EP2308611B1 - Vorrichtung zum Biegen länglicher Werkstücke - Google Patents

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EP2308611B1
EP2308611B1 EP20100010436 EP10010436A EP2308611B1 EP 2308611 B1 EP2308611 B1 EP 2308611B1 EP 20100010436 EP20100010436 EP 20100010436 EP 10010436 A EP10010436 A EP 10010436A EP 2308611 B1 EP2308611 B1 EP 2308611B1
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EP
European Patent Office
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bending
axis
tool carrier
tool
tube
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP20100010436
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2308611A1 (de
Inventor
Dirk BÖRGER
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.)
Tracto Technik GmbH and Co KG
Original Assignee
Tracto Technik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Tracto Technik GmbH and Co KG filed Critical Tracto Technik GmbH and Co KG
Publication of EP2308611A1 publication Critical patent/EP2308611A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2308611B1 publication Critical patent/EP2308611B1/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
    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/024—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member
    • 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
    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/021—Construction of forming members having more than one groove

Definitions

  • the invention relates to a device for bending elongate workpieces, such as pipes, extruded profiles or metal wire, according to the preamble of claim 1.
  • Tube bending machines are known for different applications.
  • different bending methods can be used.
  • press bending the bending tool is pressed manually or hydraulically against two counter rollers. This movement forces the workpiece positioned between the bending tool and the counter-roller (s) to bend about the bending tool. Since the pipes can not be supported from the inside, this method is usually suitable only for thick-walled pipes and large bending radii.
  • Three-roll bending is used to make workpieces with large bending radii. The process is similar to press bending, but the work rolls rotate as well as the two stationary counter rolls and thereby form the bend radius.
  • compression bending the tube is clamped between a sliding carriage and a stationary bending roller.
  • the workpiece is in this case fixed between a stationary bending roller and a clamping arm arranged on a pivoting arm and deformed by pivoting of the pivoting arm including the clamping jaw about the axis of rotation of the bending roller.
  • a first pipe section with a first bending radius is to be bent by a first rotation angle
  • a subsequent pipe section with a second bending radius is to be bent by a second rotation angle
  • a first pipe section "to the right” and the subsequent pipe section "to the left” may be bent.
  • One way to do this is to rotate the tube itself by 180 ° relative to the bending tool after a first bending operation, so that it is bent in the opposite direction in a subsequent bending operation.
  • space problems may arise because considerable freedom must be created on both sides of the tube bending machine, in which the already bent part of the tube can extend.
  • a tube bending machine which makes it possible to bend a tube with different bending radii and to the right and to the left without the tube in this case would have to be rotated by 180 ° relative to the bending tool.
  • This pipe bending machine comprises a base frame, on which the unbent portion of a pipe to be bent is fixed. The fixation is such that the tube can be advanced by means of a carriage and rotated by a rotating device about a defined angle about the longitudinal axis of the unbent portion of the tube.
  • the pipe bending machine further comprises a tool carrier with a plurality of bending tools.
  • the tool carrier is connected to the base carrier via a carrier slide, the base carrier allowing a horizontal displacement of the tool carrier relative to the tube to be bent and consequently perpendicular to the longitudinal axis of the unbent portion of the tube.
  • the tool carrier itself is rotatably connected about an axis, which is aligned parallel to the longitudinal axis of the unbent portion of the tube, connected to the carrier carriage, wherein rotation takes place, if necessary, by means of an electric motor.
  • the bending tools comprise two bending roller units each having two bending rollers of different diameters, wherein the two bending roller units are fixed on opposite sides with respect to the axis of rotation of the tool carrier on a common axis.
  • one of the four bending rollers can be brought into contact with the section of the tube to be bent. Then arranged on the pivot arm clamping jaws and slides are moved up to the tube and the tube thereby fixed between the jaw and the bending roller, so that upon pivoting of the pivot arm of the corresponding portion of the tube is bent around the bending roller.
  • the concrete in the EP 1 226 887 B1 revealed construction a pipe bending machine thus allows bending to the right and bending to the left, each with two different bending radii.
  • This deflection is reinforced by the arrangement of several bending rollers one above the other in a bending roller unit due to the increasing distance to the storage. Too large a deflection can prevent sufficient clamping of the workpiece between the bending roller and the jaw.
  • the dimensioning of the axle in particular, be designed so generously that the deflection of the bending roller units remains within a tolerable range due to the bending moment generated by the clamping jaws.
  • this increases the manufacturing cost.
  • EP 1 543 891 A1 is a bending device for pipes with a bending tool, which comprises a bending roller unit and a clamping jaw known.
  • the bending moment produced by pressing a pipe against the bending roll unit by means of the clamping jaw is supported by a transverse arm, one end of which is connected to the upper end of the bending roll axis and the other end of which is fixed to a fixed component of a pivoting arm of the bending device.
  • the present invention seeks to provide an improved device for bending elongate workpieces, which has an increased stability in the region of the bending roller in particular compared to the known from the prior art pipe bending machines.
