EP2266721A2 - Mandrel with alignment means - Google Patents

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EP2266721A2
EP2266721A2 EP10166191A EP10166191A EP2266721A2 EP 2266721 A2 EP2266721 A2 EP 2266721A2 EP 10166191 A EP10166191 A EP 10166191A EP 10166191 A EP10166191 A EP 10166191A EP 2266721 A2 EP2266721 A2 EP 2266721A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bending
support body
bending mandrel
cylindrical ring
mandrel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10166191A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2266721A3 (en
Inventor
Thomas Flehmig
Martin Kibben
Oliver Mertens
Thomas Neuhausmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP2266721A2 publication Critical patent/EP2266721A2/en
Publication of EP2266721A3 publication Critical patent/EP2266721A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B21D9/00—Bending tubes using mandrels or the like
    • B21D9/01—Bending tubes using mandrels or the like the mandrel being flexible and engaging the entire tube length
    • B21D9/03—Bending tubes using mandrels or the like the mandrel being flexible and engaging the entire tube length and built-up from loose elements, e.g. series of balls

Definitions

  • the invention relates to a bending mandrel for bending closed hollow profiles with a shank having an axial end face and at least one support body, the support body has at least one axial end face and is connected to the shaft and / or other support bodies via a hinged connection, wherein the connection a connection element extending in the axial direction of the bending mandrel is provided.
  • Bending mandrels are used to bend hollow sections to prevent sink marks, wrinkling and cross-sectional area change when bending a hollow section.
  • a bending mandrel is usually made of a solid shaft and supporting bodies, wherein the supporting bodies have a cross-sectional area corresponding to the later cross-sectional area of the tube or the hollow profile. Bending mandrels are preferably used for bending pipes.
  • the diameters of the tubes can be up to 150 mm or larger. Before bending, insert the mandrel into the hollow section. In this case, there is the problem that the relatively movably arranged support body have been kept in position only in the connecting element via a spring catch.
  • the above-described object is achieved in that between the support bodies and / or between a support body and the shaft means are provided for aligning the bending mandrel, which are formed from at least one elastic body and the elastic body a force due to an elastic deformation on the axial end faces of the support body and / or the shaft exerts, so that the support body of the bending mandrel occupy a rectilinear position before the bending operation.
  • ball discs are provided as support body.
  • cylindrical tubes can be bent with the mandrel, the lateral surfaces of the spherical discs as support surfaces during the bending process help particularly avoid sink marks.
  • a bending of the reshaped hollow profile in any direction is achieved according to a further embodiment of the bending mandrel according to the invention characterized in that the connecting element has at one of its ends a spherical condyle.
  • the support body can then be tilted against each other in any direction, so that the bending process is particularly flexible.
  • a force can be exerted in a simple manner on the end faces of the support body or of the shaft, so that tilting of the support body is avoided before the threading of the bending mandrel.
  • the outer diameter of the cylindrical ring for example when using spherical disks as a support body, smaller than the outer dimensions of the support body or the spherical disks or the shaft. This ensures that the bending of the hollow profile is not hindered by the cylindrical ring in a particularly simple manner.
  • the material for the cylindrical ring is in particular an elastomer in question, ie an elastically deformable plastic.
  • radially extending relief holes are provided in the cylindrical ring.
  • bending pipes serve the radially extending Relief bores to adjust the forces acting on the end faces in a simple manner in the circumferential direction of the cylindrical ring to a uniform value.
  • a slightly harder elastomer can be selected for the cylindrical ring, provided that each spherical disk and / or the shaft has a circumferential recess for receiving material of the cylindrical ring. It is expected that the selection of a harder elastomer will further improve the wear characteristics of the cylindrical ring.
  • the material of the cylindrical ring can be pressed into these recesses, so that it is achieved that the bending operation is influenced only insignificantly by the cylindrical ring.
  • spring rods and / or helical springs are provided as means for aligning the bending mandrel, which are arranged on the axial end faces of the support body and / or the shaft, preferably radially symmetrical and each connect opposite axial end faces of the support body and / or the shaft .
  • Spring rods and coil springs can be bent in a flexible manner and are able to align the support body of the mandrel both as well as in a necessary bending of the mandrel in the hollow profile tilting the support body against each other not or only marginally hinder.
  • these can, for example, the tilting and bending of the mandrel in a Determine preferred direction.
  • Coil springs are extremely flexible and offer the possibility of allowing bending of the mandrel in any direction and at the same time allow alignment of heavy support body.
  • disc springs are provided as a means for aligning the bending mandrel, wherein the support body and / or the shaft has an annular groove at least in an end face for receiving and fixing the disc springs.
  • Disc springs have the advantage that they require a particularly small installation space, the spring core is adjustable by its geometry and a combination with other single-plate springs for adjusting the spring force is possible. In addition, disc springs usually have a long life.
