WO1998047639A1 - Method and device for three-dimensional bending of hollow metal sections - Google Patents

Method and device for three-dimensional bending of hollow metal sections Download PDF

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WO1998047639A1
WO1998047639A1 PCT/EP1998/002417 EP9802417W WO9847639A1 WO 1998047639 A1 WO1998047639 A1 WO 1998047639A1 EP 9802417 W EP9802417 W EP 9802417W WO 9847639 A1 WO9847639 A1 WO 9847639A1
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station
bending head
bending
bent
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PCT/EP1998/002417
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Inventor
Walter E. SPÄTH
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Suban Ag
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/08Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the three-dimensional bending of hollow metal profiles, wherein these hollow profiles can be closed, semi-open or open.
  • hollow metal profiles are, in particular, profiles made of light metal alloys, steel or non-ferrous metals or high-strength alloys, such as e.g. Titan and other metals in this group.
  • the press nip is defined by at least four opposing press shoes, which can be set in the Y-Z direction to one another, so that there is a variable press nip, through which said
  • a simple profile cross section is e.g. a square profile cross-section or a tube with relatively strong walls, because otherwise this profile will be deformed strongly during bending.
  • the invention is therefore based on the object
  • the invention is characterized in that the profile to be bent is introduced into a cross bending head defined by rolling, which cross bending head is at least semi-gimbal, i.e. Rotatable about an axis, is mounted in a bending head station, which bending head station is designed to be adjustable at least in the Y-Z direction.
  • Rotation of the profile around the X-axis can do (torsion), but that this cross-bending head can also perform a tilting movement at an angle to the X-axis, so that a torsion bend of the hollow profile to be bent, which can be freely extended and controlled in space, takes place results.
  • the cross bend head according to the invention is namely defined by rollers which are each rotatably mounted in pairs of bearing plates in a disc ring, which disc ring is tiltably arranged in an inner ring and the inner ring is in turn rotatably mounted in an axis perpendicular to this in an outer ring and the outer ring is in turn rotatably mounted in a vertical axis at a mutually spacing cross-piece of a Z-carriage, which Z-carriage is displaceable in the Z-direction on a Is attached slidably arranged carriage, which Y-carriage in turn is slidably arranged on a slidable in the X direction.
  • this 3D bending head station in conjunction with other bending stations results in a completely new type of bending machine, with a center roller station being arranged directly in front of the 3D bending head station and in front of the center roller station, viewed in the feed direction of the hollow profile to be bent A support roller station is arranged (on the inlet side of the bending machine).
  • the mentioned support roller station and the center roller station are each linearly lockable and adjustable on the machine bed 1 in the XY direction, while it is provided according to a preferred embodiment of the invention that the station associated with the 3D bending head station is adjustable and lockable on the XYZ direction Machine bed is arranged.
  • the propulsion is carried out by rotatingly driven rollers of the middle station and / or by rotatingly driven rollers of the support roller station.
  • a pushing effect is additionally effected by a slide which, in the alternative, additionally drives the profile to be bent in the X direction and pushes it through the 3D bending head station.
  • a thrust slide can be arranged alone without the need for a rotary drive for the stations, or alternatively the thrust force of the slide in connection with the rotary drive can be arranged in one or more of the
  • Stations (support roller station and / or middle roller station) are executed.
  • a mandrel is arranged in the interior of the hollow profile, which is designed as a link mandrel, lamellar mandrel or as a shaft mandrel and which is guided with a mandrel rod so that the corresponding mandrel always bends in the bending area of the Profile.
  • the mandrel is arranged by means of a mandrel rod at a mandrel station, which mandrel station is the Drives the mandrel bar in the X direction.
  • the drive can take place, for example, via a hydraulic cylinder.
  • the mandrel station and also the slide for guiding the profile to be bent are not only driven in the X direction, but that there is also an adjustment in the Y direction.
  • the setting in the Y direction is necessary to take account of different profiles, which can always be centered precisely on the bending station.
  • FIG. 1 in perspective a machine for 3D bending of hollow profiles
  • Figure 2 Front view of the 3D bending head station
  • Figure 3 Section along the line III-III in Figure 2
  • Figure 4 schematically an embodiment of a fully gimbal modified compared to Figure 2
  • FIG. 5 a schematic explanation of the function of the bending machine according to FIG. 1.
  • the support roller station 8 consists of four support rollers which are assigned to one another, with each support roller pair 9 bearing laterally against the profile 12 to be bent, while upper and lower support rollers 10 lie against the top and bottom of the profile 12 to be bent.
  • the mentioned support roller pairs 9, 10 are arranged in an X-Y slide, e.g. the carriage 11 is designed to be adjustable and lockable by the pairs of spindles 2, while the X-Y- assigned to the center roller station 20
  • Carriage 5 is made adjustable by the pairs of spindles 3 and the X-slide 25 assigned to the 3D bending head station 23 is made adjustable and fixable by the pairs of spindles 4.
  • the free end of the profile to be bent is received in a slide 13 which is driven in a slidable manner in the X direction on a slide track 14, the drive being effected, for example, by a cable pull 6 which is guided over a deflection roller 7 and acted upon by the slide drive 15 is.
  • the slide 13 can also be arranged on an XY slide 18, which allows an additional adjustment in the Y direction.
  • a mandrel 56 is preferably guided in the profile at the bending point (FIG. 5), which mandrel 56 is connected to a mandrel rod 16 which is displaceably driven by a mandrel station 17.
  • the mandrel station 17 can also be mounted on an X-Y slide 19, which permits a Y displacement of the mandrel station 17.
  • the central roller station 20 consists - in a manner analogous to the previously mentioned support roller station 8 - also of rollers arranged in pairs, namely of lateral rollers
  • rollers of the center roller station 20 are driven in rotation. It is sufficient here to drive only one pair of central rollers 21 or 22 in rotation.
  • Figure 1 shows a drive 24 for the center rollers of the center roller station 20. It is clear here that such a drive 24 is present in mirror image and that additional drives are available for possibly driving the upper center roller pairs 22.
  • roller pairs 9, 10 of the support roller station 8 is additionally driven in rotation.
  • the 3D bending head station 23 essentially consists of an X-slide 25 which is mounted on the machine bed 1 so as to be adjustable in the X-direction via the pairs of spindles 3.
  • a slide 26 adjustable in the Y-direction is mounted, which has a vertical support 28, on which two mutually parallel rails 55 are arranged, in which a Z-slide 27 is adjustable and driven, which consequently guides the Z slide 27 is adjustable in the Z direction.
  • the rotary drive takes place here by the drive 30, which accomplishes this rotary drive in the direction of arrow 57 via a gear train or a chain.
  • the drive 30 accomplishes this rotary drive in the direction of arrow 57 via a gear train or a chain.
  • horizontal pins 37 are formed on an inner ring 36 and are received in corresponding receiving bores in the outer ring 35.
  • the rotary drive in the direction of arrow 58 about the horizontal axis 38 takes place here via a drive 31, which in turn accomplishes this rotary drive, for example, via a gear train or a chain.
