DE102004002539A1

DE102004002539A1 - Bending of plastic or composite profiled sections, especially lengths of pipe, involves axial movement through heaters and bending rollers

Info

Publication number: DE102004002539A1
Application number: DE200410002539
Authority: DE
Inventors: Silvio Rödel; Michael Weber
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2004-01-17
Filing date: 2004-01-17
Publication date: 2005-08-11

Abstract

Lengths of profiled sections, e.g. pipes, are forwarded axially (5a, 5b) through heaters (6), bent to the desired shape by bending rollers (7a, 7b, 7d), cooled, and cut to length (4). A turning device (3) rotates the pipe on its axis to locate the bend in the required plane. An insert (2a), e.g. silicone, spring steel, can be used, depending on the wall thickness, which should be less than one quarter of the outer diameter. An independent claim is also included for the corresponding plant, including sensors and controllers. They are programmed to lift pipe lengths from a store (V), place the correct length of insert (2a) and actuate the turning (3), cutting (4), forwarding (5a, 5b), heating (6) and bending (7a, 7b, 7d) arrangements in the correct sequence. Heating can be by hot air, infra-red radiation or high frequency heating. The insert (2a) can be replaced by liquid or gas under pressure, with the pipe made pressure-tight.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen eines länglichen Profilkörpers, vorzugsweise eines Rohres, aus thermoformbarem Kunst- und/oder Verbundstoff.The The invention relates to a method and apparatus for bending an oblong Profile body, preferably a tube of thermoformable plastic and / or composite material.

In einem herkömmlichen Verfahren zum Biegen von thermoformbaren Kunst- und Verbundstoffen mit unterschiedlichen Geometrien wird z.B. ein zunächst gerades Rohr in eine Negativform eingelegt. Danach wird die Form mit dem Rohr erwärmt, bis die Spannungen im Rohr abgebaut sind und anschließend wieder abgekühlt.In a conventional one Method of bending thermoformable plastics and composites with different geometries, e.g. an initially straight Pipe inserted in a negative mold. After that, the shape with the Tube heated until the stresses in the pipe are broken down and then again cooled.

Die meisten gängigen Verfahren zum Biegen von polymeren Rohren folgen dabei dem gleichen Grundprinzip, zuerst das Rohr zu erwärmen, anschließend zu formen und letztlich durch Kühlung die Form zu fixieren. Daneben sind z. B. aus der DE 197 20 567 und der EP 0 504 488 weitere Rohrbiegeeinrichtungen und -verfahren bekannt, in denen das umgebogene Rohr stationär mit Klemm- oder Druckwerkzeugen gehalten und durch Betätigung einzelner Biege- und Verdreheinheiten verbogen wird. Diese Verfahren und Einrichtungen erweisen sich beim Biegen von Kunststoffrohren in der Praxis als unvorteilhaft, da sie jeweils nur unter hohem Zeit- und Personalaufwand durchgeführt, bzw. bedient werden können.The most common methods for bending polymeric tubes follow the same basic principle, first to heat the tube, then to shape and finally fix the shape by cooling. In addition, z. B. from the DE 197 20 567 and the EP 0 504 488 more pipe bending devices and methods known in which the bent tube is held stationary with clamping or printing tools and bent by pressing individual bending and twisting units. These methods and devices prove to be unfavorable when bending plastic pipes in practice, since they can be performed or operated only with high time and personnel costs.

Die bisher bekannten Verfahren erster Art sind mit den folgenden Nachteilen verbunden:
Unabhängig von den Kosten für das zu verarbeitende Rohmaterial entstehen hohe Anlagenkosten durch die Anfertigung der individuellen Negativformen.The previously known methods of the first type are associated with the following disadvantages:
Regardless of the cost of the raw material to be processed, high equipment costs are incurred by producing the individual negative molds.

Für jede zu formende Geometrie ist eine eigene Negativform anzufertigen. Dies mag bei hohen Stückzahlen z.B. bei der Serienfertigung eines bestimmten Formteils weniger relevant sein, jedoch stellen die Aufwendungen für die Anfertigung der Negativform im Verhältnis zu den Materialkosten gerade bei Kleinserien oder Musterteilen einen hohen Kostenfaktor dar. In einer Negativform kann zeitgleich nur ein einzelnes Rohrstück bzw. nur eine begrenzte Anzahl von Rohren bearbeitet werden. Das führt zu langen Zykluszeiten, einem hohen Energieaufwand zum Beheizen der Formen und Rohre auf die Erweichungstemperatur, sowie zu einem hohen Personalaufwand, um die Rohteile in die Negativformen einzulegen und nach erfolgter Umformung wieder herauszunehmen.For everyone too forming geometry is to make its own negative form. This likes at high volumes e.g. less in series production of a specific molding be relevant, however, represent the expense of making the negative mold in relation to to the material costs just for small series or sample parts one high cost factor. In a negative form can only one at a time single piece of pipe or only a limited number of tubes are processed. The leads to long cycle times, a high energy consumption for heating the Molds and pipes to the softening temperature, as well as to a high Personnel expenses to insert the blanks in the negative molds and remove after the conversion.

Üblicherweise werden die Rohre in einem Ölbad, einem Warmluftofen oder mittels Heißdampf bis zu einer Erweichungstemperatur des verwendeten Kunst- oder Verbundstoffs aufgeheizt. Dies geht einher mit einem hohen sicherheitstechnischen Aufwand, um das Bedienpersonal vor den Gefahren im Umgang z.B. mit dem Hochdruckheißdampf zu schützen. Auch für das Erhitzen des wärmeübertragenden Öls werden erhebliche Mengen an Energie benötigt, zudem belastet das verbrauchte Öl bei der Entsorgung die Umwelt. Die Gestaltungsfreiheit hinsichtlich der Biegekontur ist bei der Verwendung von Negativformen für dreidimensionale Geometrien erheblich eingeschränkt. Das Biegen sehr kleiner Biegeradien ist nur in bestimmten Bereichen (Anfangs- und Endbereiche des Rohres) möglich, da sich die Biegeeinlage nicht mehr entfernen lässt, wenn die Biegeradien zu klein geraten. So können z.B. lange ("endlose") Spiralen mit Biegeeinlage nicht in einer Negativform gefertigt werden.Usually are the pipes in an oil bath, a hot air oven or by superheated steam up to a softening temperature heated the used plastic or composite material. This is possible along with a high safety effort to the operating personnel against the dangers of using e.g. to protect with the high pressure hot steam. Also for the Heating the heat transfer oil are requires significant amounts of energy, In addition, the used oil is contaminated when disposed of the environment. The freedom of design The bending contour is when using negative molds for three-dimensional Geometries considerably limited. The bending of very small bending radii is only in certain areas (Beginning and end of the tube) possible, as the bending insert can not be removed, if the bending radii are too small. Thus, e.g. long ("endless") spirals with bending insert not be made in a negative mold.

Ausgehend von diesem Stand der Technik hat sich die Erfindung das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen eines länglichen Profilkörpers, vorzugsweise eines Rohrs, aus thermoformbaren Kunst- und Verbundstoffen bereitzustellen, die sich von herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen durch geringere Werkzeugkosten, eine frei wählbare Biegekontur, einen geringeren Energie- und Personalaufwand, kürzere Bearbeitungszyklen und die Möglichkeit einer kurzfristigen und kostengünstigen Mustererstellung unterscheiden.outgoing from this prior art, the invention has set the goal a method and apparatus for bending an elongate profile body, preferably a tube of thermoformable plastics and composites, which are different from conventional ones Methods and devices by lower tooling costs, a freely selectable Bending contour, lower energy and personnel costs, shorter machining cycles and the possibility a short-term and cost-effective Distinguish pattern creation.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einer Vorrichtung nach Anspruch 11.The The object of the invention is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 11th

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft das Biegen eines länglichen Profilkörpers, vorzugsweise eines Rohres, aus thermoformbarem Kunst- und Verbundstoff, mit den Verfahrensschritten: Fördern des länglichen Profilkörpers in einer Vorschubrichtung, vorzugsweise in axialer Richtung des Profilkörpers, Aufheizen der zu biegenden Bereiche des Profilkörpers und Verbiegen der aufgeheizten Biegebereiche des Profilkörpers, anschließend Abkühlen der gebogenen Bereiche des Profilkörpers und Ablängen des Profilkörpers.The inventive method concerns the bending of an oblong Profile body, preferably a tube of thermoformable plastic and composite material, with the process steps: conveying of the elongated one profile body in a feed direction, preferably in the axial direction of Profile body, Heating the areas to be bent of the profile body and bending the heated Bending areas of the profile body, subsequently Cooling the curved areas of the profile body and cutting to length of the profile body.

