EP2099575B1 - Vorrichtung zum einspannen von hohlprofilen - Google Patents

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EP2099575B1
EP2099575B1 EP07856231A EP07856231A EP2099575B1 EP 2099575 B1 EP2099575 B1 EP 2099575B1 EP 07856231 A EP07856231 A EP 07856231A EP 07856231 A EP07856231 A EP 07856231A EP 2099575 B1 EP2099575 B1 EP 2099575B1
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EP
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support core
support
hollow
rod
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Dirk BÖRGER
Thomas Sondermann
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Tracto Technik GmbH and Co KG
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Tracto Technik GmbH and Co KG
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/006Feeding elongated articles, such as tubes, bars, or profiles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/03Apparatus with means to keep the profile in shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D9/00Bending tubes using mandrels or the like
    • B21D9/05Bending tubes using mandrels or the like co-operating with forming members
    • B21D9/07Bending tubes using mandrels or the like co-operating with forming members with one or more swinging forming members engaging tube ends only
    • B21D9/073Bending tubes using mandrels or the like co-operating with forming members with one or more swinging forming members engaging tube ends only with one swinging forming member

Definitions

  • the invention relates to a device for clamping preferably thin-walled hollow profiles during forming, for example, when bending round or square tubes, according to the preamble of claim 1 (see, eg FR-A-2 440 787 ).
  • the wears one from the German patent 39 04 903 C2 known device bill, which consists of a arranged in the interior of the hollow profile slot and surrounding the hollow profile outer clamping device.
  • the slot includes four wedge-shaped clamping pieces whose wedge surfaces are directed so that the clamping pieces move radially when tightening the clamping pieces projecting through a clamping screw and create firm against the inside of the hollow profile.
  • the outer clamping device consists essentially of clamping and pressure plates, which are pressed via clamping screws in Verspannklötzen on the hollow section.
  • This device is extremely expensive and requires a relatively high handling costs.
  • the invention is therefore based on the problem to provide a structurally simple, yet highly effective clamping device for pipes and other hollow sections, which nevertheless allows the introduction of high axial forces.
  • the solution to this problem consists in a clamping device with the features of claim 1.
  • the receiving rod and the support core are preferably formed in one piece.
  • the support rod can be extended and provided at the front end with the mandrel.
  • a support pin 3 at the front end of a support rod 2.
  • the support rod 2 is surrounded at a short distance from the support pin 3 by a support core 4 at the front end of a receiving rod 5.
  • a collet 6 surrounds the tube 1, the longitudinally wedge-shaped sections 7 are pressed in the operating state of an axially displaceable outer, inner conical clamping ring 8 on the tube 1.
  • the tube wall then rests on the stable support core 4, which in turn acts as an abutment for the tube 1.
  • the tube 1 between the collet 6 and the mandrel 3 and a bending roller 9 is supported with a clamping piece 10 outside by a slider 11.
  • the tube 1 is firmly clamped and supported between the support core 4 and the collet 6; it is at most subject to a slight deformation.
  • the support core 4 prevents deformation of the tube 1 even at high axial pressure.
  • the transmittable force can be further increased by the fact that the surfaces of the support core 4 and the sections 7 contacting the tube 1 have an increased coefficient of friction, for example roughened or provided with circumferential ribs.
  • a radially outwardly acting clamping body may be arranged in the pipe, which then cooperates with the collet, or the collet may be replaced in this case by a support tube, which then cooperates with the clamping body arranged in the tube.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einspannen von vorzugsweise dünnwandigen Hohlprofilen beim Umformen, beispielsweise beim Biegen von Rund- oder Vierkantrohren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe z.B. FR-A- 2 440 787 ).
