EP1413369A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Biegen von stabförmigen Teilen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Biegen von stabförmigen Teilen Download PDF

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EP1413369A1
EP1413369A1 EP03024256A EP03024256A EP1413369A1 EP 1413369 A1 EP1413369 A1 EP 1413369A1 EP 03024256 A EP03024256 A EP 03024256A EP 03024256 A EP03024256 A EP 03024256A EP 1413369 A1 EP1413369 A1 EP 1413369A1
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EP
European Patent Office
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axis
deformation tool
guide
bending
tool
Prior art date
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EP03024256A
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English (en)
French (fr)
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EP1413369B1 (de
Inventor
Jörg Neu
Yoji Tachikawa
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Jorg Neu GmbH
Original Assignee
Jorg Neu GmbH
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Publication date
Priority claimed from DE2002149316 external-priority patent/DE10249316A1/de
Priority claimed from DE2002149315 external-priority patent/DE10249315A1/de
Application filed by Jorg Neu GmbH filed Critical Jorg Neu GmbH
Publication of EP1413369A1 publication Critical patent/EP1413369A1/de
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Publication of EP1413369B1 publication Critical patent/EP1413369B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die

Definitions

  • the invention relates to a device for bending rod-shaped parts and to a corresponding method.
  • a method for bending a rod-shaped part is already known, the part being completely guided by a fixed deflection piece of a shaping tool lying at an angle of inclination with respect to the axis of the workpiece to be fed, the deflection piece engaging around the part with local sliding contact and continuously passing the part through the deflection piece is passed through.
  • the rod-shaped part in front of the deformation tool is forcibly guided in a straight line through a guide part, the central axis of the guide part being offset from the center of the deflection piece and the bending conditions by a relatively variable distance between the deflection piece and the guide part in the direction of the central axis and / or in a direction perpendicular thereto can be controlled (DE 40 15 117 C2).
  • the invention is based on the object of accommodating and arranging the shaping tool in a carrying device in such a way that a rod-shaped part or tubes of any cross section can be bent into any shape about one or more axes without the tube against parts of the tube during the bending process Bending device strikes.
  • the distance between the shaping tool and the guide part is independent of the further adjustment of the shaping tool and the adjusting device of the shaping tool can be made very small with regard to the radial dimensions.
  • the rod-shaped part to be deformed does not strike the bending device.
  • the guide part has on its outer circumference gear parts that are equipped with a drive device Drive connection in the direction of the z-axis.
  • the arrangement according to the invention ensures that the deformation tool is free in the radial environment.
  • the deformation tool can be fastened to the rotary head with rod-shaped holders which are not substantially wider in the radial direction than the deformation tool itself. This also ensures that the rod-shaped Tel does not strike the bending device.
  • the bending die or the deformation tool Since the bending die or the deformation tool is arranged on the carrying device, it can be adjusted in two directions, namely in the direction of the x-axis and in the direction of the y-axis, in the same way or in succession.
  • the bending die can be directly connected to another adjusting device via a device that is perpendicular to these axes Tilt or turn the z-axis.
  • the deformation tool or the bending die can also be pivoted about the z-axis via the rotary head.
  • the two adjustable supporting parts each have one or more guide elements, the movement paths of which intersect at an angle between 0 ° and 90 °.
  • the guide elements of at least one support part are arranged between the two support parts.
  • the guide elements consist of one or more guide carriages in which at least one guide carrier is accommodated.
  • guide slides By using guide slides, it is also possible to provide dovetail guides. This enables simple adjustment of the individual supporting parts in the direction of the x and y axes.
  • each support part is displaceable via a drive motor mounted on the respective support part. This ensures that the drives are independent of each other.
  • the rotary head has a toothed ring which is arranged coaxially to the z-axis and is in drive connection with a gear part which can be driven via the servomotor.
  • the rotary head has two brackets arranged at a distance from one another with a swivel axis and the deformation tool is rotatably mounted on the swivel axis, wherein an actuator for the pivot axis is provided on a bracket. It is thereby achieved that the reference system for setting the angle of rotation about the pivot axis is independent of the rotation of the rotary head about the z-axis and independent of the displacement of the rotary head in one of the directions of the x-axis and the y-axis.
  • the possibility of arranging the bending point relatively far away from the bending machine in the direction of the z-axis is created by means of slim or elongated mounts on the rotary head. This means that very tight radii can be bent without the rod-shaped part striking the bending machine.
  • the deformation tool consists of a housing part, in the interior of which a bending die is arranged.
  • the deformation tool or the bending die can easily be replaced by a new one after wear or due to a change in cross-section of the subsequent workpiece, without having to make major changes to the overall device.
  • the interior of the housing part can be closed by a cover.
  • the cover fixes the deformation tool in the axial direction.
  • the mechanism for displacing the deformation tool in the direction of the x-axis in a first plane, the mechanism for displacing the deformation tool in the direction of the y-axis in a second plane and the mechanism for rotating the deformation tool by an angle b around the z-axis in a third plane and the mechanism for rotating the deformation tool by one Angle a is arranged about an axis arranged at right angles to the z axis in a fourth plane, the four planes or the four adjusting gears being arranged directly one behind the other.
  • the order of the individual levels or the adjustment gear is arbitrary according to the invention.
  • the above-mentioned adjustment gears are stationary with respect to the z-axis or with respect to the feed direction.
  • the guide part In the feed direction, the guide part is arranged on a fifth level in front of these levels or adjusting gears.
  • the guide part or the fifth level can be moved in the direction of the z-axis.
  • the guide part is provided in front of the deformation tool, the distance A of which from the deformation tool can be changed. As a result, the bending radius can be easily increased or decreased if the guide part is moved accordingly.
  • the guide part can be driven via an adjusting part or an adjusting motor.
  • the guide part has an interchangeable adapter.
  • the adapter is interchangeable and to adapt to the material properties and the inner diameter of the rod-shaped part.
  • the adapter is funnel-shaped in the mouth area in front of the deformation tool.
  • the device according to the invention enables a new method for bending rod-shaped parts.
  • the guide part is displaced in the direction of the z-axis relative to the deformation tool during or outside the feed.
  • This method can be used to bend any tube shape, the shape of the tube also being influenced by how far the tube is rotated about its longitudinal axis Z-O between the bending processes or how it is moved forward in the direction of the z-axis without bending.
  • 1 denotes a carrying device for a device 1.1 for bending rod-shaped parts 1.2. Any cross-sections that consist of a hollow material, for example pipes, or also of solid material can be bent on the device 1.1 for bending rod-shaped parts 1.2.
  • a feed device 6 is arranged on the device for bending rod-shaped parts 1.2.
  • the feed device 6 has a drive axis 6.3 and a deflection axis 6.5 mounted parallel to the drive axis 6.3.
  • Two parallel drive belts 6.1, 6.2, to which a system part 12 is attached, are driven via the two axes 6.3, 6.5.