Ein länglicher Profilkörper wird während des Transports durch eine Heizeinrichtung örtlich erhitzt und erreicht die Biegeeinrichtung im aufgeheizten Zustand. Dabei werden gerade nur die Bereiche eines Profilkörpers erhitzt, die auch anschließend gebogen werden sollen. Die zum Heizen erforderliche Energie wird dadurch gezielt eingesetzt und verringert den Heizenergiebedarf des erfindungsgemäßen Biegeverfahrens erheblich im Vergleich zu herkömmlichen Anwendungen. Mit dem gezielten Aufheizen der zu biegenden Bereiche des zu bearbeitenden Profilkörpers, und gerade durch das gezielte Verbiegen der aufgeheizten Bereiche ist die Biegekontur frei wählbar und es entfällt die Notwendigkeit einer Negativform. Vor allem dann, wenn Kleinserien oder nur Musterteile gefertigt werden sollen, machen sich die deutlich geringeren Anlagenkosten gegenüber herkömmlichen Verfahren bemerkbar. Geometrische Änderungen an einer zu erstellenden Biegekontur lassen sich durch geringfügige Änderungen an den Einstellungen der Heiz- und Biegeeinrichtungen bewerkstelligen. So ist das kurzfristige und kostengünstige Erstellen von Mustern möglich. Das örtlich begrenzte Aufheizen der Biegebereiche erfordert einerseits einen geringeren sicherheitstechnischen Aufwand, andererseits schont es das umliegende, nicht zu biegende Material.An elongated profile body is locally heated during transport by a heater and reaches the bending device in the heated state. Only the areas of a profile body are heated, which are then also to be bent. The energy required for heating is thereby used selectively and reduces the heating energy requirement of the bending process according to the invention considerably compared to conventional applications. With the targeted heating of the areas to be bent of the profile body to be machined, and just by the targeted bending of the heated areas is the bending contour freely selectable and eliminates the need for a negative form. Especially when small series or only sample parts are to be made, the significantly lower system costs compared to conventional methods noticeable. Geometric changes to a bending contour to be created can be achieved by making minor changes to the settings of the heating and bending equipment. So the short-term and cost-effective creation of patterns is possible. The localized heating of the bending areas requires on the one hand a lower safety effort, on the other hand, it protects the surrounding, not to be bent material.

Eine noch höhere Bearbeitungsgeschwindigkeit und noch kürzere Zykluszeiten können erreicht werden, wenn der Profilkörper während des Biegens weitergefördert wird.A even higher Processing speed and even shorter cycle times can be achieved when the profile body while of bending further promoted becomes.

In einem bevorzugten, diskontinuierlichen Verfahren können Mehrfachlängen ungebogener Polyamidrohre in vorgegebenen Arbeitsschritten zu gebogenen Fertigteilen verarbeitet werden.In In a preferred, batchwise process, multiple lengths can be unbent Polyamide pipes in predetermined steps to curved finished parts are processed.

Es ist besonders vorteilhaft, den Profilkörper, vorzugsweise während des Vorschubs, im Wesentlichen um dessen Achse zu verdrehen. So lassen sich in Zusammenwirkung mit einer steuerbaren Biegevorrichtung im Anschluss an die Heizvorrichtung komplexe räumliche Geometrien, z.B. eine Spiralform mit geringem Steigungswinkel erzeugen.It is particularly advantageous, the profile body, preferably during the Feed, essentially to rotate about its axis. Let it be in cooperation with a controllable bending device in the Connection to the heater complex spatial geometries, e.g. a Create spiral shape with low pitch angle.

Um die Biegegenauigkeit zu erhöhen, erweist es sich als günstig, den Profilkörper zu verdrehen, wenn der Profilkörper nicht gebogen wird. Wenn die Biegeeinrichtung mit dem Profilkörper während der Verdrehung in Kontakt ist, können ungewollte Verformungen die Folge sein.Around to increase the bending accuracy, proves to be favorable the profile body to twist if the profile body not bent. When the bending device with the profile body during the Twist is in contact can unwanted deformations can be the result.

Ein besonders hilfreicher Arbeitsschritt ist das Abmessen der Vorschublänge des Profilkörpers. So können weitere Arbeitsgänge, z.B. die Verdrehung des Profilkörpers und das Zustellen einer Biegeeinrichtung zur Erzeugung der Biegekontur in Abhängigkeit des ermittelten Vorschubs gesteuert werden.One A particularly useful step is the measurement of the feed length of the Profile body. So can further operations, e.g. the rotation of the profile body and the delivery of a bending device for generating the bending contour dependent on the determined feed are controlled.

Eine besonders materialschonende Biegung erfolgt um eine Krümmungsachse, die im Wesentlichen senkrecht auf einer Ebene steht, in der die Vorschubachse liegt.A particularly gentle bending takes place about a curvature axis, which is essentially perpendicular to a plane in which the Feed axis is located.

In einer vorteilhaften Ausführung wird der Profilkörper vorzugsweise in unmittelbarer Nähe, bevorzugt kurz nach dem Biegen gekühlt. Das gebogene Profilstück wird in seiner Endform fixiert, ohne dass es sich nach dem eigentlichen Biegevorgang ungewollt (z.B. durch sein Eigengewicht) verbiegen kann. Dadurch kann eine hohe Biegegenauigkeit erzielt werden.In an advantageous embodiment becomes the profile body preferably in the immediate vicinity, preferably cooled shortly after bending. The curved profile piece becomes fixed in its final form, without it being after the actual Bending unintentionally (for example, by its own weight) can bend. As a result, a high bending accuracy can be achieved.

Bei Hohlprofilkörpern werden Biegeeinlagen eingesetzt, um den Querschnitt des Hohlprofilkörpers beim Biegen zu erhalten.at Hollow profile bodies Bending inserts are used to the cross section of the hollow profile body at To get bending.

In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform kann anstelle der Biegeeinlage eine Füllung des Hohlprofilkörpers mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium erfolgen.In a preferred alternative embodiment may instead of the Bend insert a filling of the hollow profile body with a liquid or gaseous Medium done.

Dadurch lässt sich im Inneren des Hohlkörpers ein Druck erzeugen, der den auf den Querschnitt einwirkenden Biegekräften entgegenwirkt und die Bildung von Knicken verhindert.Thereby let yourself inside the hollow body generate a pressure that counteracts the bending forces acting on the cross section and prevents the formation of kinks.

Die Biegeeinlage wird vorzugsweise bei Hohlkörperprofilen verwendet, deren Wandstärke weniger als ein Viertel des Außenquerschnitts beträgt, da bei diesen dünnwandigen Hohlkörperprofilen eine hohe Knickgefahr während des Biegens besteht.The Bending insert is preferably used in hollow body profiles whose Wall thickness less as a quarter of the outer cross-section is, because of these thin-walled Hollow profiles a high risk of buckling during of bending exists.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft das Biegen eines länglichen Profilkörpers, vorzugsweise eines Rohrs, wobei der Profilkörper in einer Vorschubrichtung, vorzugsweise in axialer Richtung, transportierbar ist, und eine Heizeinrichtung zum örtlichen Aufheizen der zu biegenden Bereiche des Profilkörpers und eine Biegeeinrichtung zum Biegen der aufgeheizten Biegebereiche des Profilkörpers umfasst, wobei die Biegeeinrichtung in Vorschubrichtung nach der Heizeinrichtung, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Heizeinrichtung, angeordnet ist. In gleicher Weise wie beim oben beschriebenen Verfahren entfällt durch die erfindungsgemäße Biegevorrichtung die Notwendigkeit einer Negativform. So ergeben sich analog zum vorgenannten Verfahren ähnliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Biegevorrichtungen.A inventive device concerns the bending of an oblong Profile body, preferably a tube, wherein the profile body in a feed direction, preferably in the axial direction, is transportable, and a Heating device to the local Heating the areas to be bent of the profile body and a bending device for bending the heated bending areas of the profile body, wherein the bending device in the feed direction after the heater, preferably in the immediate vicinity the heating device is arranged. In the same way as at The method described above is eliminated by the bending device according to the invention the need for a negative mold. So arise analogously to similar methods mentioned above Advantages over usual Benders.