  • a drive 32 for the torsion axis 41 there is also a drive 32 for the torsion axis 41.
  • a ring gear 39 is arranged on the inner ring in a rotationally fixed manner, which meshes with a pinion 50 of the drive 31, which drive is fastened on an inner disk ring 46. In this way, the disc ring 46 rolls on the inner circumference of the inner ring 36 while rotating about the axis 41.
  • the disc ring 46 carries pairs of mutually arranged and parallel to each other bearing plate pairs 42, 43, 44, 45, which each accommodate a roller 51-54, so that all rollers 51-54 with their radially inner end have a passage gap for the profile to be bent 12 form.
  • rollers 51-54 with their radially inward circumferences defined one precisely
  • Forming the passage gap results in an excellently guided system for the profile 12 to be bent which passes through this passage gap and which can thus be bent, twisted and tilted with high precision.
  • FIG. 4 which is modified compared to FIG. 2 differs only in that the function of the outer ring and inner ring has been interchanged, which means that the inner ring 36 'in the outer ring 35 can be rotated about a horizontal axis 38, while the inner ring 36' is a carrier 59, which in turn forms the pivot bearing for the inner disk ring 46 'which can be rotated in the direction of the arrow 60.
  • the horizontal axis 38 is received in a slide 61 which is designed to be movable in the Z direction on the outer ring 35 ', as a result of which the Z slide 27 according to FIGS. 2 and 3 can be omitted.
  • the slide 61 thus replaces the Z slide 27 in FIGS. 2 and 3.
  • the bending contour in the Y direction is already set. Then become one or more
  • the disk ring 46 is rotated in the direction of the arrows 60, which also corresponds to the rotation about the axis 41 in FIGS. 2 and 3. So there is a free torsion.
  • the profiles can also be assigned a tilt by tilting the entire arrangement about the horizontal axis in the arrow directions 58, as a result of which the profile emerging from the cross-bending head 40 is tilted downwards or upwards.
  • each station 8, 20, 23 has four roles. With simple and small profiles and with weak bends, only one pair of rollers can be used, while the pair of rollers perpendicular to this can be omitted.
  • Pair of rollers can also be used with sliding jaws. Drawing legend
  • Machine bed 26 Y-slide
  • Cable 31 drive (horizontal axis
  • Deflection roller 32 drive (torsion axis)
  • Support roller station 33 vertical axis
  • Support roller pair 34 pins
  • Carriage drive 40 cross bending heads

Abstract

Disclosed is a method and device for three-dimensional bending of hollow metal sections (12), wherein the hollow section to be bent is introduced into and passed through a cross-bending head (40), which is mounted in a bending head station (23) and which can be adjusted at least semi-cardanically in at least Y/Z direction. In addition to bending in the Y-Z plane, the hollow section undergoes controlled torsion in at least one plane.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum dreidimensionalen Biegen von Method and device for three-dimensional bending of
Metall-HohlprofilenHollow metal profiles
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dreidimensionalen Biegen von Metall- Hohlprofilen, wobei diese Hohlprofile geschlossen, halboffen oder offen sein können. Derartige Metall-Hohlprofile sind insbesondere Profile aus Leichtmetall-Legierungen, aus Stahl oder aus Nichteisen-Metallen oder aus hochfesten Legierungen, wie z.B. Titan und andere Metalle dieser Gruppe.The invention relates to a method and a device for the three-dimensional bending of hollow metal profiles, wherein these hollow profiles can be closed, semi-open or open. Such hollow metal profiles are, in particular, profiles made of light metal alloys, steel or non-ferrous metals or high-strength alloys, such as e.g. Titan and other metals in this group.
Bisher ist es lediglich bekannt, eine dreidimensionale Biegung von derartigen Hohlprofilen in der Weise vorzunehmen, daß ein Profil mit hoher Schubkraft durch einen Press-Spalt gedrückt wird. Der Press-Spalt wird definiert durch mindestens vier einander gegenüberliegende Press-Schuhe, die in Y-Z-Richtung zueinander zustellbar sind, so daß sich ein variabler Press-Spalt ergibt, durch den das besagteSo far, it has only been known to carry out a three-dimensional bending of such hollow profiles in such a way that a profile with high thrust is pressed through a press nip. The press nip is defined by at least four opposing press shoes, which can be set in the Y-Z direction to one another, so that there is a variable press nip, through which said
Hohlprofil hindurchgeschoben wird. Je nach Stellung der in Y- Z-Richtung zueinander verschiebbar und einstellbar ausgebildeten Press-Schuhe kann somit das Profil in Y-Z-Ebene gebogen werden und noch zusätzlich - bei entsprechender Drehung aller Press-Schuhe zusammen - tordiert werden.Hollow profile is pushed through. Depending on the position of the press shoes, which are displaceable and adjustable in the Y-Z direction, the profile can thus be bent in the Y-Z plane and additionally twisted together if all press shoes are rotated accordingly.
Eine derartige bekannte Vorrichtung ist nur geeignet zur Verformung von einfachen Profilquerschnitten mit starken Wandungen. Ein einfacher Profilquerschnitt ist z.B. ein quadratischer Profilquerschnitt oder ein Rohr mit relativ starken Wandungen, weil es andernfalls zu einer starken Deformation dieses Profils beim Biegen kommt.Such a known device is only suitable for deforming simple profile cross sections with strong walls. A simple profile cross section is e.g. a square profile cross-section or a tube with relatively strong walls, because otherwise this profile will be deformed strongly during bending.
Es ist deshalb mit dem bekannten Verfahren und der Vorrichtung nicht möglich, dünnwandige Profile zu biegen und Profile mit anspruchsvollerem Querschnitt, wie z.B. Profile mit Nutausbildung, mit Stegen und unterschiedlichen Konturquerschnitten, wie z.B. ein Tür- oder Fensterprofil oder Spaceframe-Profile für die Automobilindustrie.It is therefore not possible with the known method and the device to bend thin-walled profiles and profiles with a more demanding cross-section, such as profiles with groove formation, with webs and different contour cross sections, such as a door or window profile or space frame profiles for the automotive industry.
Das eingangs genannte, bekannte Verfahren war zum freien Biegen von Profilen verwendbar. Es ist im übrigen bekannt, ein dreidimensionales Biegen mit einer zusätzlichen Torsion im sogenannten Kernwickelbiegen zu verwirklichen, wo allerdings das zu biegende Profil über eine dreidimensional sich bewegende Kernform im Streckverfahren gebogen wird.The known method mentioned at the outset could be used for freely bending profiles. It is also known to realize a three-dimensional bending with an additional torsion in the so-called core winding bending, where, however, the profile to be bent is bent over a three-dimensionally moving core shape in the stretching process.
Bei diesem letztgenannten Verfahren ist jedoch ein freies Biegen im Raum nicht möglich, weil der im Raum verstellbare Kern die Kontur vorgibt und eine andersartige Kontur während des Biegevorgangs nicht möglich ist.With this latter method, however, free bending in space is not possible because the core, which is adjustable in space, defines the contour and a different type of contour is not possible during the bending process.
