DE2244733C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Krüm- 35 Veränderung des Abstandes /₀, kontrolliert wird, ist men eines Metallteils nach einem vorgegebenen es äußerst schwierig, die Biegeposition, d. h. die Radius, mit einer Meßeinrichtung, die die Abweichung Position des äußersten Endes P" des Metallrohres P der Krümmung vom vorgegebenen Radius fortlaufend oder des Endes P' des Biegeabschnitts, genau zu beermittelt, und mit einer Steuereinrichtung, die die stimmen.

Druckwalze einer Walzenbiegemaschine entsprechend 40 Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung nach dieser Abweichung verstellt. F i g. 3 wird ein Metallrohr P durch Führungswal-

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus der GB-PS zen G, Stützwalzen S, eine ringförmige Heizeinricht 21 681 bekannt. Dabei werden Kennwerte des tung K und eine Kühleinrichtung L hindurchgeführt. Biegeverlaufes beispielsweise auf Magnetband ge- Das Rohr P wird dabei in Pfeilrichiung geschoben, speichert und in einer Datenverarbeitungsanlage in 45 während sein äußerstes Ende durch einen Arm J ver- «lektrische Analogsignale umgewandelt, welche die spannt ist, der an einem festen Punkt M angelenkt ist, Druckkraft der Druckwalze ste"uern. Hierbei ist auch so daß das Metallrohr P gebogen werden kann. Bei eine Ausregelung insofern vorgesehen, als die tat- dieser Vorrichtung ist es wegen der Festigkeit bzw. •ächliche Stellung der Druckwalze über ein Potentio- der Steifheit des Arms J erforderlich, den Spannpunkt meter ebenfalls in ein elektrisches Analogsignal um- 50 des Rohres P anfangs ein bestimmtes Stück von der gewandelt und mit dem Sollwert aus der Daten- Heizeinrichtung A' entfernt anzuordnen. Infolgedessen Verarbeitungsanlage verglichen wird. Diese Führungs- ist es während der Anfangsperiode schwierig, die geregelung ist jedoch durch die aufwendige Daten- wünschte Biegung zu erzielen, wobei das Metallrohr P Verarbeitungsanlage apparativ umfangreich und kost- zu komplexer Deformation neigt, da es über den ipiclig. Überdies führt die Ausregelung des Istwertes 55 Spannabschnitt ständig einer Kraft unterworfen wird; der Walzenstellung auf den Führungs-Sollwert nicht nach dem Biegeschritt muß deshalb noch ein Berichtiiwangsläufig und insbesondere nicht bei Verschleiß- gungsschritt durchgeführt werden, erscheinungen nach langer Betriebsdauer zu einer Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorexakten Ausregelung der Biegung selbst, da die tat- richtung, die einerseits konstruktiv einfach aufgebaut sächliche Biegung des Werkstücks nur mittelbar über 60 sein soll, aber andererseits trotzdem eine genaue eine zugeordnete Walzen-Ist-Stellung erfaßt wird und Kontrolle und Steuerung der Biegung während jeder dadurch weder Maliänderungen durch Verschleiß- Phase der Biegung gestattet. Erfindungsgemäß wird erscheinungen im Bereich der Druck- und Führungs- dies bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten walzen und deren Lagerung noch Änderungen des Gattung dadurch erreicht, daß die Meßeinrichtung Biegeverhaltens des Metalheils beispielsweise durch 65 einen dem vorgegebenen Radius der Krümmung an-Temperaturschwankungen oder durch Werkstoff- gepaßten Arm aufweist, dessen eines Ende an einer änderungen berücksichtigt werden können. Stelle des Metallteils und dessen anderes Ende an

Es sind auch bereits Vorrichtungen zum Biegen von einem festen Punkt angelenkt ist, und in dem ein

Abweichungsdetektor angeordnet ist der Längen- Gemäß F i g. 5 besteht die Anordnung der Druckänderungen des Arms feststellt. wcJze 3 praktisch aus zwei Walzen 3' und 3", die an

