DE202006015856U1

DE202006015856U1 - Maschine zum Biegen von Hohlprofilen und Rohren

Info

Publication number: DE202006015856U1
Application number: DE200620015856
Authority: DE
Original assignee: BOEHL HANS ERICH
Current assignee: BOEHL HANS ERICH
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2016-10-18

Abstract

Maschine (1) zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren, mit einem um die Mittelachse des Rohres oder Hohlprofils motorisch schwenkbaren Biegekopf 3, der Biegewangen 6 mit einer Biegerolle 5 besitzt, die um die Mittelachse des Biegekopfes 3 motorisch schwenkbar sind und dessen Mittelachse orthogonal zur Rohrmittelachse angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren. Gebogene Rohre oder Hohlprofile werden in verschiedenen Gebieten benötigt, wie z.B.: Treppenbau, Geländerbau, Kabinenbau, Karosseriebau, Luft- und Raumfahrt, Möbelindustrie. Besonders in Bezug auf den Leichtbau ist ein immer größerer Bedarf an gebogenen Hohlprofilen vorhanden.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass es verschiedene Biegemaschinen-Ausführungen gibt, die mit Etagen-Biegeschablonen arbeiten.
Aus der DE 3627502 A1 ist z.B. eine Biegemaschine bekannt, die bei einem Biegeschablonenwechsel das Rohr horizontal mit dem Vorschubschlitten zustellt und die Biegeschablone über einen vertikalen Schlitten, auf dem der Biegekopf montiert ist.
Aus der EP 1 226 887 B1 ist eine Biegemaschinenvariante bekannt, bei der der Biegekopf schwenkbar auf einem horizontal verfahrbaren Schlitten montiert ist.
Bei anderen Ausführungen ist der Biegekopf auf einem Kreuzschlitten angeordnet.
Für diese Biegemaschinen ist ein hoher baulicher Aufwand erforderlich, um die Etagenbiegeschablonen zu positionieren. Außerdem besteht die Schwierigkeit diese recht aufwendige Antriebstechnik in dem kleinen vorhanden Bauraum unterzubringen. Zusätzlich hat man das Problem große Massen zu beschleunigen, wozu stark dimensionierte Motoren nötig sind. Außerdem entstehen durch die aufwendigen Verfahrbewegungen zusätzliche Nebenzeiten. Die Etagenbiegeschablonen haben nur eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Biegewerkzeuge. Werden mehr benötigt, entstehen noch zusätzliche Nebenzeiten durch Werkzeugumbau.
Ein weiteres Problem ist das Biegen in verschiedenen Richtungen. Bei Rundrohr ist dies sehr einfach durch drehen des Rohres möglich. Bei nicht rotationssymmetrischen Hohlprofilen ist dies bisher nur durch ein sehr aufwendiges Verfahren des Biegekopfes auf die linke oder rechte Seite des Hohlprofils möglich. Wenn zusätzlich gefordert ist, das Hohlprofil (z.B. Ovalrohr) mal über die hohe Seite und mal über die flache Seite zu biegen, so ist dies bisher nur durch umrüsten der Biegemaschine möglich.
Ein weiteres Problem ist die Vermessung von Freiformbiegeteilen. Bisher wird ein Musterteil gebogen und anschließend mit einer separaten Messvorrichtung oder einem Messarm vermessen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die geschilderten Nachteile zu überwinden und insbesondere eine kompakte und kostengünstige Biegemaschine zu bauen, die sowohl sehr enge Biegeradien als auch sehr große Biegeradien ohne Umbau der Maschine biegen kann. Außerdem soll die Maschine nicht rotationssymmetrische Hohlprofile in jeder beliebigen Biegerichtung in einem Fertigungsgang biegen können. Zusätzlich soll die Maschine in der Lage sein, bei Freiformbiegeteilen die Ist-Kontur während des Biegevorgangs zu messen und Bei Abweichungen nachzuregeln.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Biegemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 erfindungsgemäß vorgeschlagen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Schutzansprüchen 2 bis 7 angegeben. Die Biegemaschine hat eine feststehende Biegematrize. Die Durchdringung der Biegematrize entspricht der Außenkontur des zu biegenden Hohlprofils. An der Biegematrize ist ein Biegekopf drehbar gelagert. Der Biegekopf kann motorisch 360° um die Rohrmittelachse geschwenkt werden. Auf dem Biegekopf ist eine um 180° motorisch schwenkbare Biegewange gelagert, auf der sich die eigentliche Biegerolle befindet. Die Biegeachse der Biegewange steht orthogonal auf der Rohrmittelachse und orthogonal auf der Mittelachse des Biegekopfes. Das Rohr wird mit Vorschubrollen durch die Biegematrize geschoben. Am Umfang der Biegematrize ist der minimal mögliche Biegeradius umlaufend angearbeitet. Zum biegen sehr enger Radien befindet sich ein Innendorn in der Biegematrize, der über eine Dornstange befestigt ist. An dem Biegekopf sind ein oder mehrere Laserlinien-Scanner befestigt, die während des Biegevorgangs die Rohr-Ist-Kontur messen. Bei Abweichungen von der Sollkontur wird die Biegemaschine entsprechend nachgeregelt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 4 erläutert.