Es kann also während des Biegevorgangs nur immer eine durch den Kern vorgegebene Kontur hergestellt werden.It is therefore only ever possible to produce a contour specified by the core during the bending process.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einThe invention is therefore based on the object
Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei einem freien, dreidimensionalen Biegen im Raum auch empfindliche und dünnwandige Profile beliebiger Art gebogen werden können.To further develop methods and a device of the type mentioned at the outset such that sensitive and thin-walled profiles of any type can also be bent in the case of free, three-dimensional bending in space.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das zu biegende Profil in einen durch Walzen definierten Kreuzbiegekopf eingeführt wird, welcher Kreuzbiegekopf mindestens halbkardanisch, d.h. um eine Achse drehbar, in einer Biegekopfstation gelagert ist, welche Biegekopfstation mindestens in Y-Z-Richtung einstellbar ausgebildet ist.To achieve the object, the invention is characterized in that the profile to be bent is introduced into a cross bending head defined by rolling, which cross bending head is at least semi-gimbal, i.e. Rotatable about an axis, is mounted in a bending head station, which bending head station is designed to be adjustable at least in the Y-Z direction.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich also der wesentliche Vorteil, daß aufgrund der in Y-Z-Richtung einstellbar ausgebildeten Biegekopfstation das durch den Kreuzbiegekopf hindurchgeführte Profil in der Y-Z-Ebene in beliebiger Art gebogen werden kann. Nachdem zusätzlich nach einem weiteren Erfindungsmerkmal vorgesehen ist, daß der Kreuzbiegekopf mindestens halbkardanisch in der Biegekopf- Station gelagert ist, ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, daß noch zusätzlich eine gesteuerte Torsion in mindestens einer Ebene stattfindet. Ist nach einem weiteren Merkmal hingegen vorgesehen, daß der Kreuzbiegekopf vollkardanisch in der 3D-BiegekopfStation gelagert ist, dann kann eine vollräumliche Torsion zusätzlich zu diesem räumlich in der Y- Z-Achse gebogenen Profil zugeordnet werden.With the given technical teaching, there is the essential advantage that, due to the bending head station that is adjustable in the YZ direction, this is achieved by the Cross-bending head profile can be bent in the YZ plane in any way. After it is additionally provided according to a further feature of the invention that the cross bending head is mounted at least semi-gimbally in the bending head station, this gives the possibility that a controlled torsion takes place in at least one plane. If, on the other hand, it is provided according to a further feature that the cross-bending head is gimbal-mounted in the 3D bending head station, then a spatial torsion can be assigned in addition to this profile which is spatially curved in the Y-Z axis.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich also der Vorteil, daß der besagte Kreuzbiegekopf bei vollkardanischer Aufhängung in der 3D-BiegekopfStation nicht nur eineWith the given technical teaching, there is the advantage that the cross bend head in the 3D bending head station with full gimbal suspension is not just one
Verdrehung des Profils um die X-Achse herum ausführen kann (Torsion) , sondern daß dieser Kreuzbiegekopf noch zusätzlich eine Kippbewegung im Winkel zu der X-Achse ausführen kann, wodurch sich also eine voll im Raum beliebig erstreckbare und genau steuerbare Torsionsbiegung des zu biegenden Hohlprofils ergibt .Rotation of the profile around the X-axis can do (torsion), but that this cross-bending head can also perform a tilting movement at an angle to the X-axis, so that a torsion bend of the hollow profile to be bent, which can be freely extended and controlled in space, takes place results.
Mit der gegebenen Vorrichtung ergibt sich also der wesentliche Vorteil, daß nun erfindungsgemäss auch empfindliche und in ihrem Querschnitt komplizierteWith the given device, there is the essential advantage that, according to the invention, sensitive and complicated cross-sections are now also available
(inhomogene) und auch asymmetrische Profile gebogen werden können. Der erfindungsge ässe Kreuzbiegekopf wird nämlich durch Walzen definiert, die jeweils drehbar in paarweise zueinander angeordneten Lagerschildpaaren in einem Scheibenring gelagert sind, welcher Scheibenring kippbar in einem Innenring angeordnet ist und der Innenring seinerseits in einer hierzu senkrechten Achse in einem Außenring drehbar gelagert ist und der Aussenring wiederum drehbar in einer vertikalen Achse in einem gegenseitigen Abstand zueinander einnehmenden Traversen eines Z-Schlittens gelagert ist, welcher Z-Schlitten in Z-Richtung verschiebbar an einem in Y- Richtung verschiebbar angeordneten Schlitten befestigt ist, welcher Y-Schlitten seinerseits verschiebbar auf einem in X- Richtung verschiebbaren Schlitten angeordnet ist.(inhomogeneous) and asymmetrical profiles can be bent. The cross bend head according to the invention is namely defined by rollers which are each rotatably mounted in pairs of bearing plates in a disc ring, which disc ring is tiltably arranged in an inner ring and the inner ring is in turn rotatably mounted in an axis perpendicular to this in an outer ring and the outer ring is in turn rotatably mounted in a vertical axis at a mutually spacing cross-piece of a Z-carriage, which Z-carriage is displaceable in the Z-direction on a Is attached slidably arranged carriage, which Y-carriage in turn is slidably arranged on a slidable in the X direction.
Auf diese Weise wird eine X-Y-Z-Schlittenanordnung geschaffen, die eine 3D-BiegekopfStation definiert.In this way, an X-Y-Z slide assembly is created that defines a 3D bending head station.
Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß es für das Hauptmerkmal der Erfindung ausreicht, den Kreuzbiegekopf halbkardanisch in den X-Y-Z-Schlitten zu lagern. In einer Weiterbildung ist es jedoch vorgesehen, daß dieser Kreuzbiegekopf vollkardanisch in diesem X-Y-Z-Schlitten gelagert ist.It is again pointed out that it is sufficient for the main feature of the invention to mount the cross-bending head semi-gimbally in the X-Y-Z slide. In a further development, however, it is provided that this cross-bending head is fully gimbal-mounted in this X-Y-Z slide.
Außerdem wird darauf hingewiesen, daß die X-Verstellung des X-Y-Z-Schlittens nicht lösungsnotwendig ist; es kann ausreichen, diesen Schlitten lediglich in Y-Z-Richtung verstellbar und feststellbar anzutreiben.It is also pointed out that the X adjustment of the X-Y-Z slide is not necessary for a solution; it may be sufficient to drive this carriage in an adjustable and lockable manner only in the Y-Z direction.
Es wird also in erster Linie in der vorliegenden Erfindung gesonderter Schutz und isolierter Schutz für einen derartig halbkardanisch und vollkardanisch aufgehängten Kreuzbiegekopf in einer 3D-BiegekopfStation beansprucht.It is primarily claimed in the present invention, separate protection and isolated protection for such a half-gimbal and fully gimbal-hung cross bending head in a 3D bending head station.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß diese 3D-BiegekopfStation in Verbindung mit anderen Biegestationen eine komplette neuartige Biegemaschine ergibt, wobei, gesehen in Vorschubrichtung des zu biegenden Hohlprofils, direkt vor der 3D-BiegekopfStation eine Mittelrollenstation angeordnet ist und vor der Mittelrollenstation (an der Einlaufseite der Biegemaschine) eine Stützrollenstation angeordnet ist.In a further development of the present invention, it is provided that this 3D bending head station in conjunction with other bending stations results in a completely new type of bending machine, with a center roller station being arranged directly in front of the 3D bending head station and in front of the center roller station, viewed in the feed direction of the hollow profile to be bent A support roller station is arranged (on the inlet side of the bending machine).
