EP4126409A1 - Biegemaschine - Google Patents

Abstract

Biegemaschine zum Biegen von Profilen mit einem Biegewerkzeug mit einer Biegeachse, wobei das Biegewerkzeug mindestens eine einen Biegeradius bildende Biegeschablone aufweist, und mit einem um die Biegeachse verschwenkbaren Schwenkarm, wobei der Schwenkarm mindestens eine Spannbacke aufweist, die zur Fixierung eines zu biegenden Profils mit der mindestens einen Biegeschablone zusammenwirkt, mit einer an einem Werkzeughalter angeordneten Profiltrennvorrichtung mit einem Werkzeugkopf, wobei der Werkzeugkopf eine Trenneinrichtung und eine einen Trennbereich bildende Aussparung aufweist, die sich bis zu einem Rand des Werkzeugkopfes erstreckt und eine Öffnung bildet, wobei die Profiltrennvorrichtung und das zu trennende Profil in einer radialen Richtung des Profils relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Profil durch die Öffnung in die Aussparung und in den Trennbereich einsetzbar ist.

Description

Bieaemaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Biegemaschine zum Biegen von langge streckten Profilen, insbesondere von Rundrohren.

Vorbekannte Biegemaschinen, wie sie beispielsweise aus DE 20 2014 104 329 Ul der Anmelderin bekannt geworden sind, weisen ein Biegewerkzeug mit einer Bie geachse auf, wobei das Biegewerkzeug mindestens eine einen Biegeradius bil dende Biegeschablone aufweist und einen um die Biegeachse verschwenkbaren Schwenkarm. Der Schwenkarm weist eine Spannbacke auf, die zur Fixierung ei nes zu biegenden Rundrohres mit der mindestens einen Biegeschablone zusam menwirkt.

Während des Biegevorgangs wird der Schwenkarm um die Biegeachse ver- schwenkt, wobei die Spannbacke das Rundrohr entsprechend dem Biegeradius der Biegeschablone umbiegt.

Bei derartigen Biegemaschinen erfolgt die Umformung der Rundrohre in einem Kaltumform verfahren.

Zumeist sind die zu biegenden Rundrohre in der Biegemaschine verdrehbar, so- dass das zu biegende Rundrohr in unterschiedliche Richtungen umgeformt wer den kann.

Das umgeformte Rundrohr kann somit eine mittels mehrerer Biegevorgänge her vorgerufene relativ komplizierte Form aufweisen. Insbesondere bei den vorbe kannten Biegemaschine n kommen sehr häufig sehr lange Rundrohre zum Ein satz, aus denen eine Vielzahl von gleichen gebogenen Rohrabschnitten erzeugt werden sollen, sodass diese nach dem Biegevorgang von dem restlichen noch nicht gebogenen Rohr abgetrennt werden müssen. Das Abtrennen des Rohres erfolgt zumeist an einer Stelle vor dem Biegewerk zeug, sodass die fertig gebogenen Rohrabschnitte an einem Ende noch gerade, umgebogene Abschnitte aufweisen, die für das Halten des Rohres während des Biegevorgangs notwendig waren. Derartige gerade Rohrabschnitte sind jedoch bei vielen Endprodukten aus dem Rundrohr nicht gewünscht, sodass diese in ei nem weiteren Arbeitsschritt von dem zu fertigenden Rohr abgetrennt werden müssen. Neben dem weiteren Arbeitsschritt entsteht darüber hinaus durch die abzutrennenden geraden Rohrstücke Ausschussmaterial, wodurch die Kosten für die Herstellung der gebogenen Rundrohre erhöht sind.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Biegemaschine zur Verfü gung zu stellen, bei der ein Trennen der gebogenen Rohre oder Profile mit ver mindertem Materialausschuss möglich ist.

Die erfindungsgemäße Biegemaschine ist definiert durch die Merkmale des An spruchs 1.

Die erfindungsgemäße Biegemaschine zum Biegen von langgestreckten Profilen, insbesondere von Rundrohren, weist ein Biegewerkzeug mit einer Biegeachse auf, wobei das Biegewerkzeug mindestens eine einen Biegeradius bildende Bie geschablone aufweist. Die Biegemaschine weist ferner einen um die Biegeachse verschwenkbaren Schwenkarm auf, wobei der Schwenkarm mindestens eine Spannbacke aufweist, die zur Fixierung eines zu biegenden Profils mit der min destens einen Biegeschablone zusammenwirkt.