  • the core of the invention is in a bending device in which a bending roller or a bending roller unit (permanently) is mounted only on one side, a temporary (ie taking place during the bending process) to produce two-sided storage by a retaining element is provided, the - directly or indirectly releasably connected to the free end of the bending roller or the axis carrying the bending roller is connected and that in particular the pressure forces, which arise by pressing the clamping jaw or a sliding shoe against the workpiece or the bending roller itself, supported.
  • the rotatability of the bending roller about the axis can be realized in any manner, for example, in which the bending roller (rotating) is fixedly mounted on an axle and the axis is rotatably mounted in a corresponding bearing of the tool carrier.
  • the bending roller and the axle can also represent an integrated component.
  • the axis can also be integrated (rotationally) fixedly in the tool carrier and the bending roller can be mounted rotatably on the axle.
  • the detachable connection between the holding element or the retaining strut and the bending roller or the axis can preferably be realized by this / this is attached to a protruding end pin of the axis.
  • connection between the holding strut and the tool carrier or the swivel arm can preferably be designed to be pivotable, whereby the optionally required for a kauslein loosening of the retaining element required mobility can be effected.
  • a connection between the retaining strut and the axis of the bending roll by attaching to an end pin should be given a certain lateral mobility. If this mobility is realized via a corresponding connection between the holding strut and the tool carrier or the swivel arm by means of a joint, the connecting / releasing the holding strut can be done by the axis of the bending roller without considerable effort.
  • the holding element has at least two holding struts, of which at least one is connected to the tool carrier and at least one other with the pivot arm, but both are detachably connectable to the free end of the axle.
  • a bending device which additionally has a sliding shoe.
  • Such a shoe the structure and function of which is well known in the art, is regularly arranged on the inlet side next to the clamping jaw and bears directly against the workpiece to be bent. During the bending operation, the part of the workpiece located in the area of the sliding shoe moves relative to the sliding block. The shoe serves to prevent unwanted lateral deformation in this area.
  • the holding element according to the invention can be used particularly advantageously in such bending devices that allow left-right bending and / or Mehrradienbiegen, as in these bending devices constructively and functionally regularly only one-sided mounting of the bending roller or bending roller unit is provided and in a Mehrradienbiegen due the majority of each other arranged bending rollers results in a large distance between the outermost bending roller and the storage.
  • the device allows left-right bending by providing at least two bending tools, one of which can be brought into engagement with the workpiece to be bent by a rotation of the tool carrier about a rotation axis, and a corresponding holding element is provided for each of the bending tools.
  • the bending device shown in the figures comprises a base support 1, which is shown schematically in the figures in the form of a cuboid.
  • a drive unit 2 is provided, in which a tube 3 to be bent is fixed.
  • the drive unit 2 comprises an electric motor (not shown) with which the tube 3 to be bent can be rotated about the longitudinal axis of the unbent portion of the tube.
  • the drive unit also comprises a linear drive (not shown), which makes it possible to move it, including the tube 3 to be bent in the direction of the longitudinal axis of the non-bent portion of the tube 3 relative to the base support 1.
  • a tool carrier 4 of the bending device comprises a main body 5, a vertically oriented bending tool axis 6 and a pivot arm 7, which can be pivoted relative to the main body 5 about the bending tool axis 6.
  • a bending roller unit 8 of a bending tool is arranged, each having three sections of different diameters, which serve as a bending template and define the bending radius of the respective bending operation.
  • Each of the bending tools further comprises a clamping jaw 9, which is arranged displaceably on the pivot arm 7 and in a position in which it rests against the respective bending roller unit 8, the tube located therebetween 3 clamped with a defined clamping force.
  • each of the bending tools comprises a slide, which in the illustrated position of the pivot arm 7 directly adjacent to the respective clamping jaw 9 stationary on the Base body 5 is attached. In the figures, the slide rails are covered by the clamping jaws 9.
  • the tool carrier 4 is fixed via a displacement unit 10 on a side surface of the base support 1.
  • the displacement unit 10 comprises two linear drives 11 a, 11 b, each of a carriage 12 a, 12 b, two linear guides 13 a, 13 b and a drive, not shown (eg hydraulic or pneumatic cylinder, electric motor spindle drive, rack and pinion linear drive, etc.) consist.
  • the two parallel rail systems comprehensive linear guides 13a, 13b of the linear actuators 11a, 11b are aligned at an angle of 90 ° to each other, the linear guide 13a of the first linear actuator 11a horizontally and the linear guide 13b of the second linear actuator 11b is vertically aligned.
  • the tool carrier 4 including the associated bending tools in a plane which is aligned perpendicular to the longitudinal axis of the unbent portion of the tube 3, are continuously displaced.
  • the displacement of the tool carrier 4 relative to the base support 1 or to the fixed to the base support 1 tube 3 is allowed to position the bending tool located in the operating position so that the section to be bent of the tube 3 in the desired bending radius corresponding Bending template of the respective bending roller unit 8 is located.