Es zeigen
1 Schnittdarstellung Biegen sehr enger Radien
2 Biegematrize für Elliptisches Rohr
3 Biegen eines Wendelhandlaufs
4 Biegen eines Elliptischen Rohres über die flache und die hohe Seite, sowie mit Engen und großen Radien
5 Laserlinien-Scanner zur Messung der Rohr-Ist-Kontur
Gemäß 1 besteht die Rohrbiegemaschine 1 aus einer feststehenden Biegematrize 2, um die ein Biegekopf 3 schwenken kann. Der Biegekopf 3 ist mit den Lagern 7 drehbar gelagert. Der Biegekopf 3 kann mit dem Motor 9 um 360° um die Biegematrize geschwenkt weben. Die Mittelachse des Biegekopfs 3 steht orthogonal auf der Mittelachse des Rohres 4. Die Biegewangen 6 sind mit der Biegerolle 5 am Biegekopf 3 drehbar gelagert und können mit dem Motor 8 um 180° um die Mittelachse des Biegekopfes geschwenkt werden. Der Vorschub des Rohres 4 erfolgt durch die Vorschubrollenpaare 11, die mit den Motoren 10 angetrieben werden. Um beim biegen enger Radien das Einfallen des Rohres oder Hohlprofils 4 zu verhindern ist in der Biegematrize 2 ein Dorn 12 angeordnet, der über die Dornstange 13 befestigt ist. Die Geschwindigkeit der Vorschubrollenpaare 11 kann entsprechend der Schwenkbewegung der Biegewange 6 geregelt werden.
Gemäß 2 wird die feststehende Biegematrize 2 entsprechend dem zu biegenden Hohlprofil 4 gefertigt. Hier ist ein Ausführungsbeispiel für ein elliptisches Rohr 4 dargestellt.
Die Biegematrize 2 hat eine Durchdringung entsprechend der Außenkontur des zu biegenden Hohlprofils. Die Biegematrize wird mit dem minimal möglichen Biegeradius umlaufen am Umfange der Biegekante ausgeführt.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel für die Produktion von Wendelhandläufen 4 für den Treppenbau dargestellt. Hierzu wird der Biegekopf 3, mit Hilfe des Motors 9, in den entsprechenden Winkel geschwenkt, um die benötigte Treppensteigung zu erzeugen. Die Biegewangen 6 werden mit der Biegrolle 5, mit Hilfe des Motors 8, in den benötigten Winkel angestellt, um den erforderlichen Radius zu erzeugen. Durch vorschieben des elliptischen Rohres 4 durch die, mit den Motoren 10 angetriebenen, Vorschubrollenpaare 11 gelangt das Rohr 4 durch die feststehende Biegematrize 2 auf die angestellte Biegerolle 5 und wird hier entsprechend gebogen.
In 4 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem elliptischen Rohr 4 dargestellt, dass sowohl über die flach Seite als auch über die hohe Seite gebogen ist. Hierzu wird nur der Biegekopf 3 mit den Biegewangen 6 und der Biegerolle 5 um 90° um die Rohrmittelachse geschwenkt.
In 5 ist ein Ausführungsbeispiel für die Rohrvermessung für die Vermessung eines elliptischen Rohres 4 mit einem Laserlinien-Scanner dargestellt. Der Laserlinien-Scanner 14 ist an dem Biegekopf 3 befestigt. Der Laserlinien-Scanner 14 misst mit einer bestimmten Messfrequenz die Profilkontur und die Lage der Profilkontur. Da das Hohlprofil 4 während des Biegeprozesses kontinuierlich durch den Messbereich transportiert wird, entsteht ein 3D-Datenmodell der gebogenen Ist-Kontur. Die Ist-Kontur wird in der Steuerung mit der Soll-Kontur des Hohlprofils 4 verglichen und bei Abweichungen wird die entsprechenden Achsen in Echtzeit nachgeregelt.
Mit dieser Erfindung wir erreicht, dass auch kompliziert geformte nicht rotationssymmetrische Hohlprofile in einem Fertigungsgang ohne umrüsten der Maschine gefertigt werden können. Werden keine sehr engen Radien benötigt, so ist auch kein Innendorn erforderlich. Durch den Rollenvorschub wird die Maschine sehr kompakt. Ohne Innendorn kann sie auch in Verbindung mit einer Sägevorrichtung und einer Walzprofilieranlage Endlosrohre verarbeiten. Durch den geringen Aufwand an Antriebstechnik stellt die Erfindung eine kostengünstige Lösung zum biegen von Freiformkonturen aus nicht rotationssymmetrischen Hohlprofilen da. Durch die Echtzeitmessung während des Biegevorgangs können auch komplizierte Freiformkonturen mit Losgröße 1 wirtschaftlich gefertigt werden.