  • Fig. 1 shows first in a perspective view a bending mandrel 1 according to the invention, which has a shaft 2 and three support bodies 3, 4, 5 formed as spherical disks. Between the end face 2a of the shaft 2 and the spherical disc 3, an elastic body in the form of a cylindrical ring 6 is provided, which is used for aligning the bending mandrel before the actual bending operation. As can be seen, the cylindrical ring 6 is provided both between spherical disks 3, 4 and 5 and between the spherical disk 3 and the shaft 2.
  • the cylindrical, elastic ring 6 exerts on the end faces 2a, 3a, 4a and on the end faces of the spherical disc 3, 4 and 5, not shown, a force due to an elastic deformation of the cylindrical ring 6. Due to the force exerted by the cylindrical ring 6 on the shaft and, for example, on the spherical disk 3, the spherical disk 3 is aligned relative to the shaft 2 in a straight-line position. A movement of the spherical disc 3 against the deformation forces of the elastic body 6 only occurs in the case of bending a hollow profile.
  • the cylindrical ring 6 When loading the hollow profile with the bending mandrel, the cylindrical ring 6 thus ensures that the movably arranged and by means of the connecting element 7 respectively connected spherical disks 3, 4, 5 take a straight-line position.
  • the position of the support body 3, 4, 5 must not only be straight, but may also give a fixed predetermined curvature of the mandrel.
  • the cylindrical ring 6 would have to be designed accordingly, for example be flattened on one side.
  • a spring detent not shown may be provided in the ball joint 10, which can engage the ball joint in a preferred direction to align even heavier support body or to facilitate the positioning of such support body before the bending process.
  • each spherical disk 3, 4, 5 is now a cylindrical ring 6 of elastic material is provided, which in the case of bending of the bending mandrel in the recess 8, which each ball disc 3, 4, 5, is moved in. As a result, bending of the mandrel 1 is further facilitated.
  • 6 relief holes 9 can be seen on the cylindrical ring, which extend radially symmetrically.
  • Fig. 2 shows in a perspective view of the cylindrical ring 6 with its radially symmetrical relief holes 9.
  • the radially symmetrical relief holes 9 cause over the entire circumference of the elastic ring 6, the restoring forces, ie the Forces that occur in an elastic deformation, changed and specific for each bending mandrel, for example, depending on the weight of the support body 3, 4, 5 can be adjusted. But there are also other recesses conceivable to change the restoring forces in specific areas of the cylindrical ring 6.
  • FIG. 3 to Fig. 6 show now different embodiments of the bending mandrel according to the invention in a schematic sectional view, each of these embodiments has other means for aligning the bending mandrel.
  • the ball joint 10 of the connecting element 7 is not shown.
  • the bending mandrel according to the invention has an annular bead 11 for aligning the spherical disks or the shaft with the spherical disks 3 and 4, which consists of an elastic material, for example an elastomer, in particular a rubber.
  • the bead 11 exerts a force on the spherical disk 3, for example, due to its elastic deformation and aligns the spherical disk parallel to the spherical disk 4.
  • the bead 11 is reshaped to such an extent that no negative influence on the bending process takes place when using the bending mandrel 1.
  • a circumferential bead 11 may also be provided an interrupted bead, the bead 11 is then preferably constructed radially symmetrically or interrupted in order to stabilize the mandrel in a straight-line position.
  • Fig. 4 illustrated embodiment of the bending mandrel spring rods 12 according to the invention, which are fixed to the end faces of the respective spherical disks 3, 4.
  • the attachment of the spring rods 12 to the respective spherical discs 3, 4 is in Fig. 4 not shown in detail.
  • Fig. 5 now shows schematically a coil spring 13, which are used to align the spherical discs 3, 4.
  • the spherical discs 3, 4 have in this embodiment grooves 14 for receiving the coil spring 13.
  • the grooves 14 are preferably annular in the spherical discs 3, 4 introduced.
  • FIG. 6 Another embodiment of the bending mandrel according to the invention shows Fig. 6 , To align the spherical discs 3, 4 cup springs 15 are used, which are secured in a groove 14 on a spherical disk.
  • All illustrated embodiments ensure on the one hand a secure alignment of the spherical discs 3, 4 and at the same time sufficient bending capacity of the mandrel during the forming of the hollow profiles.

Abstract

The plunger (1) has a unit for aligning or adjusting the plunger, where the aligning or adjusting unit is provided between supporting bodies (3,4,5) or between a supporting body and a shaft (2). The aligning or adjusting unit is made of an elastic body. The elastic body executes a force on the basis of an elastic deformation on axial front surfaces (2a,3a,4a,5a) of the supporting body or the shaft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Biegedorn zum Biegen von geschlossenen Hohlprofilen mit einem Schaft mit einer axialen Stirnfläche und mindestens einem Stützkörper, der Stützkörper weist mindestens eine axiale Stirnfläche auf und ist mit dem Schaft und/oder weiteren Stützkörpern über eine gelenkartige Verbindung verbunden, wobei die Verbindung durch ein in Axialrichtung des Biegedorns verlaufendes Verbindungselement bereitgestellt wird.The invention relates to a bending mandrel for bending closed hollow profiles with a shank having an axial end face and at least one support body, the support body has at least one axial end face and is connected to the shaft and / or other support bodies via a hinged connection, wherein the connection a connection element extending in the axial direction of the bending mandrel is provided.

