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Biegen von langgestreckten Metallwerkstücken Die Erfindung betrifft
ein Biegeverfahren sowie eine zu seiner Durchführung geeignete Biegemaschine und
soll zum Biegen von langgestreckten Metallwerkstücken angewendet werden.
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Bisher wurde das Biegen derartiger Metallwerkstücke ohne weitere Vorbehandlung
derselben in der Regel in einer Biegepresse vorgenommen, wobei eine sehr genaue
Einstellung des zu biegenden Werkstückes erforderlich ist, die nur von in der Handhabung
derartiger Pressen geübten Bedienungsleuten ausgeführt werden kann.
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Bisweilen wurden dabei Maschinen angewendet, die mit einem oder mehreren
Druckstempeln das zu biegende Werkstück gegen ein oder mehrere Widerlager drücken
und es dadurch in die gewünschte Form biegen. Die dabei notwendige Einhaltung bestimmter
Druckwerte sowie die erforderliche genaue Einstellung der Druckstempel bedingen
aber eine sehr große Sorgfalt des das Biegen ausführenden Bedienungsmannes, wodurch
sich eine verhältnismäßig geringe Leistung der Biegemaschine ergibt.
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Die Erfindung bezweckt, hier helfend einzugreifen, und schlägt ein
neues Biegeverfahren und eine zu seiner Ausführung geeignete Biegemaschine vor.
Durch die Erfindung soll ein genaues, sicheres und schnelles Biegen erreicht werden,
und die hierzu erforderlichen Handgriffe sollen infolge ihrer Einfachheit auch von
weniger geübten Bedienungsleuten vollzogen werden können.
Um das
angestrebte Ziel zu erreichen, macht die Erfindung Gebrauch von den unter bestimmten
Bedingungen vor sich gehenden Zustandsänderungen des Materials der zu biegenden
Werkstücke und von der geometrischen Eigentümlichkeit der Krümmungshalbmesser .einer
Evolvente; das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, daß das mit Einspannvorrichtungen
erfaßte Werkstück durch eine regelbare und gleichbleibende Hilfskraft zunächst eine
möglichst hohe, jedoch unter der Fließgrenze liegende Zugspannung erhält. Dann wird
das Werkstück durch Verstellen mindestens einer der Einspannvorrichtungen längs
eines annähernd nach der Evolvente der Profilkurve einer Biegeform verlaufenden
und auf einer entsprechend gekrümmten, schwenkbaren Führungsbahn angeordneten Führungsschlitzes
unter Aufrechterhalten der im gestreckten Werkstück herrschenden Zugspannung um
die Biegeform gebogen.
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Bei der zur Ausführung dieses neuen Verfahrens dienenden Biegemaschine
steht mindestens eine der Einspannvorrichtungen unter dem Einfluß einer zweckmäßig
hydraulischen Spannvorrichtung und ist auf der auf einem tischartigen Gestell schwenkbar
gelagerten Führungsbahn durch Antriebsmittel (Handrad od. dgl.) verschiebbar. Es
sind auch Mittel vorgesehen, die nach Beendigung des Biegevorganges ein rasches
Entspannen und Freigeben des gebogenen Werkstückes gestatten. Weitere bauliche Einzelheiten
zur zweckmäßigen Ausbildung der neuen Biegemaschine sind aus der nachstehenden Erläuterung
der Zeichnung zu entnehmen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt.
Fig. i stellt eine Draufsicht auf eine Biegemaschine gemäß der Erfindung dar, und
Fig. 2 zeigt die Biegemaschine in Vorderansicht. Die neue Biegemaschine besteht
aus einem mit Gestellfüßen 27 versehenen tischartigen Gestell i (Fig. 2), auf dem
mittels mehrerer Haltekonsolen 3 eine Biegeform 2 befestigt ist, um die ein MetallwerkstÜck
,4 (Stab od. dgl.) gebogen werden kann.
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Zu :diesem Zweck ist an beiden Enden des tischartigen Gestells i je
eine Einspannvorrichtung 5 vorgesehen, in die die Enden des zu biegenden Werkstückes
4 eingespannt werden. Die Einspannvorrichtungen 5 werden mittels Schlitten 6 in
den Schlitzen 7 der gekrümmten Führungsbahnen bzw. 9 geführt, deren innere Enden
auf je einer im Innern der Supporte io bzw. ii angeordneten senkrechten Achse gelagert
sind. Die gekrümmte Führungsbahn 9 (in Fig. i und 2 rechts) ist dabei in einem an
dem tischartigen Gestell i befestigten Tragstück 12 einstellbar angeordnet.
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An dem äußeren Ende 13 der gekrümmten Führungsbahn 8 ist an einem
Bolzen 14 eine linksgängige Schraube 15 angelenkt, die in das eine Ende einer Spannmuffe
16 eingreift, deren anderes Ende eine rechtsgängige Schraube 17 mit einem Anschlagkopf
18 enthält. An letztem liegt die Kolbenstange i9 einer Flüssigkeitsdruckvorrichtung
2o an, deren Druckkraft mittels eines Druckanzeigers 22 überwacht werden kann. Eine
auf dem tischartigen Gestell i angeordnete, einstellbare Anschlagvorrichtung 23
begrenzt die Bewegung der gekrümmten Führungsbahn 8 im Sinne des Pfeils 21 (Fig.
i). Hierdurch ergibt sich eine einstellbare Begrenzung der Zugbeanspruchung eines
in den Einspannvorrichtungen 5 eingespannten Werkstückes 4 beim Einschalten der
Flüssigkeitsdruckvorrichtung 2o.
