DE2918813A1

DE2918813A1 - Vorrichtung zum biegen von metallstaeben

Info

Publication number: DE2918813A1
Application number: DE19792918813
Authority: DE
Inventors: Erwin Krause
Original assignee: Stahlwerke Brueninghaus GmbH
Current assignee: Krupp Bruninghaus GmbH
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1980-11-20

Description

Vorrichtung zum Biegen von Metallstäben
Die Erfindung betrifft eine ~!orrichtung zum Biegen von Metallstäben mit Voll- oder Rohrquerschnitt. Mit der Erfindung soll ein in mehreren Ebenen zu biegender runder Stab nacheinander jeweils in einer Ebene mit variablem Biegewinkel teilweise gebogen werden können, wobei der Draht bei jedem Biegevorgang in die zugehörige Ebene gedreht wird. Eine Bewegung der Biegeeinrichtungen in Drehachsenrichtung soll außerdem für die richtige Positionierung der aufeinanderfolgenden Biegungen (Abstand der Biegungen zueinander) sorgen.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch zwei an einem festen Ständer angeordnete, in waagerechter Richtung aufeinander zu bewegbare Supporte, von denen jeder einen Auflagekörper für den Metallstab und eine Biegeeinheit mit einer Profilrolle und einem Biegeprofilkörper enthält, um welchen die Profilrolle herum bewegbar ist, wobei der Metallstab von einer zwischen den Biegeeinheiten angeordneten, am Ständer befestigten Spannvorrichtung zum wahlweisen Festhalten und Drehen des Stabes geführt ist.
Es ist vorteilhaft, daß die Profilrolle jeder Biegeeinheit an einem Schwenkarm gelagert ist, der um eine parallel zur Achse der Profilrolle verlaufende Achse verschwenkbar ist.
Der Schwenkarm ist vorteilhaft von einem zu seiner Schwenkachse koaxialen Mitnehmerbolzen verschwenkbar, der über ein Zahnrad, eine Zahnstange und einen Druckmittelzylinder antreibbar ist.
Vorteilhaft sind die Supporte von einer antreibbaren Gewindespindel auf Führungsstangen bewegbar.
Die Spannvorrichtung enthält vorteilhaft eine wahlweise festlegbare oder drehbare Mitnehmerrolle und zwei in einem senkrecht verschiebbaren Halter gelagerte Stützrollen, wobei der Metallstab zwischen der Mitnehmerrolle einerseits und den Stützrollen andererseits wahlweise festklemmbar oder um seine Längsachse drehbar ist.
Der Schutzumfang der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die beanspruchten Einzelmerkmale, sondern auch auf deren Kombination.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen Figur 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figur 2 eine Seitenansicht der Biegevorrichtung; Figur 3 ein Schema der Spannvorrichtung der Biegevorrichtung in einer Seitenansicht; Figur 4 eine Ansicht der Verstelleinrichtung der Biegevorrichtung für die Einstellung unterschiedlicher Biegewinkel.
An einem Ständer lo sind in einem Abstand voneinander zwei Auflagekörper 11 für einen Metallstab 12 mit kreiszylindrischem Querschnitt über zwei Supporte 27 befestigt. Der Abstand der Supporte 27 und damit der Auflagekörper 11 voneinander ist veränderbar. Zwischen ihnen ist am Ständer lo eine Spannvorrichtung 13 befestigt, deren Lage sich sowohl in senkrechter als auch in waagerechter Richtung verändern läßt. Die Spannvorrichtung 13 kann daher so eingestellt werden, daß der geradlinige Metallstab 12 gemeinsam von den Auflagekörpern 11 und der Spannvorrichtung 13 in einer Ebene unterstützt und festgehalten wird.
Die Auflagekörper 11 sind jeweils neben Biegeeinrichtungen für den Metallstab 12 angeordnet. Jede Biegeeinrichtung enthält einen von einem Druckmittelzylinder 14 betätigbaren Schwenkarm 15, auf dem eine Profilrolle 16 verstellbar angeordnet ist. Der Antrieb des Schwenkarmes 15 erfolgt über einen Mitnehmerbolzen 17, auf dem ein Zahnrad 18 fest angebracht ist. Dieses wird über eine Zahnstange 19 von dem Druckmittelzylinder 14 bewegt.
Die Länge des von der Zahnstange 19 zurückgelegten Weges bzw. die Größe des von dem Schwenkarm 15 durchfahrenen Biegewinkels wird von einer besonderen Verstelleinrichtung festgelegt. Mit dieser können während eines Arbeitsganges, der sämtliche Biegevorgänge an einem bestimmten Metallstab 12 umfaßt, mehrere verschiedene Winkel gebogen werden. Bei-.
spielsweise sind insgesamt sechs solche Winkel möglich.