Biegedorne werden zum Biegen von Hohlprofilen verwendet, um Einfallstellen, Faltenbildung und eine Querschnittsflächenänderung beim Biegen eines Hohlprofils zu vermeiden. Ein Biegedorn besteht in der Regel aus einem massiven Schaft und Stützkörpern, wobei die Stützkörper eine Querschnittsfläche aufweisen, die der späteren Querschnittsfläche des Rohres oder des Hohlprofils entsprechen. Biegedorne werden vorzugsweise zum Biegen von Rohren eingesetzt. Die Durchmesser der Rohre können dabei bis zu 150 mm oder größer betragen. Vor dem Biegevorgang ist der Biegedorn in das Hohlprofil einzuführen. Dabei besteht das Problem, dass die relativ beweglich angeordneten Stützkörper bisher nur im Verbindungselement über eine Federraste auf Position gehalten wurden. Bei größeren Abmessungen, also beispielsweise beim Biegen von Hohlprofilen mit einem Querschnitt von 150 mm, besteht das Problem, dass die Stützkörper sehr schwer sind und die Federraste im Gelenk des Verbindungselements nicht mehr ausreicht, ein Abknicken des Biegedorns zu vermeiden. Kann der Biegedorn jedoch nicht in eine spezifische Position gebracht werden, ist das Einfädeln des Biegedorns in das Hohlprofil vor dem Umformen deutlich erschwert. Ein Biegedorn bei welchem über eine Federraste die Position des Stützkörpers bereitgestellt wird, zeigt die US-Patentschrift US 4,475,375 .Bending mandrels are used to bend hollow sections to prevent sink marks, wrinkling and cross-sectional area change when bending a hollow section. A bending mandrel is usually made of a solid shaft and supporting bodies, wherein the supporting bodies have a cross-sectional area corresponding to the later cross-sectional area of the tube or the hollow profile. Bending mandrels are preferably used for bending pipes. The diameters of the tubes can be up to 150 mm or larger. Before bending, insert the mandrel into the hollow section. In this case, there is the problem that the relatively movably arranged support body have been kept in position only in the connecting element via a spring catch. For larger dimensions, so for example when bending hollow sections with a cross section of 150 mm, there is the problem that the support body are very heavy and the spring catch in the joint of the connecting element is no longer sufficient to avoid kinking of the mandrel. However, the mandrel can not in a specific position are brought, the threading of the mandrel in the hollow section before forming is much more difficult. A bending mandrel in which via a spring catch the position of the support body is provided, shows the US patent US 4,475,375 ,

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Biegedorn zur Verfügung zu stellen, welcher einerseits ein leichtes Einfädeln in ein Hohlprofil ermöglicht und andererseits einen möglichst flexiblen Biegevorgang ermöglicht.On this basis, it is an object of the present invention to provide a generic mandrel available on the one hand allows easy threading into a hollow section and on the other hand allows a flexible bending process as possible.

Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen den Stützkörpern und/oder zwischen einem Stützkörper und dem Schaft Mittel zum Ausrichten des Biegedorns vorgesehen sind, welche aus mindestens einem elastischen Körper gebildet werden und der elastische Körper eine Kraft aufgrund einer elastischen Verformung auf die axialen Stirnflächen der Stützkörper und/oder des Schafts ausübt, so dass die Stützkörper des Biegedorns vor dem Biegevorgang eine geradlinige Position einnehmen.According to a first teaching of the present invention, the above-described object is achieved in that between the support bodies and / or between a support body and the shaft means are provided for aligning the bending mandrel, which are formed from at least one elastic body and the elastic body a force due to an elastic deformation on the axial end faces of the support body and / or the shaft exerts, so that the support body of the bending mandrel occupy a rectilinear position before the bending operation.

Es hat sich gezeigt, dass durch einen elastischen Körper, welcher auf die Stirnflächen der Stützkörper Kräfte ausübt, anders als aus den bisher bekannten Maßnahmen, also beispielsweise eine Federraste im Kugelgelenk der Verbindungselemente vorzusehen, höhere Eigengewichte der Stützkörper und damit größere Abmaße der Stützkörper verwendet werden können, ohne dass es zu einem Abwinkeln der Stützkörper beim Einfädeln des Biegedorns kommt. Der Biegedorn bleibt vor dem Einfädeln in seiner gradlinigen Position und kann insofern besonders leicht eingefädelt werden. Dies hat seine Ursache vor allem in den besseren Hebelverhältnissen gegen ein Verkippen der Stützkörper, welche durch das angreifen der Kraft an der Stirnfläche des Stützkörpers ermöglicht werden. Insbesondere sind durch diese Maßnahmen Biegedorne realisierbar, welche Rohre mit einem Außendurchmesser von 150 mm oder größer ohne weiteres biegen können und darüber hinaus besonders leicht in das zu biegende Rohr eingefädelt werden können.It has been shown that by an elastic body which exerts forces on the end faces of the support body, unlike the previously known measures, so for example to provide a spring catch in the ball joint of the connecting elements, higher dead weights of the support body and thus larger dimensions of the support body can be used can, without causing an angling of the support body when threading the bending mandrel. The bending mandrel stays in its straight line before threading Position and can be threaded in so far particularly easy. This is mainly due to the better leverage ratios against tilting of the support body, which are made possible by the action of the force on the end face of the support body. In particular, bending mandrels can be realized by these measures, which tubes with an outer diameter of 150 mm or larger can readily bend and moreover can be easily threaded into the pipe to be bent.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Biegedorns sind als Stützkörper Kugelscheiben vorgesehen. Bei der Verwendung von Kugelscheiben können zylindrische Rohre mit dem Biegedorn gebogen werden, wobei die Mantelflächen der Kugelscheiben als Stützflächen während des Biegevorgangs besonders gut Einfallstellen vermeiden helfen.According to a further embodiment of the bending mandrel according to the invention ball discs are provided as support body. When using spherical washers cylindrical tubes can be bent with the mandrel, the lateral surfaces of the spherical discs as support surfaces during the bending process help particularly avoid sink marks.