Die erfindungsgemäße Biegemaschine ist gekennzeichnet durch eine an einem Werkzeughalter angeordnete Profiltrennvorrichtung mit einem Werkzeugkopf, wobei der Werkzeugkopf eine Trenneinrichtung und eine einen Trennbereich bil dende Aussparung aufweist, die sich bis zu einem Rand des Werkzeugkopfes er streckt und eine Öffnung bildet, wobei die Profiltrennvorrichtung und das zu trennende Profil in einer radialen Richtung des Profils relativ zueinander beweg bar sind, wobei das Profil durch die Öffnung in die Aussparung und in den Trenn bereich einsetzbar ist. Durch das Vorsehen einer Profiltrennvorrichtung mit einem Werkzeugkopf, der eine Aussparung aufweist, in die mittels einer Relativbewegung zwischen dem Werkzeugkopf und dem Profil in radialer Richtung des Profils das Profil einsetzbar ist, kann der Werkzeugkopf an einer beliebigen Stelle an dem Profil angreifen. Bei bereits gebogenen Profilen besteht aufgrund der gebogenen Form häufig die Schwierigkeit, diese zu trennen. Bei der erfindungsgemäßen Biegemaschine lässt sich jedoch die Trenneinrichtung auch an bereits gebogene Profile ansetzen, da die Trenneinrichtung in radialer Richtung des Profils an dem Profil ansetzbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Biegemaschine wird entweder die Trenneinrichtung zu dem zu trennenden Profil bewegt oder das zu trennende Profil wird an die Trenneinrichtung herangeführt und in die Aussparung bewegt. Selbstverständlich ist auch eine Kombination dieser beiden Bewegungsvarianten möglich.

Die erfindungsgemäße Biegemaschine ermöglicht somit in vorteilhafter Weise, dass nahezu bei jeder gebogenen Form eines Profils dieses an einer gewünschten Stelle getrennt werden kann, sodass bei den abgetrennten, gebogenen Profilab schnitten nahezu kein oder nur wenig Materialausschuss entsteht.

Mittels der erfindungsgemäßen Biegemaschine lassen sich verschiedene langge streckte Profile biegen, beispielsweise Rohre, Rundrohre, Ovalrohre oder auch andere, nicht hohle Profile.

Vorzugsweise weist der Trennbereich der Trenneinrichtung eine Trennachse auf, wobei das zu trennende Profil während des Trennvorgangs koaxial zu der Tren nachse angeordnet ist. Die Aussparung verläuft dabei in einer radialen Richtung des Werkzeugkopfes zu dem Rand des Werkzeugkopfes hin, sodass eine radiale Öffnung gebildet ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Werkzeugkopf der Profiltrennvorrichtung mittels des Werkzeughalters in Richtung des zu trennenden Profils bewegbar ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Werkzeughalter den Werkzeugkopf um mindestens eine Achse rotatorisch antreibt, wodurch die Lage der Trennachse veränderbar ist. Vorzugsweise ist der Werkzeughalter als Roboterarm ausgebildet ist. Auf diese Weise ist der Werkzeugkopf in vorteilhafter Weise in Richtung zu dem Profil be wegbar und auf dieses aufsetzbar. Bei der Ausgestaltung des Werkzeughalters als Roboterarm besteht insbesondere die Möglichkeit, dass der Werkzeugkopf in mehreren Achsen verstellbar bewegt wird, sodass der Werkzeugkopf an nahezu beliebiger Stelle an dem zu trennenden Profil ansetzbar ist.

Die erfindungsgemäße Biegemaschine kann auch eine Profilführungsvorrichtung aufweisen, die das Profil dem Biegewerkzeug in horizontaler Richtung zuführt, wobei über die Profilführungsvorrichtung das Profil in vertikaler Richtung beweg bar ist. Mittels der Profilführungsvorrichtung kann somit das zu trennende Profil in Richtung der Profiltrennvorrichtung bewegt werden. Die Profilführungsvorrich tung kann auch beispielsweise dazu genutzt werden, um das Profil in vertikaler Richtung zu bewegen, um bei einem Biegewerkzeug mit mehreren übereinander angeordneten Biegeschablonen das Profil an einer anderen Biegeschablone zu biegen.

Somit kann die erfindungsgemäße Biegemaschine auf konstruktiv einfache Art und Weise gestaltet werden, da die beispielsweise bei einer mehrrilligen Biege maschine vorhandene Profilführungsvorrichtung zum Bewegen des Profils in ver tikaler Richtung auch für das Zuführen des gebogenen Profils zu der Trennein richtung genutzt werden kann.

Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Biegemaschine auch eine Profilfüh rungsvorrichtung aufweisen, die das Profil dem Biegewerkzeug nur in horizonta ler Richtung zuführt, wobei das Biegewerkzeug in vertikaler Richtung bewegbar ist, um das Profil und die entsprechende Biegeschablone zueinander auszurich ten. Die Profiltrennvorrichtung kann dabei über den Werkzeughalter mit dem Biegewerkzeug verbunden sein, so dass die Profiltrennvorrichtung mit dem Bie gewerkzeug in vertikaler Richtung bewegbar ist. Dadurch kann die Profiltrenn Vor richtung relativ zu dem Profil bewegt werden.

Es kann vorgesehen sein, dass der Werkzeughalter an dem Schwenkarm ange ordnet ist. Dadurch ist es möglich, den Werkzeugkopf an unterschiedlichen Stel len an dem gebogenen Profil anzusetzen, bzw. den Werkzeugkopf in dem richti- gen Winkel anzuordnen, sodass das zu trennende Profil in radialer Richtung in die Aussparung eingeführt werden kann.

Es kann auch vorgesehen sein, dass der Werkzeughalter eine Lagervorrichtung aufweist, die den Werkzeugkopf drehlagert und/oder in horizontaler Richtung verschiebbar lagert. Auf diese Weise ist der Werkzeugkopf in besonders vorteil hafter Weise gegenüber dem zu trennenden Profil ausrichtbar.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Trenneinrichtung ein Zerteilwerkzeug oder ein Abtragwerkzeug aufweist. Mittels eines Zerteilwerkzeugs kann ein Verfah rensschritt des Zerteilens (DIN 8588) für die Trennung des Profils durchgeführt werden, sodass ein Schneidvorgang ohne Spanabtrag erfolgt. Dadurch ist eine sehr präzise Fertigung des gewünschten gebogenen Profils möglich, wobei gleichzeitig der Materialausschuss geringgehalten wird.

Mittels eines Abtragwerkzeugs kann ein Verfahrensschritt des Abtragens (DIN 8590) erfolgen, bei dem ein nicht-mechanisches Abtrennen erfolgt, wodurch ebenfalls kein oder nur ein geringer Materialausschuss erfolgt. Als Ab tragwerkzeug kann beispielsweise eine Laserschneidvorrichtung vorgesehen sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Biegemaschine, bei der die Trenneinrichtung ein Zerteil Werkzeug aufweist, kann vorgesehen sein, dass das Zerteilwerkzeug eine Orbitalschneidvorrichtung ist. Mittels einer Orbitalschneid vorrichtung, bei der ein Messer für den Schneidvorgang um das Profil herumge führt wird, lässt sich in besonders vorteilhafter Weise ein Trennen des Profils durchführen. Mit derartigen Orbitalschneidvorrichtung lassen sich in vorteilhaf terweise Rohre, insbesondere Rundrohre, trennen.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Orbitalschneidvorrichtung mindestens ein an einem Messerträger angeordnetes Schneidmesserrad aufweist, das während des Schneidvorgangs um das zu trennende Profil führbar und in radialer Richtung des zu trennenden Profils zustellbar ist. Auf diese Weise ist ein Trennen des Pro fils auf besonders vorteilhafte Weise möglich. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Zustellung des mindestens einen Schneidmesserrads über eine Steuerung erfolgt. Somit erfolgt die Zustellung au tomatisch, sodass der Schneidvorgang vollständig automatisch erfolgen kann.

Bei der erfindungsgemäßen Orbitalschneidevorrichtung kann vorgesehen sein, dass eine Schneidwerkzeugträgerscheibe in dem Werkzeugkopf angeordnet ist, wobei die Schneidwerkzeugträgerscheibe eine zweite Aussparung aufweist, die in einer Grundstellung mit der Aussparung des Werkzeug ko pfes fluchtet. An der Schneidwerkzeugträgerscheibe ist der mindestens eine Messerträger mit dem Schneidmesserrad angeordnet. Nach dem Einführen des Profils in die Aussparung und die zweite Aussparung wird die Schneidwerkzeugträgerscheibe rotatorisch angetrieben und das Schneidmesserrad in radialer Richtung des zu trennenden Profils zugestellt. Dadurch lässt sich der gewünschte Trennvorgang auf einfache Art und Weise ausgestalten.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Biegemaschine eine Profilgleitvorrichtung aufweist, an der das Profil während des Biegevorgangs anliegt, wobei die Pro filgleitvorrichtung in Längsrichtung des Profils vor dem Biegewerkzeug angeord net ist. Die Profilgleitvorrichtung kann dabei während des Biegevorgangs das Profil in axialer Richtung führen und beispielsweise auch in axialer Richtung mit bewegt werden. In Kombination mit der Profilgleitvorrichtung kann auch eine Fal tenglättvorrichtung angeordnet sein, der mit der Profilgleitvorrichtung zusam menwirkt.

