstück die für den Biegeprozess notwendige Temperatur erreicht.Then the workpiece located in the heating station 18 moves further into the second heating station 20, and the new workpiece provided in the transfer station 48 reaches the first heating station 18. This process continues until the workpiece considered here first reaches the last heating station 22 , which is also a provision station 56. Like all heating stations, it extends along the longitudinal direction of the workpiece. In it, the workpiece in question has reached the temperature necessary for the bending process.

Es wird nun entlang der Längsrichtung aus der Bereitstellungsstation transportiert und den Robotern 6 und 8 zum Biegen zugeführt. Dazu ist an dem Ende, welches den Robotern 6 und 8 an der Bereitstellungsstation 56 gegenüberliegt, eine Ausschubeinrichtung 58 vorgesehen, welche den Dorn 42, der nun als Biegedorn fungiert und deshalb auch entsprechend ausgestaltet ist, mit dem erwärmten Kunststoffmaterial 4 entlang der Längsrichtung aus einer Richtdüse 60 ausschiebt, die in 6 gezeigt ist. Dies erfolgt sukzessive und synchronisiert mit dem Biegeprozess.It is now transported along the longitudinal direction out of the preparation station and fed to the robots 6 and 8 for bending. For this purpose, an extension device 58 is provided at the end opposite the robots 6 and 8 at the provision station 56, which moves the mandrel 42, which now functions as a bending mandrel and is therefore designed accordingly, with the heated plastic material 4 along the longitudinal direction Directional nozzle 60 pushes out, which is in 6 is shown. This is done gradually and synchronized with the bending process.

Das freie Ende des Werkstücks 66 wird von einem Biegewerkzeug 62 des ersten Roboters 6 ergriffen und gebogen. Ein Biegewerkzeug 64 des zweiten Roboters 8 stabilisiert dabei das auskragende Ende, da dieses aufgrund der Erwärmung des Kunststoffmaterials noch nicht ausreichend stabil ist. Auf diese Weise wird das Werkstück 66, welches sich teilweise noch in der Bereitstellungsstation 56 befindet, gebogen. Bei der ersten Biegung wird der zweite Roboter in der Regel noch nicht abgestützt. Das Werkstück wird nach jedem einzelnen Biegevorgang entsprechend dem Abstand zwischen den benachbarten Biegungen weiter aus der Heizeinrichtung 12 ausgeschoben, kragt also immer weiter aus.The free end of the workpiece 66 is gripped and bent by a bending tool 62 of the first robot 6. A bending tool 64 of the second robot 8 stabilizes the cantilevered end, since it is not yet sufficiently stable due to the heating of the plastic material. In this way, the workpiece 66, which is partly still in the provision station 56, is bent. During the first bend, the second robot is usually not supported. After each individual bending process, the workpiece is pushed further out of the heating device 12 in accordance with the distance between the adjacent bends, so it protrudes further and further.

Für folgende Biegungen wechseln die Roboter 6 und 8 ihre Funktion. Ausgehend von der Situation in 4 und 5 wird der Biegeroboter 8 als nächstes mit seinem Biegewerkzeug 64 das momentan im Biegeprozess befindliche Werkstück 66 loslassen, der Roboter 6 wird mit seinem Biegewerkzeug 62 das Werkstück 66 weiter aus der Abgabeöffnung 60 ausziehen und der Roboter 8 wird dann an der nächsten Stelle, an der gebogen werden soll, mit seinem Biegewerkzeug 64 das Werkstück 66 ergreifen und biegen, wobei der Roboter 6 sein Biegewerkzeug 62 dann entsprechend nachführt, um das Werkstück 66 am freien Ende zu stabilisieren, bis die Biegestelle entsprechend abgekühlt ist.Robots 6 and 8 change their function for the following bends. Based on the situation in 4 and 5 The bending robot 8 will next use its bending tool 64 to release the workpiece 66 that is currently in the bending process, the robot 6 will use its bending tool 62 to further pull the workpiece 66 out of the delivery opening 60 and the robot 8 will then be bent at the next location is to be used, grab and bend the workpiece 66 with its bending tool 64, with the robot 6 then adjusting its bending tool 62 accordingly in order to stabilize the workpiece 66 at the free end until the bending point has cooled down accordingly.

