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Die
Erfindung betrifft eine Biegemaschine mit zwei als Gegenlager für ein bogenförmig zu
biegendes Werkstück
oder Profil dienenden, insbesondere feststehenden und zueinander
beabstandeten Anlagerollen und mit einer im Bereich des Abstands
der beiden Anlagerollen zustellbaren Druckrolle, die das zu biegende
Profil oder Werkstück
auf der den Anlagerollen abgewandten Seite beaufschlagt und bei
zunehmender Zustellung einen kleineren Biegeradius bewirkt, sowie
mit einer in Vorschubrichtung hinter dem von den Anlagerollen gebildeten
Biegebereich angeordneten Einrichtung zur Bestimmung des Biegeradius
des Werkstücks.
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Eine
derartige Biegemaschine ist beispielsweise aus
DE 29 509 873 U1 bekannt
und das Biegeprinzip hat sich bewährt, wenn Werkstücke bei
einem Vorschub durch die Biegemaschine mit einer gewünschten
bogenförmigen
Biegung versehen werden sollen. Dabei ist es bekannt, dass die Einrichtung zum
Messen oder Ermitteln oder Bestimmen des Biegeradius während eines
Biegevorgangs und dem entsprechenden Vorschub des Werkstücks Schritt
für Schritt
immer wieder den gerade erzeugten Biegeradius feststellt und bei
Abweichungen von einem Sollradius eine Steuereinrichtung zum Verändern der
Zustellung der Druck- oder Biegerolle dahingehend veranlasst, dass
während
des Biegevorgangs die jeweilige Korrektur des Biegeradius durchgeführt werden kann.
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Dabei
ist es unvermeidlich, dass in Vorschubrichtung hinter einem allerersten
Einführstück des Werkstücks oder
Profils, welches nicht gebogen wird, zunächst über einen Teil der Länge des
Werkstücks
eine Annäherung
an den gewünschten
Biegeradius erfolgen muss, bei welcher also der richtige Biegeradius
noch nicht vorliegt, so dass dieses Stück des Werkstücks als
Abfall nach dem Biegevorgang entfernt werden muss.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, eine Biegemaschine der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei welcher auch der unmittelbar nach einem Einführstück an dem
Werkstück
befindliche Bereich des Werkstücks
auf die gewünschte
Biegung mit dem vorgegebenen Soll-Biegeradius gebracht und gebogen
werden kann. Ferner soll es möglich
sein, relativ enge Biegungen zu erzeugen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die eingangs definierte Biegemaschine dadurch
gekennzeichnet, dass der Vorschub oder Vorschubantrieb für das Werkstück umkehrbar
und abwechselnd in beiden einander entgegengesetzten Richtungen
durchführbar
ist und dass beidseits des Biegebereichs jeweils wenigstens eine
Einrichtung zur Bestimmung des Biegeradius des Werkstücks angeordnet
ist.
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Auf
diese Weise kann das Werkstück
mehrmals durch den Biegebereich und an den Anlagerollen und der
Druckrolle vorbeibewegt werden, wobei die jeweils erzielte Biegung
beziehungs weise der jeweils erzeugte Biegeradius ermittelt und korrigiert werden
kann, so dass auch der neben dem Einführstück befindliche Bereich des
Werkstücks
hinsichtlich seiner Biegung korrigiert, nachgebogen und auf den Soll-Biegeradius
gebracht werden kann. Entsprechend gering ist der Abfall.
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Dabei
ist es zweckmäßig, wenn
mit beiden Einrichtungen zum Bestimmen des jeweiligen Biegeradius
während
des jeweiligen Vorschubs des Werkstücks in die beiden einander
entgegengesetzten Richtungen jeweils mehrere oder zahlreiche Messungen
nacheinander durchführbar
und vergleichbar sind und die Einrichtungen mit einer Steuerung
oder Regelung verbunden sind, durch die bei Abweichungen von dem
Soll-Biegeradius die Lage der Druckrolle im Sinne einer Korrektur
des Biegeradius verstellbar ist. Insbesondere kann die Druckrolle
bei einem noch zu großen
Biegeradius stärker
zugestellt werden. Es können
also die Vorteile der Möglichkeit
nutzbar gemacht werden, dass während
eines einzigen Vorschubes zahlreiche Messungen des Biegeradius mit
entsprechenden Korrekturen stattfinden können, so dass eine schnelle
und gute Annäherung
an den Soll-Biegeradius insbesondere bei mehreren Durchgängen des
Werkstücks
durch den Biegebereich erreicht werden kann.