  • the system part 12 is moved in translation depending on the direction of rotation of the drive axis 6.3.
  • two drive rollers 6.3a, 6.3b are provided on the end faces of the drive axis 6.3 and two deflection rollers 6.5a, 6.5b are provided on the end faces of the deflection axis 6.5.
  • the drive belt 6.1 located on the right in the drawing is driven by a drive motor 6.6 Traction mechanism gear 7 driven, so that the two belts 6.1 and 6.2 can be moved either clockwise or counterclockwise.
  • the plant part 12 is provided, which can be moved further over the two belts 6.1 and 6.2 and thus can move the rod-shaped part 1.2, in the exemplary embodiment a tube, in the direction of the Z-0 axis according to FIG.
  • the feed device 6 also includes a bending mandrel 2, which is fastened to a bearing part 11 at the rear end of the device 1.1 and extends through an opening 12.1 of the bearing part 12 into the front region of the carrying device 1.
  • one or more differently designed drive devices can be provided as the feed device, for example one or more hydraulic cylinders (not shown in the drawing) or a spindle system or a chain drive device which allows the rod-shaped part 1.2 or of the pipe or the solid material.
  • a hydraulic cylinder or a spindle system it is possible to position the rod-shaped part 1.2 precisely, while at the same time applying greater force.
  • the tube designated 1.2 in the drawing is pushed and moved, which can be bent in any direction using a deformation tool 3 (Fig. 3) described in more detail below.
  • the deformation tool 3 is shown schematically in detail in FIGS. 2 to 5.
  • the deformation tool 3 (FIG. 5) consists of a housing part 3.1 with a cylindrical inner surface 3.3, in which a Bending die 3.2 is added.
  • a cylindrical opening or bore 3.6 In one end face 3.4 of the housing part 3.1 there is a cylindrical opening or bore 3.6 and in the other end face there is also a cylindrical opening or bore 3.7 into which a cover 3.5 is inserted, for example secured by means of screws 3.8.
  • the cover 3.5 is removed.
  • the guide die or bending die 3.2 has a deflection line in the central region of its cylindrical opening 3.10, which is formed from an infinite number of deflection points 3.9. Starting from this deflection point 3.9, the conical opening 3.10 widens on both sides.
  • the left opening angle is given by the angle ⁇ .
  • the right opening angle is characterized by the angle ⁇ .
  • the angles ⁇ and / or ⁇ can be of the same or different sizes and have a value between 10 ° and 45 °, preferably between 20 ° and 30 °.
  • the rod-shaped part or the pipe 1.2 is moved forward in the direction of the Z-0 axis, so that it is pushed through the opening 3.10 of the bending die 3.2.
  • the deformation tool 3 can be adjusted to different positions for the bending process, as explained in more detail below.
  • a rotary head 14 for receiving the bending die 3.2 is shown schematically in detail.
  • the turret 14 can for example consist of a circular plate 14.1 having a circular opening 14.2, to which a gear part or a ring gear 14.3 is fastened by means of screws 14.4.
  • the rotary head 14 or the associated plate 14.1 is driven via the ring gear 14.3 and a worm wheel 14.5 (FIG. 1) engaging with the ring gear 14.3, which in turn is driven via an actuating part or a servomotor 8.
  • the deformation tool 3 or the rotary head 14 can be pivoted through an angle b about the z-axis.
  • brackets 18a, 18b On the front side (FIG. 1) of the plate 14.1 there are two brackets 18a, 18b arranged at a distance from one another for receiving an axis of rotation 14.6 which, according to FIG. 4, is arranged on the housing part 3.1 of the deformation tool 3.
  • the housing part 3.1 can be pivoted through an angle a, which can be between 0 ° and 180 °, via a servomotor 13 connected to the axis of rotation 14.6.
  • the housing part 3.1 or the bending die 3.2 can be pivoted from the position shown either upwards by approximately 50 ° to 90 ° or more or downwards by approximately 50 ° to 90 ° (FIG. 1).
  • the maximum adjustment of the housing part 3.1 depends on the design and arrangement of the housing part 3.1.
  • the rotary head 14 is arranged according to Figure 1 on the support device 1, which according to Figure 6 consists of two spaced support parts 1.3 and 1.4.
  • the two support parts 1.3 and 1.4 are individually or jointly adjustable against each other in the x-axis and in the y-axis.
  • the x-axis and the y-axis are perpendicular to the z-axis.
  • the pipe 1.2 is fed in the direction of the z-axis.
  • the first support part 1.3 has guide elements 16 on its rear side and the second support part 1.4 also has guide elements 19 on its rear side.
  • the guide elements 16 consist in detail of several pairs of guide slides 16.1, 16.1 ', which are each arranged in pairs in alignment.
  • a guide carrier 16.2, 16.2 ' is slidably received in each of the pair of guide slides 16.1, 16.1 'and the pair of guide slides 16.1' ', 16.1' '', a guide carrier 16.2, 16.2 'is slidably received.
  • the guide carriages 16.1 have a groove into which the associated guide carrier 16.2 slides. In an embodiment not shown, the groove is V-shaped as a dovetail guide or T-shaped.
  • the guide elements 16 are aligned at right angles to the guide elements 19. As a result, the rotary head 14 can be moved and positioned at any point in the xy plane as part of the drive mechanism.
  • the worm gear 4.1, 5.1 on the supporting parts 1.3, 1.4 and on the ring gear 14.3 and on the servomotor 13 have the advantage that they are self-locking.
  • the drive and servomotors are only used to change the positions or the bending parameters. The forces that occur during bending are not transmitted to the motors, so that the motors do not require a parking brake or the like.
  • the bending radius is influenced according to FIG. 2, in particular according to FIG. 3, by changing the distance A between a guide part 10 and the deformation tool 3 or the bending die 3.2 with respect to the feed direction 0-Z.
  • the guide part 10 can be adjusted or displaced to the left and right in the direction of the z axis.
  • the guide part 10 extends into an opening 10.2 of the rotary head 14 or the ring gear 14.3.
  • the distance A can be reduced to a few tenths or hundredths of a millimeter by the inventive arrangement of the guide part 10 in the rotary head 14.
  • the adjustment of the guide part 10 in the direction of the Z-0 axis can take place via a worm gear, not shown in the drawing, which is connected to the guide part 10 is engaged.
  • the device for storing and displacing the guide part 10 in the direction of the z-axis is not shown.
  • the guide part 10 encloses the tube 1.2.
  • the guide part 10 has an adapter 10.3 inside, which is adapted to the cross-sectional shape and the material properties of the part 1.2 to be bent.
  • the adapter 10.3 is replaced accordingly by another adapter.
  • a sleeve 10.1 is provided, which is also inserted into the adapter 10.3 in the axial direction.
  • the sleeve 10.1 can be screwed or clamped in the axial direction for fixing. In an embodiment, not shown, it is provided to screw or clamp the adapter 10.3 itself.
  • the bending die 3.2 can thus be adjusted by the following measures or adjustment mechanisms, each adjustment being controllable and all or individual adjustments being superimposed.