Die Vorschubbewegung zum Biegen wird in einer Ausführungsform durch die Ausschubeinrichtung 58 bewirkt. Die Vorschubbewegung entspricht dabei einem Transportieren des Werkstücks 66, das im Wesentlichen entlang seiner ganzen Länge erwärmt wurde, aus der Heizeinrichtung 12 entlang der Längsrichtung.In one embodiment, the feed movement for bending is effected by the extension device 58. The feed movement corresponds to transporting the workpiece 66, which has been heated essentially along its entire length, out of the heating device 12 along the longitudinal direction.

Je nach Typ des Biegekopfs kann dieser auch das Material transportieren. Ist er z.B. ein herkömmlicher Biegekopf, der nach dem Zugbiegeprinzip oder dem Rotationszugbiegen arbeitet, erfolgt das Transportieren des erwärmten Materials 4, z.B. des Werkstücks 66, dann (ggf. auch) durch den Einzug am Biegekopf. Wenn dieser Biegekopf keine Biegung ausführt, wird das Material durch die Ausschubeinrichtung 58 transportiert. Ausschubeinrichtung und Biegekopf führen eine wechselseitige Tätigkeit aus, denn die Ausschubeinrichtung 58 transportiert das Werkstück 66 zu Zeitabschnitten, zu denen der Biegekopf das Werkstück nicht einzieht, weil nämlich nicht gebogen wird, sondern ein gerader Abschnitt vorliegt.Depending on the type of bending head, it can also transport the material. If, for example, it is a conventional bending head that works according to the tensile bending principle or rotary tensile bending, the heated material 4, for example the workpiece 66, is transported (if necessary also) through the feed on the bending head. When this bending head does not perform a bend, the material is transported by the push-out device 58. The push-out device and the bending head carry out an alternating activity, because the push-out device 58 transports the workpiece 66 at times when the bending head does not pull in the workpiece, because there is no bending, but rather a straight section.

Bei der Verwendung von Mehrgelenkarmrobotern 6 und 8 kann der Transport auch nur durch die Roboter erfolgen; je nach Ort des Ablängens, insbesondere bei Ablängen vor dem Erwärmen, ggf. kombiniert mit Ausschieben eines freien Endes des Materials 4 aus der Heizeinrichtung 12 derart, dass der Mehrgelenkarmroboter 6 oder 8 das Ende des Materials 4 für das weitere Heraustransportieren ergreifen kann.When using multi-joint arm robots 6 and 8, transport can only be carried out by the robots; Depending on the location of the cutting, in particular when cutting to length before heating, possibly combined with pushing out a free end of the material 4 from the heating device 12 in such a way that the multi-joint arm robot 6 or 8 can grasp the end of the material 4 for further transport out.

In der hier dargestellten Weiterbildung der Ausführungsform kooperiert die Ausschubeinrichtung 58 mit der Bewegung des Biegeroboters.In the further development of the embodiment shown here, the extension device 58 cooperates with the movement of the bending robot.