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Günstig ist
es also, wenn beide Einrichtungen zum Ermitteln des Biegeradius
mit einer Vorrichtung zum Zustellen der Druckrolle oder einer diese Vorrichtung
beaufschlagenden Steuerung oder Regelung, also mittelbar mit der
Zustellvorrichtung verbunden sind. Somit kann bei jedem Vorschub
und Biegedurchgang wahlweise die eine oder die andere Einrichtung
auf die Zustellung der zustellbaren Druckrolle und insbesondere
deren Steuerung einwirken und die Anpassung des bisher erreichten
Radius an dessen Sollwert verbessern.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin,
dass relativ enge Biegungen durch das mehrfache Hin- und Herverschieben des
Werkstücks
durch den Biegebereich erreicht werden können, was mit einem einzigen
Vorschub nur in einer Richtung kaum möglich ist. Dieser Vorteil wirkt
sich vor allem dann aus, wenn Werkstücke oder Profile mit großem Querschnitt
oder mit hohem Gewicht mit einer möglichst exakten Bogenform und
einem möglichst
genauen Biegeradius versehen werden sollen.
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Zweckmäßig ist
es, wenn die Einrichtungen zur Ermittlung des Biegeradius zwei Anschläge oder Anschlagrollen
und dazwischen eine etwa rechtwinklig zum Werkstück hin- und her bewegbare,
an einem Wegaufnehmer angeordnete oder mit dem Wegaufnehmer verbundene
Messrolle oder dergleichen aufweisen und das Maß der Verstellung dieser mittleren Messrolle
in den jeweiligen Biegeradius umrechenbar ist. Diese Art der Ermittlung
des Biegeradius ist an sich bekannt und hat sich bewährt und
kann somit vorteilhafterweise für
die erfindungsgemäß beidseits des
Biegebereichs angeordneten Einrichtungen ebenfalls zur Anwendung
kommen.
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Dabei
sind die Wellen oder Achsen aller Rollen, also sowohl der Anlage-
und Druckrollen als auch der an der Einrichtung zum Bestimmen des
Biegeradius, parallel zueinander und gleichzeitig senkrecht zur
Vorschubrichtung des Werkstücks
angeordnet, wie es aus
DE
29 509 873 U1 bekannt ist.
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Zwar
wäre es
denkbar, die Einrichtungen zur Ermittlung des Biegeradius wie bei
der Anordnung gemäß
DE 29 509 873 U1 an
der Innenseite des gebogenen Bereichs des Werkstücks anzuordnen, jedoch ist
es im Hinblick auf die beidseits des Biegebereichs vorgesehene Anbringung
solcher Einrichtungen schon aus Platzgründen zweckmäßig, wenn diese Einrichtungen
an der Außenseite
des gebogenen Bereich des Werkstücks
angeordnet und vorgesehen sind, da naturgemäß an der Innenseite des gebogenen
Bereichs durch die Biegung entsprechend weniger Platz beidseits
des Biegebereichs zur Verfügung steht.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung von besonders vorteilhafter Bedeutung
kann darin bestehen, dass die Einrichtungen zur Ermittlung des Biegeradius
aus ihrer Gebrauchsstellung in eine von dem Weg des Werkstücks bei
seinem Vorschub beabstandete Ruhestellung verstellbar sind. Dabei
können
die beiden Einrichtungen zur Ermittlung des Biegeradius abwechselnd
in ihre Ruhestellung verstellbar sein, wobei sich zunächst die
in Vorschubrichtung vor dem Biegebereich und vor den Anlagerollen
befindliche Einrichtung in Ruhestellung und die in Vorschubrichtung
hinter dem Biegebereich und hinter den Anlagerollen befindliche
Einrichtung in Gebrauchs- oder Messstellung befinden. Somit wird
immer dort der Biegeradius ermittelt, wo das Profil bei seinem Vorschub
gerade den Biegebereich verlassen hat, weil immer die dem Biegebereich
benachbarte Einrichtung wirksam ist, die von dem Werkstück nach
seinem Durchlauf durch den Biegebereich erreicht wird. Dabei erweist
es sich ebenfalls als vorteilhaft, dass die beiden Einrichtungen
an der Außenseite
der entstehenden Biegung angeordnet sind und also zum Beispiel etwa
radial zu dieser Biegung von ihr wegbewegbar sind, wo entsprechend
mehr Platz für
eine solche Bewegung der Einrichtungen vorhanden ist als an der
Innenseite der entstehenden Biegung.