  • the bending die 3.2 can be shifted by an amount U in the direction of the x and / or y axis.
  • the support parts 1.3, 1.4 are each arranged in one plane.
  • the bending die 3.2 can be pivoted or rotated through an angle b about the z-axis by the rotary head 14, the worm wheel 14.5 and the motor 8.
  • the bending die 3.2 can by an angle a an axis that is perpendicular to the z axis, such as the x axis, can be pivoted or rotated.
  • the distance A between the movable guide part 10 and the bending die 3.2 which is essentially stationary with respect to the z-axis, can be adjusted.
  • the bending die 3.2 can be adjusted simultaneously by appropriate control with respect to one or more axes.
  • the motors for adjusting the bending die 3.2 or other control elements can be driven individually or together.
  • a control program is used for this.
  • the bending process can be repeated any number of times. This ensures that the part 1.2 to be bent can be bent as often as desired and its bending shape can also be selected as desired without the part to be bent colliding with the parts of the device in any way during the bending process.
  • FIGS. 7a to 71 show an exemplary embodiment of a bending process with the individual process steps for the production of a tube 1.2 bent in a meandering shape.
  • 7a shows the feed position of the tube 1.2. If the tube has reached this position, it is pushed upwards according to FIG. 7b and either further forward according to FIG. 7c or bent downwards in the same position as in FIG. 7b according to FIG. 7d. In the position according to FIG. 7d, the tube is stopped after the bending process, rotated by 180 ° according to FIG. 7e and then bent again into the shape according to FIG. 7g according to FIG. 7f.
  • any tube shape can be bent, the shape of the tube being influenced by whether the tube is rotated about its longitudinal axis ZO between the bending operations according to FIG. 7e or 7j or moved forward or not forward according to FIG. 7h.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Biegen von stabförmigen Teilen mit folgenden Merkmalen: a) eine Vorschubeinrichtung (6) für das stabförmige Teil (1.2) in Richtung einer z-Achse, b) eine erste Tragvorrichtung (1) zur Aufnahme mindestens eines Verformungswerkzeugs (3), c) ein das stabförmige Teil (1.2) umschließendes Führungsteil (10) ist mit einem Abstand (A) in Vorschubrichtung vor dem Verformungswerkzeug (3) oder vor der Tragvorrichtung (1) vorgesehen, wobei das Führungsteil (10) über ein Stellteil oder einen Stellmotor in Richtung der z-Achse verschiebbar ist, d) das Verformungswerkzeug (3) ist verschiebbar und drehbar an der Tragvorrichtung (1) gelagert, e) das Verformungswerkzeug (3) und/oder die Tragvorrichtung (1) ist in Richtung einer x-Achse und/oder in Richtung einer y-Achse verschiebbar, wobei die x-Achse rechtwinklig zur y-Achse und zur z-Achse ausgerichtet ist, f) das Verformungswerkzeug (3) und/oder die Tragvorrichtung (1) ist um die z-Achse und/oder um zumindest eine rechtwinklig zur z-Achse verlaufende Achse wie beispielsweise die y-Achse drehbar. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Biegen von stabförmigen Teilen und auf ein entsprechendes Verfahren.
  • Es ist bereits ein Verfahren zum Biegen eines stabförmigen Teils bekannt, wobei das Teil durch ein feststehendes, in einem Neigungswinkel gegenüber der Achse des zuzuführenden Werkstücks liegendes Umlenkstück eines Verformwerkzeugs vollständig geführt wird, wobei das Umlenkstück das Teil mit lokalem Gleitkontakt umgreift und das Teil kontinuierlich durch das Umlenkstück hindurchgeführt wird. Das stabförmige Teil vor dem Verformungswerkzeug wird zwangsweise durch ein Führungsteil hindurch gradlinig geführt, wobei die Mittelachse des Führungsteils zum Zentrum des Umlenkstücks versetzt ist und die Biegebedingungen durch einen relativ variablen Abstand zwischen Umlenkstück und Führungsteil in Richtung der Mittelachse und/oder in eine Richtung senkrecht hierzu gesteuert werden (DE 40 15 117 C2).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das Verformwerkzeug in einer Tragvorrichtung derart aufzunehmen und anzuordnen, dass ein stabförmiges Teil bzw. Rohre von beliebigem Querschnitt um eine oder mehrere Achsen in jede beliebige Form gebogen werden können, ohne dass beim Biegevorgang das Rohr gegen Teile der Biegevorrichtung anschlägt.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch folgende Merkmale:
    • a) eine Vorschubeinrichtung für das stabförmige Teil in Richtung einer z-Achse,
    • b) eine erste Tragvorrichtung zur Aufnahme mindestens eines Verformungswerkzeugs,
    • c) ein das stabförmige Teil umschließendes Führungsteil ist mit einem Abstand in Vorschubrichtung vor dem Verformungswerkzeug oder vor der Tragvorrichtung vorgesehen, wobei das Führungsteil über ein Stellteil oder einen Stellmotor in Richtung der z-Achse verschiebbar ist,
    • d) das Verformungswerkzeug ist verschiebbar und drehbar an der Tragvorrichtung gelagert,
    • e) das Verformungswerkzeug und/oder die Tragvorrichtung ist in Richtung einer x-Achse und/oder in Richtung einer y-Achse verschiebbar, wobei die x-Achse rechtwinklig zur y-Achse und zur z-Achse ausgerichtet ist,
    • f) das Verformungswerkzeug und/oder die Tragvorrichtung ist um die z-Achse und/oder um zumindest eine rechtwinklig zur z-Achse verlaufende Achse wie beispielsweise die y-Achse drehbar.
  • Dadurch wird erreicht, dass der Abstand zwischen dem Verformungswerkzeug und dem Führungsteil unabhängig von der weiteren Verstellung des Verformungswerkzeugs erfolgt und die Verstelleinrichtung des Verformungswerkzeugs bezüglich der radialen Abmessungen sehr klein ausgebildet werden kann. Somit schlägt das zu verformende stabförmige Teil nicht an der Biegevorrichtung an.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, dass das Führungsteil an seinem Außenumfang Getriebeteile aufweist, die mit einer Antriebsvorrichtung in Richtung der z-Achse in Antriebsverbindung stehen.
  • Hierzu ist es vorteilhaft, dass
    • a) die Tragvorrichtung aus einem ersten in Richtung der x-Achse verschiebbaren Tragteil
    • b) und aus einem zweiten in Richtung der y-Achse verschiebbaren Tragteil besteht,
    • c) beide Tragteile über mindestens je ein Stellteil oder über je einen Antriebsmotor verstellbar sind,
    • d) auf mindestens einem Tragteil ein Drehkopf angeordnet ist, der über ein auf dem Tragteil angeordnetes Stellteil oder einen Stellmotor um die z-Achse drehbar ist,
    • e) am Drehkopf das Verformungswerkzeug drehbar um eine rechtwinklig zur z-Achse verlaufende Achse gelagert ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung insbesondere des Verformungswerkzeugs am Drehkopf wird erreicht, dass das Verformungswerkzeug im radialen Umfeld frei ist. Das Verformungswerkzeug kann mit stabförmigen Halterungen am Drehkopf befestigt sein, die in radialer Richtung nicht wesentlich breiter als das Verformungswerkzeug selbst sind. Auch dadurch wird erreicht, dass das stabförmige Tel nicht an der Biegevorrichtung anschlägt.