  • the Fig. 1 shows how the portion of the tube 3 to be bent between the bending radius of the smallest bending radius forming the located in the operating position bending roller unit 8 and the clamping jaw 9 of this bending tool is fixed.
  • a rotation of the tool carrier 4 by 180 ° about an axis of rotation, which is aligned parallel to the longitudinal axis of the unbent portion of the tube 3, the previously located in the operating position bending tool placed in a parking position and the previously located in the parking position bending tool are converted according to the operating position.
  • a rotation of the tool carrier can, for example, by means of an electric motor (not shown) take place, which drives a shaft (not shown) which is rotatably connected to the tool carrier and rotatably mounted in a corresponding mounting of the base support.
  • the illustrated bending device has holding elements which serve to support a bending moment, which is caused by the pressing of the clamping jaws 9 and the sliding blocks on the bending roll units or the pipe.
  • the holding elements comprise two cross members 14a, 14b, of which a first cross member 14a is arranged in vertical alignment on the main body 5 of the tool carrier 4 and a second cross member 14b is arranged laterally on the pivot arm 7 in vertical alignment.
  • the two ends of the two cross members 14a, 14b extend beyond the corresponding portion of the tool carrier or the pivot arm so far that they end in the amount of the exposed end pin of the bending tool axis 6.
  • a support strut 15 is articulated by means of a simple pivot, the length of which is dimensioned so that it extends to the end pin of the bending tool axis 6.
  • the free ends of the retaining struts 15 are provided with openings whose inner diameter substantially corresponds to the outer diameter of the end pins of the bending tool axis 6.
  • the free ends of the retaining struts 15 are attached to the end pin, wherein the two connected to the pivot arm 7 retaining struts 15 first and only subsequently connected to the main body 5 holding struts 15 are attached , In principle, it is also possible to perform this order in opposite directions.
  • the arrangement of the holding struts 15 connected to the swivel arm 7 below the other holding struts 15 has been taken into account by a correspondingly shortened configuration of the second cross member 14b compared to the first cross member 14a, so that a substantially horizontal alignment is achieved for all holding struts 15.
  • the Fig. 1 shows the bending device just before performing a bending operation.
  • the section of the tube 3 to be bent is clamped between the bending roller unit 8 in the operating position and the corresponding clamping jaw 9.
  • the retaining struts 15 are attached to the end pin of the bending tool axis 6.
  • the pressure forces exerted by the clamping jaws 9 on the bending roll units 8 would be supported by the holding struts 15 connected to the pivot arm 7, while the reaction forces caused by a pressing of the tube 3 to the respective shoe during the bending process, would be supported by the stationary connected to the base support 5 holding struts 15.
  • the Fig. 2 shows, however, an operating position of the bending device during a change from right-hand bending to left-hand bending.
  • the clamping jaws 9 and a traversing movement down By opening the clamping jaws 9 and a traversing movement down, the section of the tube 3 to be bent has been brought out of the area of the bending roller unit 8.
  • this movement is not hindered by the support struts 15, these were previously solved by the end pin of the bending tool axis 6 and pivoted upwards.
  • the bending tool previously located in the parking position can be moved to the operating position.
  • the tube has been positioned in the corresponding bending template of the then located in the operating position bending tool 8 and the retaining struts 15 have been plugged back onto the end pin, another bending process can take place.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen länglicher Werkstücke, wie beispielsweise Rohre, Strangprofile oder Metalldraht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Rohrbiegemaschinen sind für unterschiedliche Anwendungszwecke bekannt. Hierbei können unterschiedliche Biegeverfahren zum Einsatz kommen. Beim so genannten Pressbiegen wird das Biegewerkzeug manuell oder hydraulisch gegen zwei Gegenrollen gepresst. Diese Bewegung zwingt das zwischen dem Biegewerkzeug und der oder den Gegenrollen positionierte Werkstück zur Biegung um das Biegewerkzeug. Da die Rohre nicht von innen gestützt werden können, ist dieses Verfahren in der Regel nur für dickwandige Rohre und große Biegeradien geeignet. Drei-Rollen-Biegen wird angewendet, um Werkstücke mit großen Biegeradien herzustellen. Das Verfahren ist dem Pressbiegen ähnlich, doch rotieren die Arbeitswalzen sowie die beiden stationären Gegenwalzen und formen dadurch den Biegeradius. Beim Kompressionsbiegen ist das Rohr zwischen einem Gleitschlitten und einer stationären Biegerolle geklemmt. Durch eine Rotation des Gleitschlittens um die Biegerolle wird das Rohr auf den Radius der Biegerolle gebogen. Wesentlich vielseitiger und präziser als die zuvor genannten Verfahren ist das Rotationszugbiegen. Das Werkstück wird hierbei zwischen einer stationären Biegerolle und einer an einem Schwenkarm angeordneten Spannbacke fixiert und durch ein Verschwenken des Schwenkarms einschließlich der Spannbacke um die Rotationsachse der Biegerolle umgeformt.