Alle drei genannten Stationen (Stützrollenstation, Mittelrollenstation und 3D-BiegekopfStation) bilden dieAll three mentioned stations (support roller station, middle roller station and 3D bending head station) form the
Grundmodule der hier dargestellten, neuartigen Biegemaschine . Die genannte Stützrollenstation und die Mittelrollenstation sind jeweils in X-Y-Richtung linear feststellbar und einstellbar auf dem Maschinenbett 1 gelagert, während es nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß die der 3D-BiegekopfStation zugeordnete Station in X-Y-Z- Richtung einstellbar und feststellbar auf dem Maschinenbett angeordnet ist.Basic modules of the novel bending machine shown here. The mentioned support roller station and the center roller station are each linearly lockable and adjustable on the machine bed 1 in the XY direction, while it is provided according to a preferred embodiment of the invention that the station associated with the 3D bending head station is adjustable and lockable on the XYZ direction Machine bed is arranged.
Der Vorschub des zu biegenden Profils wird durch verschiedene Maßnahmen bewirkt. In einer ersten Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Vortrieb durch drehend angetriebene Rollen der Mittelstation und/oder durch drehend angetriebene Rollen der Stützrollenstation verwirklicht wird.Various measures are used to advance the profile to be bent. In a first embodiment it is provided that the propulsion is carried out by rotatingly driven rollers of the middle station and / or by rotatingly driven rollers of the support roller station.
In einer anderen Ausgestaltung kann es hierbei vorgesehen sein, daß noch zusätzlich eine Schubwirkung durch einen Schlitten bewirkt wird, welcher hilfsweise das zu biegende Profil noch zusätzlich in X-Richtung antreibt und durch die 3D-BiegekopfStation schiebt.In another embodiment, it can be provided that a pushing effect is additionally effected by a slide which, in the alternative, additionally drives the profile to be bent in the X direction and pushes it through the 3D bending head station.
Es kann hierbei nur allein ein Schubschlitten angeordnet sein, ohne daß es eines Drehantriebes der Stationen bedarf, oder alternativ kann die Schubkraft des Schlittens in Verbindung mit dem Drehantrieb in einer oder mehreren derIn this case, only a thrust slide can be arranged alone without the need for a rotary drive for the stations, or alternatively the thrust force of the slide in connection with the rotary drive can be arranged in one or more of the
Stationen (Stützrollenstation und/oder Mittelrollenstation) ausgeführt werden.Stations (support roller station and / or middle roller station) are executed.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß im Innenraum des Hohlprofils ein Dorn angeordnet ist, der als Gliederdorn, Lamellendorn oder als Schaftdorn ausgebildet ist und der so mit einer Dornstange geführt ist, daß der entsprechende Dorn sich immer im Biegebereich des zu biegenden Profils befindet. Hierzu kann es vorgesehen sein, daß der Dorn mittels einer Dornstange an einer Dornstation angeordnet ist, welche Dornstation die Dornstange in X-Richtung verschiebbar antreibt. Der Antrieb kann z.B. über einen Hydraulikzylinder erfolgen.In a preferred embodiment of the invention it is provided that a mandrel is arranged in the interior of the hollow profile, which is designed as a link mandrel, lamellar mandrel or as a shaft mandrel and which is guided with a mandrel rod so that the corresponding mandrel always bends in the bending area of the Profile. For this purpose it can be provided that the mandrel is arranged by means of a mandrel rod at a mandrel station, which mandrel station is the Drives the mandrel bar in the X direction. The drive can take place, for example, via a hydraulic cylinder.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es im übrigen vorgesehen, daß auch die Dornstation und auch der Schlitten zur Führung des zu biegenden Profils nicht nur in X-Richtung angetrieben sind, sondern daß noch zusätzlich eine Einstellung in Y-Richtung gegeben ist.In a further development of the invention, it is also provided that the mandrel station and also the slide for guiding the profile to be bent are not only driven in the X direction, but that there is also an adjustment in the Y direction.
Die Einstellung in Y-Richtung ist notwendig, um unterschiedlichen Profilen Rechnung zu tragen, die dadurch immer genau auf die Biegestation zentriert werden können.The setting in the Y direction is necessary to take account of different profiles, which can always be centered precisely on the bending station.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnenThe subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual
Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.Claims, but also from the combination of the individual claims with each other.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All of the information and features disclosed in the documents, including the summary, in particular the spatial design shown in the drawings are claimed to be essential to the invention, insofar as they are new to the prior art, individually or in combination.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.The invention is explained in more detail below with the aid of drawings which illustrate only one embodiment. Here, from the drawings and their description, further features and advantages of the invention that are essential to the invention emerge.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 : perspektivisch eine Maschine zur 3D-Biegung von Hohlprofilen,FIG. 1: in perspective a machine for 3D bending of hollow profiles,
Figur 2: Stirnansicht der 3D-BiegekopfStation, Figur 3: Schnitt gemäss der Linie III-III in Figur 2,Figure 2: Front view of the 3D bending head station, Figure 3: Section along the line III-III in Figure 2,
Figur 4: schematisiert ein gegenüber Figur 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer vollkardanischenFigure 4: schematically an embodiment of a fully gimbal modified compared to Figure 2
Aufhängung des Kreuzbiegekopfs,Suspension of the cross bending head,
Figur 5: eine schematisierte Erläuterung der Funktion der Biegemaschine nach Figur 1.FIG. 5: a schematic explanation of the function of the bending machine according to FIG. 1.
In Figur 1 sind auf einem Maschinenbett 1 drei hintereinander liegende Stationen angeordnet, nämlich eine Stützrollenstation 8, eine Mittelrollenstation 20 und eine 3D-BiegekopfStation 23.In Figure 1, three consecutive stations are arranged on a machine bed 1, namely a support roller station 8, a center roller station 20 and a 3D bending head station 23.
Die Stützrollenstation 8 besteht aus vier einander zugeordneten Stützrollen, wobei jeweils Stützrollenpaare 9 sich seitlich an das zu biegende Profil 12 anlegen, während obere und untere Stützrollen 10 sich an die Ober- und Unterseite des zu biegenden Profils 12 anlegen.The support roller station 8 consists of four support rollers which are assigned to one another, with each support roller pair 9 bearing laterally against the profile 12 to be bent, while upper and lower support rollers 10 lie against the top and bottom of the profile 12 to be bent.