  • Da die Biegematrize bzw. das Verformungswerkzeug auf der Tragvorrichtung angeordnet ist, lässt sich dieses in zwei Richtungen, nämlich in Richtung der x-Achse und in Richtung der y-Achse gleich oder hintereinander verstellen. Ferner lässt sich die Biegematrize direkt über eine weitere Stellvorrichtung über eine rechtwinklig zu diesen Achsen verlaufende z-Achse kippen oder drehen. Darüber hinaus kann zusätzlich das Verformungswerkzeug bzw. die Biegematrize über den Drehkopf um die z-Achse geschwenkt werden.
  • Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass die beiden verstellbaren Tragteile jeweils ein oder mehrere Führungselemente aufweisen, deren Bewegungsbahnen sich in einem Winkel zwischen 0° und 90° schneiden.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass zwischen den beiden Tragteilen die Führungselemente von zumindest einem Tragteil angeordnet sind.
  • Vorteilhaft ist es hierzu, dass die Führungselemente aus einem oder mehreren Führungsschlitten bestehen, in denen mindestens je ein Führungsträger aufgenommen ist. Durch die Verwendung von Führungsschlitten ist es möglich, auch Schwalbenschwanzführungen vorzusehen. Hierdurch ist eine einfache Verstellung der einzelnen Tragteile in Richtung der x- und y-Achse möglich.
  • Vorteilhaft ist es auch, dass jedes Tragteil über einen auf dem jeweiligen Tragteil gelagerten Antriebsmotor verschiebbar ist. Dadurch wird erreicht, dass die Antriebe voneinander unabhängig sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass der Drehkopf einen koaxial zur z-Achse angeordneten Zahnkranz aufweist, der mit einem über den Stellmotor antreibbaren Getriebeteil in Antriebsverbindung steht.
  • Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass der Drehkopf zwei mit Abstand zueinander angeordnete Halterungen mit einer Schwenkachse aufweist und das Verformungswerkzeug drehbar auf der Schwenkachse gelagert ist, wobei ein Stellmotor für die Schwenkachse an einer Halterung vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, dass das Bezugssystem für die Einstellung des Drehwinkels um die Schwenkachse unabhängig von der Verdrehung des Drehkopfs um die z-Achse und unabhängig von der Verschiebung des Drehkopfs in eine der Richtungen der x-Achse und der y-Achse ist. Ferner wird durch schlank beziehungsweise länglich ausgebildete Halterungen am Drehkopf die Möglichkeit geschaffen, den Biegepunkt in Richtung der z-Achse relativ weit entfernt von der Biegemaschine anzuordnen. Somit können sehr enge Radien gebogen werden, ohne dass das stabförmige Teil an der Biegemaschine anschlägt.
  • In Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass das Verformungswerkzeug aus einem Gehäuseteil besteht, in dessen Innenraum eine Biegematrize angeordnet ist. Durch die Verwendung eines Gehäuseteils lässt sich das Verformungswerkzeug bzw. die Biegematrize nach Verschleiß oder aufgrund einer Querschnittsänderung des nachfolgenden Werkstücks ohne Weiteres durch ein neues ersetzen, ohne dass größere Veränderungen an der Gesamtvorrichtung vorgenommen werden müssen.
  • Hierzu ist es vorteilhaft, dass der Innenraum des Gehäuseteils über einen Deckel verschließbar ist. Der Deckel fixiert das Verformungswerkzeug in axialer Richtung.
  • Vorteilhaft ist es ferner, dass die Mechanik zum Verschieben des Verformungswerkzeugs in Richtung der x-Achse in einer ersten Ebene, die Mechanik zum Verschieben des Verformungswerkzeugs in Richtung der y-Achse in einer zweiten Ebene sowie die Mechanik zum Drehen des Verformungswerkzeugs um einen Winkel b um die z-Achse in einer dritten Ebene und die Mechanik zum Drehen des Verformungswerkzeugs um einen Winkel a um eine zur z-Achse rechtwinklig angeordnete Achse in einer vierten Ebene angeordnet ist, wobei die vier Ebenen beziehungsweise die vier Verstellgetriebe unmittelbar hintereinander angeordnet sind. Die Reihenfolge der einzelnen Ebenen beziehungsweise der Verstellgetriebe ist dabei erfindungsgemäß beliebig.
  • Die vorstehend genannten Verstellgetriebe sind bezüglich der z-Achse beziehungsweise bezüglich der Vorschubrichtung ortsfest. In Vorschubrichtung ist vor diesen Ebenen beziehungsweise Verstellgetrieben das Führungsteil in einer fünften Ebene angeordnet. Das Führungsteil beziehungsweise die fünfte Ebene ist in Richtung der z-Achse verschiebbar.
  • Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Mechanik zum Verschieben des Verformungswerkzeugs in Richtung der x-Achse und in Richtung der y-Achse sowie das Drehen des Verformungswerkzeugs um einen Winkel b um die z-Achse als auch das Drehen um einen Winkel a um eine zur z-Achse rechtwinklig angeordnete Achse mittels Getriebegliedern, im Besonderen mittels selbsthemmender Schneckenantriebe erfolgt.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass mit Bezug auf die Vorschubrichtung des zu verformenden Teils vor dem Verformungswerkzeug das Führungsteil vorgesehen ist, dessen Abstand A zum Verformungswerkzeug veränderbar ist. Hierdurch lässt sich der Biegeradius ohne Weiteres vergrößern oder verkleinern, wenn das Führungsteil entsprechend verschoben wird.
  • Hierzu ist es vorteilhaft, dass das Führungsteil über ein Stellteil oder einen Stellmotor antreibbar ist.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass das Führungsteil einen auswechselbaren Adapter aufweist. Der Adapter ist austauschbar und an die Materialeigenschaften und an den Innendurchmesser des stabförmigen Teils anzupassen.
  • Hierzu ist es vorteilhaft, dass der Adapter im Mündungsbereich vor dem Verformungswerkzeug trichterförmig ausgebildet ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein neues Verfahren zum Biegen von stabförmigen Teilen.
  • Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Stell- oder Antriebsmotor und/oder der Antrieb für das Führungsteil während des Vorschubs des stabförmigen Teils einsetzbar ist und
    • a) in die Biegevorrichtung wird das zu biegende stabförmige Teil über eine Vorschubeinrichtung um einen bestimmten Betrag in Richtung einer z-Achse durch die Öffnung des Verformungswerkzeugs bewegt,
    • b) das Verformungswerkzeug wird über eine oder mehrere Stellvorrichtungen während oder außerhalb des Vorschubs verdreht und/oder verschoben,
    • c) zu einem beliebigen Zeitpunkt danach kann der Biegevorgang beziehungsweise der Vorschub unterbrochen und das stabförmige Teil maschinell oder manuell um die z-Achse um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht werden,
    • d) danach wird der Biegevorgang des stabförmigen Teils durch entsprechenden Vorschub fortgesetzt.
    Vorteilhaft sind dazu folgende Verfahrensmerkmale:
  • Das Führungsteil wird während oder außerhalb des Vorschubs in Richtung der z-Achse relativ zum Verformungswerkzeug verschoben.
  • Nach diesem Verfahren kann jede beliebige Rohrform gebogen werden, wobei die Formgebung des Rohrs auch dadurch beeinflusst wird, wie weit das Rohr zwischen den Biegevorgängen um seine Längsachse Z-O gedreht oder in Richtung der z-Achse ohne Biegung nach vorne bewegt wird.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, die Biegematrize in Richtung der z-Achse oder entgegengesetzt dazu zu verschieben.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Biegen von stabförmigen Teilen wie Rohre von beliebigem Querschnitt oder Vollmaterial mit einem um mehrere Achsen verstellbaren Biegeelement bzw. einem Verformungswerkzeug, das eine Biegematrize aufweist,
    Figur 2
    eine Schnittdarstellung des Trägers zur Aufnahme des Verformungswerkzeuges,
    Figur 3
    das Verformungswerkzeug bzw. die Biegematrize mit einer Führungshülse im Schnitt,
    Figur 4
    eine Vorderansicht eines Verformungswerkzeugs oder einer Biegematrize in der Ansicht von vorne mit einer Schwenkachse,
    Figur 5
    einen Schnitt entlang der Linie B gemäß Figur 4,
    Figur 6
    eine perspektivische Teilansicht einer Tragvorrichtung mit zwei gegeneinander verstellbaren Tragteilen zur Aufnahme eines verstellbaren Drehkopfes, der in der Zeichnung jedoch der Einfachheit halber nicht mit dargestellt ist,
    Figur 7a bis 7l
    eine perspektivische Darstellung einer Biegemaschine mit den einzelnen Verfahrensschritten zur Herstellung eines in Mäanderform gebogenen Rohrs.
  • In der nachfolgenden Beschreibung ist mit 1 eine Tragvorrichtung für eine Vorrichtung 1.1 zum Biegen von stabförmigen Teilen 1.2 bezeichnet. Auf der Vorrichtung 1.1 zum Biegen von stabförmigen Teilen 1.2 können alle beliebigen Querschnitte gebogen werden, die aus einem Hohlmaterial, beispielsweise Rohre, oder auch aus Vollmaterial bestehen.
  • Auf der Vorrichtung zum Biegen von stabförmigen Teilen 1.2 ist eine Vorschubeinrichtung 6 angeordnet. Die Vorschubeinrichtung 6 weist eine Antriebsachse 6.3 und eine parallel zur Antriebsachse 6.3 gelagerte Umlenkachse 6.5 auf.
  • Über die beiden Achsen 6.3, 6.5 werden zwei parallel laufende Antriebsbänder 6.1, 6.2 angetrieben, an denen ein Anlageteil 12 befestigt ist. Das Anlageteil 12 wird in Abhängigkeit der Drehrichtung der Antriebsachse 6.3 translatorisch bewegt. Zum Antrieb der Antriebsbänder 6.1, 6.2 sind an den Stirnseiten der Antriebsachse 6.3 jeweils zwei Antriebsrollen 6.3a, 6.3b und an den Stirnseiten der Umlenkachse 6.5 zwei Umlenkrollen 6.5a, 6.5b vorgesehen.
  • Die Lagerung der Achsen 6.3, 6.5 auf der Vorrichtung 1.1 ist in der Zeichnung nicht weiter dargestellt.
  • Gemäß Figur 1 wird das in der Zeichnung rechts liegende Antriebsband 6.1 über einen Antriebsmotor 6.6 mittels eines Zugmittelgetriebes 7 angetrieben, so dass die beiden Bänder 6.1 und 6.2 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt dazu bewegt werden können. Zwischen den beiden parallel verlaufenden oberen Trums ist das Anlageteil 12 vorgesehen, das über die beiden Bänder 6.1 und 6.2 weiterbewegt werden kann und somit gemäß Figur 1 das stabförmige Teil 1.2, im Ausführungsbeispiel ein Rohr, in Richtung der Z-0-Achse bewegen kann. Zu der Vorschubeinrichtung 6 gehört ferner ein Biegedorn 2, der am hinteren Ende der Vorrichtung 1.1 an einem Anlageteil 11 befestigt ist und sich durch eine Öffnung 12.1 des Anlageteils 12 bis in den vorderen Bereich der Tragvorrichtung 1 erstreckt.
  • Anstelle der in Fig. 1 dargestellten und vorstehend beschriebenen Vorschubeinrichtung 6 können als Vorschubeinrichtung eine oder mehrere anders ausgebildete Antriebsvorrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise ein oder mehrere in der Zeichnung jedoch nicht dargestellte Hydraulikzylinder oder ein Spindelsystem oder eine Kettenantriebsvorrichtung, die ein Verstellen des stabförmigen Teils 1.2 oder des Rohrs oder des Vollmaterials bewirken. Mit einem Hydraulikzylinder oder einem Spindelsystem ist ein genaues Positionieren des stabförmigen Teils 1.2 bei gleichzeitig größerer Krafteinleitung möglich.
  • Auf den Biegedorn 2 (Fig. 1) wird das in der Zeichnung mit 1.2 bezeichnete Rohr aufgeschoben und verschoben, das über ein nachstehend näher beschriebenes Verformungswerkzeug 3 (Fig. 3) in jede beliebige Richtung gebogen werden kann.
  • Das Verformungswerkzeug 3 ist in den Figuren 2 bis 5 im Detail schematisch dargestellt. Das Verformungswerkzeug 3 (Fig. 5) besteht aus einem Gehäuseteil 3.1 mit einer zylinderförmig ausgebildeten Innenfläche 3.3, in dem eine Biegematrize 3.2 aufgenommen ist. In der einen Stirnseite 3.4 des Gehäuseteils 3.1 befindet sich eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung 3.6 und in der anderen Stirnseite ebenfalls eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung 3.7, in die ein Deckel 3.5 eingelassen, beispielsweise mittels Schrauben 3.8 gesichert ist. Für den Einbau der Biegematrize 3.2 in den Innenraum 3.3 des Gehäuseteils 3.1 wird der Deckel 3.5 entfernt.