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Für die in
eine Ruhestellung bewegbaren Einrichtungen zur Ermittlung des Biegeradius
können Verstellmittel
vorgesehen sein, mittels welchen die Einrichtungen insbesondere
geradlinig, vorzugsweise etwa in Richtung der Verstellbewegung der
Messrolle, beispielsweise mittels Pneumatik- oder Hydraulikzylinder
oder Gewindespindel, oder schwenkbar mittels eines Hebels verstellbar
sind. Vor allem die geradlinige Verstell barkeit und Zustellung der
Einrichtungen etwa in Richtung ihrer jeweiligen Messrolle ergibt
eine präzise
Anlage dieser Messrolle an dem jeweiligen Werkstück oder Profil.
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Dabei
kann das jeweilige Verstellmittel zum Zustellen der Verstellen der
Einrichtung zur Ermittlung des Biegeradius in einer Ebene unter-
oder oberhalb der Bewegungsebene des Werkstücks und der durch dessen Krümmung aufgespannten
Ebene und der Bewegungsebene der Einrichtung zum Ermitteln des Biegeradius
angeordnet sein und über
einen Verbindungsvorsprung oder -zapfen oder dergleichen an der
Einrichtung angreifen, wobei diese Einrichtung zweckmäßigerweise
an den Verstellmitteln dreh- oder schwenkbar befestigt und selbsttätig mit
beiden Anschlagrollen an das Werkstück andrückbar ist. Die Messeinrichtung
kann also um ihre Schwenklagerung so pendeln, dass die beiden Anschlagrollen
etwa gleichmäßig an das
Werkstück
angedrückt
werden, so dass die dazwischen befindliche Messrolle ihre gewünschte exakte
Lage einnehmen kann.
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Die
Verstellbarkeit der Einrichtung zum Messen oder Ermitteln des Biegeradius
von dem Werkstück
weg hat den großen
Vorteil, dass diese Einrichtung so lange aus dem Vorschubweg des
Werkstücks entfernt
bleiben kann, bis der erste Anfang dieses Werkstücks an der Messstelle vorbeibewegt
ist, an welcher diese Einrichtung in Gebrauchsstellung an dem Werkstück anliegen
soll, so dass beispielsweise Kollisionen der Stirnseite des Werkstücks mit
einer derartigen Einrichtung oder Messvorrichtung vermieden werden
können.
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Vor
allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen
Merkmale und Maßnahmen
ergibt sich eine Biegemaschine, mit welcher ein Werkstück durch
mehrere Hin- und Herbewegungen durch den Biegebereich mit einem
relativ kleinen oder engen Biegeradius hoher Genauigkeit versehen werden kann,
weil bei jeder Vorschubbewegung ein bestimmter Soll-Biegeradius vorgegeben
und mit Hilfe der jeweils wirksamen Einrichtung zur Ermittlung dieses
Biegeradius auch erreicht oder weitgehend erreicht werden kann,
so dass bei einer letzten Vorschubbewegung des schon weitgehend
gebogenen Werkstücks
ein recht genauer Endwert des Biegeradius anfällt.
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Nachstehend
ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
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Die
einzige Figur zeigt dabei in schematisierter Darstellung die Draufsicht
des Biegebereichs einer erfindungsgemäßen Biegemaschine mit zwei
beabstandeten Anlagerollen und einer zwischen diesen zustellbaren
Druckrolle, wobei beidseits des durch diese Rollen gebildeten Biegebereichs
jeweils eine Einrichtung zum Ermitteln des Biegeradius an der Außenseite
der durch das Biegen gebildeten Krümmung angeordnet ist, die beide
abwechselnd zu dem Werkstück
hin oder von diesem weg verstellbar sind.
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Eine
im Ganzen mit 1 bezeichnete Biegemaschine weist zwei als
Gegenlager für
ein bogenförmig zu
biegendes Werkstück
oder Profil 2 dienende, feststehende, aber rotierende und
zueinander beabstandete Anlagerollen 3 und 4 und
eine im Bereich des Abstands zwischen diesen beiden Anlagerollen 3 und 4 zustellbare
Druckrolle 5 auf, wobei die Anlagerollen 3 und 4 das
Werkstück
auf der einen und die Druckrolle 5 dieses Werkstück 2 auf
der anderen oder gegenüberliegenden
Seite beaufschlagen. Durch eine zunehmende Zustellung der Druckrolle 5 kann
der Biegeradius an dem Werkstück 2 verkleinert werden.
