JP2008534282A5 - - Google Patents

Description

長手方向形材（特に、パイプ）のフリーフォームベンディング用の装置、並びに、長手方向形材（特に、パイプ）のフリーフォームベンディング及びドローベンディング用の複合装置 発明の詳細な説明

本発明は、長手方向形材（Laengsprofilen）を捕捉する供給ユニットと、
前記供給ユニットの供給方向下流に配置され、形状を適合させることによる嵌合及び／又は力による嵌合の結合によって長手方向形材を捕捉する軸スリーブと、
前記軸スリーブの供給方向下流に配置され、長手方向形材の外形へ適合する長手方向形材用開口部を有するベンディングスリーブと、
を備えた、長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置であって、
ベンドガイドエレメントが、その開口部の軸に対して直交している平面中で、調節ドライブによって直線態様に調節可能であると共に、開口部の軸と直線的運動の方向との両方に垂直な軸の回りで旋回（verschwenken）可能であり、そして、
軸スリーブが、ドライブを備えており、それによってベンディングスリーブとの間隔を調節することが可能である、長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置に関する。

長手方向形材をベンディングするための２つの主な方法は、フリーフォームベンディング（Freiformbiegen）及びドローベンディング（Ziehbiegen）である。ドローベンディング用の装置では、長手方向形材を前方末端部で取り上げて、テンプレート（ここで、前記テンプレートは、ベンディング半径を特定する）の周辺で引き曲げする。ドローベンディングでの決定的な欠点は、長手方向形材が、或る面のみでの半径で曲げられてしまうという事実にある。テンプレートにより、前記ベンディング半径が決定される場合にも制限される。対照的に、フリーフォームベンディング用の装置では、多くの自由度を利用することができる。特に、装置パーツの適合を必要としないフリーフォームベンディング用の装置において、空間曲線としての可変半径だけでなく、異なるベンディング半径と、一定のベンディング半径との両方を達成することができる。しかしながら、高い装置費用が必要であり、そして、小さな半径により下方が制限されるという欠点がある。

フリーフォームベンディング用の或る公知の装置（ＤＥ６９７２２９４４Ｔ２）は、長手方向形材を導く軸スリーブを待機状態に配置するので、ベンディングスリーブについてその間隔が調節不可能であるという点で、本明細書の前提部に記載の装置とは異なる。ベンディングスリーブはクロススライド上へ取り付けられ、それによって長手方向形材の長手方向軸に対して横断方向に配置される２つの直交軸において調節することができる。更に、相互に広がっており、そして、それらの開口部の軸に対して垂直である２つの軸の回りで、ベンドガイドエレメントを旋回させることができる。最終的に、前記ベンドガイドエレメントをその開口部の軸の回りで回転させることができる。これらのすべての移動可能性のために、個々のドライブ及びベアリングを提供する。これらのパーツをベンドガイドエレメントに適応させるために、実質的な空間の量が必要となる。前記空間は、見込まれる最小のベンディング半径に対して、実質的でない制限を課す。更に、技術的機械的エンジニアリング資材についての支出が比較的高い。

本明細書の前提部に記載のタイプのフリーフォームベンディング用の公知装置（ＤＥ１０２４９３１５Ａ１）では、ベンディングスリーブを同様にクロス−スライド上へ取り付けするので、長手方向形材の長手方向軸に対して横断方向である２つの直交軸において前記ベンディングスリーブを調節することができる。更に、ベンディングスリーブを、その開口部の軸に対して垂直に広がっている軸の回りで旋回させることができる。最終的に、前記ベンディングスリーブは、その開口部の軸の回りで回転することができる。前記の公知装置では、これらのパーツ及びドライブを適応させるために実質的な量のスペースが必要とされるので、見込まれる最小のベンディング半径が犠牲となる。技術的機械的エンジニアリングも、相当して複雑になる。

本発明は、長手方向形材（特に、パイプ）のフリーフォームベンディング用の装置を提供する目的に基づいており、公知装置よりも設計費用が低く、そして、非常に小さいベンディング半径用にも可能である。

前記目的は、回転ドライブによって、供給ユニットと軸スリーブとの両方を、ベンディングスリーブに対して同じ方向で同時に駆動できること、そして、ベンディングスリーブをその開口部の軸の回りで回転可能とし、軸スリーブに同調して自由に回転させるか、又は、それと関係して制御された態様でブレーキをかけることができる、本明細書の前提部に記載のタイプの装置によって達成される。