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum prä- den gegenüberliegenden Enden eines Armes 9 gezisen Biegen von Metallteilen, um diesen eine vor- lagert sind und das Metallteil von Ober- und Unterbestimmte Biegung zu erteilen. Das Besondere der 5 seite her erfassen. Der Arm 9 ist über eine Steuer-Vorrichtung besteht dabei darin, daß eine Abweichung stange 10 mit einer Deckeinrichtung 12 mit hydrauder Streck·: zwischen einem Punkt auf dem zu bie- lisch betätigbaren Kolben 11 verbunden. In F i g. 4 genden Metallteil und einem außerhalb des Metallteüs ist ein Ort bzw. eine Biegebahn, die im Biegeverlauf von dem genannten Punkt entfernt liegenden festen vom Punkt 6 auf dem Metallteil 1 verfolgt wird, durch Punkt von der Strecke zwischen dem festen Punkt io eine einfach strichpunktierte Linie angedeutet,
und einem Punkt auf einer vorbestimmten Biegebahn, Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wird die beim Biegen des Metallteüs auf vorbestimmte das Metallteil in Pfeilrichtung geschoben und gleich-Weise vom erstgenannten Punkt verfolgt werden soll, zeitig einer Biegekraft unterworfen, die durch entfestgestellt bzw. gemessen und die Biegekraft so ein- sprechende Betätigung der Druckeinrichtung 12 mitgestellt wird, daß die Abweichung auf Null gehalten 15 tels der Druckwalze 3 auf das Metallteil 1 ausgeübt werden kann, d. h. die erste Strecke gleich der zweiten wird. Während sich der Punkt 6 auf dem Metallteil 1 Strecke gehalten wird. längs der einfach strichpunktierten Linie verschiebt,

Die Vorrichtung kann, wenn sie mit einer zusatz- wird der Abstand zwischen diesem Punkt 6 und dem liehen Meßeinrichtung ausgestattet ist, die den Biege- 'esten Punkt 7 durch den Abweichungsdetektor 8 gewinkel des Metallteüs fortlaufend ermittelt, in vorteil- 20 messen; es wird gleichzeitig damit die Meßstrecke mit hafter Weiterbildung der Erfindung so eingerichtet dem Abstand zwischen einem Punkt auf einem vorsein, daß die zusätzliche Meßeinrichtung einen Winkel- bestimmten Ort bzw. Biegepfad und dem festen detektor, der den Drehwinkel des Arms am festen Punkt 7 verglichen, wobei ein Signal erzeugt wird, Punkt feststellt, einen weiteren Winkeldetektor, der dessen Größe der Abweichung zwischen den beiden die Änderung des Winkels zwischen dem Arm und 25 Abständen entspricht.

dem Metallteil feststellt, sowie ein Addierwerk, das Dieses Signal wird als Steuersignal zur Änderung

die von den Winkeldetektoren jeweils festgesiellten der Druckkraft an die Druckeinrichtung 12 für die

Winkel summiert, aufweist. Dadurch läßt sich der Druckwalzenanordnung angelegt, wodurch die auf

Biegevorgang in dem Zeitpunkt beenden, in dem der letztere ausgeübte Biegekraft in der Weise variiert

gewünschte Gesamtbiegungswinkel erreicht ist. 30 wird, daß die Abweichung auf Null reduziert werden

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfin- kann. Genauer gesagt: Wenn die Abweichung negativ

dung an Hand der Zeichnungen beispielsweise be- ist, übt die Druckwalze 3' eine negative Biegekraft

schrieben. Es zeigen auf das Metaliteil 1 aus. Auf diese Weise wird das

F i g. 1 bis 3 schematische Darstellungen bekannter Biegeausmaß des Metallteüs 1 selbst an die Druck ·

Vorrichtungen zum Biegen von Metallteilen, 35 walzenanordnung 3 zurückgekoppelt, so daß der ge-

F i g. 4 eine schematische Darstellung der erfin- nannte Punkt 6, 6' dem vorbestimmten Krümmungs-

dungsgemäßen Vorrichtung zum Krümmen eines pfad nachfolgen und auf diese Weise das Metallteil 1

Metallteüs, auf vorbestimmte Weise gebogen werden kann.