Das Maß der
Zustellung der Druckrolle 5 ist also für den Biegeradius ausschlaggebend.
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Die
Biegemaschine 1 weist außerdem beidseits des durch
die beiden Anlagerollen 3 und 4 und die Druckrolle 5 gebildeten
Biegebereichs jeweils eine im Ganzen mit 6 bezeichnete
Einrichtung zur Bestimmung des Biegeradius des Werkstücks 2 auf und
der Vorschub oder Vorschubantrieb für das Werkstück 2 ist
umkehrbar, so dass das Werkstück 2 abwechselnd
in die beiden einander entgegengesetzten Richtungen gemäß dem Doppelpfeil
Pf1 bewegbar ist.
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Die
Einrichtungen 6 zur Messung oder Ermittlung des Biegeradius
haben dabei zwei Anschläge
oder Anschlagrollen 7 und dazwischen eine quer zu dem Werkstück 2 hin-
und her bewegbare, mit einem Wegaufnehmer verbundene Messrolle 8,
wobei der bekannte Wegaufnehmer der besseren Übersicht wegen nicht näher dargestellt
ist. Diese mittlere Messrolle 8 wird durch die daran anliegende
Seite oder Fläche
des Werkstücks 2 mehr
oder weniger verstellt, wobei das Maß dieser Verstellung der Messrolle 8 in
den jeweiligen Biegeradius umrechenbar ist.
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Dabei
sind alle Wellen oder Achsen aller Rollen, also sowohl der in der
Regel angetriebenen Anlagerollen 3 und 4, der
Druckrolle 5 als auch der Anschlagrollen 7 und
der Messrolle 8 parallel zueinander und rechtwinklig zur
Vorschubbewegung des Werkstücks 2 angeordnet.
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In
der Figur erkennt man, dass die Einrichtungen 6 zur Ermittlung
des Biegeradius beidseits der Anlagerollen 3 und 4 an
der Außenseite
des gebogenen Bereichs des Werkstücks 2 angeordnet sind,
wo mehr Platz als an der Innenseite dieser Biegung vorhanden ist,
obwohl an der Innenseite der Biegung nur die Druckrolle 5 und
an der Außenseite
die beiden Anlagerollen 3 und 4 untergebracht
sind.
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Diese
Anordnung ist auch deshalb vorteilhaft, weil die beiden Einrichtungen 6 zur
Ermittlung oder Messung des Biegeradius aus ihrer Gebrauchs- und
Messstellung, die man in der einzigen Figur im linken Bereich erkennt,
in eine von dem Weg des Werkstücks 2 bei
seinem Vorschub beabstandete Ruhestellung verstellbar sind, wie
es in der Figur im rechten Bereich dargestellt ist.
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Dabei
sind diese beiden Einrichtungen 6, wie in der Figur ebenfalls
angedeutet, abwechselnd in ihre Ruhestellung verstellbar, wobei
zunächst
die in Vorschubrichtung vor den Anlagerollen 3 und 4 befindliche
Einrichtung 6 in Ruhestellung, also mit Abstand zu dem
Werkstück 2 angeordnet
ist, und die in Vorschubrichtung hinter den Anlagerollen 3 und 4 befindliche
Einrichtung 6 sich in Gebrauchs- oder Messstellung befindet.
In der einzigen Figur befindet sich also das Werkstück 2 gerade
in einer Bewegung von rechts nach links gemäß dem Pfeil pf2. Wird die Vorschubrichtung
demgegenüber
umgekehrt, wechseln auch die beiden Einrichtungen 6 demgemäß ihre Lage
und die in der Zeichnung abgehobene oder verstellte Einrichtung 6 gelangt
in Gebrauchsstellung, während
die andere Einrichtung 6 in ihre Ruhestellung gebracht
wird.