Die Erstellung komplexer, räumlicher Biegekonturen wird grundsätzlich begünstigt, wenn der Profilkörper in der Vorrichtung drehbar angeordnet ist Im Vergleich zu einer manuellen Verdrehung lässt sich der Profilkörper schneller und präziser ausrichten, wenn eine Dreheinrichtung zum Verdrehen des Profilkörpers im Wesentlichen um seine Achse vorgesehen ist. So lässt sich eine höhere Biegegenauigkeit erzielen.The Creating complex, spatial Bending contours becomes basic favors, when the profile body is rotatably arranged in the device Compared to a manual twisting can be the profile body faster and more precise align when a rotating device for rotating the profile body in Essentially provided around its axis. This allows a higher bending accuracy achieve.

Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine Messeinrichtung aufweist, um den Verdrehwinkel des Profilkörpers beim Verdrehen zu messen.Furthermore it proves to be advantageous if the device is a measuring device has to measure the angle of rotation of the profile body during rotation.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Antriebseinheit zum Erzeugen des Vorschubs des Profilkörpers vorgesehen. Dadurch verringert sich der erforderliche Personalaufwand. Ferner erlaubt das Vorsehen einer Antriebseinheit auch eine präzise automatische Steuerung des Materialvorschubs in der Vorrichtung.In a preferred embodiment, a drive unit for generating the feed of the profile body is provided. This reduces the required personnel expenses. Further he The provision of a drive unit also allows precise automatic control of material feed in the apparatus.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Messeinrichtung zum Messen des Vorschubs des Profilkörpers auf. In Abhängigkeit des ermittelten Vorschubs können z.B. die Dreheinrichtung, die Heizeinrichtung und die Biegeeinrichtung gezielt eingestellt werden, um eine vorgegebene Biegekontur zu erstellen.In an advantageous embodiment the device has a measuring device for measuring the feed of the profile body on. Depending on the determined feeds can e.g. the rotator, the heater and the bender be set specifically to create a predetermined bending contour.

Es verringert den Personalaufwand beim Bedienen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter, wenn zusätzlich eine Schneidvorrichtung zum Schneiden des Profilkörpers in eine vorgegebene Länge vorgesehen ist. So kann z.B. ein extrudiertes oder ein aus einem langen Rohteil geformtes Profilstück in eine vorgegebene Form gebogen und nach erfolgter Bearbeitung zurechtgeschnitten werden. Dieser Aspekt ist bei der Serienfertigung von Biegeteilen von großer Bedeutung.It reduces the personnel costs when operating a device according to the invention continue, if in addition a cutting device for cutting the profile body in a given length is provided. Thus, e.g. an extruded one or one out of one long blank shaped profile piece in a given shape bent and trimmed after processing. This Aspect is of great importance in the series production of bent parts.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Biegeeinrichtung zumindest zwei Biegeabschnitte auf, wobei die Position eines ersten Biegeabschnitts im Wesentlichen fest ist, und die Position eines zweiten Biegeabschnitts in Relation zum ersten Biegeabschnitt veränderbar ist. Die Auslenkung der erhitzten Biegebereiche kann alleine durch das Zustellen des zweiten, frei positionierbaren Biegeabschnitts gesteuert werden.In a particularly preferred embodiment the bending device has at least two bending sections, wherein the position of a first bending section is substantially fixed, and the position of a second bending section in relation to the first Bending section changeable is. The deflection of the heated bending areas alone by the Controlling the second, freely positionable bending section controlled become.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest einer Einrichtung bzw. Vorrichtung der Biegeeinlage, der Dreheinrichtung, der Schneideinrichtung, der Antriebseinheit, der Heizeinrichtung, der Biegeeinrichtung und der Kühleinrichtung. Im Vergleich zur manuellen Bedienung kann dadurch bei Großserien von Biegeteilen die Zykluszeit zur Bearbeitung einzelner Biegeteile erheblich verringert, und die Formgenauigkeit erheblich verbessert werden.In Another particularly preferred embodiment comprises the device a control device for controlling at least one device or device of the bending insert, the rotating device, the cutting device, the drive unit, the heater, the bending device and the cooling device. Compared to manual operation can thus in large series of bent parts, the cycle time for processing individual bent parts significantly reduced, and the shape accuracy can be significantly improved.

Wenn die Steuereinrichtung programmierbar ist, können die erwähnten Einrichtungen automatisch gesteuert werden, so dass z.B. komplexe Biegekonturen bearbeitet werden, ohne dass eine Bedienperson in den Bearbeitungsvorgang eingreifen muss. Die Aufgabe einer Bedienperson beschränkt sich dann auf das Nachfüllen von Rohmaterial in einen Vorratsbehälter der Vorrichtung und die Entnahme der gebogenen Fertigteile aus einem dafür vorgesehenen Sammelbehälter.If the control device is programmable, the mentioned devices be controlled automatically so that e.g. complex bending contours be edited without an operator in the editing process must intervene. The task of an operator is then limited on the refill of raw material in a reservoir of the device and the Removal of the bent finished parts from a designated collection container.

Es erhöht die Biegegenauigkeit und verkürzt die Zyklusdauer zur Bearbeitung eines ungebogenen Profilkörpers erheblich, wenn die Position des zweiten Biegeabschnitts durch die Steuereinrichtung gesteuert werden kann.It elevated the bending accuracy and shortens the Cycle time for processing an unbent profile body considerably, when the position of the second bending section by the control device can be controlled.

Der Personalaufwand bei der Bedienung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird weiter verringert, wenn der Vorschub des Profilkörpers durch die Steuereinrichtung gesteuert werden kann.Of the Personnel expenses in the operation of a device according to the invention is further reduced when the advance of the profile body by the Control device can be controlled.

Eine besonders genaue Ausrichtung des Profilkörpers auf der Vorrichtung kann erreicht werden, wenn die Drehung des Profilkörpers durch die Steuereinrichtung gesteuert wird.A Particularly accurate alignment of the profile body on the device can be achieved when the rotation of the profile body by the control device is controlled.

Der Materialvorschubs kann beim Antrieb besonders genau abgemessen werden, wenn die Antriebseinheit über einen Mechanismus verfügt, um den Profilkörper schlupffrei zu fördern.Of the Material feed can be measured very accurately at the drive, if the drive unit over has a mechanism around the profile body to promote slip-free.

Für das schlupffreie Fördern des Profilkörpers und das zeitgleiche Abmessen des Vorschubs hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Antriebseinheit zumindest ein Paar gegenläufiger, angetriebener Rollen umfasst.For the slip-free Promote of the profile body and the simultaneous measurement of the feed has proved to be particularly proven advantageous when the drive unit at least one pair opposite, powered rollers includes.

Als besonders günstig erweist es sich, wenn der zweite frei positionierbare Biegeabschnitt im Wesentlichen entlang der Vorschubrichtung verstellt werden kann. So kann der Biegeradius effektiv verstellt werden.When very cheap it turns out, if the second freely positionable bending section can be adjusted substantially along the feed direction. This allows the bending radius to be adjusted effectively.

Bei großen Biegeradien erweist es sich als vorteilhaft, wenn der zweite frei positionierbare Biegeabschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung verstellt werden kann.at huge Bend radius proves to be advantageous when the second free positionable bending section substantially perpendicular to the feed direction can be adjusted.

Es fördert die Anwendbarkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für komplexe räumliche Geometrien erheblich, wenn der zweite frei positionierbare Biegeabschnitt im Wesentlichen um die Vorschubachse verdreht werden kann.It promotes the applicability of a device according to the invention for complex spatial geometries considerably if the second freely positionable bending section in Essentially about the feed axis can be rotated.

Um den Materialvorschub gezielt auf den frei positionierbaren Biegeabschnitt zu lenken und um den Außenquerschnitt des geschwächten Profilkörpers im erhitzten Zustand zu stabilisieren, erweist es sich als besonders günstig, wenn die Biegeeinrichtung über einen Mechanismus verfügt, um den Profilkörper schlupffrei zu fördern.Around the material feed targeted to the freely positionable bending section to steer and around the outer cross section of the weakened profile body to stabilize in the heated state, it proves to be special Cheap, when the bending device over has a mechanism around the profile body to promote slip-free.

Die Heizleistung kann besonders gezielt und wirksam auf den geförderten Profilkörper übertragen werden, wenn die Heizeinrichtung eine Warmluftquelle, eine thermische IR-Strahlungsquelle oder eine Hochfrequenzquelle ist.The Heating power can be particularly targeted and effective on the promoted Be transferred profile body, when the heater is a hot air source, a thermal IR radiation source or a high frequency source.