Die genannten Stützrollenpaare 9, 10 sind in einem X-Y- Schlitten angeordnet, wobei z.B. der Schlitten 11 durch die Spindelpaare 2 einstellbar und feststellbar ausgebildet ist, während der der Mittelrollenstation 20 zugeordnete X-Y-The mentioned support roller pairs 9, 10 are arranged in an X-Y slide, e.g. the carriage 11 is designed to be adjustable and lockable by the pairs of spindles 2, while the X-Y- assigned to the center roller station 20
Schlitten 5 durch die Spindelpaare 3 einstellbar ausgebildet ist und der der 3D-BiegekopfStation 23 zugeordnete X- Schlitten 25 durch die Spindelpaare 4 einstellbar und feststellbar ausgebildet ist.Carriage 5 is made adjustable by the pairs of spindles 3 and the X-slide 25 assigned to the 3D bending head station 23 is made adjustable and fixable by the pairs of spindles 4.
Das freie Ende des zu biegenden Profils wird in einem Schlitten 13 aufgenommen, welcher in X-Richtung verschiebbar auf einer Schlittenbahn 14 angetrieben ist, wobei der Antrieb z.B. über einen Seilzug 6 erfolgt, welcher über eine Umlenkrolle 7 geführt ist und von dem Schlittenantrieb 15 beaufschlagt ist. Zusätzlich kann der Schlitten 13 noch auf einem X-Y-Schlitten 18 angeordnet sein, der eine zusätzliche Einstellung in Y- Richtung gestattet.The free end of the profile to be bent is received in a slide 13 which is driven in a slidable manner in the X direction on a slide track 14, the drive being effected, for example, by a cable pull 6 which is guided over a deflection roller 7 and acted upon by the slide drive 15 is. In addition, the slide 13 can also be arranged on an XY slide 18, which allows an additional adjustment in the Y direction.
Im Profil ist bevorzugt ein Dorn 56 im Biegepunkt (Figur 5) geführt, welcher Dorn 56 mit einer Dornstange 16 verbunden ist, die von einer Dornstation 17 verschiebbar angetrieben ist .A mandrel 56 is preferably guided in the profile at the bending point (FIG. 5), which mandrel 56 is connected to a mandrel rod 16 which is displaceably driven by a mandrel station 17.
Die Dornstation 17 kann hierbei ebenfalls auf einem X-Y- Schlitten 19 gelagert sein, welcher eine Y-Verschiebung der Dornstation 17 gestattet.The mandrel station 17 can also be mounted on an X-Y slide 19, which permits a Y displacement of the mandrel station 17.
Die Mittelrollenstation 20 besteht - in analoger Weise zu der vorher erwähnten Stützrollenstation 8 ebenfalls aus paarweise angeordneten Rollen, nämlich aus seitlichenThe central roller station 20 consists - in a manner analogous to the previously mentioned support roller station 8 - also of rollers arranged in pairs, namely of lateral rollers
Mittelrollenpaaren 21 und aus oberen Mittelrollenpaaren 22, die sich oben und unten an das zu biegende Profil anlegen.Middle roller pairs 21 and from upper middle roller pairs 22, which abut the top and bottom of the profile to be bent.
Es wird hierbei bevorzugt, wenn die Rollen der Mittelrollenstation 20 drehend angetrieben sind. Hierbei reicht es aus, lediglich ein Mittelrollenpaar 21 oder 22 drehend anzutreiben.It is preferred here if the rollers of the center roller station 20 are driven in rotation. It is sufficient here to drive only one pair of central rollers 21 or 22 in rotation.
Figur 1 zeigt einen Antrieb 24 für die Mittelrollen der Mittelrollenstation 20. Es ist hierbei klar, daß ein derartiger Antrieb 24 spiegelbildlich vorhanden ist und noch zusätzliche Antriebe für ggf. den Antrieb der oberen Mittelrollenpaare 22 vorhanden sind.Figure 1 shows a drive 24 for the center rollers of the center roller station 20. It is clear here that such a drive 24 is present in mirror image and that additional drives are available for possibly driving the upper center roller pairs 22.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann es jedoch auch vorgesehen sein, eines oder beide der Rollenpaare 9, 10 der Stützrollenstation 8 zusätzlich noch drehend anzutreiben.In a further development of the invention, however, it can also be provided that one or both of the roller pairs 9, 10 of the support roller station 8 is additionally driven in rotation.
Ebenso ist es möglich, alternativ die Rollen der Stützrollen- Station paarweise oder alle beide Paare drehend anzutreiben, während der Drehantrieb für die Mittelrollenpaare der Mittelrollenstation 20 entfällt.It is also possible, alternatively, the roles of the support roller To drive the station in pairs or all two pairs rotating, while the rotary drive for the middle roller pairs of the middle roller station 20 is omitted.
Damit wird im übrigen auf den allgemeinen Beschreibungsteil hingewiesen, wo angegeben wurde, daß entweder nur ein Drehantrieb über die Rollenstationen erfolgt, um das zu biegende Profil durch die 3D-BiegekopfStation 23 hindurchzuführen oder daß noch wahlweise der Schlitten 13 allein oder in Verbindung mit den Rollenantrieben das Profil antreibt .Thus, reference is made to the general description, where it was stated that either only a rotary drive is carried out via the roller stations in order to pass the profile to be bent through the 3D bending head station 23 or that the slide 13 can still be used alone or in connection with the roller drives drives the profile.
Im folgenden wird nun die Funktion der 3D-BiegekopfStation anhand der Zeichnungen der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.The function of the 3D bending head station will now be explained in more detail with reference to the drawings of Figures 1 to 3.
Aus der Figur 1 in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 ergibt sich, daß die 3D-BiegekopfStation 23 im wesentlichen aus einem X-Schlitten 25 besteht, der in X-Richtung verstellbar über die Spindelpaare 3 auf dem Maschinenbett 1 gelagert ist. Auf diesem X-Schlitten 25 ist ein in Y-Richtung einstellbarer Schlitten 26 gelagert, welcher einen vertikalen Träger 28 aufweist, an dem zwei zueinander parallele Schienen 55 angeordnet sind, in denen ein Z-Schlitten 27 einstellbar und angetrieben geführt ist, der demzufolge den Z-Schlitten 27 in Z-Richtung einstellbar ausbildet.From FIG. 1 in conjunction with FIGS. 2 and 3 it follows that the 3D bending head station 23 essentially consists of an X-slide 25 which is mounted on the machine bed 1 so as to be adjustable in the X-direction via the pairs of spindles 3. On this X-slide 25, a slide 26 adjustable in the Y-direction is mounted, which has a vertical support 28, on which two mutually parallel rails 55 are arranged, in which a Z-slide 27 is adjustable and driven, which consequently guides the Z slide 27 is adjustable in the Z direction.
An den Z-Schlitten 27 sind zwei zueinander parallele Traversen 29 angeordnet, welche ein vertikales Lager für Zapfen bildet, welche Zapfen drehfest mit einem Außenring 35 der 3D-BiegekopfStation verbunden sind. Damit können die Zapfen 34 um die vertikale Achse 33 in Pfeilrichtung 57 drehend angetrieben werden.Arranged on the Z-slide 27 are two cross members 29 which are parallel to one another and which form a vertical bearing for journals, which journals are non-rotatably connected to an outer ring 35 of the 3D bending head station. The pins 34 can thus be driven to rotate about the vertical axis 33 in the direction of arrow 57.