Die Verstelleinrichtung enthält ein Winkelstück 20, in welchem an der Oberseite eine Kreisscheibe mit senkrechter Achse als Anschlagträger 21 gelagert ist. Am Winkelstück 20 ist außerdem ein als Druckmittelzylinder ausgebildeter Taktzylinder 22 befestigt, mit dessen Kolbenstange 23 der Anschlagträger 21 um seine Achse verdreht werden kann. Auf dem Anschlagträger 21 sind mit senkrechten Achsen mehrere Anschlagschrauben 24 - 26 unterschiedlicher Länge angeordnet. Sie dienen als Wegbegrenzungen für den die Biegung ausführenden Druckmittel zylinder 14. Der Taktzylinder 22 schaltet durch Verdrehung des Anschlagträgers 21 die jeweilige Anschlagschraube 24, 25 oder 26 in die für den jeweiligen Arbeitstakt richtige Position.
Die Verstelleinrichtung für die zu biegenden Winkel ist ebenso wie der Auflagekörper 11, der Schwenkarm 15 und die Profilrolle 16 jeweils zu beiden Seiten der Spannvorrichtung 13 an einem Support 27 angeordnet, der an dem Gestell lo längs zweier waagerechter Führungsstangen 28 und 29 verschiebbar gehalten ist. Beide Supporte 27 sind über eine Gewindespindel 30 miteinander verbunden.
Die Gewindespindel 30 erstreckt sich über die gesamte Breite der Biegevorrichtung und ist an ihren Enden in Lagerböcken 31 gelagert, die außerhalb des Arbeitsbereiches an dem Ständer lo angeordnet sind. Sie enthält ein Rechtsgewinde und ein Linksgewinde. Jedes Gewinde wirkt über eine Gewindemutter auf einen Support 27 ein, so daß diese sich bei Drehung der Gewindespindel 30 entweder aufeinander zu oder voneinander fort bewegen.
Die Drehung der Gewindespindel 30 wird von einem nicht dargestellten Antrieb erzeugt.
An den Supporten 27 liegt der Metallstab 12 auf den Auflagekörpern 11 auf und wird von Biegeprofilkörpern 32 dort festgehalten, die von oben auf den Stahldraht 12 und die darunter befindlichen Auflagekörper 11 drücken.
Jeder Biegeprofilkörper 32 ist mit einem seitlich nach außen weisenden halbkreisförmigen Profil versehen, welches die Form des zu biegenden Stahldrahtes 12 bestimmt.
Der Biegeprofilkörper 32 ist mit Hilfe eines Verriegelungszylinders 33, der an dem Support 27 am oberen Ende angeordnet ist, in senkrechter Richtung verschiebbar. Er kann also nach jeder einzelnen Biegeoperation zum Drehen des Stabes 12 und nach Beendigung jeder Folge von Biegevorgängen zum Herausnehmen des Metallstabes 12 und zum Einlegen des nächsten Stabes 12 heraufgezogen und anschließend wieder hinuntergeschoben werden. Auch die Höhe des Auflagekörpers 11 läßt sich, jedoch nur geringfügig, am Support 27 verändern. Hierzu dient eine eigene Verstelleinrichtung 34.
Die Spannvorrichtung 13 ist an einer in der Mitte des Ständers lo befindlichen Verstellplatte 35 lösbar befestigt. Sie enthält eine Mitnehmerrolle 36, die an einem Hebel 37 starr befestigt ist und von diesem um ihre Achse gedreht werden kann. Die Mitnehmerrolle 36 wird in ihrer Lage von einer Trägerplatte 38 gehalten.
Zu diesem Zweck sind mehrere Aufnahmesegmente 39 auf einer die Mitnehmerrolle 36 konzentrisch umgebenden Kreisbahn 40 an der Trägerplatte 38 in unterschiedlichen Stellungen befestigt. Der Hebel 37 kann an jedem Aufnahmesegment 39 mittels eines durchgesteckten Arretierstiftes 41 befestigt werden. Das Festlegen der Schwenkwinkel erfolgt also über die Einstellung der Aufnehmesegmente 39 für den Arretierstift 41 auf der Trägerplatte 38.
Die Bewegung der Mitnehmerrolle 36 erfolgt von Hand, kann aber auch mechanisiert werden.
An ihrem Umfang ist die Mitnehmerrolle 36 geriffelt oder kordiert ausgeführt, damit zwischen ihr und dem Metallstab 12 eine möglichst große Reibung vorhanden ist. Oberhalb der Mitnehmerrolle 36 ist der Stab 12 aufgelegt und wird von zwei Stützrollen 42, die in einem Halter 43 gelagert sind, festgehalten. Der Halter 43 ist an der Kolbenstange 44 eines am oberen Ende der Spannvorrichtung 13 angebrachten Druckmittel zylinders 45, beispielsweise eines Pneumatikzylinders, befestigt und kann mit dieser angehoben und abgesenkt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der Metallstab 12 wird auf die Auflagekörper 11 und die Mitnehmerrolle 36 aufgelegt. An der Spannvorrichtung 13 fährt die Kolbenstange 44 aus dem Druckmittel zylinder 45 aus und der Halter 43 mit den Stützrollen 42 wird an den Metallstab 12 angedrückt und dort über die Mitnehmerrolle 36 durch den Hebel 37 festgelegt. Die Biegeprofilkörper 32 an den Supporten 27 werden heruntergefahren, so daß sie den Metallstab 12 an die Auflagekörper 11 andrücken und auf diese Weise dort befestigen. Nun fahren die Schwenkarme 15 nach oben und drücken mit ihren Profilrollen 16 den Metallstab 12 seitlich an die Biegeprofilkörper 32 an.