Für eine besonders effiziente Erhitzung des Profilkörpers stellt es sich als sehr vorteilhaft heraus, die Temperatur der Heizeinrichtung auf den zu biegenden Abschnitt des transportierten Profilkörpers einwirken zu lassen.For a special efficient heating of the profile body it turns out to be very beneficial, the temperature of the heater act on the section of the transported profile body to be bent allow.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Biegeeinlage zur Einführung in einen Hohlprofilkörper auf, um den Querschnitt dünnwandiger Hohlprofilkörper beim Biegen zu bewahren.In a preferred embodiment the device has a bending insert for insertion into a hollow profile body, around the cross section thin-walled Hollow profile body to preserve when bending.

Eine Biegeeinlage, bestehend aus Silikon oder Federstahl oder einem Verbund beider Materialien, eignet sich besonders gut für den Einsatz in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, da diese Materialien besonders flexibel sind und sich einer entsprechenden Biegekontur besonders gut anpassen.A Bending insert, consisting of silicone or spring steel or a composite Both materials, is particularly well suited for use in a device according to the invention, because these materials are particularly flexible and a corresponding Adjust the bending contour particularly well.

Bei der Weiterförderung des Profilkörpers während der Biegung erweist es sich als besonders günstig, wenn ein Hohlprofilkörper von innen mit Druck beaufschlagt wird und der Querschnitt des Hohlprofilkörpers an zumindest einer Stelle druckdicht geschlossen ist. So entsteht während des Förderns weniger Reibung an der Hohlprofilkörperinnenwand als bei der Verwendung einer herkömmlichen Biegeeinlage.at the further promotion of the profile body during the Bending, it proves to be particularly advantageous if a hollow profile body of inside is pressurized and the cross section of the hollow profile body at least one point is closed pressure-tight. So arises during the conveying less friction on the hollow profile body inner wall than in use a conventional bending insert.

Dazu eignet es sich besonders, wenn die Füllung aus einem flüssigen oder gasförmigen Medium besteht.To It is particularly suitable if the filling is made of a liquid or gaseous Medium exists.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen und Diagramme erläutert.The preferred embodiments will now be with reference to the accompanying drawings and diagrams explained.

1: Prinzipskizze des Rollbiegeverfahrens. 1 : Schematic diagram of the roll bending process.

2: Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Rollbiegeverfahrens. 2 : Schematic representation of a device for carrying out the roll bending process.

3: Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Rollbiegeverfahrens in Detailansicht. 3 : Schematic representation of a device for carrying out the roll bending process in detail view.

4: Flussdiagramm des Rollbiegeverfahrens. 4 : Flowchart of roll bending process.

5: Ein nach dem Rollbiegeverfahren gebogenes Rohrteil. 5 : A bent pipe section bent by the roll bending method.

Verfahren und Vorrichtung zum Biegen eines länglichen Profils aus thermoformbaren Kunst- und VerbundstoffMethod and device for bending an oblong Thermoformable plastic and composite profiles

Das mit Bezug auf 1 beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein diskontinuierliches Rollbiegeverfahren, bei dem fertige Biegeteile aus einem langen, zunächst geraden Polyamidrohr in eine vorgegebene Form gebogen werden. Das Verfahren kann auch kontinuierlich angewendet werden, z.B. beim Anschluss an einen Extruder.With respect to 1 described embodiment relates to a discontinuous roll bending process in which finished bent parts are bent from a long, initially straight polyamide tube in a predetermined shape. The process can also be used continuously, for example when connected to an extruder.

1 zeigt dabei eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung (10) umfasst einen Vorratsbehälter (V), der Mehrfachlängen eines zu biegenden Polyamidrohrs (1) enthält. Durch eine Positioniereinrichtung (P) (nicht gezeigt) werden einzelne Mehrfachlängen eines zu biegenden Polyamidrohrs (1) aus dem Vorratsbehälter (V) automatisch entnommen und auf der Rollbiegestrecke (10) positioniert. 1 shows a schematic diagram of a device according to the invention. The device ( 10 ) comprises a reservoir (V), the multiple lengths of a polyamide tube to be bent ( 1 ) contains. By a positioning device (P) (not shown) are single multiple lengths of a polyamide tube to be bent ( 1 ) is automatically taken from the storage container (V) and on the roll bending line ( 10 ).

Danach wird eine Biegeeinlage (2a) durch einen Servomotor (2b) in das Innere des vorpositionierten Rohres (1) automatisch eingeführt. Die Biegeeinlage (2a) wird verwendet, um den kreisförmigen Querschnitt des Rohres (1) beim Biegen zu bewahren, vorzugsweise wenn die Wandstärke des Rohres (1) weniger als ein Viertel des Außendurchmessers beträgt. Dabei werden die Geometrie, Härte, Wärmeleitfähigkeit und -aufnahme, Dehnung, Positionierung, etc. der Biegeeinlage (2a) auf das zu biegende Rohr (1) abgestimmt. Die Härte der Biegeeinlage (2a) wird hauptsächlich in Abhängigkeit von den Rohrabmessungen (Wandstärke, Rohrdurchmesser, etc.) gewählt. Als mögliche Materialien für die Biegeeinlage (2a) eignen sich Silikon, Federstahl und ein Verbund der beiden genannten Materialien. Auch weitere Materialien kommen in Frage.Then a bending insert ( 2a ) by a servomotor ( 2 B ) into the interior of the prepositioned tube ( 1 ) automatically introduced. The bending insert ( 2a ) is used to the circular cross-section of the tube ( 1 ) when bending, preferably when the wall thickness of the tube ( 1 ) is less than a quarter of the outer diameter. The geometry, hardness, thermal conductivity and absorption, elongation, positioning, etc. of the bending insert ( 2a ) on the pipe to be bent ( 1 ) Voted. The hardness of the bending insert ( 2a ) is mainly selected depending on the pipe dimensions (wall thickness, pipe diameter, etc.). As possible materials for the bending insert ( 2a ) are silicone, spring steel and a composite of the two materials mentioned. Also other materials come into question.

Alternativ kann ein Hohlprofilkörper/Rohr (1) von innen mit Druck beaufschlagt werden, allerdings sollte der Querschnitt des Hohlprofilkörpers/Rohrs (1) dann an zumindest einer Stelle druckdicht geschlossen sein. So sind auch flüssige und gasförmige Medien als Füllung anstelle einer Biegeeinlage (2a) denkbar, wenn das Rohre an einem Ende abgeschweißt wird, um einen Austritt des Mediums und den damit verbundenen Druckverlust zu verhindern. Der aufgebaute Druck im Rohrinneren wirkt einer Querschnittsveränderung des Rohres (1) beim Biegen entgegen.Alternatively, a hollow profile body / tube ( 1 ) be pressurized from the inside, but the cross section of the hollow profile body / tube ( 1 ) then be closed pressure-tight at least one point. So are liquid and gaseous media as a filling instead of a bending insert ( 2a ) is conceivable when the tube is welded at one end to prevent leakage of the medium and the associated pressure loss. The built-up pressure in the tube interior acts a cross-sectional change of the tube ( 1 ) while bending against.

Das in der Rollbiegevorrichtung fixierte Rohr (1) wird nun in eine erste Rohrführung (F1) eingelegt und auf die nachgeschalteten Dreh- (3), Schneid- (4), Antriebs- (5), Heiz- (6), Biege- (7) und Kühleinrichtungen (8) ausgerichtet. Die grundlegenden technischen Ausführungen der Dreh-, Schneide-, Antriebs-, Heiz-, Biege- und Kühleinrichtungen (3, 4, 5, 6, 7, 8) sind für den Fachmann ohne weiteres realisierbar und werden daher im Rahmen dieser Erfindung nicht näher beschrieben. In der 1 werden diese Einrichtungen zunächst symbolisch dargestellt. In den 2 und 3 sowie an den zugehörigen Textstellen beschränkt sich die Beschreibung dieser Einrichtungen jeweils auf spezifische technische Merkmale.The tube fixed in the roll bending device ( 1 ) is now inserted into a first pipe guide (F1) and on the downstream rotary ( 3 ), Cutting ( 4 ), Drive ( 5 ), Heating ( 6 ), Bending ( 7 ) and cooling equipment ( 8th ). The basic technical designs of turning, cutting, driving, heating, bending and cooling equipment ( 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) are readily realizable for the skilled person and are therefore not described in detail in the context of this invention. In the 1 These facilities are initially shown symbolically. In the 2 and 3 as well as the corresponding text passages, the description of these devices is limited to specific technical features.