F i g. 5 eine schematische Teilansicht einer Aus- Obgleich vorstehend ein Regelverfahren beschrieben

führungsform der Anordnung der Druckwalze der 40 ist, bei dem die Biegung des Metallteüs 1 durch Ände-

Vorrichtung und rung der Druckkraft an der Druckwalzenanordnung

F i g. 6 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene variiert wird, ist es in diesem Zusammenhang offenschematische Darstellung zur Veranschaulichung des sichtlich, daß die Druckwalze 3 statt durch die Druck-Arbeitsprinzips der Meßeinrichtung für den Biege- kraft oder in Verbindung mit der Druckkraft auch winkel. 4.5 über Änderung des Abstandes /₀ gesteuert werden

Die bekannten Vorrichtungen nach den F i g. 1 könnte, um so das Biegemoment zu variieren,

bis 3 sind eingangs bereits näher erläutert worden. Im folgenden ist an Hand von F i g. 6 das Messen

Bei der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung sind des Biegeausmaßes bzw. -grades, näher erläutert,

ein zu biegendes Metallteil 1, Stützwalzen 2, welche F i g. 6 veranschaulicht ein Metallteil in dem Zustand,

da« Metallteil zur Festlegung an Ober- und Unterseite 50 in welchem es bis zu einem gewissen Grad gebogen

erfassen, eine vor den Stützwalzen 2 angeordnete worden ist, wobei die mit den Teilen von F i g. 4

Druckwalze 3, die eine Biegekraft auf das Metallteil 1 gleichen oder entsprechenden Bauteile mit denselben

ausübt, Führungswalzen 4, ein Arm 5, dessen Enden Bezugsziffern wie in F i g. 4 bezeichnet sind,

einerseits an einem Punkt bzw. einer Stelleo des In F i g. 6 ist der Zustand des Metallteüs 1 zu

Metallteüs 1 und andererseits an einem festen Punkt 7 55 Beginn des Biegevorgangs durch eine doppelt strich-

außerhalb des Metallteüs 1 angelenkt sind, und ein in punktierte Linie dargestellt und eine Hochfrequenz-

den Arm 5 eingefügter Abweichungsdetektor 8 vor- Induktionsheizeinrichtung 13 angedeutet, welche das

gesehen, während ein waagerechter Abstand /„ zwi- Metallteil biegefähig macht. Eine Kühleinrichtung 14

sehen den Slützwalzen 2 und der Druckwalze 3 an- wirkt auf das Metallteil 1, nachdem es gebogen

gedeutet ist. In F i g. 4 ist das Metallteil 1 zu Beginn 60 worden ist.

des Biegevorgangs in ausgezogenen Linien und im Wenn der in F i g. 6 zu Beginn des Biegevorgangs

Verlauf des Biegevorgangs in doppelt strichpunktierten zwischen dem Arm 5 und der Achse des Metallteüs I

Linien dargestellt. Der Punkt 6 auf dem ausgezogen festgelegte Winkel θ₃', der diesem Winkel im Verlauf

eingezeichneten Metallteil 1 ist im Biegeverlauf mit 6' des Biegevorgangs entsprechende Winkel 6>₃" und der

bezeichnet, und die (anfänglich) mit den Stülzwalzen 2 65 um den festen Punkt 7 vom Arm 5, der zwischen dem

in Berührung stehende Position auf dem Metallteil 1 Punkt 6' auf dem Metallteil 1 und dem festen Punkt 7

ist in dem doppelt strichpunktiert eingezeichneten eingeschaltet ist, beschriebene Drehwinkel Θ_χ be-

/iistand mit Γ bezeichnet. zeichnet wird, so kann der Bicgewinkel (9₂, welcher

dem tatsächlichen Biegeausmaß des Metallteile 1 G₁ | (G₃" — G₃) als elektrisches Signal entsprechend während dieser Biegezeitspanne entspricht, durch dem Verlauf des Biegevorgangs liefert, wodurch der

folgende Gleichung dargestellt werden: echte BiegewinkelG₂ des Metallteils 1 erhalten wird.

G =04 (O " — O ') Wenn daher der Biegevorgang durch entsprechende

² ~ ^:1 5 manuelle oder automatische Einrichtungen unter-

Mit anderen Worten: Es braucht zur Erzielung des brochen wird, sobald der Winkel G₂ einen einem vortatsäclilichen Biegewinkels O₂ nur die Summe von (9, bestimmten ßicgcausmaß entsprechenden Wert er- und O₃" — O₃ bekannt zu sein, damit sich das reicht hat, wird ein Mctallteil mit der vorbestimmten, Biegeausmaß durch kontinuierliche Messung bzw. erforderlichen Biegung erhalten. Feststellung dieser Summe während des Biegevorgangs io Versuchsmessungen an mit der vorstehend beschrie- und mithin durch kontinuierliche Feststellung des benen Vorrichtung hergestellten Biegungen haben die Biegewinkels O₂ erzielen läßt. in der folgenden Tabelle aufgeführten, besonders