In einer weiteren Ausführungsform arbeiten die Biegeroboter nach dem Einzugsprinzip. Dadurch kann auch bei der Verwendung von Biegerobotern auf die Ausschubeinrichtung 58 verzichtet werden, denn der Roboter zieht das Werkstück 66 aus der Heizeinrichtung 12 heraus.In a further embodiment, the bending robots work according to the pull-in principle. This means that the push-out device 58 can be dispensed with even when using bending robots, because the robot pulls the workpiece 66 out of the heating device 12.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt das Geraderichten des Materials 4, z.B. des Werkstücks 66, direkt vor dem Biegeprozess. Dies ist deshalb vorteilhaft, da dort die maximale Erwärmung des Werkstücks 66 erreicht ist. Für diese Ausgestaltung ist die Austrittsöffnung der Bereitstellungsstation 56 als Richtdüse 60 ausgebildet. Die Richtdüse 60 ist an einem Flansch 68 des Gestells befestigt und weist eine Einlaufhülse 70 auf, der optional noch eine weitere Einlaufhülse 69 vorgeordnet ist, welche am Flansch 68 befestigt ist. Nach der Einlaufhülse 70 durchläuft das Werkstück 66 eine Auslaufhülse 72. Zwischen diesen befindet sich in der Richtdüse 60 eine Kühleinrichtung 73, die das Werkstück 66 kühlt und damit im geraden Zustand zwischen den Hülsen 70 und 72 fixiert. Auf diese Weise wird eine Krümmung des Vormaterials beseitigt. Die Kühlung erfolgt, indem ringförmig ein Kühlfluid auf das Werkstück 66 durch einen Fluidkanal 74 eingespritzt wird. Um dieses Fluid abzuführen, ist der Fluidkanal 74 durch einen Zuluftkanal 76 und einen Abluftkanal 78 derart umgeben, dass das Fluid von der im Zuluftkanal 76 ringförmig zuströmenden Luft zuerst am Werkstück 66 im Abschnitt zwischen Einlaufhülse 70 und Auslaufhülse 72 vorbeigefördert und dann über den Abluftkanal 78 abgefördert wird. Als Kühlfluid kommen u.a. Wasser, Luft, gekühlte Luft, Luft-Wassergemisch, etc. in Frage.In a preferred embodiment, the material 4, for example the workpiece 66, is straightened directly before the bending process. This is the semi-advantageous, since the maximum heating of the workpiece 66 is achieved there. For this embodiment, the outlet opening of the provision station 56 is designed as a directional nozzle 60. The directional nozzle 60 is attached to a flange 68 of the frame and has an inlet sleeve 70, which is optionally preceded by a further inlet sleeve 69, which is attached to the flange 68. After the inlet sleeve 70, the workpiece 66 passes through an outlet sleeve 72. Between these there is a cooling device 73 in the straightening nozzle 60, which cools the workpiece 66 and thus fixes it in a straight state between the sleeves 70 and 72. In this way, curvature of the primary material is eliminated. The cooling takes place by injecting a cooling fluid onto the workpiece 66 through a fluid channel 74 in a ring shape. In order to remove this fluid, the fluid channel 74 is surrounded by a supply air channel 76 and an exhaust air channel 78 in such a way that the fluid is first conveyed past the workpiece 66 in the section between the inlet sleeve 70 and the outlet sleeve 72 by the air flowing in a ring in the supply air channel 76 and then via the exhaust air channel 78 is conveyed away. Possible cooling fluids include water, air, cooled air, air-water mixture, etc.

Die Kühlleistung ist mittels des Wasserdurchflusses schaltbar und wird so zugestellt, dass das Werkstück 66 nach dem Auslauf aus der Auslaufhülse 72 in den späteren geraden Abschnitten so abgekühlt ist, dass es dort ausreichend stabil ist.The cooling power can be switched by means of the water flow and is delivered in such a way that the workpiece 66 is cooled down in the later straight sections after it exits the outlet sleeve 72 so that it is sufficiently stable there.

Bevorzugt ist an der Auslaufhülse oder nach dieser (und noch vor dem Biegewerkzeug) ein Temperatursensor angeordnet, der die Temperatur des Werkstücks nach dem Austritt aus der Richtdüse 60 erfasst. Die Kühlleistung, d.h. der Wasserdurchfluss wird so eingestellt, dass eine gewünschte Solltemperatur erreicht wird. Dies kann per Regelung erfolgen.A temperature sensor is preferably arranged on the outlet sleeve or after it (and before the bending tool), which detects the temperature of the workpiece after it emerges from the straightening nozzle 60. The cooling capacity, i.e. the water flow, is adjusted so that a desired target temperature is achieved. This can be done by regulation.

Besonders bevorzugt wird die Kühlleistung während des Heraustransportierens des Werkstücks so gesteuert, dass nur die Bereiche gekühlt werden, die gerade gerichtet werden. Die Bereiche, die gebogen werden, durchlaufen die Düse ohne gekühlt zu werden, oder mit geringer Kühlung. Die Richtdüse 60 stellt eine Kühleinrichtung dar, welche das aus der Heizeinrichtung 12 transportierte Werkstück 66 kühlt. Sie kann ergänzt oder ersetzt werden, durch eine Kühleinrichtung 63 am Biegewerkzeug 66, 64 des Roboters 6, 8 oder eines herkömmlichen Biegekopfs. Diese kann z. B. als gekühlte Biegescheibe ausgestaltet werden, wie sie aus WO 2016/168917 A1 bekannt ist. Die Richtdüse 60 kühlt bevorzugt diejenigen Abschnitte, die gerade Abschnitte werden sollen, wohingegen die Kühleinrichtung am Biegewerkzeug von Roboter oder Biegekopf die gekrümmten Abschnitte nach dem Biegen abkühlt.Particularly preferably, the cooling capacity is controlled while the workpiece is being transported out in such a way that only the areas that are being straightened are cooled. The areas that are bent pass through the nozzle without being cooled, or with little cooling. The directional nozzle 60 represents a cooling device which cools the workpiece 66 transported from the heating device 12. It can be supplemented or replaced by a cooling device 63 on the bending tool 66, 64 of the robot 6, 8 or a conventional bending head. This can e.g. B. can be designed as a cooled bending disk, as shown WO 2016/168917 A1 is known. The straightening nozzle 60 preferentially cools those sections that are to become straight sections, whereas the cooling device on the bending tool of the robot or bending head cools the curved sections after bending.