Die Profilgleitvorrichtung kann zwischen der Profilführungsvorrichtung und dem Biegewerkzeug angeordnet sein.

Bei der erfindungsgemäßen Biegemaschine kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass der Werkzeugkopf an dem Profil in Zufuhrrichtung des Profils hinter dem Biegewerkzeug, zwischen der Profilgleitvorrichtung und dem Biegewerkzeug oder vor der Profilgleitvorrichtung angreift. Je nach Ausgestaltung des zu biegen den Profils kann eine dieser Positionen für das Trennen des Profils vorteilhaft sein. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur die Erfindung näher erläutert.

In der Figur ist eine Biegemaschine 1 zum Biegen von beispielsweise Rundroh ren 100 schematisch dargestellt. Bei der in der Figur dargestellten Biegemaschi ne 1 handelt es sich um eine sogenannte mehrrillige Biegemaschine. Die Biege maschine 1 weist ein Biegewerkzeug 3 auf, dass eine Biegeachse 5 bildet. Das Biegewerkzeug 3 weist mehrere einen Biegeradius bildende Biegeschablonen 7 auf, die übereinander angeordnet sind. Ferner ist ein um die Biegeachse 5 ver- schwenkbarer Schwenkarm 9 vorgesehen, an dem Spannbacken 11 angeordnet sind, die zur Fixierung des zu biegenden Rundrohres 100 mit dem Biegeschablo nen 7 Zusammenwirken.

An einem Werkzeughalter 13 ist eine Profiltrennvorrichtung 15 angeordnet, die einen Werkzeugkopf 17 mit einer Trenneinrichtung 19 aufweist. Die Profiltrenn vorrichtung 15 ist in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Schwenkarm 9 angeordnet und lässt sich somit mittels des Schwenkarms 9 ver- schwenken.

Die Trenneinrichtung 19 weist eine einen Trennbereich bildende Aussparung 21 auf, die sich bis zu dem Rand des Werkzeugkopfs 17 erstreckt. Dadurch ist eine Öffnung gebildet, durch die ein zu trennendes Rundrohr 100 in radialer Richtung des Rundrohres 100 und auch in radialer Richtung des Werkzeug ko pfes 17 einge führt werden kann.

Die erfindungsgemäße Biegemaschine weist eine nicht dargestellte Profilfüh rungsvorrichtung auf, über die das Rundrohr 100 in vertikaler und horizontaler Richtung bewegbar ist, wie durch den Doppelpfeil angedeutet ist. Auf diese Weise lässt sich das Rundrohr 100 einerseits in der entsprechenden Biegeschablone 7 anordnen und andererseits auch durch eine vertikale Bewegung in die Ausspa rung 21 des Werkzeugkopfs 17 der Profiltrennvorrichtung 15 einführen. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trenneinrichtung 19 als Or bitalschneidvorrichtung ausgebildet und weist nicht dargestellte Messerträger mit daran angeordneten Schneidmesserrädern auf, die während des Schneidvor gangs um das zu trennende Rundrohr 100 geführt werden und in radialer Rieh- tung des zu trennenden Rundrohres zustellbar sind. Auf diese Weise kann ein spanloses Trennen des Rundrohres 100 erfolgt.

Der Werkzeughalter 13 kann grundsätzlich so ausgestaltet sein, dass er eine La gervorrichtung aufweist, über die der Werkzeugkopf 17 drehgelagert und/oder in horizontaler Richtung verschiebbar ist.

Mittels des Schwenkarms 9 und ggf. mittels des Werkzeughalters 13 lässt sich der Werkzeugkopf 17 gegenüber dem Rundrohr 100 ausrichten, sodass beim Ein führen des Rundrohrs 100 in die Aussparung 21 und somit in den Trennbereich ein Trennen an der gewünschten Position des Rundrohrs 100 erfolgen kann.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel greift die Profiltrennvor richtung 15 an dem Rundrohr 100 in Rohrrichtung hinter den Biegeschablonen 7 an und führt dort den Trennschnitt aus. Grundsätzlich kann der Werkzeugkopf 17 jedoch auch an einer unterschiedlichen Stelle am Rundrohr 100 angeordnet sein.

Beispielsweise kann die Biegemaschine 1 eine in Rohrlängsrichtung vor dem Bie gewerkzeug 3 angeordnete Profilgleitvorrichtung 23 mit einer mit dieser zusam menwirkenden Faltenglättvorrichtung 25 aufweisen und der Werkzeugkopf 17 kann zwischen der Profilgleitvorrichtung 23 und dem Biegewerkzeug 3 angreifen.