Ein Biegen des umzuformenden Hohlprofils in beliebige Richtungen wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Biegedorns dadurch erreicht, dass das Verbindungselement an einem seiner Enden einen kugelförmigen Gelenkkopf aufweist. Die Stützkörper können dann gegeneinander in beliebige Richtungen abgekippt werden, so dass der Biegevorgang besonders flexibel ist.A bending of the reshaped hollow profile in any direction is achieved according to a further embodiment of the bending mandrel according to the invention characterized in that the connecting element has at one of its ends a spherical condyle. The support body can then be tilted against each other in any direction, so that the bending process is particularly flexible.

Ist als Mittel zum Ausrichten ein zylinderförmiger Ring aus einem elastischen Werkstoff vorgesehen, kann auf einfache Weise auf die Stirnflächen der Stützkörper bzw. des Schafts eine Kraft ausgeübt werden, so dass ein Verkippen der Stützkörper vor dem Einfädeln des Biegedorns vermieden wird. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser des zylinderförmigen Rings, beispielsweise bei der Verwendung von Kugelscheiben als Stützkörper, geringer als die äußeren Abmessungen der Stützkörper bzw. der Kugelscheiben oder des Schafts. Hierdurch wird erreicht, dass auf besonders einfache Weise das Biegen des Hohlprofils durch den zylinderförmigen Ring nicht behindert wird. Als Werkstoff für den zylinderförmigen Ring kommt insbesondere ein Elastomer in Frage, also ein elastisch verformbarer Kunststoff. Hierzu gehören beispielsweise natürliche und künstliche Kautschuke sowie Polyblends, beispielsweise aus Polypropylen, Polyurethan und Naturkautschuk. Es hat sich vor allem gezeigt, dass entgegen den Erwartungen die Standzeit für einen zylinderförmigen Ring aus einem Elastomer ausreichend hoch sind, um einen industriellen Einsatz des Biegedorns zu gewährleisten. Der Verschleiß des zylinderförmigen Rings ist gering.Is provided as a means for aligning a cylindrical ring made of an elastic material, a force can be exerted in a simple manner on the end faces of the support body or of the shaft, so that tilting of the support body is avoided before the threading of the bending mandrel. Preferably, the outer diameter of the cylindrical ring, for example when using spherical disks as a support body, smaller than the outer dimensions of the support body or the spherical disks or the shaft. This ensures that the bending of the hollow profile is not hindered by the cylindrical ring in a particularly simple manner. As the material for the cylindrical ring is in particular an elastomer in question, ie an elastically deformable plastic. These include, for example, natural and synthetic rubbers and polyblends, for example polypropylene, polyurethane and natural rubber. Above all, it has been shown that contrary to expectations, the service life for a cylindrical ring of an elastomer is sufficiently high to ensure industrial use of the mandrel. The wear of the cylindrical ring is low.

Um die Auswahl der Werkstoffe für den zylinderförmigen Ring im Hinblick auf dessen elastische Eigenschaften zu vergrößern und die auf die Stirnflächen der Stützkörper ausgeübte Kraft aufgrund einer elastischen Verformung des zylinderförmigen Rings im Falle eines Biegens des Biegedorns einzustellen und gegebenenfalls zu reduzieren, weist gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Biegedorns der zylinderförmige Ring Ausnehmungen auf. Die Kraft, welche der Ring einem ungewollten Verkippen der Stützkörper aber auch einem gewollten Biegen des Biegedorns entgegensetzt, ist abhängig von dem Volumen an elastischem Material, welches deformiert werden muss. Durch Ausnehmungen kann daher diese Kraft eingestellt werden.In order to increase the selection of the materials for the cylindrical ring in terms of its elastic properties and to adjust the force exerted on the end faces of the support body force due to elastic deformation of the cylindrical ring in the event of bending of the mandrel and optionally reduce, according to a further inventive Embodiment of the bending mandrel of the cylindrical ring recesses. The force which the ring opposes to unwanted tilting of the support body but also to a deliberate bending of the bending mandrel is dependent on the volume of elastic material which has to be deformed. By recesses, therefore, this force can be adjusted.