  • Für das Rohrbiegen kommt es zunehmend darauf an, Rohrbiegemaschinen zu entwickeln, die es erlauben, aufeinanderfolgende Abschnitte des zu verformenden Rohrs in unterschiedlicher Weise zu biegen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein erster Rohrabschnitt mit einem ersten Biegeradius um einen ersten Rotationswinkel gebogen werden soll, während ein nachfolgender Rohrabschnitt mit einem zweiten Biegeradius um einen zweiten Rotationswinkel zu biegen ist. Weiterhin kann es erforderlich sein, dass ein erster Rohrabschnitt "nach rechts" und der danach folgende Rohrabschnitt "nach links" gebogen werden soll. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, das Rohr nach einem ersten Biegevorgang selbst relativ zu dem Biegewerkzeug um 180° zu verdrehen, so dass dieses in einem darauffolgenden Biegevorgang in entgegengesetzter Richtung gebogen wird. Hierdurch können sich jedoch Platzprobleme ergeben, da auf beiden Seiten der Rohrbiegemaschine erhebliche Freiräume geschaffen werden müssen, in die sich der bereits gebogene Teil des Rohrs erstrecken kann.
  • Aus der EP 1 226 887 B1 ist eine Rohrbiegemaschine bekannt, die es ermöglicht, ein Rohr mit unterschiedlichen Biegeradien sowie nach rechts und nach links zu biegen, ohne dass hierbei das Rohr um 180° relativ zu dem Biegewerkzeug gedreht werden müsste. Diese Rohrbiegemaschine umfasst ein Grundgestell, auf dem der ungebogene Abschnitt eines zu biegenden Rohrs fixiert ist. Die Fixierung ist derart, dass das Rohr mittels eines Schlittens vorgeschoben und mittels einer Dreheinrichtung um einen definierten Winkel um die Längsachse des ungebogenen Abschnitts des Rohrs rotiert werden kann. Die Rohrbiegemaschine umfasst weiterhin einen Werkzeugträger mit mehreren Biegewerkzeugen. Der Werkzeugträger ist über einen Trägerschlitten mit dem Grundträger verbunden, wobei der Grundträger eine horizontale Verschiebung des Werkzeugträgers relativ zu dem zu biegenden Rohr und folglich senkrecht zu der Längsachse des ungebogenen Abschnitts des Rohrs ermöglicht. Der Werkzeugträger selbst ist drehbar um eine Achse, die parallel zu der Längsachse des ungebogenen Abschnitts des Rohrs ausgerichtet ist, mit dem Trägerschlitten verbunden, wobei eine Drehung bedarfsweise mittels eines Elektromotors erfolgt. Die Biegewerkzeuge umfassen zwei Biegerolleneinheiten mit jeweils zwei Biegerollen unterschiedlichen Durchmessers, wobei die zwei Biegerolleneinheiten auf gegenüberliegenden Seiten bezogen auf die Rotationsachse des Werkzeugträgers auf einer gemeinsamen Achse fixiert sind. Durch eine kombinierte Drehbewegung des Werkzeugträgers um die Rotationsachse und eine Horizontalverschiebung des Werkzeugträgers mittels des Trägerschlittens kann eine der vier Biegerollen mit dem zu biegenden Abschnitt des Rohrs in Kontakt gebracht werden. Daraufhin werden die an dem Schwenkarm angeordneten Spannbacken und Gleitschienen an das Rohr herangefahren und das Rohr dadurch zwischen der Spannbacke und der Biegerolle fixiert, so dass bei einem Verschwenken des Schwenkarms der entsprechende Abschnitt des Rohrs um die Biegerolle herumgebogen wird. Der konkret in der EP 1 226 887 B1 offenbarte Aufbau einer Rohrbiegemaschine ermöglicht folglich ein Biegen nach rechts und ein Biegen nach links, jeweils mit zwei unterschiedlichen Biegeradien.
  • Als problematisch bei der Biegevorrichtung gemäß der EP 1 226 887 B1 , die auch als L-R-M-Biegevorrichtungen (Links-Rechts-Mehrradien-Biegevorichtungen) bezeichnet werden, hat sich die Lagerung der zwei Biegerolleneinheiten herausgestellt. Beide Biegerollen sind auf einer Achse befestigt, die drehbar in einer entsprechenden Bohrung des Werkzeugträgers gelagert ist; der Werkzeugträger und folglich die Lagerung der Achse befindet sich dabei zwischen den zwei Biegerolleneinheiten. Bezogen auf die einzelnen Biegerolleneinheiten wird dadurch eine einseitige Lagerung realisiert, die zu Stabilitätsproblemen führen kann: Durch das Andrücken der Spannbacke an die jeweilige Biegerolleneinheit wird ein Biegemoment erzeugt, das auf der nicht gelagerten Seite der Biegerolleeinheit nicht abgestützt werden kann und daher zu einer entsprechenden Auslenkung der Biegerolleneinheit führt. Diese Auslenkung wird durch die Anordnung mehrerer Biegerollen übereinander in einer Biegerolleneinheit aufgrund des größer werdenden Abstands zur Lagerung noch verstärkt. Eine zu große Auslenkung kann eine ausreichende Klemmung des Werkstücks zwischen der Biegerolle und der Spannbacke verhindern. Zur Lösung dieses Problems ist vorgesehen, die Dimensionierung insbesondere der Achse so großzügig auszulegen, dass die Auslenkung der Biegerolleneinheiten aufgrund des von den Spannbacken erzeugten Biegemoments in einem tolerierbaren Rahmen bleibt. Hierdurch erhöhen sich jedoch die Herstellungskosten.