  • Die Führungsmatrize bzw. Biegematrize 3.2 weist im mittleren Bereich ihrer zylindrisch ausgebildeten Öffnung 3.10 eine Umlenklinie auf, die aus unendlich vielen Umlenkpunkten 3.9 gebildet ist. Jeweils von diesem Umlenkpunkt 3.9 ausgehend erweitert sich zu beiden Seiten die konische Öffnung 3.10. Der linke Öffnungswinkel ist durch den Winkel α angegeben. Der rechte Öffnungswinkel ist durch den Winkel β gekennzeichnet. Die Winkel α und/oder β können gleich oder unterschiedlich groß sein und einen Wert zwischen 10° und 45°, vorzugsweise zwischen 20° und 30°, aufweisen.
  • Mittels der Vorschubeinrichtung 6 wird also das stabförmige Teil bzw. das Rohr 1.2 nach vorne in Richtung der Z-0-Achse bewegt, so dass es durch die Öffnung 3.10 der Biegematrize 3.2 geschoben wird. Das Verformungswerkzeug 3 kann für den Biegevorgang, wie nachstehend näher erläutert, in verschiedene Positionen verstellt werden.
  • Das Prinzip der Verformung des zu biegenden Teils 1.2 ist in der DE 40 15 117 C2 im Detail beschrieben. Zum Offenbarungsinhalt dieser Anmeldung wird insbesondere auch auf diese Druckschrift verwiesen.
  • In Figur 1, insbesondere jedoch in Figur 2 und 6, ist ein Drehkopf 14 zur Aufnahme der Biegematrize 3.2 im Detail schematisch dargestellt. Der Drehkopf 14 kann beispielsweise aus einer eine kreisförmige Öffnung 14.2 aufweisenden kreisförmigen Platte 14.1 bestehen, an der ein Getriebeteil bzw. ein Zahnkranz 14.3 mittels Schrauben 14.4 befestigt ist. Der Drehkopf 14 bzw. die zugehörige Platte 14.1 wird über den Zahnkranz 14.3 und ein mit dem Zahnkranz 14.3 in Angriff stehendes Schneckenrad 14.5 (Fig. 1) angetrieben, das wiederum über ein Stellteil bzw. einen Stellmotor 8 angetrieben wird. Dadurch lässt sich das Verformungswerkzeug 3 beziehungsweise der Drehkopf 14 um einen Winkel b um die z-Achse verschwenken.
  • Auf der Stirnseite (Fig. 1) der Platte 14.1 sind zwei mit Abstand zueinander angeordnete Halterungen 18a, 18b zur Aufnahme einer Drehachse 14.6 vorgesehen, die gemäß Figur 4 an dem Gehäuseteil 3.1 des Verformungswerkzeugs 3 angeordnet ist. Wie aus Figur 1 hervorgeht, lässt sich das Gehäuseteil 3.1 über einen mit der Drehachse 14.6 verbundenen Stellmotor 13 um den Winkel a schwenken, der zwischen 0° und 180° groß sein kann. Dadurch kann das Gehäuseteil 3.1 beziehungsweise die Biegematrize 3.2 ausgehend von der dargestellten Position entweder um ca. 50° bis 90° und mehr nach oben oder um ca. 50° bis 90° und mehr nach unten verschwenkt werden (Fig. 1). Die maximale Verstellung des Gehäuseteils 3.1 hängt von der Ausbildung und Anordnung des Gehäuseteils 3.1 ab.
  • Der Drehkopf 14 ist gemäß Figur 1 an der Tragvorrichtung 1 angeordnet, die gemäß Figur 6 aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Tragteilen 1.3 und 1.4 besteht. Die beiden Tragteile 1.3 und 1.4 sind einzeln oder gemeinsam gegeneinander in der x-Achse und in der y-Achse verstellbar angeordnet. Die x-Achse und die y-Achse verlaufen rechtwinklig zur z-Achse. Der Vorschub des Rohrs 1.2 erfolgt in Richtung der z-Achse.
  • Das erste Tragteil 1.3 weist hierzu an seiner Rückseite Führungselemente 16 und das zweite Tragteil 1.4 an seiner Rückseite ebenfalls Führungselemente 19 auf. Die Führungselemente 16 bestehen im Einzelnen aus mehreren Paaren von Führungsschlitten 16.1, 16.1', die jeweils paarweise in Flucht angeordnet sind. In dem Paar Führungsschlitten 16.1, 16.1' und dem Paar Führungsschlitten 16.1'', 16.1''' ist jeweils ein Führungsträger 16.2, 16.2' verschiebbar aufgenommen. Die Führungsschlitten 16.1 weisen eine Nut auf, in die der zugehörige Führungsträger 16.2 gleitet. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nut V-förmig als Schwalbenschwanzführung oder T-förmig ausgebildet.
  • Auf der Rückseite des zweiten Tragteils 1.4 sind ebenfalls mehrere Paare von in Flucht angeordneten Führungsschlitten 19.1, 19.1', 19.1'', 19.1''' vorgesehen, in denen jeweils ein Führungsträger 19.2, 19.2' verschiebbar gelagert ist.
  • Die Führungselemente 16 sind rechtwinklig zu den Führungselementen 19 ausgerichtet. Dadurch ist der Drehkopf 14 in der xy-Ebene im Rahmen der Antriebsmechanik an jedem beliebigen Punkt verfahr- und positionierbar.
  • Eine gegenseitige Verstellung der beiden Tragteile 1.3 und 1.4 erfolgt über eine Antriebsvorrichtung wie beispielsweise ein in der Zeichnung nur schematisch angedeutetes Schneckengetriebe 4.1, 5.1, die jeweils mit einem Antriebsmotor 4 bzw. 5 gemäß Figur 1 in Antriebsverbindung stehen. Durch die Betätigung der beiden Antriebsmotoren 4 und 5 einzeln oder gemeinsam wird der Abstand U zwischen der Mittellinie des Rohrs 1.2 und dem Mittelpunkt der Biegematrize 3.2 gemäß Figur 3 verändert und damit der Biegeradius beeinflusst. In Figur 2 befindet sich die Biegematrize 3.2 in ihrer Neutralstellung, während in Figur 3 die Biegematrize 3.2 bereits um den Betrag U aus der 0-Z-Achse nach unten verstellt worden ist. Je größer der Betrag U ist, desto kleiner wird der Biegeradius des zu biegenden Teiles 1.2.
  • Die Schneckengetriebe 4.1, 5.1 an den Tragteilen 1.3, 1.4 sowie am Zahnkranz 14.3 und am Stellmotor 13 haben den Vorteil, dass sie selbsthemmend sind. Dadurch werden die Antriebs- und Stellmotoren nur zum Verändern der Positionen beziehungsweise der Biegeparameter eingesetzt. Die beim Biegen auftretenden Kräfte werden nicht auf die Motoren übertragen, so dass die Motoren keine Feststellbremse oder Ähnliches benötigen.