Nach diesem Biegevorgang fahren die Profilrollen 16 in ihre Ausgangsstellungen zurück, und die Biegeprofilkörper 32 werden von den Verriegelungszylindern 33 gelöst. Die Supporte 27 werden über die Gewindespindel 30 um eine für das zu biegende Teil erforderliche vorbestimmte Strecke gegeneinander verfahren. Die Mitnehmerrolle 36 wird durch Betätigung des Hebels 37 um einen vorbestimmten Winkel um ihre Achse gedreht, wodurch sie den Metallstab 12 in die für die nachfolgende Biegung erforderliche Stellung bringt. Dann wird der nächste Biegevorgang durchgeführt. Dieses Verfahren kann so lange fortgesetzt werden, bis der Stab 12 seine endgültige Form erhalten hat.
Die Biegevorrichtung ist beispielsweise für warm-und kaltgeformte Stabilisatoren geeignet. Vor Beginn der Biegearbeitsgänge ist die Endenbearbeitung, beispielsweise das Anstauchen und Prägen von Augen, im allgemeinen bereits abgeschlossen. Der Stab wird im Mittenbereich eingespannt, nachdem gegebenenfalls .der Mittel bogen bereits vorher hergestellt worden ist, weil es Schwierigkeiten bereitet, die beiden Biegeeinheiten genügend nahe zusammenzufahren. Die Vorrichtung arbeitet von außen nach innen, wobei die bereits fertig gebogenen äußeren Stababschnitte nach dem Verdrehen des Stabes und dem Zusammenfahren der Biegeeinheiten freigängig sind und nirgendwo anstoßen. Da die Biegewerkzeuge während der Herstellung eines Stabes nicht gewechselt werden sollen, müssen die zu fertigenden Biegeradien im wesentlichen übereinander gleich sein, was jedoch bei Stabilisatoren im allgemeinen erreicht werden kann.
Das Arbeitsprinzip der Biegevorrichtung beruht darauf, daß sich die Biegungen der üblichen Stabilisatorformen durch ein entsprechendes Drehen des Stabes um eine zentrale Achse in eine einzige Ebene verlegen lassen.
Dadurch ist es möglich, die Verformung der Stäbe in einer Reihe aufeinanderfolgender Biegeoperationen ausschließlich in dieser einen Ebene vorzunehmen, wenn der Winkel zwischen den Ebenen benachbarter Biegungen jeweils durch Drehen des Stabes um diesen Winkel überbrückt wird.
Mit der Erfindung läßt sich eine Fertigung im automatischen Durchlauf vom Ofen bzw. Magazin zum Härtebad bzw. zur Ablage durchführen. Während der Produktion sind Formkorrekturen ohne umfangreiche Werkzeugänderungen allein durch Verstellen der Steuerung möglich. Musterteile und Kleinserien lassen sich somit besonders schnell und kostengünstig herstellen. Der Aufwand für Werkzeuge und Werkzeugteile und für deren Lagerung wird erheblich verringert.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche @ Vorrichtung zum Biegen von Metallstäben mit rundem Voll- oder Rohrquerschnitt, gekennzeichnet durch zwei an einem festen Ständer (lo) angeordnete, in waagerechter Richtung aufeinander zu bewegbare Supporte (27), von denen jeder einen Auflagekörper (11) für den Metallstab (12) und eine Biegeeinheit mit einer Profilrolle (16) und einem Biegeprofilkörper (32) enthält, um welchen die Profilrolle (16) herum bewegbar ist, wobei der Metallstab (12) von einer zwischen den Biegeeinheiten angeordneten, am Ständer (lo) befestigten Spannvorrichtung (13) zum wahlweisen Festhalten und Drehen des Metallstabes (12) geführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilrolle (16) jeder Biegeeinheit an einem Schwenkarm (15) gelagert ist, der um eine parallel zur Achse der Profilrolle (16) verlaufende Achse verschwenkbar ist,
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (15) von einem zu seiner Schwenkachse koaxialen Mitnehmerbolzen (17) verschwenkbar ist, der über ein Zahnrad (18), eine Zahnstange (19) und einen Druckmittelzylinder (14) antreibbar ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Supporte (27) von einer antreibbaren Gewindespindel (30) auf Führungsstangen (28, 29) bewegbar sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (13) eine wahlweise festlegbare oder drehbare Mitnehmerrolle (36) und zwei in einem senkrecht verschiebbaren Halter (43) gelagerte Stützrollen (42) enthält, wobei der Metallstab (12) zwischen der Mitnehmerrolle (36) einerseits und den Stützrollen (42) andererseits wahlweise festklemmbar oder um seine Längsachse drehbar ist.