DE102007013902A1

DE102007013902A1 - Vorrichtung zum Profilbiegen

Info

Publication number: DE102007013902A1
Application number: DE102007013902A
Authority: DE
Inventors: Matthias Hermes; Matthias Prof. Dr.-Ing. Kleiner
Original assignee: Universitat Dortmund; Technische Universitaet Dortmund
Current assignee: Universitat Dortmund; Technische Universitaet Dortmund
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-09-25
Also published as: KR101478852B1; CN101707940B; EP2144720B1; US20100116012A1; WO2008113562A1; US9227236B2; EP2144720A1; CN101707940A; KR20090127932A; JP2010521315A; JP5460338B2

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung für das ebene und räumliche Biegen von stabförmigen, eine Längsachse aufweisenden Bauteilen, wie Rohre und Profile, mit zwei entlang der Längsachse hintereinander angeordneten Rollensystemen A und B beschrieben, wobei das Bauteil von dem Rollensystem A angetrieben und in das Rollensystem B eingeführt wird und durch eine Bewegung des Rollensystems B in Querrichtung zur Längsachse das stabförmige Bauteil gebogen wird. Bei der Vorrichtung für das ebene und räumliche Biegen von stabförmigen, eine Längsachse aufweisenden Bauteilen wie Rohre und Profile mit zwei Rollensystemen A und B ist der Vorschub entlang der Längsachse über das Rollensystem A aufbringbar und die Rollensysteme A, B sind in mindestens einer ersten Ebene E1 relativ zueinander verfahrbar angeordnet, wobei mindestens eines der Rollensysteme A, B um die Längsachse verdrehbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zwei- und dreidimensionalen Biegen von stabförmigen Bauteilen wie Rohre oder Profile, durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für das Biegen von Rohren werden heutzutage hauptsächlich Dornbiegemaschinen eingesetzt (Franz, W-D.: Maschinelles Rohrbiegen. Verfahren und Maschinen. VDI-Verlag, ISBN 3-18-400814-2, 1988). Zum 3D-Biegen wird bei diesen Maschinen das zu biegende Rohr durch Verdrehen des Rohrquerschnitts gedreht und so in eine andere Biegeebene gebracht, in der dann weitergebogen wird. Durch diesen Wechsel der Biegeebenen entstehen entsprechende 3D-Konturen. Dabei sind aber nur feste, durch die Biegewerkzeuge vorgegebene Radien möglich. Ferner ist die Erzeugung von 3D-Biegungen in Profilen auf solchen Maschinen unmöglich, da sich bei Änderung der Biegeebene bei einem Profil, anders als bei Rohren mit kreisrundem Querschnitt, der erforderliche Werkzeugquerschnitt ändert.
Weiterhin sind sogenannte "Freiformer" bekannt, die ebenfalls nur bei Rohren zum Einsatz kommen und häufig als Sonderwerkzeuge in Dornbiegemaschinen eingebaut werden (Rast Maschinenbau GmbH.: Alles unter Kontrolle beim Rohrbiegen. Blech Rohre Profile, 09. 2002., S. 40 ff). Das Prinzip dieser "Freiformer" ist das Rollenbiegen, wobei die Rohre zwischen mindestens 3 Rollen in einer Ebene geführt werden. Um die Biegeebene zu ändern, muss das Rohr zuerst zwischen den Rollen verdreht werden. Sehr hilfreich ist hier wiederum der kreisrunde Querschnitt von Rohren. Es ist mit diesem Prinzip nicht möglich, nicht-kreisförmige Profile räumlich zu biegen, da sich diese in den Biegerollen verklemmen.
Weiter sind in den letzten Jahren Freiformbiegemaschinen bekannt geworden, die mit Gleitführungen arbeiten (Neugebauer R.; Blau P.; Drossel W-G.: 3D-Freiformbiegen von Profilen. ZWG, 2001, 11–12.). Das Rohr oder Profil wird dabei durch entsprechende, relativ zueinander versetzte Führungshülsen geschoben, die dabei das Profil krümmen. Hier ist von Nachteil, dass ein zusätzlicher starker Pusher erforderlich ist, und dass die auftretenden großen Reibungskräfte die Oberfläche des Rohrs oder Profils beschädigen können. Daher werden bei diesen Maschinen in der Regel Schmierstoffe eingesetzt, welche nach der Bearbeitung aufwendig von den Werkstücken entfernt werden müssen. Nachteilig ist hier zudem, dass für jeden Profiltyp jeweils passende Hülsen angefertigt werden müssen, die, bedingt durch die hohen Flächenpressungen, aus teuren keramischen Werkstoffen bestehen. Bei diesen Freiformbiegemaschinen ist die Raumrichtung, in der das Profil aus der Maschine tritt, immer von der Kontur des Biegeteils abhängig. Daher ist dort eine aufwendige, mehrachsige Kinematik der Führungshülsen notwendig, um die Raumkurve des Biegeteiles exakt abzubilden, was eine solche Freiformbiegemaschine sehr komplex und teuer werden lässt. Ferner ist für den Fall, dass eine Vermessung des Profils am Austritt der Maschine während des Prozesses erwünscht ist (z. B. für Regelungszwecke), eine komplizierte Sensorik notwendig, die in der Lage ist, 3D-Koordinaten aufzunehmen.
