DE19911808A1 - Schwenkbiegevorrichtung - Google Patents

Abstract

Bei einer Schwenkbiegevorrichtung mit einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug, welche jeweils eine Werkstückaufnahme aufweisen und relativ zueinander bewegbar sind, umfaßt das Unterwerkzeug zwei Teilwerkzeuge. Diese sind zur Veränderung des von den Werkstückaufnahmeabschnitten des Unterwerkzeuges eingeschlossenen Winkels relativ zueinander bewegbar. Das Oberwerkzeug umfaßt einen Grundkörper (1), eine Biegerolle (2) und zwei gelenkig gelagerte Faltenglätter (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zum Einsatz in einer Schwenkbiegemaschine bestimmte Schwenkbiege­ vorrichtung mit einem Oberwerkzeug und einem Unterwerk­ zeug, welche jeweils eine Werkstückaufnahme aufweisen und relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Unter­ werkzeug zwei Teilwerkzeuge umfaßt, die zur Veränderung des von den Werkstückaufnahmeabschnitten des Unterwerk­ zeuges eingeschlossenen Winkels relativ zueinander bewegbar sind.

Derartige Schwenkbiegevorrichtung sind bekannt und im Handel erhältlich. Sie werden bei Verwendung in geeigneten Schwenkbiegemaschinen insbesondere zum Biegen von Rohren und Stangen mit nicht kreisförmigem Querschnitt eingesetzt. Die Werkstückaufnahmen des Oberwerkzeugs und des Unterwerkzeugs sind dabei auf den Querschnitt des zu biegenden Rohres bzw. der zu biegenden Stange abgestimmt. Die Geometrie des Ober­ werkzeugs richtet sich nach der des herzustellenden Werkstücks. Sie ist so ausgelegt, daß die insbesondere durch den Biegewinkel und den Krümmungsradius bestimmte gewünschte Geometrie des zu fertigenden Bauteils herstellbar ist. Dies bedeutet, daß die Werkstück­ aufnahme des Oberwerkzeuges einen zentralen, gekrümmten Abschnitt und zwei äußere, gerade, einen bestimmten Winkel miteinander einschließende Abschnitte aufweist. Für jeden Biegewinkel ist ein spezifisches, auf den betreffenden Biegewinkel abgestimmtes Oberwerkzeug bereitzuhalten.

Bei der bekannten Schwenkbiegevorrichtung ist genau dies von Nachteil. Denn es müssen zum Herstellen verschiedener Rohr- bzw. Stangenbiegewinkel unter­ schiedliche Oberwerkzeuge bereitgehalten werden, was einen erheblichen Kostenfaktor darstellt. Zudem bedarf es bei der Fertigung unterschiedlich stark gebogener Rohre bzw. Stangen entsprechender Umrüstzeiten, die ebenfalls einen Kostenfaktor darstellen.

Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schwenkbiegevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die hinsichtlich ihres Einsatzes bei der Fertigung unterschiedlicher Rohr- bzw. Stangenbiegewinkel flexibler ist. Insbe­ sondere soll sich die Schwenkbiegevorrichtung dazu eignen, ohne Umrüstung zur Herstellung verschiedener Rohr- bzw. Stangenbiegewinkel einsetzbar zu sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Oberwerkzeug einen Grundkörper, eine Biegerolle und zwei gelenkig gelagerte Falten­ glätter umfaßt. Die gelenkige Lagerung der Falten­ glätter ermöglicht dabei, daß sich der Winkel, den die beiden zugeordneten Werkstückaufnahmeabschnitte miteinander einschließen, entsprechend dem Fort­ schreiten des Biegeprozesses verändert. Die beiden Faltenglätter verändern auf diese Weise mit fort­ schreitendem Biegen infolge ihrer gelenkigen Lagerung ihre Lage. Sie folgen - bei ständiger Anlage an dem zu biegenden Werkstück - dem fortschreitenden Biegeprozeß. Infolgedessen läßt sich dasselbe Oberwerkzeug zur Herstellung von Rohren mit unterschiedlichem Biege­ winkel einsetzen.

Alternativ zu der fortschreitenden Veränderung der Stellung der beiden Faltenglätter zueinander und zur Biegerolle entsprechend dem Fortschritt des Biege­ prozesses kann eine spezifische Winkelstellung der beiden Faltenglätter voreingestellt werden. Das Ober­ werkzeug wirkt in diesem Falle als ein den Biegeprozeß begrenzender Anschlag.

Besonders bevorzugt ist die Biegerolle der erfindungs­ gemäßen Schwenkbiegevorrichtung kreissegmentförmig ausgebildet, und die Faltenglätter sind um den Mittel­ punkt der Biegerolle verschwenkbar. Bei dieser Gestaltung ergibt sich mit geringstem Aufwand ein praktisch spalt- und fugenfreier Übergang von den beiden Faltenglättern zu der Biegerolle im Bereich der Werkstückaufnahme, was besonders günstig ist für die Oberflächenqualität des fertigen Werkstücks.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Biegerolle fest mit dem Grundkörper des Oberwerkzeugs verbunden ist. Dies ist jedoch nicht zwingend. Zur Herstellung spezifischer Rohrgeometrien kommt auch eine um ihren Mittelpunkt drehbare oder auf sonstige Weise lageveränderbare Lagerung der Biegerolle in Betracht.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung stützen sich die Faltenglätter besonders bevorzugt über Stützmittel, welche hinsichtlich Kraft und/oder Weg einstellbar sind, an dem Grundkörper des Oberwerkzeugs ab. Durch Veränderung der Stützkraft läßt sich das Oberwerkzeug insbesondere an unterschiedliche Wandstärken von zu biegenden Rohren und somit unterschiedliche Biegewider­ stände anpassen. Durch eine Wegbegrenzung läßt sich - ggf. in Verbindung mit einer entsprechenden Steuerung des Antriebs für die gegeneinander gerichtete Bewegung von Ober- und Unterwerkzeug - das Ende der Verformung vorgeben.