Der Drehantrieb erfolgt hierbei durch den Antrieb 30, welcher über einen Getriebestrang oder eine Kette diesen Drehantrieb in Pfeilrichtung 57 bewerkstelligt. Für die horizontale Achse ist es vorgesehen, daß an einem Innenring 36 horizontale Zapfen 37 angeformt sind, die in entsprechenden Aufnahmebohrungen im Aussenring 35 aufgenommen sind. Der Drehantrieb in Pfeilrichtung 58 um die horizontale Achse 38 erfolgt hierbei über einen Antrieb 31, der beispielsweise wiederum über einen Getriebestrang oder eine Kette diesen Drehantrieb bewerkstelligt.The rotary drive takes place here by the drive 30, which accomplishes this rotary drive in the direction of arrow 57 via a gear train or a chain. For the horizontal axis, it is provided that horizontal pins 37 are formed on an inner ring 36 and are received in corresponding receiving bores in the outer ring 35. The rotary drive in the direction of arrow 58 about the horizontal axis 38 takes place here via a drive 31, which in turn accomplishes this rotary drive, for example, via a gear train or a chain.
Es ist ferner ein Antrieb 32 für die Torsionsachse 41 vorhanden. Hierzu ist vorgesehen, daß am Innenring ein Zahnkranz 39 drehfest angeordnet ist, welcher mit einem Ritzel 50 des Antriebes 31 kämmt, welcher Antrieb auf einem inneren Scheibenring 46 befestigt ist. Auf diese Weise wälzt sich der Scheibenring 46 am Innenumfang des Innenringes 36 bei gleichzeitiger Drehung um die Achse 41 ab.There is also a drive 32 for the torsion axis 41. For this purpose, it is provided that a ring gear 39 is arranged on the inner ring in a rotationally fixed manner, which meshes with a pinion 50 of the drive 31, which drive is fastened on an inner disk ring 46. In this way, the disc ring 46 rolls on the inner circumference of the inner ring 36 while rotating about the axis 41.
Der Scheibenring 46 trägt paarweise zueinander angeordnete und parallel zueinander gelagerte Lagerschildpaare 42,43, 44, 45, die zwischen sich jeweils eine Walze 51-54 aufnehmen, so daß alle Walzen 51-54 mit ihrem radial innenweisenden Ende einen Durchtrittsspalt für das zu biegende Profil 12 bilden.The disc ring 46 carries pairs of mutually arranged and parallel to each other bearing plate pairs 42, 43, 44, 45, which each accommodate a roller 51-54, so that all rollers 51-54 with their radially inner end have a passage gap for the profile to be bent 12 form.
Aufgrund der Tatsache, daß die Walzen 51-54 mit ihren radial einwärts gerichteten Umfangen einen genau definiertenDue to the fact that the rollers 51-54 with their radially inward circumferences defined one precisely
Durchtrittsspalt bilden, ergibt sich eine ausgezeichnet geführte Anlage für das durch diesen Durchtrittsspalt hindurchtretende zu biegende Profil 12, welches damit mit hoher Präzision gebogen und tordiert sowie gekippt werden kann.Forming the passage gap results in an excellently guided system for the profile 12 to be bent which passes through this passage gap and which can thus be bent, twisted and tilted with high precision.
Aufgrund der drehbaren Lagerung der Walzen in den zugeordneten Lagerschildpaaren 42-45 wird damit die Reibung des zu biegenden Profils in diesem 3D-Biegekopf auf einen minimalen Wert reduziert, wodurch dementsprechend empfindliche, dünnwandige und asymmetrische Profile gebogen werden können.Due to the rotatable mounting of the rollers in the associated pairs of bearing plates 42-45, the friction of the profile to be bent in this 3D bending head is reduced to a minimum value, and accordingly sensitive, thin-walled and asymmetrical profiles can be bent.
Es wird noch hinzugefügt, daß zwischen dem Innenring 36 und dem Außenring 35 ein Drehspalt 47 vorhanden ist, und das ringförmige Lager 48 (Figur 3) trägt den um die Achse 41 drehbaren Scheibenring 46.It is also added that there is a rotary gap 47 between the inner ring 36 and the outer ring 35, and the annular bearing 48 (FIG. 3) carries the disk ring 46 which can be rotated about the axis 41.
Es ist im übrigen noch ein Luftspalt 49 zwischen dem Außenumfang des Scheibenrings 46 und dem Innenumfang des Innenrings 36 vorhanden, um eine vollständig unabhängige Drehung der genannten 3 Teile (Außenring 35, Innenring 36 und Scheibenring 46) zu gewährleisten.There is also an air gap 49 between the outer circumference of the disk ring 46 and the inner circumference of the inner ring 36 in order to ensure a completely independent rotation of the three parts mentioned (outer ring 35, inner ring 36 and disk ring 46).
Die gegenüber Figur 2 abgewandelte Ausführungsform in Figur 4 unterscheidet sich lediglich dadurch, daß die Funktion von Außenring und Innenring vertauscht wurden, was bedeutet, daß der Innenring 36' im Aussenring 35 um eine horizontale Achse 38 drehbar ist, während der Innenring 36' einen Träger 59 aufweist, der seinerseits das Drehlager für den inneren in Pfeilrichtung 60 drehbaren Scheibenring 46' ausbildet.The embodiment in FIG. 4 which is modified compared to FIG. 2 differs only in that the function of the outer ring and inner ring has been interchanged, which means that the inner ring 36 'in the outer ring 35 can be rotated about a horizontal axis 38, while the inner ring 36' is a carrier 59, which in turn forms the pivot bearing for the inner disk ring 46 'which can be rotated in the direction of the arrow 60.
Die horizontale Achse 38 wird hierbei in einem Schlitten 61 aufgenommen, der in Z-Richtung verfahrbar an dem Aussenring 35' ausgebildet ist, wodurch der Z-Schlitten 27 nach Figur 2 und 3 entfallen kann. Der Schlitten 61 ersetzt also den Z- Schlitten 27 in den Figuren 2 und 3.The horizontal axis 38 is received in a slide 61 which is designed to be movable in the Z direction on the outer ring 35 ', as a result of which the Z slide 27 according to FIGS. 2 and 3 can be omitted. The slide 61 thus replaces the Z slide 27 in FIGS. 2 and 3.
Anhand der schematisierten Figur 4 kann nun die Funktion der Biegung näher erläutert werden. Es ist klar, daß der verstellbare Abstand in X-Richtung zwischen den einzelnen hintereinander liegenden Stationen 8,9,23 entsprechend des Profilquerschnittes eingestellt wird. Dies ist schematisiert in Figur 5 dargestellt, wobei der Einfachheit halber die einzelne Verstellung der Stationen 8,20,23 in X-Richtung nicht dargestellt ist. Diese sind jedoch individuell in X- Richtung zueinander einstellbar ausgebildet.The function of the bend can now be explained in more detail using the schematic FIG. It is clear that the adjustable distance in the X direction between the individual stations 8, 9, 23 lying one behind the other is set in accordance with the profile cross section. This is shown schematically in FIG. 5, for the sake of simplicity the individual adjustment of the stations 8, 20, 23 in the X direction is not shown. However, these are individually adjustable in the X direction.