Anschließend wird das Rohr (1) über zwei gegenläufige, angetriebene Rollen (5a, b), mit deren Hilfe auch die Längenbemessung erfolgt, transportiert. Die Rollen (5a, b) der Antriebseinheit (5) sind auf das Profil (z.B. den Durchmesser) des zu fördernden Profilkörpers (1) ausgerichtet um einen schlupffreien Vorschub zu gewährleisten. Die Umfangsflächen der zwei gegenläufigen Rollen (5a) und (5b) berühren sich zumindest abschnittsweise und bilden auf den Umfangsflächen jeweils eine umlaufende Nut (5c) mit einem in etwa halbkreisförmigem Querschnitt, deren Radius in etwa dem halben Außendurchmesser des zu transportierenden Rohrs (1) entspricht. Die Antriebsrollen (5a) und (5b) sind austauschbar und können der Größe eines zu transportierenden Rohrs (1) angepasst werden. Die Rollen (5a, b) wälzen sich schlupffrei auf der Oberfläche des zu transportierenden Rohres (1) ab und bilden an der Kontaktfläche einen in etwa kreisförmigen Durchgang mit in etwa dem Durchmesser des zu fördernden Rohres (1). Somit kann die Länge des transportierten Rohrs in Abhängigkeit der Umdrehung beider Rollen (5a, b) genau ermittelt werden. Die Transportgeschwindigkeit kann variiert werden, wobei gerade Bereiche mit höherer Geschwindigkeit transportiert werden als Biegebereiche. Im Normalbetrieb beträgt der Vorschub ca. 1 m/min.Then the pipe ( 1 ) via two counter-rotating, driven rollers ( 5a , b), with the aid of which the length measurement takes place, transported. The roles ( 5a , b) the drive unit ( 5 ) are on the profile (eg the diameter) of the profile body to be conveyed ( 1 ) aligned to ensure a slip-free feed. The peripheral surfaces of the two counter-rotating rollers ( 5a ) and ( 5b ) touch each other at least in sections and form on the peripheral surfaces each have a circumferential groove ( 5c ) having an approximately semicircular cross-section whose radius is approximately half the outer diameter of the pipe to be transported ( 1 ) corresponds. The drive rollers ( 5a ) and ( 5b ) are interchangeable and can be the size of a pipe to be transported ( 1 ) be adjusted. The roles ( 5a , b) roll without slip on the surface of the pipe to be transported ( 1 ) and form at the contact surface an approximately circular passage with approximately the diameter of the pipe to be conveyed ( 1 ). Thus, the length of the transported pipe depending on the rotation of both roles ( 5a , b) be accurately determined. The transport speed can be varied, with straight areas being transported at a higher speed than bending areas. In normal operation, the feed rate is approx. 1 m / min.

Der Antriebseinheit (5) mit den beiden Antriebsrollen (5a, b) ist eine weitere Rohrführung (F2) nachgeschaltet. Eine Dreheinheit (3) ist vorgesehen, um das Rohr um seine eigene Achse zu drehen. Zur Erstellung von 3-D-Biegungen, d. h. Biegungen in drei Raumrichtungen bzw. von komplexen räumlichen Biegekonturen kann das Rohr (1) mit Hilfe der Dreheinheit (3) um 360° um seine eigene Achse gedreht werden. Die Drehung des Rohres (1) erfolgt dabei vorzugsweise, wenn der Profilkörper (1) nicht gebogen wird, um eine unkontrollierte Verformung des Profilkörpers (1) zu verhindern. Die Dreheinheit (3) ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen der ersten Rohrführung (F1) und der Antriebseinheit (5) angeordnet. Die Dreheinrichtung (3) umfasst einen Sensor zum Messen des Verdrehwinkels des Profilkörpers (1) bei der Drehung.The drive unit ( 5 ) with the two drive rollers ( 5a , b) is a further pipe guide (F2) connected downstream. A turntable ( 3 ) is provided to rotate the tube about its own axis. For the creation of 3-D bends, ie bends in three spatial directions or of complex spatial bending contours, the tube ( 1 ) using the turntable ( 3 ) are rotated 360 ° around its own axis. The rotation of the tube ( 1 ) is preferably carried out when the profile body ( 1 ) is not bent to an uncontrolled deformation of the profile body ( 1 ) to prevent. The turntable ( 3 ) is in the present embodiment between the first pipe guide (F1) and the drive unit ( 5 ) arranged. The turning device ( 3 ) comprises a sensor for measuring the angle of rotation of the profile body ( 1 ) at the turn.

Zwischen der ersten Rohrführung (F1) und der Dreheinheit (3) ist eine Schneidvorrichtung (4) vorgesehen, um die Mehrfachlängen des zu biegenden Rohrs zu Fixlängen zu verarbeiten. Die Messer der Schneidvorrichtung (4) sind dabei so angeordnet, dass sie die Biegeeinlage (2a) beim Abschneiden des Rohres nicht durchtrennen.Between the first pipe guide (F1) and the rotary unit ( 3 ) is a cutting device ( 4 ) is provided to process the multiple lengths of the pipe to be bent to fixed lengths. The blades of the cutting device ( 4 ) are arranged so that they the bending insert ( 2a ) do not cut when cutting the pipe.

Der zweiten Rohrführung (F2) ist eine regelbare Heizeinrichtung (6) nachgeschaltet, um die zu biegenden Bereiche des Rohrs (1) während des Transports auf die Biegetemperatur aufzuheizen. Die Biegetemperatur eines Rohres aus Polyamid (PA 12) bestehend liegt bsplw. im Temperaturintervall von 160°C–170°C. Über nicht weiter dargestellte Düsen wird Warmluft örtlich gezielt auf die zu biegenden Bereiche des Profilkörpers (1) aufgetragen. Die Heizeinrichtung kann alternativ aus einer thermischen IR-Strahlungsquelle oder Hochfrequenzquelle bestehen, deren Heizleistung ausreichend hoch ist, um auch Rohre mit größeren Wandstärken innerhalb kürzester Zeit auf die Biegetemperatur knapp unter der Schmelztemperatur des verwendeten Kunst- bzw. Verbundstoffs aufzuheizen.The second pipe guide (F2) is a controllable heating device ( 6 ) downstream to the areas of the tube to be bent ( 1 ) during transport to the bending temperature. The bending temperature of a pipe made of polyamide (PA 12) is bsplw. in the temperature range of 160 ° C-170 ° C. About not shown nozzles hot air is locally targeted to the areas of the profile body to be bent ( 1 ) applied. The heating device may alternatively consist of a thermal IR radiation source or high frequency source, the heating power is sufficiently high to heat pipes with larger wall thicknesses within a very short time to the bending temperature just below the melting temperature of the used Kunst- or composite material.

Die Biegeeinrichtung (7) schließt in Vorschubrichtung an die Heizeinrichtung (6) an. Um den Wärmeverlust auf dem Transportweg so klein wie möglich zu halten, befindet sich die Biegeeinrichtung (7) in unmittelbarer Nähe der Heizeinrichtung (6). Der Profilkörper ist nach dem Erwärmen in einem biegbaren zähviskosen Zustand, so dass lange Wegstecken zur Biegevorrichtung zu vermeiden sind. Der Bereich um die Heizeinrichtung (6) sowie der Übergangsbereich zur Biegeeinrichtung (7) ist darüber hinaus thermisch isoliert. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Biegeeinrichtung (7) drei Biegerollen (7a, b, d).The bending device ( 7 ) closes in the feed direction to the heater ( 6 ) at. In order to keep the heat loss on the transport path as small as possible, is the bending device ( 7 ) in the immediate vicinity of the heating device ( 6 ). The profile body is after heating in a bendable viscous state, so that long distances to the bending device are to be avoided. The area around the heater ( 6 ) as well as the transition region to the bending device ( 7 ) is also thermally insulated. In the embodiment shown, the bending device (FIG. 7 ) three bending rollers ( 7a , b, d).