フリーフォームベンディングのために必要とされる設定及びそれに関連する移動を減少させることによって、非常に単純な構造設計が導かれ、短い構造的長さが導かれる。この場合、軸スリーブは、並進（translatorisch）移動用ドライブ１つと、相当するベアリングでの旋回移動用ドライブ１つとを必要とするのに対して、ベンディングスリーブの回転可能な又は制御可能な制動された取り付け（Lagerung）用のブレーキ１つのみが提供される必要があり、そして、供給ユニットと軸スリーブとの同時回転を伴って長手方向形材を回転させることによって、空間中でのベンディング移動を開始する。ベンディングスリーブと軸スリーブとの間の間隔を、各々のベンディング状況により個々に調節できるという事実の相互作用において、比較的小さいベンディング半径で長手方向形材（特に、パイプ）をベンディングすることができるという可能性がある。

本発明の実施態様によると供給ユニットは、供給ドライブを備えたコレットチャック（Spannzange）として従来から公知の方法で設計される。

供給ユニットによって、軸スリーブへと導かれる長手方向形材中の折り畳みリスクを防止するために、ちょうど形材の軸中で長手方向形材を保持する支持手段を、供給ユニットと軸スリーブとの間の領域に設けることができる。ベンディング間で前方に移動する供給ユニットと、前記支持手段との間での衝突を防止するために、供給ユニットへ道を空けるように前記支持手段を設計することが好ましい。前記目的のためには、特に、相互に背中合わせに配置し、側方へ開いて、そして、移動させることのできる複数の振れ止め（Luenetten）が好適である。

長手方向形材（特に、パイプ）の破損を防止するために、ベンディングの間で、ベンディングスリーブ中のところまでベンディングすることができる内部マンドレルを、ベンディング領域と軸スリーブ中とへ配置することができ、ここで、その軸位置を、ドライブを備えているマンドレルロッドにより、供給ユニットの後方末端部から調節及び制御することができる。

フリーフォームベンディング用に必要とされる前記目的用でのドライブ及びベアリングとについての調整が異なることによるスプリッティングのために、特に、装置のパーツを、フリーフォームベンディング用とドローベンディング用との両方で使用できるので、本発明による装置は、長手方向形材のフリーフォームベンディングに適切である。しかしながら、本発明の解決手段によると、このことは、ドローベンディング用の装置と組み合させることの他に、本発明による装置をフリーフォームベンディング用の装置用と組み合わせることも可能である。

前記解決手段によると、長手方向形材を捕捉する供給ユニットと、供給ユニットの供給方向下流に配置され、形状を適合させることによる嵌合及び／又は力による嵌合の結合により長手方向形材を捕捉する軸スリーブとを有する長手方向形材（特に、パイプ）をベンディングさせる装置では、異なる型の２つのベンディングユニットをガイドフレーム上で相互に隣接させて配置し、そして、長手方向形材の軸に対して垂直方向のガイドフレーム上で、前記ベンディングユニットを軸スリーブの前方の作業位置からその脇の待機位置へ交代させることによって、前記ベンディングユニットを移動させることができる。この場合、フリーフォームベンディングでは、前記特徴を有する軸スリーブと供給ユニットとで、ベンディングユニットが形成される。それに対して、その他のベンディングユニットは、ドローベンディング装置として設計される。

フリーフォームベンディング及びドローベンディング用の複合（kombiniert）装置では、ベンディングユニットのみが異なる設計であり、それに対して、技術的機械的工学労力及び費用を必要としないその他の装置パーツは、両方のベンディング装置において同一である。曲げられた長手方向形材の平均的なユニット数が必要な場合であるか、又は、投資量を低く抑える場合において、前記装置を経済的に使用することができる。

実施態様を示す図面に基づいて、本発明を以下に詳しく説明する。
本質的なパーツ及びドライブを有する、フリーフォームベンディング用の装置の極めて模式的な形態の等角斜視図である。 ベンディングされるべきパイプを有する図１による装置の、図１とは異なる視点からの極めて模式的な形態の等角斜視図である。 フリーフォームベンディング及びドローベンディング用の複合装置の模式的な上面図である。