  • Aus der gattungsgemäßen EP 1 543 891 A1 ist eine Biegevorrichtung für Rohre mit einem Biegewerkzeug, das eine Biegerolleneinheit und eine Spannbacke umfasst, bekannt. Das durch das Andrücken eines Rohrs an die Biegerolleneinheit mittels der Spannbacke erzeugte Biegemoment wird von einem Querarm abgestützt, dessen eines Ende mit dem oberen Ende der Biegrollenachse verbunden ist und dessen anderes Ende an einem feststehenden Bauteil eines Schwenkarms der Biegevorrichtung befestigt ist.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Biegen von länglichen Werkstücken anzugeben, die insbesondere gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Rohrbiegemaschinen eine erhöhte Stabilität im Bereich der Biegerolle aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
  • Der Kern der Erfindung liegt darin, bei einer Biegevorrichtung, bei der eine Biegerolle oder eine Biegerolleneinheit (dauerhaft) nur einseitig gelagert ist, eine temporäre (d.h. während des Biegeprozesses erfolgende), beidseitige Lagerung herzustellen, indem ein Halteelement vorgesehen ist, das - direkt oder indirekt - lösbar mit dem freien Ende der Biegerolle oder der die Biegerolle tragenden Achse verbindbar ist und dass insbesondere die Druckkräfte, die durch das Andrücken der Spannbacke oder auch eines Gleitschuhs gegen das Werkstück oder die Biegerolle selbst entstehen, abstützt.
  • Die Rotierbarkeit der Biegerolle um die Achse kann auf beliebige Weise realisiert werden, beispielsweise, in dem die Biegerolle (dreh)fest auf einer Achse befestigt ist und die Achse drehbar in einer entsprechenden Lagerung des Werkzeugträgers gelagert ist. Selbstverständlich kann die Biegerolle und die Achse dabei auch ein integriertes Bauteil darstellen. Alternativ kann die Achse auch (dreh)fest in den Werkzeugträger integriert sein und die Biegerolle drehbar auf der Achse gelagert sein.
  • Die lösbare Verbindung zwischen dem Halteelement bzw. der Haltestrebe und der Biegerolle beziehungsweise der Achse kann vorzugsweise dadurch realisiert werden, dass dieses/diese auf einen vorstehenden Endzapfen der Achse aufgesteckt wird. Dadurch wird in Kraftrichtung eine formschlüssige Verbindung realisiert, die einfach herstellbar ist sowie schnell geschlossen und wieder gelöst werden kann, gleichzeitig jedoch eine sichere und stabile Abstützung der Kräfte in ihrer Wirkungsrichtung, nämlich im wesentlichen quer zur Achse, sicherstellt.
  • Im Wesentlichen die gleichen Vorteile lassen sich auch mit einer Verbindung realisieren, bei der ein Zapfen des Halteelements bzw. der Haltestrebe in eine korrespondierende Öffnung, z.B. Längsbohrung der Achse eingesteckt wird. Hierbei ist gegebenenfalls jedoch zu beachten, dass die Öffnung in der Achse deren Stabilität negativ beeinflussen kann.
  • Die Verbindung zwischen der Haltestrebe und dem Werkzeugträger beziehungsweise dem Schwenkarm kann vorzugsweise schwenkbar ausgebildet sein, wodurch die gegebenenfalls für ein Verbindenlein Lösen des Halteelements erforderliche Beweglichkeit bewirkt werden kann. Beispielsweise sollte bei einer Verbindung zwischen der Haltestrebe und der Achse der Biegerolle durch Aufstecken auf einen Endzapfen eine gewisse seitliche Beweglichkeit gegeben sein. Sofern diese Beweglichkeit über eine entsprechende Verbindung zwischen der Haltestrebe und dem Werkzeugträger bzw. dem Schwenkarm mittels eines Gelenks realisiert wird, kann das Verbinden/das Lösen der Haltestrebe von der Achse der Biegerolle ohne erheblichen Kraftaufwand erfolgen. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die für das Verbinden/das Lösen erforderliche Beweglichkeit durch eine (seitliche) Deformation der Haltestrebe zu erreichen. Dies bedingt jedoch entweder einen erheblichen Kraftaufwand oder eine konstruktiv aufwändige Ausgestaltung, bei der die Haltestrebe ohne nennenswerte Deformation erhebliche Zugkräfte übertragen kann, jedoch relativ biegeweich ist.