Den ersten Abschnitt der Biegeeinheit (7) bildet ein Paar entgegenlaufender, angetriebener Biegerollen (7a, b), die sich an den Umfangsflächen zumindest abschnittsweise berühren und auf der Umfangsfläche jeweils eine umlaufende Nut (7c) mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt ausbilden, deren Radius in etwa dem halben Außendurchmesser des transportierten Rohrs entspricht. Die Position der Biegerollen (7a, b) ist fest. Im Anschluss an die Biegerollen (7a, b) trifft der transportierte Profilkörper (1) auf die frei positionierbare Biegerolle (7d) – den zweiten Abschnitt der Biegeeinheit (7). Dort werden die aufgeheizten, zu biegenden Bereiche des Profilkörpers (1) durch die Biegerolle (7d) umgelenkt. Die Biegerolle (7d) ist in Vorschubrichtung und senkrecht dazu verstellbar und kann um eine Achse im Wesentlichen parallel zur Vorschubachse um 360° verdreht werden. Der Durchmesser der Biegerollen (7a, b, d) muss etwas kleiner sein als der gewünschte minimale Biegeradius des Rohrs (1).The first section of the bending unit ( 7 ) forms a pair of counter-rotating, driven bending rollers ( 7a , b) touching each other at least in sections on the peripheral surfaces and on the circumferential surface each have a circumferential groove ( 7c ) form with approximately semicircular cross-section whose radius corresponds approximately to half the outer diameter of the transported tube. The position of the bending rollers ( 7a , b) is fixed. Following the bending rolls ( 7a , b) the transported profile body ( 1 ) on the freely positionable bending roller ( 7d ) - the second section of the bending unit ( 7 ). There, the heated, to be bent areas of the profile body ( 1 ) by the bending roller ( 7d ) redirected. The bending roller ( 7d ) is adjustable in the feed direction and perpendicular to it and can be rotated about an axis substantially parallel to the feed axis by 360 °. The diameter of the bending rollers ( 7a , b, d) must be slightly smaller than the desired minimum bending radius of the pipe ( 1 ).

Die Kühleinrichtung (8) befindet sich in unmittelbarer Nähe der Biegeeinrichtung (7). Die Kühleinrichtung (8) verfügt über Düsen, die nicht weiter dargestellt sind, um ein Kühlmittel gezielt auf die zu kühlenden Bereiche aufzutragen. Das Kühlmittel ist bsplw. Wasser mit einer Temperatur von ca. 8°C.The cooling device ( 8th ) is in the immediate vicinity of the bending device ( 7 ). The cooling device ( 8th ) has nozzles, which are not shown further to apply a coolant targeted to the areas to be cooled. The coolant is bsplw. Water at a temperature of about 8 ° C.

Die Positioniervorrichtung (P), die servogesteuerte Biegeeinlage (2a), die Dreheinrichtung (3), die Schneideinrichtung (4), die Antriebseinrichtung (5), die Heizeinrichtung (6), die Biegeeinrichtung (7) sowie die Kühleinrichtung (8) sind über eine Steuereinrichtung (S) verbunden.The positioning device (P), the servo-controlled bending insert ( 2a ), the turning device ( 3 ), the cutting device ( 4 ), the drive device ( 5 ), the heating device ( 6 ), the bending device ( 7 ) and the cooling device ( 8th ) are connected via a control device (S).

Nachstehend wird das Rollbiegeverfahren mit Bezug auf das Flussdiagramm in 4 erläutert. Das beschriebene Beispiel betrifft ein diskontinuierliches Verfahren.Hereinafter, the roll bending method will be described with reference to the flowchart in FIG 4 explained. The example described relates to a batch process.

In einem Schritt (S1) wird ein Vorratsbehälter (V) durch eine Bedienperson mit den zu biegenden Profilkörpern (1), z.B. Mehrfachlängen ungebogener Polyamidrohre bestückt. Aus diesen Rohrlängen können einzelne Fertigteile mit einer vorgegebenen Fixlänge gearbeitet werden. Die Mehrfachlänge des Rohrlängen beträgt dabei ein Vielfaches der Fixlänge.In a step (S1) a storage container (V) by an operator with the profile bodies to be bent ( 1 ), eg multi-lengths unbent polyamide tubes fitted. From these tube lengths individual finished parts can be worked with a predetermined fixed length. The multiple length of the tube lengths is a multiple of the fixed length.

Im Schritt (S2) entnimmt die durch die Steuereinrichtung (S) gesteuerte Positioniervorrichtung (P) (nicht gezeigt) automatisch eine Mehrfachlänge des ungebogenen Polyamidrohrs (1) aus dem Vorratsbehälter (V) und positioniert sie in der Rollbiegevorrichtung (10) vor.In step (S2), the positioning device (P) (not shown) controlled by the control device (S) automatically extracts a multiple length of the unbent polyamide tube (FIG. 1 ) from the storage container (V) and positioned in the roll bending device ( 10 ) in front.

Gesteuert durch die Steuervorrichtung (S) wird eine auf die jeweiligen Rohrverhältnisse ausgerichtete Biegeeinlage (2a) mittels eines Servomotors (2b) im Schritt (S3) in das Innere des vorpositionierten Rohres (1) eingeführt. Die Aufgabe der Biegeeinlage (2b) besteht darin, den kreisförmigen Querschnitt des Rohres (1) beim Biegevorgang zu gewährleisten.Controlled by the control device (S) is aligned to the respective pipe conditions bending insert ( 2a ) by means of a servomotor ( 2 B ) in step (S3) into the interior of the prepositioned tube ( 1 ) introduced. The task of the bending insert ( 2 B ) is the circular cross section of the tube ( 1 ) during the bending process.

Im Schritt (S4) wird das Rohr, angetrieben durch die Antriebseinheit (5), transportiert und gleichzeitig in seiner Länge bemessen. Das Rohr wird dabei über die Rohrführung (F1) genau auf die Rollen (5a, b) ausgerichtet. Der Vorschub und die Längenbemessung erfolgt über die zwei angetriebenen Rollen (5a, b), die sich schlupffrei an dem Profilkörper (1) abwälzen. Die Transportgeschwindigkeit des Rohrs (1) kann über die Steuereinheit (S) gesteuert werden. So wird bei geraden Bereichen ein höherer Vorschub und bei Biegebereichen ein geringerer Vorschub gewählt. Der gemessene Wert des Materialvorschubs wird an die Steuereinheit (S) als Eingabewert elektronisch übermittelt.In step (S4), the tube is driven by the drive unit (FIG. 5 ), while simultaneously being dimensioned in its length. The tube is thereby passed over the tube guide (F1) exactly onto the rollers ( 5a , b) aligned. The feed and the length are measured by the two driven rollers ( 5a , b), the slip-free on the profile body ( 1 ). The transport speed of the pipe ( 1 ) can be controlled via the control unit (S). Thus, a higher feed rate is selected for straight areas and a lower feed rate for bending areas. The measured value of the material feed is transmitted electronically to the control unit (S) as an input value.

Im Schritt (S5) werden die zu biegenden Bereiche des Rohrs (1) durch die regelbare Heizeinrichtung (6) während des Transports erwärmt. Gesteuert durch die Steuereinrichtung (S) kann die Heizleistung der Heizeinrichtung (6) genau auf die jeweiligen Erfordernisse (Rohrdurchmesser, Wandstärke, Biegetemperatur, Biegegeschwindigkeit, etc.) abgestimmt werden. Während des Vorschubs werden die zu biegenden Bereiche auf die Biegetemperatur, d. h. in etwa 10–30% unter der Schmelztemperatur des verwendeten Kunst- bzw. Verbundstoffs erhitzt. Die Biegetemperatur bei dem verwendeten Polyamidrohr (PA 12) beträgt ca. 160–170°C, wobei die auf die zu biegenden Bereiche des Rohrkörpers einwirkende Heiztemperatur der Heizeinrichtung (6) deutlich größer ist. Die Heizeinrichtung (6) sitzt dazu unmittelbar vor den Biegerollen (7a, b), da zum einen das Rohr (1) nach dem Erwärmen sehr instabil ist (nahe am Schmelzpunkt) und zum anderen lange Wegstrecken zur Biegevorrichtung zu vermeiden sind, die das Biegeergebnis auf Grund der Abkühlung des Profilkörpers verschlechtern.In step (S5), the regions of the tube to be bent ( 1 ) by the controllable heating device ( 6 ) during transport. Controlled by the control device (S), the heating power of the heater ( 6 ) are precisely matched to the respective requirements (pipe diameter, wall thickness, bending temperature, bending speed, etc.). During the advance, the areas to be bent are heated to the bending temperature, ie, about 10-30% below the melting temperature of the composite used. The bending temperature in the polyamide pipe used (PA 12) is about 160-170 ° C, wherein the acting on the regions to be bent portions of the tubular body heating temperature of the heater ( 6 ) is significantly larger. The heater ( 6 ) sits directly in front of the bending rollers ( 7a , b) because on the one hand the tube ( 1 ) is very unstable after heating (close to the melting point) and on the other hand long distances to the bending device are to be avoided, which worsen the bending result due to the cooling of the profile body.