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Mit
beiden Einrichtungen 6 sind dabei während des jeweiligen Vorschubs
des Werkstücks 2 in der
einen oder in der anderen Richtung jeweils mehrere oder zahlreiche
Messungen des Biegeradius nacheinander durchführbar und vergleichbar und
die Einrichtungen 6 sind in bekannter, in der Zeichnung nicht
näher dargestellter
Weise mit einer Steuerung oder Regelung verbunden, durch die bei
Abweichungen von dem Soll-Biegeradius die Lage der Druckrolle 5 im
Sinne einer Korrektur des Biegeradius verstellbar ist. Somit kann
bei jedem Durchlauf des Werkstücks 2 durch
den Biegebereich zwischen den Anlagerollen 3 und 4 und
der Druckrolle 5 eine bestmögliche Anpassung an einen jeweils
bei einem derartigen Durchlauf ange strebten Biegeradius erzielt werden,
so dass schließlich
nach dem gesamten Zyklus von mehreren Vorschubbewegungen hin- und her
ein recht genau gebogenes Werkstück 2 vorliegt. Die
beiden Einrichtungen 6 zum Ermitteln des Biegeradius sind
also unmittelbar oder mittelbar über
eine Steuerung mit der Vorrichtung zum Zustellen der Druckrolle 5 verbunden.
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In
der einzigen Figur erkennt man für
die Einrichtungen 6 zur Ermittlung des Biegeradius jeweils schematisiert
Verstellmittel 9, mittels welchen die Einrichtungen 6 im
Ausführungsbeispiel
geradlinig etwa in Richtung der Verstellbewegung der Messrolle 8 oder
im spitzen Winkel dazu in Ruhestellung oder in Gebrauchslage gebracht
werden können.
Die Verstellmittel 9 können
dabei Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder Gewindespindeln sein.
Außerdem
ist es denkbar, die Einrichtungen 6 mittels eines Hebels schwenkbar
zu verstellen.
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Das
jeweilige Verstellmittel 9 zum Zustellen oder Verstellen
der Einrichtungen 6 befindet sich dabei in einer Ebene
unterhalb der Bewegungsebene des Werkstücks 2 und der Einrichtungen 6 und
ist über
einen von unten nach oben zu der Einrichtung 6 gerichteten
Verbindungsvorsprung oder -zapfen mit der Einrichtung 6 verbunden,
wobei die Einrichtung 6 gleichzeitig an den jeweiligen
Verstellmitteln 9 dreh- oder schwenkbar befestigt und selbsttätig mit
beiden Anschlagrollen 7 an das Werkstück 2 andrückbar sind.
Dabei kann dieser Verbindungsvorsprung oder -zapfen gleichzeitig
die Drehlagerung für
die Einrichtung 6 bilden, so dass die Angriffsstelle des
jeweiligen Verstellmittels 9 entsprechend zentral an der
Einrichtung 6 angreift und diese um den entsprechenden Verbindungszapfen
selbsttätig
pendeln oder wippenartig verschwenkt werden kann, um eine gleichmäßige Anlage
der beiden Anschlagrollen 7 zu bewirken. Vor allem im linken
Teil der Figur erkennt man, wie die entsprechende Einrichtung relativ
stark gegenüber
ihrem Verstellmittel 9 verschwenkt sein kann, wenn schon
ein relativ enger Biegeradius vorhanden ist. Während die Verstellmittel 9 ihre
Lage an der Biegemaschine 1 unverändert behalten. Es passen sich also
die Einrichtungen 6 zur Messung oder Ermittlung des Biegeradius
selbsttätig
an dessen Änderung
an.
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Die
Biegemaschine 1 mit zwei beabstandeten Anlagerollen 3 und 4 und
einer zwischen diesen gegen ein durchlaufendes Werkstück 2 zurstellbaren Druckrolle 5 weist
beidseits der Anlagerollen 3 und 4 Einrichtungen 6 zur
Bestimmung oder Messung des Biegeradius des Werkstücks 2 auf,
welches abwechselnd in zwei einander entgegengesetzte Richtungen vorschiebbar
und somit durch den mehrfachen Durchgang durch den Bereich der Anlagerollen 3 und 4 und
der Druckrolle 5 zunehmend mit einem engeren Biegeradius
versehen werden kann, der bei jedem Durchlauf an einen vorgegebenen
Sollwert angepasst werden kann, so dass schließlich nach mehreren Durchgängen in
jeweils entgegengesetzter Vorschubrichtung, die alle zur zunehmenden
Biegung des Werkstücks 2 ausgenutzt
werden können, ein
relativ enger Biegeradius erreicht werden kann, selbst wenn das
Werkstück
ein hohes Gewicht und/oder einen relativ großen Querschnitt hat.