Gemäss Figur 5 wird damit schon die Biegekontur in Y-Richtung eingestellt. Werden dann noch zusätzlich eine oder mehrereAccording to FIG. 5, the bending contour in the Y direction is already set. Then become one or more
Stationen in Z-Richtung relativ zueinander verstellt, so wird damit auch die Biegung in Z-Richtung eingestellt, so daß hiermit bereits schon eine Biegung in Y-Z-Ebene gegeben ist.Stations adjusted in the Z direction relative to each other, so that the bend in the Z direction is also set, so that a bend in the Y-Z plane is already given.
Um nun erfindungsgemäss eine zusätzliche Torsion dem zu biegenden Profil zuzuordnen, ist es nun vorgesehen, daß gemäss Figur 4 der Scheibenring 46 in den Pfeilrichtungen 60 gedreht wird, was analog auch mit der Drehung um die Achse 41 in den Figuren 2 und 3 übereinstimmt. Damit ist also eine freie Torsion gegeben. Zusätzlich kann den Profilen noch eine Verkippung zugeordnet werden, indem die gesamte Anordnung um die horizontale Achse in den Pfeilrichtungen 58 gekippt wird, wodurch das aus dem Kreuzbiegekopf 40 heraustretende Profil nach unten oder oben verkippt wird.In order to assign an additional torsion to the profile to be bent according to the invention, it is now provided that, according to FIG. 4, the disk ring 46 is rotated in the direction of the arrows 60, which also corresponds to the rotation about the axis 41 in FIGS. 2 and 3. So there is a free torsion. In addition, the profiles can also be assigned a tilt by tilting the entire arrangement about the horizontal axis in the arrow directions 58, as a result of which the profile emerging from the cross-bending head 40 is tilted downwards or upwards.
Damit ist eine freie Biegung einschließlich einer freien Torsion in beliebigen Raumrichtungen gewährleistet.This ensures a free bend including a free torsion in any spatial direction.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß gemäss Figur 5 jede Station 8,20,23 vier Rollen aufweist. Bei einfachen und kleinen Profilen und bei schwachen Biegungen kann jeweils nur mit einem Rollenpaar gearbeitet werden, während das senkrecht hierzu stehende Rollenpaar entfallen kann.It should also be noted that, according to FIG. 5, each station 8, 20, 23 has four roles. With simple and small profiles and with weak bends, only one pair of rollers can be used, while the pair of rollers perpendicular to this can be omitted.
Statt des entfallenden, senkrecht hierzu stehenden,Instead of the omitted, perpendicular to it,
Rollenpaares können auch Gleitbacken verwendet werden. Zeichnungs-LegendePair of rollers can also be used with sliding jaws. Drawing legend
Maschinenbett 26 Y-SchlittenMachine bed 26 Y-slide
Spindelpaare 27 Z-SchlittenSpindle pairs 27 Z-slides
28 Träger28 carriers
29 Traverse29 traverse
XY-Schlitten 30 Antrieb (Vertikalachse)XY slide 30 drive (vertical axis)
Seilzug 31 Antrieb (HorizontalachseCable 31 drive (horizontal axis
Umlenkrolle 32 Antrieb (Torsionsachse)Deflection roller 32 drive (torsion axis)
Stützrollenstation 33 VertikalachseSupport roller station 33 vertical axis
Stützrollenpaar 34 ZapfenSupport roller pair 34 pins
// 35 Außenring// 35 outer ring
XY-Schlitten 36 InnenringXY slide 36 inner ring
Profil 37 ZapfenProfile 37 cones
Schlitten 38 HorizontalachseCarriage 38 horizontal axis
Schlittenbahn 39 ZahnkranzSled run 39 gear rim
Schlittenantrieb 40 KreuzbiegeköpfCarriage drive 40 cross bending heads
Dornstange 41 Achse von 40Mandrel rod 41 axis of 40
Dornstation 42 LagerschildpaarMandrel station 42 pair of end shields
XY-Schlitten 43 rrXY slide 43 rr
XY-Schlitten 44 rrXY slide 44 rr
Mittelrollenstation 45 rrCenter roller station 45 rr
Mittelrollenpaar 46 Scheibenring rr 47 DrehspaltCenter roller pair 46 Disc ring rr 47 rotary gap
3D-BiegekopfStation 48 Lager3D bending head station 48 bearings
Antrieb für 21 Mittel]rolle 49 LuftspaltDrive for 21 medium] roll 49 air gap
X-Schlitten 50 RitzelX-slide 50 sprockets
51 Walze51 roller
52 Walze52 roller
53 Walze53 roller
54 Walze54 roller
55 Schiene55 rail
56 Dorn56 thorn
57 Pfeilrichtung 58 Pfeilrichtung57 arrow direction 58 arrow direction
59 Träger59 carriers
60 Pfeilrichtung60 direction of arrow
61 Schlitten 61 sledges

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum dreidimensionalen Biegen von Metall- Hohlprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu biegende Hohlprofil in einen Kreuzbiegekopf eingeführt und hindurchgeführt wird, welcher mindestens halbkardanisch in einer mindestens in Y-Z-Richtung einstellbar ausgebildeten Biegekopfstation gelagert ist, wobei das Hohlprofil zusätzlich zur Biegung in der Y-Z-Ebene eine gesteuerte Torsion in mindestens einer Ebene erfährt.1. A method for three-dimensional bending of hollow metal profiles, characterized in that the hollow profile to be bent is introduced and passed through a cross bending head, which is mounted at least semi-gimbally in an at least in the YZ direction adjustable bending head station, the hollow profile in addition to the bending in the YZ plane experiences controlled torsion in at least one plane.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch vollkardanische Lagerung des Kreuzbiegekopfs in der Biegekopfstation eine gesteuerte, vollräumliche Torsion des zu biegende Profils möglich ist.2. The method according to claim 1, characterized in that a fully controlled spatial torsion of the profile to be bent is possible by fully gimbal mounting of the cross bending head in the bending head station.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzbiegekopf eine Kippbewegung in einem Winkel bezogen auf die X-Richtung ausführen kann.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the cross-bending head can perform a tilting movement at an angle with respect to the X direction.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegekopfstation in X-Richtung verschiebbar und feststellbar angeordnet ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bending head station is arranged displaceable and lockable in the X direction.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zu biegende Hohlprofil vor Durchlaufen der Biegekopfstation eine Stützrollenstation und/oder eine Mittelrollenstation durchläuft.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the hollow profile to be bent passes through a support roller station and / or a central roller station before passing through the bending head station.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des zu biegenden Hohlprofiles in X-Richtung durch Drehantrieb von mindestens zwei Rollen der Mittelrollenstation erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the advance of the hollow profile to be bent takes place in the X direction by rotating at least two rollers of the center roller station.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des zu biegenden Hohlprofiles in X-Richtung durch Drehantrieb von mindestens zwei Rollen der Stützrollenstation erfolgt.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the feed of the to be bent Hollow profile in the X direction by rotating at least two rollers of the support roller station.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des zu biegenden8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the free end of the to be bent
Hohlprofils in einem Schlitten gehalten ist und von diesem in X-Richtung vorgetrieben wird.Hollow profile is held in a carriage and is driven by it in the X direction.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten zusätzlich in Y-Richtung verschiebbar und feststellbar ausgebildet ist.9. The method according to claim 8, characterized in that the carriage is additionally displaceable and lockable in the Y direction.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des zu biegenden Hohlprofils ein Dorn vorgesehen ist, welcher durch eine Dornstange geführt ist.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a mandrel is provided in the interior of the hollow profile to be bent, which is guided by a mandrel rod.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornstange in einer Dornstation angeordnet ist, durch welche der Dorn in X-Richtung verschiebbar ist.11. The method according to claim 10, characterized in that the mandrel rod is arranged in a mandrel station through which the mandrel is displaceable in the X direction.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornstation und/oder der Schlitten zusätzlich in Y-Richtung verstellbar ausgebildet ist.12. The method according to any one of claims 10 or 11, characterized in that the mandrel station and / or the carriage is additionally adjustable in the Y direction.