Der Schritt (S6) betrifft den eigentlichen Biegevorgang. Nach dem Durchlaufen der Heizeinrichtung (6) kommt der erwärmte Biegebereich zunächst an den festen Biegerollen (7a, b) an. Die Biegerollen (7a, b) sind angetrieben und wälzen an den Kontaktflächen in entgegengesetzter Richtung ab. Die umlaufenden Nuten (7c) bilden an der Kontaktfläche einen kreisförmigen Durchgang mit dem Durchmesser des zu transportierenden Rohres. Durch die Biegerollen (7a, b) wird der transportierte Profilkörper in seiner äußeren Form und Richtung stabilisiert und genau auf die Biegerolle (7d) gelenkt. Während des Durchlaufens der Biegeeinheit (7) werden die erwärmten Biegebereiche des Rohrs (1) durch die frei positionierbare Biegerolle (7d) umgelenkt und in die vorbestimmte Kontur gebogen. Das Rohr (1) wird während des Biegevorgangs ständig weitertransportiert. Die frei positionierbare Biegerolle (7d) ist mit der Steuereinheit (S) verbunden und wird in Abhängigkeit des ermittelten Vorschubs des Rohres (1) zugestellt. So kann die Biegerolle (7d) auch während des Vorschubs umpositioniert werden, um die Biegerichtung bzw. den Biegeradius zu verändern. Im Normalfall beträgt die Biegegeschwindigkeit bei einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung ca. 1 m/min. Die maximale Biegegeschwindigkeit ist abhängig von dem Rohrdurchmesser, der Wandstärke des Rohres (1), dem Biegewinkel, dem Biegeradius, der verwendeten Biegeeinlage (2a), dem verwendeten Rohrmaterial und der Biegetemperatur. Bei geringer Wandstärke des Rohres (1), einem geringen Biegewinkel, einem hohen Biegeradius und einer hohen Heizleistung sind Biegegeschwindigkeiten bis zu 10 m/min denkbar. Der Biegewinkel ist in einem Bereich von 0 bis 360° wählbar. Der minimale Biegeradius des zu biegenden Rohrs (1) ist abhängig von dem jeweiligen Rohrdurchmesser, der jeweiligen Wandstärke, dem Biegewinkel, der verwendeten Biegeeinlage, dem Rohrmaterial, der Transportgeschwindigkeit und der Biegetemperatur. Als Richtwert für den minimalen Biegeradius gilt dabei der dreifache Rohrdurchmesser. Die erhitzten Bereiche des Rohrs (1) werden unmittelbar nach dem Biegevorgang mit Hilfe des Kühlmittels über die Düsen der Kühleinrichtung (8) auf eine Temperatur von ca. 40°C abgekühlt und dadurch in Ihrer Position fixiert. Die fertig gebogene Biegekontur wird "eingefroren", um eine ungewollte nachträgliche Verformung des Rohrstücks z.B. durch sein Eigengewicht zu verhindern.The step (S6) relates to the actual bending process. After passing through the heater ( 6 ), the heated bending area first comes to the fixed bending rollers ( 7a , b) to. The bending rollers ( 7a , b) are driven and roll on the contact surfaces in the opposite direction. The circumferential grooves ( 7c ) form at the contact surface a circular passage with the diameter of the pipe to be transported. Through the bending rollers ( 7a , b) the transported profile body is stabilized in its outer shape and direction and exactly on the bending roller ( 7d ) steered. During the passage of the bending unit ( 7 ), the heated bending areas of the pipe ( 1 ) by the freely positionable bending roller ( 7d ) and bent into the predetermined contour. The pipe ( 1 ) is continuously transported during the bending process. The freely positionable bending roller ( 7d ) is connected to the control unit (S) and is dependent on the determined feed of the pipe ( 1 ) delivered. So the bending roller ( 7d ) are also repositioned during the feed to change the bending direction or the bending radius. Normally, the bending speed in such a device according to the invention is about 1 m / min. The maximum bending speed depends on the pipe diameter, the wall thickness of the pipe ( 1 ), the bending angle, the bending radius, the bending insert used ( 2a ), the pipe material used and the bending temperature. At low wall thickness of the pipe ( 1 ), a low bending angle, a high bending radius and a high heating power bending speeds of up to 10 m / min are conceivable. The bending angle is selectable in a range of 0 to 360 °. The minimum bending radius of the pipe to be bent ( 1 ) depends on the respective pipe diameter, the respective wall thickness, the bending angle, the bending insert used, the pipe material, the transport speed and the bending temperature. The guideline for the minimum bending radius is three times the pipe diameter. The heated areas of the pipe ( 1 ) are immediately after the bending process with the aid of the coolant through the nozzles of the cooling device ( 8th ) cooled to a temperature of about 40 ° C and thereby fixed in position. The finished bent bending contour is "frozen" to prevent unwanted subsequent deformation of the pipe section, for example, by its own weight.

Im Schritt (S7) wird das Rohr – für die Erstellung dreidimensionaler Biegungen – durch die Dreheinheit (3) wahlweise um bis zu 360° um seine eigene Achse gedreht. Die Dreheinheit (3) ist mit der Steuervorrichtung (S) elektronisch verbunden und wird von dieser gesteuert. Der Verdrehwinkel des Profilkörpers wird während des Verdrehens des Rohres (1) mittels eines Sensors in der Dreheinrichtung (3) gemessen.In step (S7), the tube - for the creation of three-dimensional bends - by the rotary unit ( 3 ) optionally rotated by up to 360 ° about its own axis. The turntable ( 3 ) is electronically connected to and controlled by the control device (S). The angle of rotation of the profile body is during the rotation of the Roh res ( 1 ) by means of a sensor in the rotating device ( 3 ).

Der Profilkörper (1) kann während der Drehung weitertransportiert werden. Die Biegerolle (7d) wird während der Drehung des Profilkörpers (1) wahlweise von der Biegestelle des Profilkörpers (1) entfernt oder in Drehrichtung mitgeführt, um eine ungewollte Verformung des Profilkörpers (1) bei der Drehung zu vermeiden. Durch eine entsprechende Programmierung der elektronischen Steuervorrichtung (S) kann eine Positionierung bzw. Nachführung der Biegerolle (7d) während des Drehvorgangs vorgesehen werden. Die gedrehten Bereiche des Rohres (1) werden durch Wiederholung der Schritte (S4) bis (S6) ebenso transportiert und bemessen, während des Transports bis zur Biegetemperatur erwärmt und beim Durchlaufen der Biegeeinheit (7) umgeformt und anschließend in der Kühleinrichtung (8) gekühlt. Durch mehrfache Wiederholung der Schritte (S4) bis (S6) können komplexe räumliche Geometrien erstellt werden.The profile body ( 1 ) can be transported during the rotation. The bending roller ( 7d ) is during the rotation of the profile body ( 1 ) optionally from the bending point of the profile body ( 1 ) or carried in the direction of rotation to prevent unwanted deformation of the profile body ( 1 ) to avoid rotation. By appropriate programming of the electronic control device (S) can be a positioning or tracking of the bending roller ( 7d ) are provided during the turning operation. The twisted areas of the tube ( 1 ) are also transported and dimensioned by repeating steps (S4) to (S6), heated to the bending temperature during transport and passed through the bending unit (FIG. 7 ) and then in the cooling device ( 8th ) cooled. By repeating steps (S4) to (S6) several times, complex spatial geometries can be created.

Nach dem Durchlaufen der voranstehenden Verfahrensschritte wird in einem Schritt (S8) das Rohr (1) nach erfolgter Bearbeitung durch die Scheideinrichtung (4) abgelängt. Während des Schneidvorgangs kann die Biegeeinlage (2a) im Rohr verbleiben, da durch eine geschickte Auslegung der Messer die Durchtrennung der Biegeeinlage (2a) verhindert wird.After passing through the above method steps, in a step (S8) the tube ( 1 ) after processing by the separating device ( 4 ) cut to length. During the cutting process, the bending insert ( 2a ) remain in the tube, as by a clever interpretation of the knife, the transection of the bending insert ( 2a ) is prevented.

Im Schritt (S9) wird das fertig bearbeitete Rohr (1) aus der Vorrichtung (10) ausgegeben.In step (S9), the finished tube (FIG. 1 ) from the device ( 10 ).