Der Winkel©] läßt sich z.B. durch einen nicht vorteilhaften Ergebnisse belegt: dargestellten, am festen Punkt 7 am Arm 5 montierten
Winkeldetektor feststellen, während sich die Winkel- 15
änderung G₃" — O₃ durch einen nicht dargestellten,
um den Punkt 6 herum angeordneten Winkeldetektor
bestimmen läßt. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß der Detektor für die Änderung des
Winkels G₃" — G₃ am Anfang des Biegevorgangs auf 20
Null eingestellt ist. Dabei werden die Ausgangssignale
der betreffenden Detektoren einem Addierwerk eingespeist, welches kontinuierlich den Wert von

Vor-	Tatsächlicher Bicgcwinkcl	2	3	4	5
gcschric-	(Versuchszahl)	89,9°	90,0°	90,0°	90,0°
	I 1	60,0°	59,9°	60,0°	60,0°
90,0"	90,0°	44,9°	45,0°	45,0°	45,0"
60,0°	60,0°
45,0"	45,0°

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Metallteilen bekannt, die einen wesentlich einfacheren Patentansprüche · Aufbau aufweisen. So wird bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1 ein Metallteil, beispielsweise ein Metallrohr P,

1. Vorrichtung zum Krümmen eines Metallteils mit Hilfe eines Formstücks D und einer Klemme C nach einem vorgegebenen Radius, mit einer Meß- 5 in Position gehalten, die schwenkbar an Formstück D einrichtung, die die Abweichung der Krümmung befestigt ist, so daß das Rohr P am Formstuck vervom vorgegebenen Radius fortlaufend ermittelt, spannbar ist. An das Formstücke wird dann ein und mit einer Steuereinrichtung, die die Druck- Drehmoment in Richtung des Pfeils angelegt, wähwalze einer Walzenbiegemaschine entsprechend rend das Metallrohr P mittels eines Schubstücks £ dieser Abweichung verstellt, dadurch ge- 10 gegen das Formstück D gedrängt wird, um das Metallkennze ichnet, daß die Meßeinrichtung rohr/» an das Formstück 0 heranzudrücken, bis einen dem vorgegebenen Radius der Krümmung letzteres über den erforderlichen Biegewinkel Θ verangepaßten Arm (5) aufweist, dessen eines Ende dreht worden ist. Derartige Rohrbiegevorrichtungen an einer Stelle (6) des Metallteile (1) und dessen werden zwar verbreitet angewandt, doch müssen im anderes Encte an einem festen Punkt (7) angelenkt 15 Fall von variierendem Biegeradius und Durchmesser ist und in dem ein Abweichungsdetektor (8) an- des Metallrohres diesen Parametern entsprechende geordnet ist, der Längenänderungen des Arms Formstücke D angewandt werden, so daß dann, wenn feststellt. mehr als nur eine kleine Anzahl von Metallrohren

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer zu- gebogen werden soll, eine ziemlich große Zahl versätzlichen Meßeinrichtung, die den Biegewinkel des _ao schiedener Formstücke D und Klemmen C erforder-Metallteils fortlaufend ermittelt, dadurch gekenn- lieh ist. Diese Vorrichtung ist daher insofern unvorteilzeichnet, daß die zusätzliche Meßeinrichtung einen haft, als sie erhöhte Kosten und erhöhten Zeitaufwand Winkeldetektor, der den Drehwinkel (Q₁) des für die Vorbereitung und Fertigung mit sich bringt. Armes (5) am festen Punkt (7) feststellt, einen Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung nach weiteren Winkeldetektor, der die Änderung des 25 Fig. 2 wird ein Metallrohr P zwischen Führungs-Winkels (O₃" — 6Y) zwischen dem Arm und dem walzen G und Stützwalzen S hindurchgeführt, die Metallteil (1) feststellt, sowie ein Addierwerk, das einen Durchlaufspalt festlegen. Das Metallrohr P die von den Winkeldetektoren jeweils festgestellten wird dabei in Pfeilrichtung geschoben, während es Winkel summiert, aufweist. von einer Druckvorrichtung H über eine Druck-

30 walze F an einem Druckpunkt, der sich in einem Abstand /₀ vor den Stützwalzen 5 befindet, mit einer

Druckkraft beaufschlagt und dadurch gebogen wird.

Da hierbei das Biegeausmaß des Metallrohres P nur durch Verschieben der Druckwalze F, z. B. durch