  • In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Halteelement mindestens zwei Haltestreben aufweist, von denen zumindest eines mit dem Werkzeugträger und zumindest ein anderes mit dem Schwenkarm verbunden ist, beide jedoch mit dem freien Ende der Achse lösbar verbindbar sind. Eine solche Ausgestaltung des Halteelements eignet sich insbesondere für eine Biegevorrichtung, die zusätzlich noch einen Gleitschuh aufweist. Ein solcher Gleitschuh, dessen Aufbau und Funktion hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist regelmäßig einlaufseitig neben der Spannbacke angeordnet und liegt direkt an dem zu biegenden Werkstück an. Während des Biegevorgangs bewegt sich der im Bereich des Gleitschuhs befindliche Teil des Werkstücks relativ zu dem Gleitschuh. Der Gleitschuh dient dazu, eine ungewollte seitliche Verformung in diesem Bereich zu verhindern. Diese Stützkräfte des Gleitschuhs können über das Werkstück auf die Biegerolle übertragen werden, was grundsätzlich ebenfalls zu einer ungewollten Verformung der Biegerollenachse führen könnte. Die auf der einen Seite mit der Biegerollenachse und auf der anderen Seite mit dem Werkzeugträger verbundene Haltestrebe verhindert erfindungsgemäß diese Biegebelastung der Biegerollenachse auch dann, wenn der Schwenkarm mit der zweiten, mit dem Schwenkarm verbundenen Haltestrebe, die eine Biegebelastung aufgrund der von der Spannbacke aufgebrachten Klemmkräfte verhindern soll, verschwenkt wurde und sich die Spannbacke demnach nicht mehr neben dem Gleitschuh befindet.
  • Das erfindungsgemäße Halteelement lässt sich besonders vorteilhaft bei solchen Biegevorrichtungen einsetzen, die ein Links-Rechts-Biegen und/oder ein Mehrradienbiegen ermöglichen, da bei diesen Biegevorrichtungen konstruktiv und funktionsbedingt regelmäßig nur eine einseitige Lagerung der Biegerolle bzw. Biegerolleeinheit vorgesehen ist und bei einem Mehrradienbiegen aufgrund der Mehrzahl übereinander angeordneter Biegerollen ein großer Abstand zwischen der äußersten Biegerolle und der Lagerung ergibt.
  • Die Vorrichtung ermöglicht ein Links-Rechts-Biegen, indem mindestens zwei Biegewerkzeuge vorgesehen werden, von denen jeweils eines durch eine Rotation des Werkzeugträgers um eine Rotationsachse in Eingriff mit dem zu biegenden Werkstück bringbar ist,und für jedes der Biegewerkzeuge ist ein entsprechendes Halteelement vorgesehen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigt:
    • Fig. 1:
    in einer schematischen, isometrischen Darstellung eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung in einer ersten Betriebsstellung; und
    Fig. 2:
    die Biegevorrichtung der Fig. 1 in einer zweiten Betriebsstellung.
  • Die in den Figuren dargestellte Biegevorrichtung umfasst einen Grundträger 1, der in den Figuren schematisch in Form eines Quaders dargestellt ist. Auf der Oberseite des Grundträgers 1 ist eine Antriebseinheit 2 vorgesehen, in der ein zu biegendes Rohr 3 fixiert ist. Die Antriebseinheit 2 umfasst einen Elektromotor (nicht dargestellt), mit dem das zu biegende Rohr 3 um die Längsachse des nicht gebogenen Abschnitts des Rohrs gedreht werden kann. Die Antriebseinheit umfasst zudem einen Linearantrieb (nicht dargestellt), der es ermöglicht, diese einschließlich des zu biegenden Rohrs 3 in Richtung der Längsachse des nicht gebogenen Abschnitts des Rohrs 3 relativ zu dem Grundträger 1 zu verschieben.
  • Ein Werkzeugträger 4 der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung umfasst einen Grundkörper 5, eine vertikal ausgerichtete Biegewerkzeugachse 6 sowie einen Schwenkarm 7, der relativ zu dem Grundkörper 5 um die Biegewerkzeugachse 6 verschwenkt werden kann. Auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Grundkörpers 5 ist jeweils eine Biegerolleneinheit 8 eines Biegewerkzeugs angeordnet, die jeweils drei Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers aufweist, die als Biegeschablone dienen und den Biegeradius des jeweiligen Biegevorgangs definieren. Jedes der Biegewerkzeuge umfasst weiterhin eine Spannbacke 9, die auf dem Schwenkarm 7 verschiebbar angeordnet ist und in einer Position, in der diese an der jeweiligen Biegerolleneinheit 8 anliegt, das dazwischen befindliche Rohr 3 mit einer definierten Spannkraft klemmt. Weiterhin umfasst jedes der Biegewerkzeuge eine Gleitschiene, die in der dargestellten Stellung des Schwenkarms 7 direkt neben der jeweiligen Spannbacke 9 stationär an dem Grundkörper 5 befestigt ist. In den Figuren werden die Gleitschienen von den Spannbacken 9 verdeckt.
