NL1010174C1 - Inrichting en werkwijze voor het buigen van buisvormig en staafvormig materiaal. - Google Patents

Description

Inrichting en werkwijze voor het buigen van buisvormig of staafvormig materiaal

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het 5 buigen van buisvormig of staafvormig materiaal, omvattende een buigkop voorzien van tenminste een vast opgestelde wals en een beweegbare wals en een transportorgaan voor het althans axiaal transporteren van het materiaal naar de kop.

10 Inrichtingen van dit type zijn in het vakgebied bekend. Het betreft dan een buigbank waarbij het materiaal om een doorn wordt getrokken tot een vooraf bepaalde bocht is gerealiseerd, waarna de bewerking kan worden herhaald, eventueel na translatie en een rotatie rond een hoofdas van 15 het materiaal. Op deze wijze kunnen complexe produkten worden gerealiseerd zoals trapleuningen, uitlaten voor motorvoertuigen en dergelijke. De enige eis die aan het te vervaardigen produkt wordt gesteld is dat het uit een aantal discrete en onderling gescheiden bochten is 20 opgebouwd.

De inrichting volgens de uitvinding is daarentegen in staat een continue en vrij programmeerbare kromming te realiseren en heeft volgens een aspect van de uitvinding als kenmerk, 25 dat de beweegbare wals is voorzien van een ophanging en een stuurorgaan die een translatie in een eerste transla-tierichting, een translatie in een tweede translatie-richting en een rotatie om een rotatieas mogelijk maken.

30 Een gunstige uitvoeringsvorm volgens een verder aspect van de uitvinding heeft als kenmerk, dat de eerste en de tweede translatierichting althans in hoofdzaak loodrecht op een hoofdas van het nog onbewerkte materiaal staan. Door een combinatie van deze bewegingen is het dan op elk moment 1 O n 4 7 4 2 mogelijk het materiaal in elke gewenste richting te dwingen.

Zoals gebruikelijk in het vakgebied is de beweegbare wals 5 voorzien van een groef waarin het materiaal is opgenomen. Dit voorkomt dat bij het buigen van buisvormig materiaal knikvorming optreedt en het minimaliseert beschadiging van het materiaal. Een gunstige uitvoeringsvorm volgens een verder aspect van de uitvinding, waarbij het materiaal 10 tijdens het buigen voortdurend in de groef kan worden gedrukt heeft als kenmerk, dat de rotatieas althans in hoofdzaak parallel aan de hoofdas verloopt.

Omdat het materiaal voortdurend in de groef kan worden 15 gedrukt heeft een uitvoeringsvorm volgens een verder aspect van de uitvinding als kenmerk, dat de beweegbare wals slechts één rol omvat.

Hoewel het in principe mogelijk is elke vorm te realiseren 20 uitsluitend onder gebruikmaking van de beweegbare wals, kan het van voordeel zijn, bijvoorbeeld bij het aanbrengen van twee niet in één vlak gelegen bochten, de buis op een gecontroleerde manier te draaien. Een gunstige uitvoeringsvorm van de inventieve inrichting heeft daarom 25 als kenmerk, dat het transportorgaan tevens is ingericht voor het rond de hoofdas roteren van het materiaal.

Volgens een verder aspect van de uitvinding zijn de drie mogelijke bewegingen van de beweegbare wals vrij 30 programmeerbaar. De inrichting heeft daartoe als kenmerk, dat het stuurorgaan is voorzien van drie motoren voor het realiseren van de translaties en de rotatie van de beweegbare wals.

1 0 1 n i 7 Λ 3

Om een maximale bewegingsvrijheid van de beweegbare wals te waarborgen heeft de inrichting volgens een verder aspect van de uitvinding als kenmerk, dat de ophanging van de beweegbare wals is uitgevoerd met een bolscharnier. Aan een 5 aan één zijde van het bolscharnier bevestigde arm zijn dan de drie motoren gekoppeld, aan een aan de andere zijde van het bolscharnier bevestigde arm is de beweegbare wals bevestigd.

10 Hoewel het in principe mogelijk is elke vorm te realiseren uitsluitend onder gebruikmaking van de beweegbare wals en het stuurorgaan, kan het van voordeel zijn, bijvoorbeeld bij het bewerken van dunwandige buis die snel knikt, om axiale bewegingen van de te bewerken buis nabij de 15 beweegbare wals te ondersteunen. Volgens een verder aspect van de uitvinding heeft de inrichting daartoe als kenmerk, dat de vast opgestelde wals is voorzien van een aandrijving ter ondersteuning van door het transportorgaan uitgevoerde axiale bewegingen.

20

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het buigen van buisvormig of staafvormig materiaal met behulp van een buigkop, waarbij een transportorgaan het te bewerken materiaal langs een hoofdas naar de buigkop 25 transporteert, een vast opgestelde wals het materiaal ondersteunt en omklemt en een beweegbare wals de feitelijke buigactie uitvoert. De werkwijze heeft volgens een aspect van de uitvinding als kenmerk, dat de beweegbare wals vóór de vaste wals wordt geplaatst en zodanig wordt getransleerd 30 en geroteerd dat het aangevoerde materiaal de gewenste buiging verkrijgt.