Vorzugsweise sind als Ausnehmungen radial verlaufende Entlastungsbohrungen im zylinderförmigen Ring vorgesehen. Bei der Biegung von Rohren dienen die radial verlaufenden Entlastungsbohrungen dazu, die auf die Stirnflächen wirkenden Kräfte auf einfache Weise in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Rings auf einen einheitlichen Wert einzustellen.Preferably, as recesses radially extending relief holes are provided in the cylindrical ring. When bending pipes serve the radially extending Relief bores to adjust the forces acting on the end faces in a simple manner in the circumferential direction of the cylindrical ring to a uniform value.

Darüber hinaus kann beispielsweise ein etwas härterer Elastomer für den zylinderförmigen Ring gewählt werden, sofern jede Kugelscheibe und/oder der Schaft eine umlaufende Vertiefung zur Aufnahme von Material des zylinderförmigen Rings aufweist. Es wird erwartet, dass die Auswahl eines härteren Elastomers die Verschleißeigenschaften des zylinderförmigen Rings weiter verbessern. Zudem kann beim Biegen des Biegedorns während des Umformens der Hohlprofile das Material des zylinderförmigen Rings in diese Vertiefungen gedrückt werden, so dass erreicht wird, dass der Biegevorgang durch den zylinderförmigen Ring nur unwesentlich beeinflusst wird.In addition, for example, a slightly harder elastomer can be selected for the cylindrical ring, provided that each spherical disk and / or the shaft has a circumferential recess for receiving material of the cylindrical ring. It is expected that the selection of a harder elastomer will further improve the wear characteristics of the cylindrical ring. In addition, during bending of the bending mandrel during the forming of the hollow profiles, the material of the cylindrical ring can be pressed into these recesses, so that it is achieved that the bending operation is influenced only insignificantly by the cylindrical ring.

Alternativ zum Ring aus elastischem Werkstoff sind als Mittel zum Ausrichten des Biegedorns Federstäbe und/oder Schraubenfedern vorgesehen, welche auf den axialen Stirnflächen der Stützkörper und/oder des Schafts, vorzugsweise radialsymmetrisch angeordnet sind und jeweils gegenüberliegende axiale Stirnflächen der Stützkörper und/oder des Schafts verbinden. Federstäbe und Schraubenfedern können in flexibler Weise gebogen werden und sind in der Lage die Stützkörper des Biegedorns sowohl auszurichten als auch bei einer notwendigen Biegung des Biegedorns im Hohlprofil das Verkippen der Stützkörper gegeneinander gar nicht oder nur marginal zu behindern. Je nach Ausführung der Federstäbe können diese beispielsweise das Verkippen und die Biegung des Biegedorns in eine Vorzugsrichtung bestimmen. Schraubenfedern sind dagegen äußerst flexibel und bieten die Möglichkeit ein Biegen des Biegedorns in eine beliebige Richtung zuzulassen und gleichzeitig ein Ausrichten schwerer Stützkörper zu ermöglichen.As an alternative to the ring made of elastic material, spring rods and / or helical springs are provided as means for aligning the bending mandrel, which are arranged on the axial end faces of the support body and / or the shaft, preferably radially symmetrical and each connect opposite axial end faces of the support body and / or the shaft , Spring rods and coil springs can be bent in a flexible manner and are able to align the support body of the mandrel both as well as in a necessary bending of the mandrel in the hollow profile tilting the support body against each other not or only marginally hinder. Depending on the design of the spring rods, these can, for example, the tilting and bending of the mandrel in a Determine preferred direction. Coil springs, however, are extremely flexible and offer the possibility of allowing bending of the mandrel in any direction and at the same time allow alignment of heavy support body.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Biegedorns sind als Mittel zum Ausrichten des Biegedorns Tellerfedern vorgesehen, wobei der Stützkörper und/oder der Schaft eine ringförmige Nut mindestens in einer Stirnfläche zur Aufnahme und Befestigung der Tellerfedern aufweist. Tellerfedern besitzen den Vorteil, dass sie einen besonders kleinen Einbauraum benötigen, die Federkernlinie durch ihre Geometrie einstellbar ist und eine Kombination mit weiteren Einzeltellerfedern zur Einstellung der Federkraft möglich ist. Darüber hinaus haben Tellerfedern in der Regel eine hohe Lebensdauer.According to a further embodiment of the bending mandrel according to the invention disc springs are provided as a means for aligning the bending mandrel, wherein the support body and / or the shaft has an annular groove at least in an end face for receiving and fixing the disc springs. Disc springs have the advantage that they require a particularly small installation space, the spring core is adjustable by its geometry and a combination with other single-plate springs for adjusting the spring force is possible. In addition, disc springs usually have a long life.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten den erfindungsgemäßen Biegedorn auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachfolgenden Patentansprüche sowie auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Biegedorns in Verbindung mit der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1
in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Biegedorns,
Fig. 2
den zylinderförmigen Ring aus einem elastischen Werkstoff des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 und
Fig. 3 bis 6
in einer schematischen Schnittansicht zwei Kugelscheiben von vier weiteren Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Biegedorns mit verschiedenen Mitteln zum Ausrichten des Biegedorns.
There are now a variety of ways to design and develop the bending mandrel according to the invention. For this purpose, reference is made to the patent claims 1 following claims and to the description of embodiments of the bending mandrel according to the invention in conjunction with the drawing. The drawing shows in:
Fig. 1
in a perspective view of an embodiment of a bending mandrel according to the invention,
Fig. 2
the cylindrical ring made of an elastic material of the embodiment Fig. 1 and
Fig. 3 to 6
in a schematic sectional view two spherical disks of four further embodiments of the bending mandrel according to the invention with different means for aligning the bending mandrel.