  • Der Werkzeugträger 4 ist über eine Verschiebeeinheit 10 an einer Seitenfläche des Grundträgers 1 fixiert. Die Verschiebeeinheit 10 umfasst zwei Linearantriebe 11 a, 11 b, die jeweils aus einem Schlitten 12a, 12b, zwei Linearführungen 13a, 13b sowie einem nicht dargestellten Antrieb (z.B. hydraulischer oder pneumatischer Zylinder, elektromotorischer Spindelantrieb, Zahnstangen-Zahnrad-Linearantrieb, etc.) bestehen. Die jeweils zwei parallele Schienensysteme umfassenden Linearführungen 13a, 13b der Linearantriebe 11 a, 11 b sind in einem Winkel von 90° zueinander ausgerichtet, wobei die Linearführung 13a des ersten Linearantriebs 11a horizontal und die Linearführung 13b des zweiten Linearantriebs 11 b vertikal ausgerichtet ist. Mittels der Verschiebeeinheit 10 kann der Werkzeugträger 4 einschließlich der damit verbundenen Biegewerkzeuge in einer Ebene, die senkrecht zu der Längsachse des ungebogenen Abschnitts des Rohrs 3 ausgerichtet ist, stufenlos verschoben werden. Durch die Verschiebung des Werkzeugträgers 4 relativ zu dem Grundträger 1 beziehungsweise zu dem auf dem Grundträger 1 fixierten Rohr 3 wird ermöglicht, das sich in der Betriebsposition befindliche Biegewerkzeug so zu positionieren, dass sich der zu biegende Abschnitt des Rohrs 3 in der dem gewünschten Biegeradius entsprechenden Biegeschablone der jeweiligen Biegerolleneinheit 8 befindet.
  • Die Fig. 1 zeigt, wie der zu biegende Abschnitt des Rohrs 3 zwischen der den kleinsten Biegeradius ausbildenden Biegeschablone der sich in der Betriebsposition befindlichen Biegerolleneinheit 8 und der Spannbacke 9 dieses Biegewerkzeugs fixiert ist. Durch ein gesteuertes Verschwenken des Schwenkarms 7 des Werkzeugträgers 4 sowie der damit verbundenen Biegewerkzeuge um die gemeinsame Rotationsachse der beiden Biegewerkzeuge (die Biegewerkzeugachse 6) mittels eines nicht dargestellten Antriebs wird das Rohr 3 über einen definierten Winkel um die Biegeschablone der sich in der Betriebsposition befindlichen Biegerolleneinheit 8 herumgebogen. Durch das Verschwenken des in der Grundstellung seitlich ausgerichteten Schwenkarms 7 in Richtung nach vorne wird bei dem sich in der Betriebsposition befindlichen Biegewerkzeug eine Biegung nach rechts erzeugt.
  • Nachdem eine oder mehrere Biegungen nach rechts durchgeführt wurden, die gegebenenfalls unterschiedliche Biegewinkel und/oder unterschiedliche Biegeradien aufweisen, kann durch eine Drehung des Werkzeugträgers 4 um 180° um eine Rotationsachse, die parallel zu der Längsachse des ungebogenen Abschnitts des Rohrs 3 ausgerichtet ist, das vormals in der Betriebsposition befindliche Biegewerkzeug in eine Parkposition gebracht und das vormals in der Parkposition befindliche Biegewerkzeug entsprechend in die Betriebsposition überführt werden. Eine solche Drehung des Werkzeugträgers kann beispielsweise mittels eines Elektromotors (nicht dargestellt) erfolgen, der eine Welle (nicht dargestellt) antreibt, die drehfest mit dem Werkzeugträger verbunden und drehbar in einer entsprechenden Lagerung des Grundträgers gelagert ist.
  • Die dargestellte Biegevorrichtung weist erfindungsgemäß Halteelemente auf, die dazu dienen ein Biegemoment, das durch das Andrücken der Spannbacken 9 und der Gleitschuhe an die Biegerolleneinheiten beziehungsweise das Rohr hervorgerufen wird, abzustützen. Die Halteelemente umfassen zwei Querträger 14a, 14b, von denen ein erster Querträger 14a in vertikaler Ausrichtung an dem Grundkörper 5 des Werkzeugträgers 4 und ein zweiter Querträger 14b in vertikaler Ausrichtung seitlich an dem Schwenkarm 7 angeordnet ist. Die beiden Enden der beiden Querträger 14a, 14b überragen den entsprechenden Abschnitt des Werkzeugträgers beziehungsweise des Schwenkarms so weit, dass diese in Höhe der freiliegenden Endzapfen der Biegewerkzeugachse 6 enden. An jedem dieser Enden der Querträger 14a, 14b ist mittels eines einfachen Drehgelenks eine Haltstrebe 15 angelenkt, deren Länge so bemessen ist, dass sich diese bis zu den Endzapfen der Biegewerkzeugachse 6 erstreckt. Die freien Enden der Haltestreben 15 sind mit Öffnungen versehen, deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Endzapfen der Biegewerkzeugachse 6 entspricht. Um eine unzulässig hohe Biegung der Biegewerkzeugachse 6 während des Biegevorgangs zu verhindern, werden die freien Enden der Haltestreben 15 auf die Endzapfen aufgesteckt, wobei die beiden mit dem Schwenkarm 7 verbundenen Haltestreben 15 zuerst und erst nachfolgend die mit dem Grundkörper 5 verbundenen Haltestreben 15 aufgesteckt werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, diese Reihenfolge entgegengesetzt durchzuführen. Die Anordnung der mit dem Schwenkarm 7 verbundenen Haltestreben 15 unterhalb der anderen Haltestreben 15 ist durch eine entsprechend verkürzte Ausgestaltung des zweiten Querträgers 14b im Vergleich zu dem ersten Querträger 14a berücksichtigt worden, so dass für alle Haltestreben 15 eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung erreicht wird.