Een gunstige realisatie van de werkwijze volgens een aspect van de uitvinding heeft als kenmerk, dat het transportor- 1010174 4 gaan ter ondersteuning van de bewegingen van de beweegbare wals het te bewerken materiaal rond de hoofdas kan roteren.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van 5 de volgende figuren, waarbij:

Fig. 1 schematisch in bovenaanzicht een mogelijke uitvoeringsvorm van de buiginrichting weergeeft; Fig. 2 schematisch in bovenaanzicht een mogelijke 10 uitvoeringsvorm van de buigkop weergeeft;

Fig. 3 schematisch in zijaanzicht een mogelijke uitvoeringsvorm van het stuurorgaan weergeeft.

Fig. 1 geeft schematisch in bovenaanzicht een mogelijke 15 uitvoeringsvorm van de buiginrichting weer, waarbij te bewerken materiaal 1 met behulp van een transportorgaan 2 naar een buigkop 3 wordt gevoerd. Transportorgaan 2 omvat een slede 4 die over een bed 5 loopt, welk bed 5 op een frame 6 is aangebracht. Transportorgaan 2 omvat verder een ; 20 op zich bekende, in Fig. 1 niet zichtbare klem waarmee het te bewerken materiaal 1 wordt ingeklemd, een eerste motor 7, waarmee de slede 4 naar buigkop 3 kan worden gevoerd, een tweede motor 8, waarmee het te bewerken materiaal samen met de klem rond zijn hoofdas kan worden geroteerd, een 25 eerste meetorgaan 9, waarmee de beweging van de slede kan worden gemeten en een tweede meetorgaan 10, waarmee de rotatie van het te bewerken materiaal 1 kan worden gemeten. Eerste meetorgaan 9 en tweede meetorgaan 10 zijn op zich bekende elektromagnetische opnemers of elektrooptische 30 opnemers en zijn geïntegreerd in slede 4. Meetorgaan 9 en tweede meetorgaan 10 zijn bepalend voor de toleranties van het door de inrichting vervaardigde eindprodukt.

Buigkop 3 bestaat uit een vast opgestelde wals 11 en een 35 beweegbare wals 12. Beweegbare wals 12 is via een arm 13 en 1010174 5 een ophanging 14 verbonden met een stuurorgaan 15, dat zodanig kan worden gestuurd dat beweegbare wals 12 kan transleren in het vlak van de tekening, loodrecht op het vlak van de tekening, kan roteren rond arm 13 en verder 5 lineaire combinaties van deze bewegingen kan uitvoeren.

Door beweegbare wals 12 geschikt te bewegen terwijl transportorgaan 4 het te bewerken materiaal aanvoert en indien nodig rond de lengteas roteert, kan althans in hoofdzaak elke gewenste kromming in het te bewerken 10 materiaal 1 worden aangebracht. Wel is het nodig voor ieder nieuw te ontwikkelen produkt enige proefexemplaren te maken, omdat bijvoorbeeld de mate waarin een buis na buiging terugveert afhangt van het type materiaal en de wanddikte, maar dit geldt in feite voor elk type buigbank. 15

Fig. 2 geeft schematisch in bovenaanzicht een mogelijke uitvoeringsvorm van buigkop 3 weer, samen met ophanging 14 en stuurorgaan 15. Stuurorgaan 15 omvat een stelsel van drie motoren en drie spindels, waarmee arm 13 kan worden 20 getransleerd en geroteerd, welke bewegingen via de als bolscharnier uitgevoerde ophanging 14 op beweegbare wals 12 wordt overgebracht. Ophanging 14 kan natuurlijk ook als cardanstuk of kruiskoppeling worden uitgevoerd. Van belang is alleen dat er geen speling optreedt, omdat dit direct 25 doorwerkt in de toleranties van het eindprodukt.

Beweegbare wals 12 heeft feitelijk maar één rol waarin een groef is aangebracht, welke groef het te bewerken materiaal 1 half omvat. Hierdoor is beschadigen en knikken van het te 30 bewerken materiaal 1 vrijwel uitgesloten, terwijl toch een grote vrijheidsgraad voor beweegbare wals 12 is gewaarborgd. Vaste wals 11 bestaat uit vier rollen, evenzeer voorzien van groeven, die zodanig zijn gedimensioneerd dat het te bewerken materiaal 1 rondom 35 wordt ondersteund maar dat het wel mogelijk blijft het te 1010174 6 bewerken materiaal 1 rond de hoofdas te roteren. Hoewel het strikt genomen niet noodzakelijk is de vier rollen van vaste wals 11 aan te drijven, zijn de rollen hier wel aangedreven en bovendien onderling met onderliggende 5 tandwielen gekoppeld. Het voordeel is dat het te bewerken materiaal 1 minder beschadigt en dat een plotseling knikken van bijvoorbeeld dunwandige buis tussen het transportorgaan 2 en de vast opgestelde wals 11 wordt voorkomen.