Diese Bauweise und Anordnung der Richtdüse 60 gemäß 6 ist nicht an die konkrete Ausgestaltung der Heizeinrichtung gebunden. Die Verwendung der abkühlenden Richtdüse 60 am Ende des Erwärmens ist auch mit anderen Erwärmungen, insbesondere solchen nach dem Stand der Technik, anwendbar. Sie hat den Vorteil, dass das Richten am maximal erwärmten Material, nämlich direkt vor dem Biegeprozess ausgeführt wird. Die Ergebnisse sind damit besser, als wenn man das Geraderichten zu einem früheren Zeitpunkt an noch nicht maximal erwärmtem Material vornimmt.This design and arrangement of the directional nozzle 60 according to 6 is not tied to the specific design of the heating device. The use of the cooling straightening nozzle 60 at the end of heating is also applicable with other heatings, particularly those of the prior art. It has the advantage that the straightening is carried out on the material that has been heated to the maximum, namely directly before the bending process. The results are therefore better than if the straightening was carried out at an earlier point in time on material that has not yet been heated to the maximum.

Die Heizeinrichtung 12 stellt bevorzugt einen Wartebereich zur Verfügung, in dem einzelne Werkstücke des stangenförmigen Materials 4, die in der Übernahmestation 48 vom Vorrat 52 abgelängt wurden, in mindestens einer, bevorzugt mehreren Erwärmungsstationen 18, 20 erwärmt werden, während gleichzeitig an der Bereitstellungsstation ein anderes Werkstück weiter erwärmt und zum Biegen ausgegeben wird.The heating device 12 preferably provides a waiting area in which individual workpieces of the rod-shaped material 4, which have been cut to length from the supply 52 in the transfer station 48, are heated in at least one, preferably several, heating stations 18, 20, while at the same time another one at the preparation station The workpiece is further heated and sent out for bending.

Durch dieses Prinzip ist es möglich, dass die bestimmende Zeitdauer für die Ausbringungsleistung nur noch die Biegedauer und nicht mehr der Erwärmungsvorgang ist. Hat die Warteschlange genau eine Erwärmungsstation vor der ebenfalls erwärmenden Bereitstellungstation, ist die gesamte Erwärmungsdauer doppelt so lang wie die Biegedauer. Denn die Dauer, in der ein Werkstück an einer einzelnen Erwärmungsstation steht und erwärmt wird, entspricht in etwa der Dauer, die für den Biegeprozess benötigt wird, da während dieses Biegeprozesses die Transporteinrichtung, welche durch die Antriebsriemen 44 und die Umlenkräder 40, 42 etc. gebildet ist, still steht. Somit steht bei einer Erwärmungsstation und der ebenfalls erwärmenden Bereitstellungsstation genau die doppelte Biegeprozessdauer für das Erwärmen zur Verfügung.This principle makes it possible for the determining time period for the output to only be the bending time and no longer the heating process. If the queue has exactly one heating station in front of the also heating supply station, the total heating time is twice as long as the bending time. The duration in which a workpiece stands at a single heating station and is heated corresponds approximately to the duration required for the bending process, since during this bending process the transport device, which is provided by the drive belts 44 and the deflection wheels 40, 42 etc. is educated, stands still. This means that exactly twice the bending process time is available for heating at a heating station and the provision station that is also heating.

Bevorzugt ist die Erwärmung an der ersten Erwärmungsstation 18 nur so, dass noch nicht die für den Biegeprozess nötige Temperatur erreicht wird.Preferably, the heating at the first heating station 18 is only such that the temperature required for the bending process has not yet been reached.