長手方向形材１（特に、パイプ）のフリーフォームベンディング用の、図１及び２中に示される装置は、従来から公知であるコレットチャックの形態である供給ユニット２と、供給方向下流に配置される軸スリーブ３と、それに対して、供給方向下流に配置され、そして、開口部４ａを有するベンディングスリーブ４とを有する。前記ベンディングスリーブは、スライドスリーブ（Gleithuelse）として設計されることもでき、そして、ローラーガイド（Rollenfuehrung）を有することもできる。前記代替物の両者は、開口部４ａを通じてできるだけ少ない摩擦でパイプ１を移動させる役割を果たす。軸スリーブ３及びベンディングスリーブ４の領域におけるパイプ１において、ベンディングが実施される場所は、マンドレルロッド６によってパイプ１の後方端部に保持されているフレキシブルマンドレル５である。マンドレルロッド６はドライブ７へ連結しているので、その結果、マンドレル５を軸方向に調節及び制御することができる。

供給ユニット２（特に、パイプコレットチャックとして設計される）は、図中に二重矢印で模式的に表示されている軸ドライブ８を有する。更に、供給ユニット２は、二重矢印で表示されている回転ドライブ９を有する。

同様に、軸スリーブ３へは、二重矢印で表示されている回転ドライブ１０が割り当てられている。回転ドライブ９及び１０は、同じ方向へ同時に回転する。更に、二重矢印で表示されている軸ドライブ１１も、軸スリーブ３へ割り当てられている。軸ドライブ８及び１１は、相互に独立して作動する。長手方向軸に固定されたベンディングスリーブ４の間隔を、軸ドライブ１１で調節することができる。

ベンディングスリーブ４は、二重矢印で表示されている並進ドライブ１２を有する。更に、ベンディングスリーブ４は、二重矢印で表示されている旋回ドライブ１３を有する。最後に、ベンディングスリーブ４は、二重矢印で表示されている回転ベアリング１４を有する。軸スリーブ３の回転移動をベンディングされるべき長手方向形材１がベンディングスリーブ４上で移動させるように、回転ベアリング１４が設計されているので、前記回転ベアリング１４を、同時に、そして、自由に回転させて運搬することができる。しかしながら、前記回転ベアリング１４はブレーキを備えているので、回転オフセット角度が両方のパーツから派生する。このことは、長手方向形材１が穴あけされる場合に望ましい。

軸スリーブ３用に図中に表示されている空間軸ｘ、ｙ、ｚが固定されているのに対して、ベンディングスリーブ４用空間軸ｕ、ｖ、ｗは、空間中で移動させることができる。図中に示されているように、ベンディングスリーブ４は軸方向（すなわち、ｗ軸の方向）に固定させるが、しかしながら、前記ベンディングスリーブ４は前記ｗ軸の回りを同調して回転するか、又は、ブレーキをかけられる。ｕ軸の方向において、前記ベンディングスリーブ４は、ドライブ１２により並進態様で調節され、そして、ドライブ１３によりｖ軸の回りを回転することができる。

前記装置によって、ベンディング面は常にｕ／ｖ面中にある。ベンディング面ｕ／ｖを最初のベンディングで維持しながら、供給ユニット２及び軸スリーブ３によって長手方向形材１を回転させることにより、次のベンディングを他の方向で続ける。一方では、軸スリーブ３とベンディングスリーブ４との間の間隔によって、他方では、ベンディングスリーブ４での設定（Einstellungen）によって、そして、特に、ｕ軸とｖ軸とについての方向によって、ベンディング半径が決定される。

長手方向形材１上へ影響を及ぼす供給ユニット２の軸力が原因となり、供給ユニット２と軸スリーブ３との間で長手方向形材１が折り畳まれることを防止するために、側面支持手段（図示せず）を前記領域に提供することができる。好ましくは、前記の手段を、供給ユニット２の供給路による方向から開いて移動させることのできる、一連の振れ止めとして形成する。