Fig. 1 zeigt nun zunächst in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Biegedorn 1, welcher einen Schaft 2 und drei als Kugelscheiben ausgebildete Stützkörper 3, 4, 5 aufweist. Zwischen der Stirnfläche 2a des Schafts 2 und der Kugelscheibe 3 ist ein elastischer Körper in Form eines zylinderförmigen Rings 6 vorgesehen, welcher zum Ausrichten des Biegedorns vor dem eigentlichen Biegevorgang verwendet wird. Wie zu erkennen ist, ist der zylinderförmige Ring 6 sowohl zwischen Kugelscheiben 3, 4 und 5 als auch zwischen der Kugelscheibe 3 und dem Schaft 2 vorgesehen. Der zylinderförmige, elastische Ring 6 übt auf die Stirnflächen 2a, 3a, 4a und auf die nicht dargestellten Stirnflächen der Kugelscheibe 3, 4 und 5 eine Kraft aufgrund einer elastischen Verformung des zylinderförmigen Rings 6 aus. Durch die Kraft, welche der zylinderförmige Ring 6 auf den Schaft sowie beispielsweise auf die Kugelscheibe 3 ausübt, wird die Kugelscheibe 3 gegenüber dem Schaft 2 in einer gradlinigen Position ausgerichtet. Eine Bewegung der Kugelscheibe 3 gegen die Verformungskräfte des elastischen Körpers 6 tritt nur im Falle des Biegens eines Hohlprofils auf. Fig. 1 shows first in a perspective view a bending mandrel 1 according to the invention, which has a shaft 2 and three support bodies 3, 4, 5 formed as spherical disks. Between the end face 2a of the shaft 2 and the spherical disc 3, an elastic body in the form of a cylindrical ring 6 is provided, which is used for aligning the bending mandrel before the actual bending operation. As can be seen, the cylindrical ring 6 is provided both between spherical disks 3, 4 and 5 and between the spherical disk 3 and the shaft 2. The cylindrical, elastic ring 6 exerts on the end faces 2a, 3a, 4a and on the end faces of the spherical disc 3, 4 and 5, not shown, a force due to an elastic deformation of the cylindrical ring 6. Due to the force exerted by the cylindrical ring 6 on the shaft and, for example, on the spherical disk 3, the spherical disk 3 is aligned relative to the shaft 2 in a straight-line position. A movement of the spherical disc 3 against the deformation forces of the elastic body 6 only occurs in the case of bending a hollow profile.

Beim Beladen des Hohlprofils mit dem Biegedorn sorgt der zylinderförmige Ring 6 also dafür, dass die beweglich angeordneten und mittels des Verbindungselements 7 jeweils verbundenen Kugelscheiben 3, 4, 5 eine gradlinige Position einnehmen. Die Position der Stützkörper 3, 4, 5 muss nicht nur gradlinig sein, sondern kann auch eine fest vorbestimmte Krümmung des Biegedorns ergeben. In diesem Fall müsste der zylinderförmige Ring 6 entsprechend ausgebildet, beispielweise an einer Seite abgeflacht sein.When loading the hollow profile with the bending mandrel, the cylindrical ring 6 thus ensures that the movably arranged and by means of the connecting element 7 respectively connected spherical disks 3, 4, 5 take a straight-line position. The position of the support body 3, 4, 5 must not only be straight, but may also give a fixed predetermined curvature of the mandrel. In this case, the cylindrical ring 6 would have to be designed accordingly, for example be flattened on one side.

Selbstverständlich kann zusätzlich, wie aus dem Stand der Technik bekannt, eine nicht dargestellte Federraste im Kugelgelenk 10 vorgesehen sein, welche das Kugelgelenk in einer Vorzugsrichtung einrasten lässt, um noch schwerere Stützkörper ausrichten zu können bzw. die Positionierung derartiger Stützkörper vor dem Biegevorgang zu erleichtern.Of course, in addition, as known from the prior art, a spring detent not shown may be provided in the ball joint 10, which can engage the ball joint in a preferred direction to align even heavier support body or to facilitate the positioning of such support body before the bending process.