Der Wartebereich ist durch die der Bereitstellungsstation vorgeordneten Erwärmungsstationen 18 und 20 gebildet, in denen die einzelnen Werkstücke in einer Warteschlange erwärmt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dauer des Erwärmens in der Warteschlange mindestens zweimal so lang, wie die Dauer des Biegeprozesses, da jedes Werkstück in den Erwärmungsstationen 18 und 20 jeweils mindestens die Zeit verbringt, welche der Biegeprozess dauert. Je nach Erwärmungsbedarf können auch noch weitere Erwärmungsstationen verwendet werden, so dass dieses Verhältnis von Erwärmungsdauer zu Dauer des Biegeprozesses noch gesteigert werden kann. Fügt man beispielsweise zwei weitere Erwärmungsstationen hinzu, was beispielsweise unproblematisch möglich wäre, wenn man die Übernahmestation 48 bezogen auf das Umlenkrad 40 auf die gegenüberliegende Seite der in 2 dargestellten Bauweise versetzt und anstelle der bisherigen Übernahmestation 48 sowie am Tiefpunkt des Umlenkrades 40 weitere Erwärmungsstationen anordnet, würde die Erwärmungsdauer in der Bereitstellungsstation vorgelagerten Erwärmungsstationen viermal so groß wie die Dauer des Biegeprozesses.The waiting area is formed by the heating stations 18 and 20 located upstream of the preparation station, in which the individual workpieces are heated in a queue. In the illustrated embodiment, the duration of the heating in the queue is at least twice as long as the duration of the bending process, since each workpiece in the heating stations 18 and 20 spends at least the time that the bending process takes. Depending on the heating requirement, additional heating stations can also be used, so that this ratio of heating time to bending process time can be increased even further. You add For example, add two further heating stations, which would be possible without any problems, for example, if the transfer station 48 was placed on the opposite side of the in. relative to the deflection wheel 40 2 The construction shown is offset and further heating stations are arranged instead of the previous transfer station 48 and at the low point of the deflection wheel 40, the heating duration in the heating stations upstream of the preparation station would be four times as long as the duration of the bending process.

Jede Lagereinrichtung 32 kann an Abkühlstationen 49 abkühlen, bevor sie wieder zur Übernahmestation 48 gelangt.Each storage facility 32 can cool down at cooling stations 49 before returning to the transfer station 48.

Anstelle der in den hier beschriebenen Ausführungsformen der Heizeinrichtung 12 mit separaten, nebeneinanderliegenden Erwärmungsstationen, durch welche die Werkstücke intermittierend gefördert werden, ist es gleichermaßen auch möglich, eine lange, gerade Erwärmungsstrecke vorzusehen, durch welche das Material über eine Länge, die mehreren Werkstücken entspricht, oder sogar mehrere einzelne Werkstücke nacheinander und kontinuierlich durchgeschoben werden. Nach der letzten Erwärmungsstation werden sie dann zur Bereitstellungsstation 56 abgefördert, entweder in geradliniger Weiterförderung oder analog zum Prinzip der Förderkette gemäß 2. Auch in diesem Fall stellt die Heizeinrichtung 12 einen Wartebereich mit einer Warteschlange bereit, wobei die einzelnen Werkstücke erwärmt werden, während sie in der Warteschlange warten, bis sie zur Bereitstellungsstation kommen.Instead of the embodiments of the heating device 12 described here with separate, adjacent heating stations through which the workpieces are conveyed intermittently, it is also possible to provide a long, straight heating path through which the material is heated over a length that corresponds to several workpieces. or even several individual workpieces can be pushed through one after the other and continuously. After the last heating station, they are then conveyed to the preparation station 56, either in a straight line or analogously to the principle of the conveyor chain 2 . Also in this case, the heater 12 provides a waiting area with a queue, with the individual workpieces being heated while they wait in the queue until they come to the staging station.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4329965 C1 [0003]
WO 2016168917 A1 [0004, 0005, 0009, 0021, 0061]
EP 3216535 A1 [0004]
US 5516479 A [0004]
DE 102012005973 A1 [0004]

Claims

Bending machine for rod-shaped material (4) that can only be bent when heated for producing individual workpieces (66) which extend over a predetermined length, the bending machine having a heating device (12) extending along a longitudinal direction for heating the material (4). the bending, which heats the material (4) substantially over the predetermined length, and the bending machine has a forming device (62, 64) for forming bends on the heated material (4) and a transport device (6, 8; 58) for moving it out of the heated material (4) from the heating device (12), characterized in that the transport device (6, 8; 58) is designed to transport the heated material (4) along the longitudinal direction out of the heating device (12), and the forming device (62, 64) is designed to simultaneously and successively carry out several spaced-apart bends on the heated material (4).