図３での実施態様中に示される装置は、フリーフォームベンディングとドローベンディングとの両方のために設計される。前記装置は、フリーフォームベンディングとドローベンディングとの両方のための共通の供給ユニット２を有しており、前記供給ユニットは、コレットチャックとして設計される。前記供給ユニットを、待機状態に、つまり、側面に対して移動不可能なように配置する。二重線で表示されるドライブＰ_１、Ｐ_２によって側面に対して移動することのできる、相互に独立した２つのベンディングユニットＢ_１、Ｂ_２を有する運搬フレーム１５を供給ユニット２の上流に設置する。ベンディングユニットＢ_１が待機位置に設置されるのに対して、ベンディングユニットＢ_２は作業位置へ設置される。前記ベンディング装置によるフリーフォームベンディング用にベンディングユニットＢ_１が設計されるのに対して、ベンディングユニットＢ_２はドローベンディング用に設計される。従来から公知の態様で、ドローベンディング用のベンディングユニットＢ_２は、主な部品として、ラジアステンプレート１６ａ、締め付けチャック１６ｂ、折り畳みフラットフェースエレメント１６ｃ、及び、スライドレール１６ｄを有する。ドローベンディングからフリーフォームベンディングへ装置を転換するためには、ベンディングユニットＢ_２をその待機位置へ移動させ、そしてフリーフォームベンディング用のベンディングユニットＢ_１を、待機している供給ユニット２の前の作業位置へ移動させることが必要である。

Claims (8)

1. 長手方向形材（１）を捕捉する供給ユニット（２）と、
   前記供給ユニット（２）の供給方向下流に配置され、形状を適合させることによる嵌合及び／又は力による嵌合の結合によって長手方向形材（１）を捕捉する軸スリーブ（３）と、
   前記軸スリーブ（３）の供給方向下流に配置され、長手方向形材（１）の外形へ適合する長手方向形材（１）用開口部（４ａ）を有するベンディングスリーブ（４）と、
   を備えた、長手方向形材（１）のフリーフォームベンディング用の装置であって、
   ここで、前記ベンディングスリーブ（４）は、その開口部（４ａ）の軸（ｗ）に対して直交している平面中で、調節ドライブ（１３，１４）によって直線態様に調節可能であると共に、開口部（４ａ）の軸（ｗ）と直線的運動（１３）の方向（ｗ）との両方に垂直な軸（ｖ）の回りで旋回可能であるものとし；そして、
   軸スリーブ（３）が、ドライブ（１１）を備えており、それによってベンディングスリーブ（４）との間隔を調節することができるものとし；
   供給ユニット（２）と軸スリーブ（３）との両方が、回転ドライブ（９,１０）によって、ベンディングスリーブに対して同じ方向で同時に駆動されること、並びに、
   ベンディングスリーブ（４）が、その開口部（４ａ）の軸（ｗ）の回りで回転可能であり、そして、軸スリーブ（３）と同調して自由に回転するか、又は、それに関連して制御された態様でブレーキを掛けることが可能であるように、前記ベンディングスリーブ（４）が取り付けられていること、
   を特徴とする、前記装置。
2. 供給ユニット（２）が、供給ドライブ（８）を備えているコレットチャックとして設計されることを特徴とする、請求項１に記載の長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置。
3. ベンディングスリーブ（４）が、スライドスリーブとして設計されるか、又は、ローラーガイドを有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置。
4. 長手方向形材（１）の側面の折りたたみを防止する前記長手方向形材（１）用支持手段を、供給ユニット（２）と軸スリーブ（３）との間に設けることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置。
5. 支持手段が振れ止めとして設計されることを特徴とする、請求項４に記載の長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置。
6. 振れ止めを開くことができることを特徴とする、請求項５に記載の長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置。
7. 折り曲げ可能な内部マンドレル（５）を、ベンディング領域と軸スリーブ（３）中とに配置し、その軸位置を、ドライブ（７）を備えているマンドレルロッド（６）によって供給ユニット（２）の後方端部から調節及び制御することができることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置。
8. ガイドフレーム（１５）上で相互に隣接して配置される異なるタイプの２つのベンディングユニット（Ｂ_１,Ｂ_２）と、長手方向形材（１）を捕捉する供給ユニット（２）とを有する、長手方向形材のフリーフォームベンディング用の装置であって、
   ここで、前記ベンディングユニットが、長手方向形材（１）の軸に対して横断方向にあるガイドフレーム（１５）上を移動して、供給ユニット（２）の前方の作業位置から、その脇の待機位置へ交代することができるものとし、そして、
   それによって、請求項１に記載のフリーフォームベンディング用に、ベンディングユニット（Ｂ_１）を供給ユニット（２）と共に形成すると共に、もう１つのベンディングユニット（Ｂ_２）をドローベンディング装置として設計するものとする、前記装置。