Bei allen Systemen, die heute verwendet werden, kommt ein relativ aufwendiger Pusher zum Einsatz, der das Profil über die Längsachse formschlüssig schiebt. Dabei muss das Profit relativ aufwendig geführt werden, um ein Ausknicken des Profils durch die Längskraft zu vermeiden. Ferner ist dies von Nachteil, weil durch einen Pusher die Gesamtlänge der verarbeitbaren Rohre und Profile begrenzt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, womit beliebige, stabförmige Bauteile zwei- oder dreidimensional gebogen werden können. Insbesondere können damit neben kreisförmigen Rohren auch beliebige Profile zwei- oder dreidimensional gebogen werden, wobei die Gesamtlänge der Rohre oder Profile nicht durch den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschränkt wird.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung gemäß Anspruch 1 betrifft ein Verfahren zum Biegen von stabförmigen, eine Längsachse aufweisenden Bauteilen wie z. B. Rohre oder Profile, bei welcher der Vortrieb des Rohres oder Profils durch die Maschine über ein erstes Rollensystem A, die Transportrollen, reibschlüssig erfolgt. Am Ausgang der Maschine ist ein zweites Rollensystem B, die Biegerollen, angeordnet. Durch die Verwendung des Rollensystems A als Antrieb werden Verkantungen oder Verspannungen eines Bauteils zwischen einem Pusher und Biegehülsen, wie sie bei bekannten Vorrichtungen auftreten, vermieden. Durch den längsachsenparallelen Vorschub im Rollensystem A wird eine Umformzone diskret zwischen den Rollensystemen A und B fixiert. Wechselwirkungen mit über das gesamte Bauteil aufgebrachten Spannungen und damit verbundene Schwankungen der Umformung können im erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr auftreten.
Die Rollen des Rollensystems A können in einer Ebene angeordnet sein, oder sie können rund um den Rohr- oder Profilquerschnitts verteilt angeordnet sein, wobei sie diesen teilweise oder vollständig umschließen. Die Krafteinleitung erfolgt über mehrere, neben- und/oder hintereinander am Bauteil aufliegende Rollen. Durch gleichmäßig über die Rollen aufgebrachte Andruckkraft wird eine mindestens teilumschließende, längsachsenparallele Halterung erzielt, bei der die Andruckkraft sicher unterhalb des plastischen Bereichs gehalten wird.
Dabei ist es weiterhin möglich, mit den Rollen auf das Rohr oder Profil eine im Wesentlichen senkrecht zur Rohr- oder Profillängsachse wirkende Kraft auszuüben, um den reibschlüssigen Vortrieb zu verbessern. Die Rollen können profiliert sein und/oder eine Beschichtung aufweisen, welche die Reibungskontakte optimiert. Durch Rollen-Profilierungen, die elastisch auf die Bauteiloberfläche aufgepresst werden, wird die Haltekraft des Rollensystems A vorteilhaft erhöht. Durch elastische Beschichtungen wird die Andruckkraft gleichmäßiger verteilt und eine plastische Deformation des Bauteils im Rollensystem A bei überlagerten Scherkräften bevorzugt sicher vermieden. Eine solche Beschichtung kann aus einem Polymer bestehen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht sie aus einer aufvulkanisierten Schicht eines Elastomers. Mit einem Rollensystem A mit kontrolliert einstellbarer Andruckkraft können vorteilhaft Bauteile von unterschiedlicher Wandstärke oder aus verschiedenen Materialien unterschiedlicher Elastizität mit abschnitts- und bauteilabhängig eingestellter Haltekraft dem Rollensystem B zugeführt werden. Eine plastische Deformation im Rollensystem A wird so sicher vermieden und die Umformung im Bereich der Umformzone erzielt stets das gleiche Ergebnis.
Durch konstanten Vortrieb über das Rollensystem A können gebogene Bauteile mit konstanter Produktionsgeschwindigkeit bereitgestellt werden. Diese Fertigung kann besonders vorteilhaft in getaktete, kontinuierliche Fertigungsabläufe integriert werden. Durch das Rollenantriebssystem können Bauteile beliebiger Länge mit konstanter Geschwindigkeit vorgelegt werden.