  • Der Biegeradius wird gemäß Figur 2, insbesondere gemäß Figur 3, dadurch beeinflusst, dass der Abstand A zwischen einem Führungsteil 10 und dem Verformungswerkzeug 3 beziehungsweise der Biegematrize 3.2 mit Bezug zur Vorschubrichtung 0-Z verändert wird. Je kleiner der Abstand A bei gleicher Größe U des Abstands ist, desto kleiner ist der Biegeradius des Rohrs 1.2.
  • Das Führungsteil 10 ist wie in Figur 2 dargestellt in Richtung der z-Achse nach links und rechts verstell- beziehungsweise verschiebbar. Das Führungsteil 10 ragt bis in eine Öffnung 10.2 des Drehkopfes 14 beziehungsweise des Zahnkranzes 14.3 hinein. Der Abstand A kann durch die erfindungsgemäße Anordnung des Führungsteils 10 im Drehkopf 14 bis auf wenige Zehntel oder Hundertstel Millimeter reduziert werden. Die Verstellung des Führungsteils 10 in Richtung der Z-0-Achse kann über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Schneckengetriebe erfolgen, das mit dem Führungsteil 10 in Eingriff steht. Die Einrichtung zur Lagerung und Verschiebung des Führungsteils 10 in Richtung der z-Achse ist nicht dargestellt.
  • Das Führungsteil 10 umschließt ebenso wie die Biegematrize 3.2 das Rohr 1.2. Hierzu weist das Führungsteil 10 im Inneren einen Adapter 10.3 auf, der an die Querschnittsform und die Materialeigenschaften des jeweils zu biegenden Teil 1.2 angepasst ist. Der Adapter 10.3 wird entsprechend durch einen anderen Adapter ausgetauscht. Zum Fixieren des Adapters 10.3 in axialer Richtung im Führungsteil 10 ist eine Hülse 10.1 vorgesehen, die ebenfalls in axialer Richtung in den Adapter 10.3 eingeführt wird. Die Hülse 10.1 kann zum Fixieren in axialer Richtung verschraubt oder geklemmt sein. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, den Adapter 10.3 selbst zu verschrauben oder zu klemmen.
  • Die Biegematrize 3.2 kann somit durch folgende Maßnahmen beziehungsweise Verstellmechanismen verstellt werden, wobei jede Verstellung für sich steuerbar und alle oder einzelne Verstellungen überlagerbar sind.
  • Mittels der beiden Tragteile 1.3, 1.4, der Führungselemente 16, 19 und der Motoren 4 und 5 kann die Biegematrize 3.2 um einen Betrag U in Richtung der x- und/oder y-Achse verschoben werden. Die Tragteile 1.3, 1.4 sind jeweils in einer Ebene angeordnet.
  • Durch den Drehkopf 14, das Schneckenrad 14.5 und den Motor 8 kann die Biegematrize 3.2 um einen Winkel b um die z-Achse verschwenkt oder verdreht werden.
  • Durch die Schwenkachse 14.6, die Halterungen 18a, 18b und den Motor 13 kann die Biegematrize 3.2 um einen Winkel a um eine zur z-Achse rechtwinklig verlaufende Achse wie beispielsweise die x-Achse verschwenkt oder verdreht werden.
  • Ferner kann der Abstand A zwischen dem beweglichen Führungsteil 10 und der bezüglich der z-Achse im Wesentlichen ortsfesten Biegematrize 3.2 verstellt werden. Beim Durchschieben des Werkstückes bzw. des zu verformenden Teils oder des Rohrs 1.2 werden somit eine oder mehrere Biegungen mit konstanten oder veränderlichen Radien durchgeführt. Die Verstellung der Biegematrize 3.2 kann wie erwähnt durch entsprechende Ansteuerung bezüglich einer oder auch mehrerer Achsen gleichzeitig erfolgen.
  • Der Antrieb der Motoren zum Verstellen der Biegematrize 3.2 oder anderer Stellteile kann einzeln oder auch gemeinsam erfolgen. Hierzu wird ein Steuerungsprogramm eingesetzt.
  • Der Biegevorgang des stabförmigen Teils 1.2 kann nach folgenden Verfahrensschritten durchgeführt werden:
    • a) in die Biegevorrichtung wird das zu biegende stabförmige Teil 1.2 über eine Vorschubeinrichtung 6 um einen bestimmten Betrag in Richtung einer Achse Z-O durch die Öffnung 3.10 des Verformungswerkzeugs 3 bewegt,
    • b) das Verformungswerkzeug 3 wird über eine oder mehrere Stellvorrichtungen aktiviert und der Biegevorgang des stabförmigen Teils 1.2 ausgeführt,
    • c) danach wird der Vorschub des Teils 1.2 unterbrochen und das stabförmige Teil 1.2 von vorne um die Achse Z-O um einen Winkelbetrag gedreht,
    • d) danach wird das stabförmige Teil 1.2 weiter in Richtung der Achse Z-O durch die Öffnung 3.10 des Verformungswerkzeugs 3 bewegt und/oder erneut gebogen.
  • Der Biegevorgang kann beliebig oft wiederholt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass das zu biegende Teil 1.2 beliebig oft gebogen und seine Biegeform auch beliebig gewählt werden kann, ohne dass beim Biegevorgang das zu biegende Teil mit den Teilen der Vorrichtung in irgendeiner Weise kollidiert.