  • Die Fig. 1 zeigt die Biegevorrichtung kurz vor der Durchführung eines Biegevorgangs. Der zu biegende Abschnitt des Rohrs 3 ist dabei zwischen der in der Betriebsposition befindlichen Biegerolleneinheit 8 und der entsprechenden Spannbacke 9 geklemmt. Die Haltestreben 15 sind auf den Endzapfen der Biegewerkzeugachse 6 aufgesteckt. Bei der nachfolgenden Durchführung des Biegevorgangs, bei dem der Schwenkarm 7 in Richtung nach vorne um die Biegewerkzeugachse 6 verschwenkt wird, würde in jeder Position die von den Spannbacken 9 auf die Biegerolleneinheiten 8 ausgeübten Druckkräfte von den mit dem Schwenkarm 7 verbundenen Haltestreben 15 abgestützt werden, während die Reaktionskräfte, die durch ein Andrücken des Rohrs 3 an den jeweiligen Gleitschuh während des Biegevorgangs entstehen, von den ortsfest mit dem Grundträger 5 verbundenen Haltestreben 15 abgestützt würden.
  • Die Fig. 2 zeigt dagegen, eine Betriebsstellung der Biegevorrichtung während eines Wechsels von Rechtsbiegen auf Linksbiegen. Durch ein Öffnen der Spannbacken 9 und eine Verfahrbewegung nach unten wurde der zu biegende Abschnitt des Rohrs 3 aus dem Bereich der Biegerolleneinheit 8 herausgebracht. Damit diese Bewegung von den Haltestreben 15 nicht behindert wird, wurden diese vorab von den Endzapfen der Biegewerkzeugachse 6 gelöst und nach oben verschwenkt. Durch eine Rotation des Werkzeugträgers um 180° kann dann das zuvor noch in der Parkposition befindliche Biegewerkzeug in die Betriebsposition verfahren werden. Nachdem das Rohr in der entsprechenden Biegeschablone des dann in der Betriebsposition befindlichen Biegewerkzeugs 8 positioniert wurde und die Haltestreben 15 wieder auf den Endzapfen aufgesteckt wurden, kann ein weiterer Biegevorgang erfolgen.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Biegen eines länglichen Werkstücks mit einem Grundträger (1), einem mit dem Grundträger (1) verbundenen Werkzeugträger (4) und mindestens einem Biegewerkzeug, wobei das Biegewerkzeug mindestens eine Biegerolle aufweist, die, um eine Achse rotierbar, einseitig an dem Werkzeugträger (4) gelagert ist, und wobei das Biegewerkzeug eine Spannbacke (9) zum Andrücken des Werkstücks an die Biegerolle aufweist, wobei mindestens ein Halteelement, das lösbar mit dem freien Ende der Biegerolle oder der Achse verbindbar ist, zum Abstützen des durch das Andrücken des Werkstücks erzeugten Biegemoments vorgesehen ist, und das Halteelement mindestens eine Haltestrebe (15) umfasst, die mit einem ersten Ende an dem Werkzeugträger (4) verbunden ist und deren zweites Ende mit dem freien Ende der Achse verbindbar ist, und die Haltestrebe (15) schwenkbar an dem Werkzeugträger (4) befestigt ist, gekennzeichnet durch mindestens zwei Biegewerkzeuge, wobei jeweils eines der Biegewerkzeuge durch eine Rotation des Werkzeugträgers (4) um eine Rotationsachse in Eingriff mit dem zu biegenden Werkstück bringbar ist und wobei für jedes der Biegewerkzeuge mindestens ein Halteelement vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestrebe (15) mit einem Schwenkarm (7) des Werkzeugträgers (4) verbunden ist.
  3. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement auf einen vorstehenden Endzapfen der Achse aufgesteckt wird.
  4. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement mindestens zwei Haltestreben aufweist, von denen eine erste an einem Grundkörper (5) des Werkzeugträgers (4) und eine zweite an einem Schwenkarm (7) des Werkzeugträgers (4) befestigt ist.
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