bending machine Claim 1 , characterized in that the heating device (12) has a cooling device (63, 73) for cooling or a post-heating device for further heating the material (4) transported out of the heating device (12), the cooling device (63, 73) or the Post-heating device is designed to cool or heat a section of the part of the material (4) transported out of the heating device (12).

bending machine Claim 2 , characterized in that the cooling device (73) has a cooled straightening nozzle (60) through which the transport device (6, 8; 58) moves the material (4) from the heating device (12) and which straightens the material (4) in the process and cools.

bending machine Claim 2 or 3 , characterized in that the cooling device (73) is part of the forming device (62, 64) and cools the material (4) in a section that is already bent, the cooling device optionally cooling a bending disk (62, 64).

Bending machine according to one of the above claims, characterized in that it has at least two bending robots (6, 8), each of which is designed as a multi-joint arm robot, each of which carries one of the forming devices (62, 64), the bending robots (6, 8) as a transport device, alternately move the material (4) out of the heating device (12) and wherein in the bending process during a bending process one of the bending robots reshapes the material moved out near the heating device (12) and the other bending robot shapes the material moved out (4) at a location further from the The section located away from the heating device (12) is stabilized and the bending robots (6, 8) alternate in these functions during successive bending processes.

Bending machine according to one of the above claims, characterized in that the transport device comprises a guide sleeve arranged at a front end of the heating device (12) and/or a mandrel feed (58) which pushes the material (4) out of the heating device (12).

Bending machine according to one of the above claims, characterized in that the forming device (62, 64) comprises at least two cooled bending heads, each with an associated clamping jaw, of which one of the bending heads with a clamping jaw carries out a bend, while the other bending head with a clamping jaw does one beforehand curved area of the material (4), with the two bending heads alternating in these functions.

Bending machine according to one of the above claims, characterized by a support device (34) which is arranged in the heating device (12) and supports the material (4) in the heating device (12) and/or during transport out of the heating device (12). , wherein the support device (34) optionally comprises a bending mandrel.

Bending machine according to one of the above claims, characterized by a rotating device which rotates the material (4) during stepwise transport from the heating device (12) in order to adjust the plane of a bend.

Bending machine according to one of the above claims, characterized in that the heating device (12) is preceded by a transfer station (48) for taking over the material (4) from a coil supply (52), either at the transfer station (48) or after the heating device ( 12) a device for cutting the material (4) to length is arranged.

Bending machine according to one of the above claims, characterized in that the heating device (12) is designed to heat workpieces (66) cut to the predetermined length from the material (4) and a waiting area (14) which heats at least one workpiece (66). , and has a provision station (56) which further heats a further workpiece (66) previously heated in the waiting area (14) and to which the transport device (6,8; 56) is assigned, so that the heating device (12) heats at least two of the workpieces (66) individually and simultaneously.

bending machine Claim 11 , characterized in that the waiting area (14) has several heating stations (18, 22), in each of which one of the workpieces (66) is heated individually.

Bending machine according to one of the Claims 11 or 12 , characterized in that each heating station (18, 22) has a heat release area which extends substantially over the predetermined length, preferably in at least one of the heating stations (18, 22) a part of the heat release area that is active for heating can be adjusted.

Bending machine according to one of the Claims 11 until 13 , characterized in that the heating device (12) has a conveyor device (32, 38, 40, 42, 44) which has a plurality of storage devices (32), each storage device (32) at the transfer station (48) having the material (4) takes over, the workpieces (66) are transported step by step through the waiting area (14) and then to the staging station (56), the time period between each transport step corresponding to at least the duration of the entire bending process for one of the workpieces (66).

bending machine Claim 14 , characterized in that the material (4) is tubular material and each bearing device (32) has a mandrel (34) which extends over the predetermined length and onto which a workpiece (66) of the material (4) can be pushed, and the conveyor device (32, 38, 40, 42, 44) transports the mandrels (34) with pushed-on workpieces (66), the mandrels (34) preferably being designed as bending mandrels for the bending process.

bending machine Claim 14 or 15 , characterized in that the heating device (12) has a housing (14) in which the storage devices (32) from the transfer station (48) to the heating stations (18, 22) and further to the provision station (56) and back from there to the transfer station (48), with at least one cooling station (49) being arranged in particular between the supply station (56) and the transfer station (48), at which the storage devices (32) cool down, in particular are actively cooled.