Als einstellbare Stützmittel im vorstehend genannten Sinne kommen insbesondere Hydraulikzylinder in Betracht. Jedoch sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchaus auch andere Stützmittel einsetzbar wie beispielsweise Gasdruckfedern.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß jedes Teilwerkzeug des Unterwerkzeugs einen Grundkörper und einen Schlitten umfaßt, wobei die Grundkörper um zueinander parallele, zur Bewegungsrichtung des Ober- und des Unterwerkzeugs zueinander senkrechte Achsen drehbar gelagert sind. Die Schlitten sind dabei auf dem jeweiligen Grundkörper über eine Linearführung verschiebbar geführt. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der Abstand zwischen den Drehachsen der Grundkörper der Teilwerkzeuge des Unter­ werkzeugs veränderbar ist. Auch dies dient der Anpassung der Schwenkbiegemaschine an unterschiedliche Anforderungen und somit der Steigerung der Flexibilität.

Eine wiederum andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die äußeren Enden der Faltenglätter im wesentlichen den freien Enden der Teilwerkzeuge des Unterwerkzeuges gegenüber­ liegen. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Eindrücken des Werkstückes beim Biegen auf seinem inneren, dem Krümmungsmittelpunkt zugewandten Bereich verhindert.

Lediglich zur Klarstellung sei angemerkt, daß die Bezeichnungen "Oberwerkzeug" und "Unterwerkzeug" nicht dahingehend zu verstehen sind, daß zwingend das als "Oberwerkzeug" bezeichnete Werkzeug oberhalb des als "Unterwerkzeug" bezeichneten Werkzeuges angeordnet ist. Diese Anordnung ist zwar verbreitet; jedoch kommt im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch jede andere räumliche Anordnung der beiden Werkzeuge zueinander in Betracht.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungs­ beispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Oberwerkzeug mit gestreckten Faltenglättern in Seitenansicht,

Fig. 2 das Oberwerkzeug gemäß Fig. 1 in stirnseitiger Ansicht, wobei aus Gründen der Darstellung der dem Betrachter zugewandte Hydraulikzylinder weggelassen wurde, und

Fig. 3 das Oberwerkzeug gemäß den Fig. 1 und 2 mit angewinkelten Faltenglättern in Seitenansicht.

Das in der Zeichnung dargestellte Oberwerkzeug umfaßt einen Grundkörper 1, mit dem die Biegerolle 2 fest verbunden ist. Diese ist von kreisförmiger Kontour mit dem Mittelpunkt M. Sie weist an ihrem Außenumfang eine Werkstückaufnahme 3 in Form einer Nut mit im wesent­ lichen halbkreisförmigem Querschnitt auf.

Des weiteren umfaßt das Oberwerkzeug zwei Faltenglätter 4. Diese sind um eine den Mittelpunkt M der Biegerolle 2 durchstoßende Achse 5 schwenkbar gelagert. Hierzu durchsetzt ein Bolzen 6, auf dem jeder der beiden Faltenglätter 4 mittels zweier Lagerstücke 7 gelagert ist, die Biegerolle 2. Jeder der beiden Faltenglätter 4 verfügt über einen gradlinigen Werkstückaufnahme­ abschnitt 8. Auch diese Werkstückaufnahmeabschnitte sind in Form einer Nut mit im wesentlichen halbkreis­ förmigem Querschnitt ausgebildet. In der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung sind die beiden Werkstück­ aufnahmeabschnitte 8 der Faltenglätter 4 zueinander ausgerichtet; sie liegen auf einer Geraden.

Jeder der beiden Faltenglätter 4 stützt sich über einen Hydraulikzylinder 9 an dem Grundkörper 1 ab. Hierzu sind an den Faltenglättern 4 wie auch am Grundkörper 1 entsprechende Lagerböcke 10 bzw. 11 befestigt. Die Hydraulikzylinder 9 sind an eine Druckmittelsteuerung angeschlossen, welche eine Einstellung der von den Hydraulikzylindern auf die Faltenglätter ausgeübten Kraft ermöglicht.

Claims (7)

1. Schwenkbiegevorrichtung mit einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug, welche jeweils eine Werkstückaufnahme aufweisen und relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Unterwerkzeug zwei Teilwerkzeuge umfaßt, die zur Veränderung des von den Werkstückaufnahmeabschnitten des Unterwerkzeuges eingeschlossenen Winkels relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwerkzeug einen Grundkörper (1), eine Biegerolle (2) und zwei gelenkig gelagerte Faltenglätter (4) umfaßt.

2. Schwenkbiegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerolle (2) kreissegmentförmig ausgebildet ist.

3. Schwenkbiegevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltenglätter (4) um den Mittelpunkt (M) der Biegerolle (2) verschwenkbar sind.

4. Schwenkbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerolle (2) fest mit dem Grundkörper (1) des Oberwerkzeugs verbunden ist.

5. Schwenkbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Faltenglätter (4) über Stützmittel (9), welche hinsichtlich Kraft und/oder Weg einstellbar sind, an dem Grundkörper (1) des Oberwerkzeugs abstützen.

6. Schwenkbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilwerkzeug des Unterwerkzeugs einen Grundkörper und einen Schlitten umfaßt, wobei die Grundkörper um zueinander parallele, zur Bewegungsrichtung des Ober- und des Unterwerkzeugs zueinander senkrechte Achsen drehbar gelagert sind.

7. Schwenkbiegevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Drehachsen der Grundkörper der Teilwerkzeuge des Unterwerkzeugs veränderbar ist.