Zwischen jeder Kugelscheibe 3, 4, 5 ist nun ein zylinderförmiger Ring 6 aus elastischem Werkstoff vorgesehen, welcher im Falle eines Biegens des Biegedorns in die Vertiefung 8, welche jede Kugelscheibe 3, 4, 5 aufweist, hineingerückt wird. Hierdurch wird ein Biegen des Biegedorns 1 weiter erleichtert. Darüber hinaus sind an dem zylinderförmigen Ring 6 Entlastungsbohrungen 9 zu erkennen, welche radial symmetrisch verlaufen.Between each spherical disk 3, 4, 5 is now a cylindrical ring 6 of elastic material is provided, which in the case of bending of the bending mandrel in the recess 8, which each ball disc 3, 4, 5, is moved in. As a result, bending of the mandrel 1 is further facilitated. In addition, 6 relief holes 9 can be seen on the cylindrical ring, which extend radially symmetrically.

Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den zylinderförmigen Ring 6 mit seinen radial symmetrisch verlaufenden Entlastungsbohrungen 9. Die radial symmetrischen Entlastungsbohrungen 9 bewirken, dass über den gesamten Umfang des elastischen Rings 6 die Rückstellkräfte, d.h. die Kräfte, die bei einer elastischen Verformung auftreten, verändert und spezifisch für jeden Biegedorn beispielsweise abhängig von dem Gewicht der Stützkörper 3, 4, 5 eingestellt werden können. Es sind aber auch andere Ausnehmungen denkbar, um die Rückstellkräfte in spezifischen Bereichen des zylinderförmigen Rings 6 zu verändern. Fig. 2 shows in a perspective view of the cylindrical ring 6 with its radially symmetrical relief holes 9. The radially symmetrical relief holes 9 cause over the entire circumference of the elastic ring 6, the restoring forces, ie the Forces that occur in an elastic deformation, changed and specific for each bending mandrel, for example, depending on the weight of the support body 3, 4, 5 can be adjusted. But there are also other recesses conceivable to change the restoring forces in specific areas of the cylindrical ring 6.

Die Fig. 3 bis Fig. 6 zeigen nun unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Biegedorns in einer schematischen Schnittansicht, wobei jedes dieser Ausführungsbeispiele andere Mittel zum Ausrichten des Biegedorns hat. In den Fig. 3 bis 6 ist das Kugelgelenk 10 des Verbindungselements 7 nicht dargestellt.The Fig. 3 to Fig. 6 show now different embodiments of the bending mandrel according to the invention in a schematic sectional view, each of these embodiments has other means for aligning the bending mandrel. In the Fig. 3 to 6 the ball joint 10 of the connecting element 7 is not shown.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 des erfindungsgemäßen Biegedorns weist zum Ausrichten der Kugelscheiben bzw. des Schafts mit den Kugelscheiben 3 und 4 einen ringförmigen Wulst 11 auf, welcher aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise einem Elastomer, insbesondere einem Kautschuk besteht. Der Wulst 11 übt auf die Kugelscheibe 3 beispielsweise eine Kraft aufgrund seiner elastischen Verformung aus und richtet die Kugelscheibe dabei parallel zur Kugelscheibe 4 aus. Beim Umformen des Hohlprofils wird der Wulst 11 soweit umgeformt, dass keine negative Beeinflussung des Biegevorgangs bei Verwendung des Biegedorns 1 stattfindet. Anstelle eines umlaufenden Wulstes 11 kann auch ein unterbrochener Wulst vorgesehen sein, wobei der Wulst 11 dann vorzugsweise radial symmetrisch aufgebaut bzw. unterbrochen ist, um den Biegedorn in einer gradlinigen Position zu stabilisieren.The embodiment in Fig. 3 The bending mandrel according to the invention has an annular bead 11 for aligning the spherical disks or the shaft with the spherical disks 3 and 4, which consists of an elastic material, for example an elastomer, in particular a rubber. The bead 11 exerts a force on the spherical disk 3, for example, due to its elastic deformation and aligns the spherical disk parallel to the spherical disk 4. When reshaping the hollow profile, the bead 11 is reshaped to such an extent that no negative influence on the bending process takes place when using the bending mandrel 1. Instead of a circumferential bead 11 may also be provided an interrupted bead, the bead 11 is then preferably constructed radially symmetrically or interrupted in order to stabilize the mandrel in a straight-line position.

Zum Stabilisieren der Stützkörper 3,4 vor dem Biegevorgang sind in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Biegedorns Federstäbe 12 vorgesehen, welche an den Stirnflächen der jeweiligen Kugelscheiben 3, 4 befestigt sind. Die Befestigung der Federstäbe 12 an den jeweiligen Kugelscheiben 3, 4 ist in Fig. 4 nicht im Einzelnen dargestellt.To stabilize the support body 3,4 before the bending process are in the in Fig. 4 illustrated embodiment of the bending mandrel spring rods 12 according to the invention, which are fixed to the end faces of the respective spherical disks 3, 4. The attachment of the spring rods 12 to the respective spherical discs 3, 4 is in Fig. 4 not shown in detail.