Am Ausgang der Maschine ist das zweite Rollensystem B, die Biegerollen, angeordnet. Das Rollensystem B besteht aus paarweise um den Rohr- oder Profilumfang angeordneten Rollen. Das gesamte Rollensystem B ist auf einem unabhängigen Trägersystem angeordnet und relativ zu dem Rollensystem A in mindestens einer ersten Ebene beweglich. Die Biegung des Rohrs oder Profils erfolgt durch eine Änderung der relativen Stellung der Rollensysteme A und B zueinander, während das Rohr- oder Profil durch die Rollensysteme transportiert wird.
Mit gegenüberliegend angeordneten Rollenflächen im System B wird eine Querkraft bevorzugt gleichmäßig über den Bauteilquerschnitt verteilt aufgebracht. Durch kleinflächige, im Idealfall Punkt- oder querlinienförmige Auflage der Rollen auf der Bauteiloberfläche, ist eine tangentiale Auflage des Rollensystems B auf dem Bauteil gewährleistet. Rollen mit größerer Auflagefläche werden während des Biegens in tangentialer Ausrichtung der Auflagefläche zur Bauteiloberfläche nachgeführt. Ein Verkanten des Bauteils zwischen den Rollensystemen A und B wird so sicher vermieden.
Dabei ermöglicht bereits eine Beweglichkeit des Rollensystems B in einer Achse das Biegen von 2D-Konturen. Dabei sind z. B. S-förmige ebene Konturen durch ein entsprechendes Positionieren des Rollensystems B zum festen Rollensystem A möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die das stabförmige Bauteil umschließenden Rollensysteme Einstellmechanismen auf. Dadurch ist das Bearbeiten von Rohren und Profilen mit unterschiedlichem Querschnitt möglich. So können die Rollensysteme z. B. durch jeweils in Ihrem Abstand zur Längsachse einstellbare Rollen an Bauteile mit asymmetrisch profilierten Abschnitten, die abweichende Querschnitte aufweisen, angepasst werden. Solche strukturierten Abschnitte können abschnittsweise unter Anpassung der Rollensysteme an den geänderten Bauteilquerschnitt direkt, ohne langwieriges Austauschen von Rollen, gebogen werden. Ferner kann damit der Anpressdruck der Rollen eingestellt werden, um einen reibschlüssigen Transport im Rollensystem A zu gewährleisten. Die Rollen des Rollensystems B werden dabei bevorzugt auf einen niedrigen Reibungskoeffizienten eingestellt, der das Gleiten des Bauteils entlang der bevorzugt tangential geführten Auflageflächen der Rollen zusätzlich begünstigt.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform sind die Rollen des Rollensystems B gleichfalls antreibbar. Der Antrieb des Bauteils erfolgt in einem Winkel α zur Längsachse des stabförmigen Bauteils. Über reibschlüssigen Kontakt in den Rollenauflageflächen kann durch erhöhten oder verringerten Vortrieb des Rollensystems B im Bereich der Umformzone zwischen den Rollensystemen eine zusätzliche Zug- oder Druckspannung überlagert werden.
Durch zusätzlich überlagerte Spannungen können Rückfederung und elastische Verformung bereits während des Biegens kompensiert werden. Die angestrebte Umformung kann so in nur einem Umformungsprozess ohne zeitaufwendige Nachbearbeitung erhalten werden. Insbesondere profilierte Bauteile können so formentreu unter Erhalt ihres Bauteilquerschnitts ohne Einknickungen gebogen werden.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform ist das Rollensystem B in einer weiteren Ebene, welche rechtwinklig zur ersten Ebene ausgerichtet ist, um einen Drehwinkel β verdrehbar. Der Drehwinkel β wird bei dem Verfahren des Rollensystems so variiert, dass die Auflageflächen der Rollen tangential zur Bauteiloberfläche geführt werden. Durch die zusätzliche Verdrehung kann der Umformzone eine Torsionsspannung zur vorbeschriebenen Kompensation überlagert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Rollensysteme A und/oder B jeweils um die Profillängsachse durch entsprechende Drehmechaniken drehbar. Dadurch kann während des Biegeprozesses die Biegeebene um die Profillängsachse verdreht werden, wodurch eine dritte Ebene beeinflusst werden kann und 3D-gekrümmte Bauteile erzeugt werden können. Bei ausreichender Drehbarkeit der Rollensysteme können somit alle möglichen Raumkurven erzeugt werden. Das heißt, in dieser Ausführung werden durch den Einsatz von nur zwei angetriebenen Achsen bereits Biegungen in allen drei Raumrichtungen möglich. Die erste Achse verfährt das Rollensystem am Ausgang der Maschinen und erzeugt somit die Biegung des Profils. Die zweite Achse ermöglicht durch die Verdrehung der Rollensysteme A und B den Wechsel der Biegeebenen und somit die Biegung von 3D-Konturen. Dies ist im Vergleich zu den Freiformern im Stand der Technik von Vorteil, welche mit vielen synchronisiert zu verfahrenden Achsen erheblich aufwendiger sind. Durch Verdrehung der Rollensysteme gegeneinander kann während des Umformens eine zusätzliche Torsionsspannung zur vorbeschriebenen Kompensation überlagert werden.