Im diskontinuierlichen Verfahren wird ein noch nicht aufgebrauchtes Rohrteil durch Wiederholung des Rollbiegeverfahrens ab Schritt (S4) weiterverarbeitet.in the discontinuous process becomes a not yet used up Tube part by repeating the roll bending process from step (S4) further processed.

Ist eine Mehrfachlänge eines ungebogenen Rohres (1) aufgebraucht, so wird die Biegeeinlage (2a) im Schritt (10) in die Ausgangsposition zurückgeführt und der Vorgang ab dem Schritt (S2) neu gestartet. Der Servomotor (2b) der Biegeeinlage (2a) wird dabei von der Steuervorrichtung (S) gesteuert.Is a multiple length of an unbent tube ( 1 ), the bending insert ( 2a ) in step ( 10 ) is returned to the starting position and the process is restarted from the step (S2). The servomotor ( 2 B ) of the bending insert ( 2a ) is controlled by the control device (S).

Im Schritt (S11) werden die Biegeteile entnommen.in the Step (S11), the bending parts are removed.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Verfahrensschritte (S2) bis (S10) mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung ausgeführt, wobei elektronische Steuerbefehle generiert werden, die eine Steuervorrichtung (S) den jeweiligen Vorrichtungen (3, 4, 5, 6, 7, 8) zuweist. Die technische Umsetzung einer derartigen Steuervorrichtung ist für einen Fachmann ohne weiteres realisierbar und wird an dieser Stelle nicht näher beschrieben.In a preferred embodiment, the method steps (S2) to (S10) are carried out by means of a programmable logic controller, wherein electronic control commands are generated, which a control device (S) the respective devices ( 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th ) assigns. The technical implementation of such a control device is readily feasible for a person skilled in the art and will not be described in detail here.

Der Bediener der Maschine hat nur dafür zu sorgen, dass genügend Rohmaterial im Vorratsbehälter (B) vorhanden ist und dass die Fertigteile nach der Ausgabe entnommen werden.Of the Operator of the machine has only to ensure that enough raw material in the storage container (B) is present and that the finished parts are taken after the issue become.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren können alle thermoformbaren Werkstoffe, besonders Kunst- und Verbundstoffe verarbeitet werden. Der Verarbeitbarkeit sind durch die Abmessungen eines Profilkörpers (Durchmesser, Rohrlängen und Wanddicken) keine Begrenzungen gesetzt.With the device according to the invention and the method of the invention can all thermoformable materials, especially plastics and composites are processed. The workability are by the dimensions a profile body (diameter, pipe lengths and wall thicknesses) no limits set.

Das erfindungsgemäße Biegeverfahren lässt sich auch leicht mit anderen vollautomatischen Arbeitsgängen wie z.B. Steckmontage oder Anstauchen kombinieren. Bei dickwandigen Rohren kann statt der Verwendung aus einem Vorratsbehälter z.B. direkt von einer Spule gearbeitet werden. Das erfindungsgemäße Biegeverfahren ist materialschonend, da nur die vorgesehenen Biegebereiche erwärmt werden. Durch die speicherprogrammierbare Steuerung (S) des vorgenannten erfindungsgemäßen Biegeverfahrens ist die Herstellung von mehrfach gebogenen Rohren (1) reproduzierbar in großen Stückzahlen möglich. Weiterhin können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch andere geometrische Körper gebogen werden.The bending method according to the invention can also be easily combined with other fully automatic operations such as plug assembly or upsetting. For thick-walled pipes can be used instead of the use of a reservoir, for example, directly from a coil. The bending method according to the invention is gentle on the material, since only the intended bending areas are heated. By the programmable logic controller (S) of the aforementioned bending process according to the invention, the production of multiply bent tubes ( 1 ) reproducible in large quantities possible. Furthermore, other geometric bodies can be bent with the method according to the invention and with the device according to the invention.

Das obengenannte Verfahren und die obengenannte Vorrichtung wird üblicherweise außerhalb einer Extrusionsstrecke eingesetzt und als diskontinuierliches Verfahren bezeichnet. Ebenso ist ein kontinuierliches Verfahren, beispielsweise beim Einsatz innerhalb einer Extrusionsstrecke möglich.The The above-mentioned method and the above-mentioned apparatus usually become outside one Extrusion line used and as a discontinuous process designated. Likewise, a continuous process, for example possible during use within an extrusion line.

Claims

Method for bending an elongated profile body ( 1 ), preferably a tube, made of thermoformable synthetic and / or composite material, with the method steps: - conveying the elongate profile body ( 1 ) in a feed direction, preferably in the axial direction of the profile body ( 1 ), - heating the areas of the profile body to be bent ( 1 ) and - bending the heated bending areas of the profile body ( 1 ), then - cooling the heated areas of the profile body ( 1 ) and finally - cutting the profile body ( 1 ).

Method according to claim 1, characterized in that the profile body ( 1 ) is transported further during the bending process.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method ren is a discontinuous process.

Method according to one of the preceding claims, characterized by a step for rotating the profile body ( 1 ) substantially about its axis in the feed direction.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation of the profile body ( 1 ) takes place when the profile body ( 1 ) is not bent.

Method according to one of the preceding claims, characterized by a step for measuring the feed length of the profile body ( 1 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bending of the profile body ( 1 ) takes place about a curvature axis which is substantially perpendicular to a plane in which the feed axis lies.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling of the profile body ( 1 ) after bending.

Method according to one of the preceding claims, characterized by the use of a bending insert ( 2a ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bending insert ( 2a ) is used in hollow body profiles whose wall thickness is less than a quarter of the outer diameter.

Device for bending an elongated profile body ( 1 ), preferably a tube, wherein the profile body ( 1 ) in a feed direction, preferably in the axial direction, is transportable, comprising: - a heating device ( 6 ) for locally heating the regions of the profile body to be bent ( 1 ), and - a bending device ( 7 ) for bending the heated bending areas of the profile body ( 1 ), wherein the bending device ( 7 ) in the feed direction after the heater ( 6 ), preferably in the immediate vicinity of the heating device ( 6 ), and - a cooling device ( 8th ) for cooling the profile body ( 1 ), wherein the bending shape of the profile body ( 1 ) is stabilized.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the profile body in the device ( 10 ) is rotatably arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a rotating device ( 3 ) for rotating the profile body ( 1 ) substantially about its axis in the feed direction.

Apparatus according to claim 13, characterized by a measuring device for measuring the angle of rotation of the profile body ( 1 ) when turning by the rotating device ( 3 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized by a drive unit ( 5 ) for generating the feed of the profile body ( 1 ) in the feed direction.

Apparatus according to claim 15, characterized by a measuring device for measuring the feed of the profile body ( 1 ) during transport by the drive unit ( 5 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized by a cutting device ( 4 ) for cutting the profile body ( 1 ) in a predetermined length.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bending device ( 7 ) at least one freely positionable bending roller ( 7d ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bending device ( 7 ) at least two bending sections ( 7a . 7b ) and ( 7d ), wherein the position of a first bending section ( 7a . 7b ) is substantially fixed, and the position of a second bending section ( 7d ) in relation to the first bending section ( 7b . 7d ) is changeable.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a control device (S) for controlling at least one device or device of the servo-controlled bending insert ( 2a ), the turning device ( 3 ), the cutting device ( 4 ), the drive unit ( 5 ), the heater ( 6 ), the bending device ( 7 ) and the cooling device ( 8th ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (S) can be programmed in memory is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the freely positionable bending section ( 7d ) is controlled by the control device (S).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the advance of the profile body ( 1 ) is controlled by the programmable logic controller (S).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation of the profile body ( 1 ) through the memory pro programmable controller (S) is controlled.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit ( 5 ) on funds ( 5a , b, c), the profile body ( 1 ) without slippage.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit ( 5 ) at least one pair of counter-rotating, driven rollers ( 5a , b).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second bending section ( 7d ) is adjusted substantially along the feed axis.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second bending section ( 7d ) is adjusted substantially perpendicular to the feed axis.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second bending section ( 7d ) is rotated substantially about the feed axis.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device ( 6 ) is a hot air source, a thermal IR radiation source or a high frequency source.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a bending insert ( 2a ) for introduction into a hollow profile body ( 1 ).

Apparatus according to claim 31, characterized in that the bending insert ( 2a ) consists of silicone or spring steel or a composite of both materials.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a hollow profile body ( 1 ) is filled with a liquid or gaseous medium.

Apparatus according to claim 33, characterized in that a hollow profile body ( 1 ) is pressurized from the inside and the cross section of the hollow profile body ( 1 ) is closed pressure-tight in at least one place.