Fig. 5 zeigt nun schematisch eine Schraubenfeder 13, welche zum Ausrichten der Kugelscheiben 3, 4 verwendet werden. Die Kugelscheiben 3, 4 weisen in diesem Ausführungsbeispiel Nuten 14 zur Aufnahme der Schraubenfeder 13 auf. Die Nuten 14 sind vorzugsweise ringförmig in die Kugelscheiben 3, 4 eingebracht. Fig. 5 now shows schematically a coil spring 13, which are used to align the spherical discs 3, 4. The spherical discs 3, 4 have in this embodiment grooves 14 for receiving the coil spring 13. The grooves 14 are preferably annular in the spherical discs 3, 4 introduced.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Biegedorns zeigt Fig. 6. Zur Ausrichtung der Kugelscheiben 3, 4 werden Tellerfedern 15 verwendet, die in einer Nut 14 an einer Kugelscheibe befestigt sind.Another embodiment of the bending mandrel according to the invention shows Fig. 6 , To align the spherical discs 3, 4 cup springs 15 are used, which are secured in a groove 14 on a spherical disk.

Alle dargestellten Ausführungsbeispiele gewährleisten einerseits ein sicheres Ausrichten der Kugelscheiben 3, 4 und gleichzeitig ein ausreichendes Biegevermögen des Biegedorns während der Umformung der Hohlprofile.All illustrated embodiments ensure on the one hand a secure alignment of the spherical discs 3, 4 and at the same time sufficient bending capacity of the mandrel during the forming of the hollow profiles.

Claims (6)

Biegedorn (1) zum Biegen von geschlossenen Hohlprofilen mit einem Schaft (2) mit einer axialen Stirnfläche (2a) und mindestens einem Stützkörper (3, 4, 5), der Stützkörper (3, 4, 5) weist mindestens eine axiale Stirnfläche (3a, 4a, 5a) auf und ist mit dem Schaft (2) und/oder weiteren Stützkörpern (3, 4, 5) über eine gelenkartige Verbindung verbunden, wobei die Verbindung durch ein in Axialrichtung des Biegedorns (1) verlaufendes Verbindungselement (7) bereitgestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützkörpern (3, 4, 5) und/oder zwischen einem Stützkörper (3, 4, 5) und dem Schaft (2) Mittel zum Ausrichten des Biegedorns vorgesehen sind, welche aus mindestens einem zylinderförmigen Ring (6) aus einem elastischen Körper gebildet werden und der zylinderförmige Ring (6) eine Kraft aufgrund einer elastischen Verformung auf die axialen Stirnflächen (2a, 3a, 4a, 5a) der Stützkörper (3, 4, 5) und/oder des Schafts (2) ausübt, so dass die Stützkörper (3, 4, 5) des Biegedorns vor dem Biegevorgang eine geradlinige Position einnehmen.Bending mandrel (1) for bending closed hollow profiles with a shank (2) with an axial end face (2a) and at least one support body (3, 4, 5), the support body (3, 4, 5) has at least one axial end face (3a , 4a, 5a) and is connected to the shaft (2) and / or further supporting bodies (3, 4, 5) via a hinged connection, the connection being provided by a connecting element (7) extending in the axial direction of the bending mandrel (1) becomes,
characterized in that means for aligning the bending mandrel are provided between the supporting bodies (3, 4, 5) and / or between a supporting body (3, 4, 5) and the shaft (2), which comprises at least one cylindrical ring (6). are formed from an elastic body and the cylindrical ring (6) exerts a force due to an elastic deformation on the axial end faces (2a, 3a, 4a, 5a) of the support body (3, 4, 5) and / or the shaft (2) in that the supporting bodies (3, 4, 5) of the bending mandrel assume a rectilinear position before the bending operation. Biegedorn nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass als Stützkörper Kugelscheiben (3, 4, 5) vorgesehen sind.A bending mandrel according to claim 1,
characterized in that as a support body ball discs (3, 4, 5) are provided. Biegedorn nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) an einem seiner Enden einen kugelförmigen Gelenkkopf (10) aufweist.Bending mandrel according to claim 1 or 2,
characterized in that the connecting element (7) has at one of its ends a spherical condyle (10). Biegedorn nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Ring (6) Ausnehmungen (9) aufweist.Bending mandrel according to claim 1 to 3,
characterized in that the cylindrical ring (6) has recesses (9). Biegedorn nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass als Ausnehmungen (9) radial verlaufende Entlastungsbohrungen im zylinderförmigen Ring (6) vorgesehen sind.A bending mandrel according to any one of claims 1 to 4,
characterized in that as recesses (9) radially extending relief holes in the cylindrical ring (6) are provided. Biegedorn nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Kugelscheibe (3, 4, 5) und/oder der Schaft (2) eine umlaufende Vertiefung (8) zur Aufnahme von Material des zylinderförmigen Rings (6) aufweist.A bending mandrel according to any one of claims 1 to 5,
characterized in that each spherical disc (3, 4, 5) and / or the shaft (2) has a circumferential recess (8) for receiving material of the cylindrical ring (6).
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