  • In den Figuren 7a bis 71 ist ein Ausführungsbeispiel eines Biegevorgangs mit den einzelnen Verfahrensschritten für die Herstellung eines in Mäanderform gebogenen Rohrs 1.2 dargestellt. Fig. 7a zeigt die Vorschubstellung des Rohrs 1.2. Hat das Rohr diese Stellung erreicht, wird es gemäß Fig. 7b nach oben und gemäß Fig. 7c entweder weiter nach vorne geschoben oder in der gleichen Stellung wie in Fig. 7b gemäß Fig. 7d nach unten gebogen. In der Stellung gemäß Fig. 7d wird nach dem Biegevorgang das Rohr angehalten, gemäß Fig. 7e um 180° gedreht und dann wieder gemäß Fig. 7f in die Form gemäß Fig. 7g gebogen. Soll zwischen den einzelnen Bögen des Rohrs 1.2 ein gerades Stück vorgesehen werden, so muss das Rohr um den entsprechenden Betrag in der Z-O Achse gemäß Fig. 7h nach vorn geschoben werden, um dann gemäß Fig. 7i nach unten gebogen werden zu können. Nun wird das Rohr gemäß Fig. 7j um 180° nach oben gedreht, um dann aus der Stellung gemäß Fig. 7k in die Stellung gemäß Fig. 71 gebogen werden zu können. Nach diesem Verfahren kann jede beliebige Rohrform gebogen werden, wobei die Formgebung des Rohrs dadurch beeinflusst wird, ob das Rohr zwischen den Biegevorgängen gemäß Fig. 7e oder 7j um seine Längsachse Z-O gedreht oder gemäß Fig. 7h nach vorne oder nicht nach vorne bewegt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Tragvorrichtung
    1.1
    Vorrichtung zum Biegen von stabförmigen Teilen
    1.2
    stabförmiges Teil, Rohr, Werkzeug
    1.3
    erstes Tragteil
    1.4
    zweites Tragteil
    2
    Biegedorn
    3
    Verformungswerkzeug oder Biegematrize
    3.1
    Gehäuseteil
    3.2
    Biegematrize
    3.3
    Innenraum, Innenfläche
    3.4
    Stirnseite
    3.5
    Deckel
    3.6
    Öffnung, Bohrung
    3.7
    Öffnung, Bohrung
    3.8
    Schrauben
    3.9
    Umlenkpunkt
    3.10
    Öffnung
    4
    Antriebsmotor
    4.1
    Schneckengetriebe
    5
    Antriebsmotor
    5.1
    Schneckengetriebe
    6
    Vorschubeinrichtung
    6.1
    Antriebsband
    6.2
    Antriebsband
    6.3
    Antriebsachse
    6.3a
    Antriebsrolle
    6.3b
    Antriebsrolle
    6.4
    Stellteil, Stellmotor
    6.5
    Umlenkachse
    6.5a
    Umlenkrolle
    6.5b
    Umlenkrolle
    6.6
    Antriebsmotor
    7
    Zugmittelgetriebe
    8
    Stellmotor
    9
    -
    10
    Führungsteil
    10.1
    Hülse
    10.2
    Öffnung
    10.3
    Adapter
    11
    Anlageteil
    12
    Anlageteil
    12.1
    Öffnung im Anlageteil
    13
    Stellmotor
    14
    Drehkopf
    14.1
    Platte
    14.2
    Öffnung
    14.3
    Zahnkranz
    14.4
    Schraubenbolzen
    14.5
    Getriebeteil, Schneckenrad
    14.6
    Drehachse bzw. Schwenkachse
    16
    Führungselement
    16.1
    Führungsschlitten
    16.1'
    Führungsschlitten
    16.1''
    Führungsschlitten
    16.1'''
    Führungsschlitten
    16.2
    Führungsträger
    16.2'
    Führungsträger
    17
    -
    18a
    Halterung
    18b
    Halterung
    19
    Führungselement
    19.1
    Führungsschlitten
    19.1'
    Führungsschlitten
    19.1''
    Führungsschlitten
    19.1'''
    Führungsschlitten
    19.2
    Führungsträger
    19.2'
    Führungsträger
    A
    Abstand
    U
    Betrag
    x
    Achse
    y
    Achse
    z
    Achse
    a
    Winkel
    b
    Winkel
    α
    Winkel
    β
    Winkel

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1.1) zum Biegen von stabförmigen Teilen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) eine Vorschubeinrichtung (6) für das stabförmige Teil (1.2) in Richtung einer z-Achse,
    b) eine erste Tragvorrichtung (1) zur Aufnahme mindestens eines Verformungswerkzeugs (3),
    c) ein das stabförmige Teil (1.2) umschließendes Führungsteil (10) ist mit einem Abstand (A) in Vorschubrichtung vor dem Verformungswerkzeug (3) oder vor der Tragvorrichtung (1) vorgesehen, wobei das Führungsteil (10) über ein Stellteil oder einen Stellmotor in Richtung der z-Achse verschiebbar ist,
    d) das Verformungswerkzeug (3) ist verschiebbar und drehbar an der Tragvorrichtung (1) gelagert,
    e) das Verformungswerkzeug (3) und/oder die Tragvorrichtung (1) ist in Richtung einer x-Achse und/oder in Richtung einer y-Achse verschiebbar, wobei die x-Achse rechtwinklig zur y-Achse und zur z-Achse ausgerichtet ist,
    f) das Verformungswerkzeug (3) und/oder die Tragvorrichtung (1) ist um die z-Achse und/oder um zumindest eine rechtwinklig zur z-Achse verlaufende Achse wie beispielsweise die y-Achse drehbar.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) die Tragvorrichtung (1) besteht aus einem ersten in Richtung der x-Achse verschiebbaren Tragteil (1.3)
    b) und aus einem zweiten in Richtung der y-Achse verschiebbaren Tragteil (1.4)
    c) beide Tragteile (1.3, 1.4) sind über mindestens je ein Stellteil oder über je einen Antriebsmotor (4, 5) verstellbar,
    d) auf mindestens einem Tragteil (1.3) ist ein Drehkopf (14) angeordnet, der über ein auf dem Tragteil (1.3) angeordnetes Stellteil oder einen Stellmotor (8) um die z-Achse drehbar ist,
    e) am Drehkopf (14) ist das Verformungswerkzeug (3) drehbar um eine rechtwinklig zur z-Achse verlaufende Achse gelagert.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden verstellbaren Tragteile (1.3, 1.4) jeweils ein oder mehrere Führungselemente (16, 19) aufweisen, deren Bewegungsbahnen sich in einem Winkel zwischen 0° und 90° schneiden.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Tragteilen (1.3, 1.4) die Führungselemente (19) von zumindest einem Tragteil (1.4) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Tragteil (1.3, 1.4) über einen auf dem jeweiligen Tragteil (1.3, 1.4) gelagerten Antriebsmotor (4, 5) verschiebbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkopf (14) einen koaxial zur z-Achse angeordneten Zahnkranz (14.3) aufweist, der mit einem über den Stellmotor (8) antreibbaren Getriebeteil (14.5) in Antriebsverbindung steht.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkopf (14) zwei mit Abstand zueinander angeordnete Halterungen (18a, 18b) mit einer Schwenkachse (14.6) aufweist und das Verformungswerkzeug (3) drehbar auf der Schwenkachse (14.6) gelagert ist, wobei ein Stellmotor (13) für die Schwenkachse (14.6) an einer Halterung (18a) vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungswerkzeug (3) aus einem Gehäuseteil (3.1) besteht, in dessen Innenraum (3.3) eine Biegematrize (3.2) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mechanik zum Verschieben des Verformungswerkzeugs (3) in Richtung der x-Achse in einer ersten Ebene, die Mechanik zum Verschieben des Verformungswerkzeugs (3) in Richtung der y-Achse in einer zweiten Ebene sowie die Mechanik zum Drehen des Verformungswerkzeugs (3) um einen Winkel b um die z-Achse in einer dritten Ebene und die Mechanik zum Drehen des Verformungswerkzeugs (3) um einen Winkel a um eine zur z-Achse rechtwinklig angeordnete Achse in einer vierten Ebene angeordnet ist, wobei die vier Ebenen beziehungsweise die vier Verstellgetriebe unmittelbar hintereinander angeordnet sind und die Reihenfolge der Anordnung in den einzelnen Ebenen beliebig ist.
  10. Verfahren zum Biegen von stabförmigen Teilen (1.2) mit einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche.
EP03024256A 2002-10-22 2003-10-22 Vorrichtung und Verfahren zum Biegen von stabförmigen Teilen Expired - Lifetime EP1413369B1 (de)

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DE10249315 2002-10-22
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