  • Um Rohre und andere Hohlprofile mit hoher Kraft in eine Umformzone hineinzudrücken und dort zu halten, sind entsprechend große axial wirksame Kräfte erforderlich, die insbesondere bei dünnwandigen und/oder langen Rohren mit erheblichen Knickkräften verbunden sind. Um die Knickgefahr zu verringern, ist es bekannt, die axiale Preßkraft möglichst nahe an der Umformzone in das Rohr einzuleiten. Dies geschieht mit Hilfe eines äußeren, die axiale Längskraft übertragenden Klemmechanismus. Die erforderliche Nachdrückkraft erfordert eine hohe radial wirkende Klemmkraft und/oder eine große axiale Länge der Klemmvorrichtung. Hierfür steht häufig nicht die erforderliche Rohrlänge vor der Umformzone zur Verfügung, oder es ist ein zusätzlicher Rohrabschnitt zur Übertragung der Klemmkraft erforderlich, der anschließend verworfen wird. Hinzu kommt, daß dünnwandige Rohre insbesondere bei kurzen Klemmlängen mit entsprechend hoher radialer Krafteinleitung die dabei auftretenden Belastungen nicht aufnehmen können und sich daher verformen.
  • Dem trägt eine aus der deutschen Patentschrift 39 04 903 C2 bekannte Vorrichtung Rechnung, die aus einem im Innern des Hohlprofils angeordneten Einschub und einer das Hohlprofil umgebenden äußeren Spannvorrichtung besteht. Der Einschub umfaßt vier keilförmige Klemmstücke, deren Keilflächen so gerichtet sind, daß sich die Klemmstücke beim Anziehen einer die Klemmstücke durchragenden Spannschraube radial bewegen und fest an die Innenseite des Hohlprofils anlegen.
  • Die äußere Einspannvorrichtung besteht im wesentlichen aus Einspann- und Druckplatten, die über Einspannschrauben in Verspannklötzen auf das Hohlprofil gepreßt werden.
  • Diese Vorrichtung ist außerordentlich aufwendig und erfordert einen verhältnismäßig hohen Handhabungsaufwand.
  • Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine konstruktiv einfache, jedoch hochwirksame Einspannvorrichtung für Rohre und andere Hohlprofile zu schaffen, die dennoch das Einleiten hoher Axialkräfte erlaubt.
  • Die Lösung dieses Problems besteht in einer Einspannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufnahmestange und der Stützkern sind vorzugsweise einstückig ausgebildet. Die Haltestange kann dabei verlängert und am vorderen Ende mit dem Stützdorn versehen sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung für eine Biegemaschine und
    • Fig. 2 eine perspektivische Außenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem rohrförmigen Hohlprofil.
  • In einem zum Biegen vorgesehenen Rohr 1 befindet sich am vorderen Ende einer Haltestange 2 ein Stützdorn 3. Die Haltestange 2 ist mit geringem Abstand von dem Stützdorn 3 von einem Stützkern 4 am vorderen Ende einer Aufnahmestange 5 umgeben. Im Bereich des Stützkerns 4 umgibt eine Spannzange 6 das Rohr 1, deren in Längsrichtung keilförmigen Sektionen 7 im Betriebszustand von einem axial verschiebbaren äußeren, innen konischen Spannring 8 auf das Rohr 1 gepreßt werden. Die Rohrwandung ruht dann auf dem stabilen Stützkern 4, der seinerseits als Widerlager für das Rohr 1 fungiert. Zudem ist das Rohr 1 zwischen der Spannzange 6 und dem Stützdorn 3 bzw. einer Biegerolle 9 mit einem Klemmstück 10 außen durch ein Gleitstück 11 abgestützt. Das Rohr 1 ist zwischen dem Stützkern 4 und der Spannzange 6 fest eingespannt und abgestützt; es unterliegt dabei allenfalls einer geringen Verformung. Auf diese Weise verhindert der Stützkern 4 ein Verformen des Rohrs 1 auch bei hoher axialer Druckkraft. Dabei läßt sich die übertragbare Kraft noch dadurch erhöhen, daß die das Rohr 1 kontaktierenden Flächen des Stützkerns 4 und der Sektionen 7 einen erhöhten Reibwert besitzen, beispielsweise aufgerauht oder mit umlaufenden Rippen versehen sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch ein radial nach außen wirkender Spannkörper im Rohr angeordnet sein, der dann mit der Spannzange zusammenwirkt, oder die Spannzange kann in diesem Falle auch durch ein Stützrohr ersetzt sein, das dann mit dem im Rohr angeordneten Spannkörper zusammenwirkt.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zum Einspannen von Hohlprofilen (1) mit einer Haltestange (2) und einer das Hohlprofil umgreifenden Spannzange (6) sowie einem Stützdorn (3), gekennzeichnet durch eine die Haltestange umgebende Aufnahmestange (5) für einen Stützkern (4), wobei die Spannzange (6) den Stützkern (4) derart umgibt, dass das Hohlprofil (1) zwischen dem Stützkern (4) und der Spannzange (6) abgestützt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am vorderen Ende der Aufnahmestange (5) angeordneten Stützdorn (3).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmestange (5) und der Stützkern (4) einstückig ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen des Stützkerns (4) und der Spannzange (6) mit dem Hohlprofil (1) rauh oder mit Querrippen versehen sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange (6) aus einem innen konischen Spannring (8) und einem außen konischen Spannkörper (6) besteht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (6) aus Sektionen (7) besteht.
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