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Die beiderseitigen Schlitten 6 der Einspannvorrichtungen 5 besitzen
je ein Betätigungshandrad 24, deren Achsen je eine fest angeordnete Rolle tragen,
die beim Drehen der Handräder 24 an den Rändern 3-o der Schlitze 7 der gekrümmten
Führungsbahnen 8 bzw. 9, unter dem Zug des unter Spannung gesetzten Werkstückes
4 stehend, abrollen. Werden die Handräder 24 entsprechend betätigt, so werden also
die beiderseitigen, die Einspannvorrichtungen 5 tragenden Schlitten 6 in den Schlitzen
7 der gekrümmten Führungsbahnen 8 bzw. 9 im Sinne einer Biegung des Werkstückes
4 bewegt. Die Schlitze 7 sind erfindungsgemäß als die Evolventen der Biegeform 2
ausgebildet. Gemäß der geometrischen Eigenschaft dieser Evolventen bleibt die Länge
des auf die Biegeform 2 aufgewickelten, gespannten Werkstückes 4 und infolgedessen
auch die in diesem bestehende Zugspannung während des Biegevorganges konstant.
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Wie bereits erwähnt, sind die inneren Enden der gekrümmten Führungsbahnen
8 bzw. 9 auf im Innern der Supporte io bzw. ii angeordneten Achsen gelagert. Diese
Achsen werden erfindungsgemäß von Exzentern getragen, die mit Betätigungshandgriffen
26 fest verbunden sind. Beim Verschwenken der Handgriffe 26 erfahren demnach die
Achsen der gekrümmten Führungsbahnen 8 bzw. 9 eine Parallelverstellung, durch die
das gebogene Werkstück 4 entspannt wird, so daß es sich aus den Einspannvorrichtungen
5 herauslösen läßt. Die neue Biegemaschine ist noch mit einer Flüssigkeitsfördereinrichtung
(etwa einer Pumpe beliebiger Art) versehen, welche die Flüssigkeitsdruckvorrichtung
2ö mit dem Druckmittel versorgt. Diese in der Zeichnung nicht näher dargestellte
Einrichtung kann zweckmäßig in einem der Füße 27 des tischartigen Gestells i untergebracht
sein. Ein Handhebel 28 gestattet es, den Kolben der Flüssigkeitsdruckvorrichtung
2o nach der einen oder nach der anderen Seite zu steuern.
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Die Biegemaschine wird folgendermaßen benutzt: Das zu biegende Werkstück
4 wird in die beiden Einspannvorrichtungen 5 eingespannt und zur Anlage an die Biegeform
2 gebracht. Die Spannmuffe 16 wird dann so verdreht, daß sich ihr Kopf 18 an das
aus der Flüssigkeitsdruckvorrichtung 2o herausragende Ende der Kolbenstange 19 anlegt.
Durch Betätigen des Handhebels 28 wird nunmehr Druckflüssigkeit auf die rechte (im
Sinne der Fig. r gesprochen) Seite des Kolbens der Flüssigkeitsdruckvorrichtung
2o geleitet, bis das zu biegende Werkstück 4 zunächst eine dicht unter der Fließgrenze
seines Materials liegende Zugspannung erhält. Das derart vorbehandelte Werkstück
wird danach gebogen und behält dann, wenn durch Betätigen der
Handgriffe
26 die auf das Werkstück 4 wirkende Zugspannung aufgehoben wird, diese neue Form
bei, geht also nicht mehr in seine ursprüngliche Form zurück.
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Mit Hilfe der beschriebenen Biegemaschine kann ein entsprechend vorgespanntes
Werkstück bequem in irgendeine Form gebogen werden. Es genügt hierzu die Auswechselung
der Biegeform 2 und der gekrümmten Führungsbahnen 8 bzw. 9, deren Schlitze 7 als
die Evolventen der neuen Biegeform 2 ausgebildet sein müssen.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, welches zwei Führungsbahnen 8 bzw. 9 für die Einspannvorrichtungen 5
der Enden des zu biegenden Werkstückes 4 besitzt. Die Biegemaschine könnte auch
nur mit einer Führungsbahn versehen sein. Dabei wäre nur eine Einspannvorrichtung
auf dieser Führungsbahn beweglich angeordnet, während die zweite Einspannvorrichtung
dann ortsfest, z. B. in der Nachbarschaft der Biegeform 2 oder auf dieser selbst,
angebracht wäre.
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Die neue Biegemaschine kann mit üblichen, vorteilhaften, baulichen
Einzelheiten versehen sein. Insbesondere können die Schlitten 6 auf der Oberfläche
des tischartigen Gestells i auch auf Rollen 29 laufen.