10 Vast opgestelde wals 11 is samen met de onderliggende tandwielen als een groep uitgevoerd, die met één handgreep is te verwijderen en te vervangen door een andere buigkop voor een ander type te bewerken materiaal. Ook beweegbare wals 13 is eenvoudig afneembaar bevestigd aan arm 13, 15 bijvoorbeeld met één bout. Door de hele buigkop te vervangen is het mogelijk bijvoorbeeld kleinere walsen te monteren, met een kleinere hartafstand, zodat fijner materiaal kan worden bewerkt en ook kleinere radii kunnen worden gerealiseerd. Ook is het mogelijk een speciale 20 buigkop te maken voor een speciaal, niet-rond materiaal, bijvoorbeeld strip. Weliswaar is het dan niet mogelijk de strip te roteren in vast opgestelde wals 11, maar alle voor strip gebruikelijke bochten kunnen dat uitsluitend onder gebruikmaking van beweegbare wals 12 worden gerealiseerd.

25

Het kan incidenteel van voordeel zijn om beweegbare wals 13 uit te voeren met twee rollen, waarbij feitelijk steeds maar één rol actief aan het buigproces deelneemt. Dit is bijvoorbeeld het geval als er opeenvolgend een aantal 30 bochten naar links en naar rechts moet worden gemaakt. Met één rol is dit mogelijk door het te bewerken materiaal 1 steeds met behulp van transportorgaan 2 een halve slag te draaien of door steeds beweegbare wals 12 onder het te bewerken materiaal 1 door te halen, maar twee rollen kunnen 35 dan tijdbesparend werken.

1010174 7

Fig. 3 geeft schematisch in zijaanzicht een mogelijke uitvoeringsvorm van het stuurorgaan 15 weer. Stuurorgaan 15 omvat drie motoren 16,17,18, aan een zijde met scharnieren 19,20,21 bevestigd aan frame 6, aan een andere zijde 5 voorzien van spindels 22,23,24 die samenwerken met van schroefdraad voorziene bolscharnieren 25,26,27. Met behulp van dit samenstel kan een plaat 28 verticaal transleren door motor 16 te besturen, of horizontaal transleren door de motoren 17,18 op gelijke wijze te sturen, of roteren 10 rond bolscharnier 25 door de motoren 17,18 tegenovergesteld te sturen. Arm 13 is met behulp van een verder niet getoonde kruiskoppeling centraal aan plaat 28 bevestigd, zodanig dat de translaties en de rotatie nauwkeurig worden gevolgd en via ophanging 14 worden doorgegeven aan 15 beweegbare wals 12. De centraal aan plaat 28 bevestigde kruiskoppeling en bolscharnier 25 zijn beide zo hoog mogelijk in frame 6 geplaatst, zodanig dat arm 13 zo goed mogelijk parallel loopt aan het te bewerken materiaal 1, waardoor het te bewerken materiaal 1 steeds optimaal in de 20 beweegbare kop 12 ligt. Spindels 22,23,24 zijn uitgevoerd als bolomloopspindels, omdat hier optredende speling direct doorwerkt op de toleranties van het produkt, mi m 74

Claims (10)

1. Inrichting voor het buigen van buisvormig of staafvormig materiaal, omvattende een buigkop voorzien van 5 tenminste een vast opgestelde wals en een beweegbare wals en een transportorgaan voor het langs een hoofdas transporteren van het te bewerken materiaal naar de kop, met het kenmerk, dat de beweegbare wals is voorzien van een ophanging en een stuurorgaan die een translatie in een 10 eerste translatierichting, een translatie in een tweede translatierichting en een rotatie om een rotatieas mogelijk maken.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 de eerste en de tweede translatierichting althans in hoofdzaak loodrecht op de hoofdas staan.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de rotatieas althans in hoofdzaak parallel aan de hoofdas 20 verloopt.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de beweegbare wals slechts één rol omvat.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het transportorgaan tevens is ingericht voor het rond de hoofdas roteren van het materiaal.

6. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat 30 het stuurorgaan is voorzien van drie motoren voor het realiseren van de translaties en de rotatie van de beweegbare wals. 1010174

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de ophanging van de beweegbare wals is uitgevoerd met een bolscharnier.

8. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vast opgestelde wals is voorzien van een aandrijving ter ondersteuning van door het transportorgaan uitgevoerde axiale bewegingen.

9. Werkwijze voor het buigen van buisvormig of staafvormig materiaal met behulp van een buigkop, waarbij een transportorgaan het te bewerken materiaal langs een hoofdas naar de buigkop transporteert, een vast opgestelde wals het materiaal ondersteunt en omklemt en een beweegbare 15 wals de feitelijke buigactie uitvoert, met het kenmerk, dat de beweegbare wals vóór de vaste wals wordt geplaatst en zodanig wordt getransleerd en geroteerd dat het aangevoerde materiaal de gewenste buiging verkrijgt.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het transportorgaan ter ondersteuning van de bewegingen van de beweegbare wals het te bewerken materiaal rond de hoofdas kan roteren. 1010174