Mittels der erfindungsgemäßen Biegemaschine 1 und der daran angeordneten Profiltrennvorrichtung 15 lassen sich in besonders vorteilhafter Weise gebogene Rohrabschnitte eines Rundrohres 100 hersteilen, wobei nur ein geringer oder kein Materialausschuss entsteht. Dadurch ist eine besonders wirtschaftliche Her stellung der Rohrabschnitte möglich. Die in Figur dargestellte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Biegemaschine 1 hat den besonderen Vorteil, dass eine be reits vorhandene Profilführungsvorrichtung für das vertikale Zuführen des zu trennenden Rundrohres 100 zu der Profiltrennvorrichtung 15 verwendet wird.

Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass der Werkzeugkopf 17 mit tels des Werkzeughalters 13 in Richtung des zu trennenden Rundrohres 100 be wegt wird, indem der Werkzeughalter 13 beispielsweise als Roboterarm ausge staltet ist. Bezuaszeichenliste Biegemaschine Biegewerkzeug Biegeachse Biegeschablone Schwenkarm Spannbacke Werkzeughalter Profiltrennvorrichtung Werkzeugkopf Trenneinrichtung Aussparung Profilgleitvorrichtung Faltenglättvorrichtung Rundrohr

Claims

PatentansDrüche

1. Biegemaschine (1) zum Biegen von Profilen mit einem Biegewerkzeug (3) mit einer Biegeachse (5), wobei das Biegewerkzeug (3) mindestens eine einen Biegeradius bildende Biegeschablone (7) aufweist, und mit einem um die Biegeachse (5) verschwenkbaren Schwenkarm (9), wobei der Schwenkarm (9) mindestens eine Spannbacke (11) aufweist, die zur Fixie rung eines zu biegenden Profils mit der mindestens einen Biegeschablone (7) zusammenwirkt, gekennzeichnet durch eine an einem Werkzeughalter (13) angeordneten Profiltrennvorrichtung (13) mit einem Werkzeugkopf (17), wobei der Werkzeugkopf (17) eine Trenneinrichtung (19) und eine einen Trennbereich bildende Aussparung (21) aufweist, die sich bis zu einem Rand des Werkzeugkopfes (17) er streckt und eine Öffnung bildet, wobei die Profiltrennvorrichtung (13) und das zu trennende Profil in einer radialen Richtung des Profils relativ zuei nander bewegbar sind, wobei das Profil durch die Öffnung in die Ausspa rung (21) und in den Trennbereich einsetzbar ist.

2. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werk zeugkopf (17) der Profiltrennvorrichtung (15) mittels des Werkzeughalters (13) in Richtung des zu trennenden Profils bewegbar ist.

3. Biegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werk zeughalter (13) als Roboterarm ausgebildet ist.

4. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Profilführungsvorrichtung, die das Profil dem Biegewerkzeug (3) zu führt, wobei über die Profilführungsvorrichtung das Profil in vertikaler Rich tung bewegbar ist.

- io -

5. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass der Werkzeughalter (13) an dem Schwenkarm (9) angeordnet ist.

6. Biegemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werk zeughalter (13) eine Lagervorrichtung aufweist, die den Werkzeugkopf (17) drehlagert und/oder in horizontaler Richtung verschiebbar lagert.

7. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass die Trenneinrichtung (19) ein Zerteil Werkzeug oder ein Abtrag werkzeug aufweist.

8. Biegemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ab tragwerkzeug eine Laserschneidvorrichtung ist.

9. Biegemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zer teilwerkzeug eine Orbitalschneidevorrichtung ist.

10. Biegemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Or bitalschneidevorrichtung mindestens ein an einem Messerträger angeord netes Schneidmesserrad aufweist, das während des Schneidvorgangs um das zu trennende Profil führbar und in radialer Richtung des zu trennenden Profils zustellbar ist.

11. Biegemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu stellung des mindestens einen Schneidmesserrads über eine Steuerung er folgt.

12. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Profilgleitvorrichtung (23), an der das Profil während des Biegevor gangs anliegt, wobei die Profilgleitvorrichtung (23) in Längsrichtung des Profils vor dem Biegewerkzeug (3) angeordnet ist.

13. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich net, dass der Werkzeugkopf (17) an dem Profil in Zuführrichtung des Pro- fils hinter dem Biegewerkzeug (3), zwischen der Profilgleitvorrichtung (23) und dem Biegewerkzeug (3) oder vor der Profilgleitvorrichtung (23) an greift.