13. Vorrichtung zum dreidimensionalen Biegen von Metall- Hohlprofilen, gekennzeichnet durch: ein Maschinenbett (1) einer auf dem Maschinenbett (1) mindestens in Y-Z- Richtung verstellbar angeordneten Biegekopfstation (23) , einem verstellbaren und verschiebbaren Schlitten (13) zur Aufnahme des zu biegenden Hohlprofils (12) einer zwischen Biegekopfstation (23) und Schlitten (13) verstellbar angeordneten Stützrollenstation (8) und/oder Mittelrollenstation (20) , und einem Kreuzbiegekopf (40) , welcher mindestens halbkardanisch in der Biegekopfstation (23) gelagert ist.13. Device for three-dimensional bending of hollow metal profiles, characterized by: a machine bed (1) on the machine bed (1) at least in the YZ direction adjustable bending head station (23), an adjustable and displaceable slide (13) for receiving the bending hollow profile (12) of a support roller station (8) and / or center roller station (20) which is arranged between the bending head station (23) and the slide (13), and a cross bending head (40), which is mounted at least semi-gimbally in the bending head station (23).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegekopfstation (23) in X-Y-Z-Richtung einstellbar und feststellbar auf einem Maschinenbett (1) angeordnet ist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the bending head station (23) in the X-Y-Z direction adjustable and lockable on a machine bed (1) is arranged.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegekopfstation (23) einen X- Schlitten (25) aufweist, der in X-Richtung verstellbar auf dem Maschinenbett (1) gelagert ist, einen Y-Schlitten (26), der auf dem X-Schlitten in Y-Richtung verstellbar gelagert ist und einen Z-Schlitten (27) , der auf dem Y-Schlitten in Z- Richtung verstellbar gelagert ist.15. Device according to one of claims 13 or 14, characterized in that the bending head station (23) has an X-slide (25) which is mounted on the machine bed (1) adjustable in the X-direction, a Y-slide (26 ), which is mounted on the X-slide adjustable in the Y direction and a Z-slide (27), which is mounted on the Y-slide adjustable in the Z direction.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzbiegekopf (40) vollkardanisch in der Biegekopfstation (23) gelagert ist.16. The device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the cross-bending head (40) is fully gimbal-mounted in the bending head station (23).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzbiegekopf (40) mehrere Walzen (51-54) umfasst, die jeweils drehbar in paarweise zueinander angeordneten Lagerschildpaaren (42-45) in einem Scheibenring (46) gelagert sind.17. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the cross-bending head (40) comprises a plurality of rollers (51-54) which are each rotatably mounted in pairs of bearing plates (42-45) in a disc ring (46) .
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenring (46) kippbar in einem Innenring (36) angeordnet ist und der Innenring (36) um eine erste Achse (38) in einem Außenring (35) drehbar gelagert ist, und der Außenring um eine zweite zur ersten Achse (38) senkrechte Achse (33) drehbar in zwei am Z-Schlitten (27) im Abstand zueinander parallele angeordneten Traversen (29) gelagert ist.18. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that the disc ring (46) is arranged tiltably in an inner ring (36) and the inner ring (36) rotatably mounted about a first axis (38) in an outer ring (35) and the outer ring is rotatably mounted about a second axis (33) perpendicular to the first axis (38) in two crossbeams (29) arranged parallel to one another on the Z-slide (27).
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenumfang des Innenrings (36) ein Zahnkranz (39) drehfest angeordnet ist, welcher mit einem Ritzel (50) eines am inneren Scheibenring (46) befestigten Antriebs (32) kämmt.19. Device according to one of claims 13 to 18, characterized in that on the inner circumference of the inner ring (36) Sprocket (39) is arranged in a rotationally fixed manner, which meshes with a pinion (50) of a drive (32) fastened to the inner disk ring (46).
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelrollenstation (20) , gesehen in Vorschubrichtung des zu biegenden Hohlprofils (12), vor der Biegekopfstation (23) angeordnet ist und mindestens ein Mittelrollenpaar (21,22) umfasst.20. Device according to one of claims 13 to 19, characterized in that the center roller station (20), seen in the feed direction of the hollow profile to be bent (12), is arranged in front of the bending head station (23) and comprises at least one pair of center rollers (21, 22) .
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Mittelrollenpaare (21,22) drehangetrieben ist.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that at least one of the center roller pairs (21,22) is driven in rotation.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelrollenstation (20) in X-Y- Richtung einstellbar und feststellbar auf einem Maschinenbett (1) angeordnet ist.22. Device according to one of claims 13 to 21, characterized in that the center roller station (20) in the X-Y direction is adjustable and lockable on a machine bed (1).
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrollenstation (8), gesehen in Vorschubrichtung des zu biegenden Hohlprofils, vor der Biegekopfstation (23) bzw. der Mittelrollenstation (20) angeordnet ist und mindestens ein Stützrollenpaar (9,10) umfasst.23. Device according to one of claims 13 to 22, characterized in that the support roller station (8), seen in the feed direction of the hollow profile to be bent, is arranged in front of the bending head station (23) or the central roller station (20) and at least one pair of support rollers (9 , 10).
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Stützrollenpaare (9,10) drehangetrieben ist.24. The device according to claim 23, characterized in that at least one of the pairs of support rollers (9, 10) is driven in rotation.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrollenstation (8) in X-Y- Richtung einstellbar und feststellbar auf einem Maschinenbett (1) angeordnet ist. 25. Device according to one of claims 13 to 24, characterized in that the support roller station (8) in the X-Y direction is adjustable and lockable on a machine bed (1).
PCT/EP1998/002417 1997-04-24 1998-04-23 Method and device for three-dimensional bending of hollow metal sections WO1998047639A1 (en)

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EP98924189A EP0944445A1 (en) 1997-04-24 1998-04-23 Method and device for three-dimensional bending of hollow metal sections

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