1: Biegemaschine
2: Biegematrize
3: Biegekopf
4: Hohlprofil bzw. Rohr
5: Biegerolle
6: Biegewangen
7: Lagerung des Biegekopfes
8: Antriebsmotor der Biegewangen
9: Antriebsmotor Biegkopf
10: Antriebsmotoren Vorschubrollenpaare
11: Vorschubrollen
12: Dorn
13: Dornstange
14: Laserlinien-Scanner

Claims

Maschine (1) zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren, mit einem um die Mittelachse des Rohres oder Hohlprofils motorisch schwenkbaren Biegekopf 3, der Biegewangen 6 mit einer Biegerolle 5 besitzt, die um die Mittelachse des Biegekopfes 3 motorisch schwenkbar sind und dessen Mittelachse orthogonal zur Rohrmittelachse angeordnet ist.
Maschine (1) zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine feststehende Biegematrize 2 mit einer an das zu biegende Profil angepassten Durchdringung und an der Biegeseite umlaufend angearbeiteten minimalen Biegeradius ausgeführt ist.
Maschine (1) zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohr 4 oder Hohlprofil durch Vorschubrollenpaare 11 beim Biegeprozess durch die feststehende Biegematrize 2 geschoben wird.
Maschine (1) zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein entsprechend der Innenkontur des zu biegenden Rohr oder Hohlprofil geformter Dom 12, der über eine Dornstange 11 befestigt ist, in der Biegematrize 2 angeordnet ist.
Maschine (1) zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubbewegung der Vorschubrollenpaare 11 in einem bestimmten Verhältnis zur Schwenkbewegung der Biegewangen 6 mit der Biegerolle 5 geregelt wird.
Maschine (1) zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Kontur des gebogenen Hohlprofils 4 in Echtzeit mit einem entsprechenden Messsystem gemessen und die Zustellung der Biegerolle 5 und die Anstellung des Biegekopfes 3 und der Vorschub der Vorschubrollenpaare 11 entsprechend der geforderten Soll-Geometrie ausgeregelt wird.
Maschine (1) zum biegen von Hohlprofilen oder Rohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Kontur des gebogenen Hohlprofils 4 mit Hilfe eines Laserlinien-Scanners 14 im Durchlauf gemessen wird.