Vorteilhaft bei dieser Vorrichtung ist, dass im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Freiformbiegemaschinen das Profil bezüglich der Maschine immer nur in einer Ebene aus dem Rollensystem kommt. Für eine Vermessung des Profils während des Prozesses sind daher relativ einfache Systeme, welche nur 2D-Koordinaten aufzeichnen, ausreichend. Falls die Lage des letzten Rollenpaares aufgenommen wird, in dem sichergestellt wird, dass das Profil tangential aus dem System läuft, ist sogar nur eine 1D-Vermessung des austretenden Profils ausreichend, um die gesamte Kontur zu erfassen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die ermittelten Daten in die Steuerungseinheit der Maschine zurückgeführt und erlauben so einen geregelten Prozess, der die Schwankungen im Biegeverhalten der Halbzeuge im Hinblick auf eine genauere Kontur ausregelt. Dabei ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, wenn charakteristische Beziehungen zwischen den Einstellwerten der Maschinenachsen und dem Biegeergebnis in einer Datenbank abgelegt und vom Steuerprogramm beim Betrieb berücksichtigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird bei der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung in die Biegezone zwischen dem Rollensystem A und dem Rollensystem B ein Torsionsmoment eingebracht. Dadurch ist es z. B. möglich, durch eine Torsionsspannungsüberlagerung die Biegekräfte zu reduzieren oder bei unsymmetrischen Profilquerschnitten der ungewollten Torsion entgegenzuwirken. So kann insbesondere bei profilierten Bauteilen eine formentreue Umformung erreicht werden. Hierzu wird die Drehachse der Maschine um die Profillängsachse in unterschiedlichen Winkeln im Auslaufrollensystem und in den anderen Rollensystemen eingestellt. Dies kann, wie bei allen beweglichen Achsen der Maschine, durch eine manuelle oder eine NC-Steuerung der Antriebsachsen erfolgen, welche elektrischer oder hydraulischer Art sein kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird am hinteren Teil der Vorrichtung, an der das Profil als Halbzeug in den Prozess eingeführt wird, ein Dornsystem montiert, welches einen Dorn, z. B. in einer gliederdornartigen Ausführung, in der Umformzone des Prozesses hält und so das Auftreten von Querschnittsdeformationen, die z. B. bei Hohlprofilen auftreten können, vermindert.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:
1: Gesamtansicht der Vorrichtung mit einer Vergrößerung des Rollensystems B mit einem eingespannten Profil während der Biegung in einer Ebene
2: Längsschnitt der Biegevorrichtung mit der Abgrenzung der Baugruppen der beiden Rollensysteme A und B
3: Vorderansicht der Vorrichtung bei einer Biegung in einer Ebene.
4: Draufsicht der Vorrichtung bei einer Biegung in einer Ebene.
5: Gesamtdarstellung der Biegevorrichtung bei Biegeebenenwechsel durch Verdrehen der Rollensysteme A und B bei gleichzeitigem Wechsel der Biegerichtung.
6: Vorderansicht des Biegeebenenwechsels und Richtungswechsels.
7: Draufsicht auf eine Vorrichtung mit taktilem Kontursensor.
In 1 sieht man eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung. Dort sind zum axialen Antrieb des Profils 2 drei profilierte Rollenpaare 1 hintereinander angeordnet worden. Diese Rollenpaare sind auf einem Gehäuse 4 angeordnet, in welches der entsprechende Antrieb aller Rollen und ein Mechanismus zur Justierung und Anpressung der Rollenpaare integriert sind. An dem Gehäuse 4 sind der Ring 5 und der Wellenstutzen 6 angebracht, welche in den Lagergehäusen 7 und 8 eine Drehung des kompletten Gehäuses ermöglichen. Diese Drehbewegung wird in dieser Ausgestaltung durch einen Hydraulikzylinder 9, der in diesem Fall eine Verdrehung von insgesamt 90 Grad zulässt; denkbar ist hier aber auch ein Drehantrieb (elektrischer oder hydraulischer Art), der volle 360 Grad ermöglichen würde. Durch diese Drehbewegung und das voll umschlossene Profil kann das Profil während des Biegeprozesses um die Längsachse verdreht werden.
Das Rollensystem 3, welches sich am Auslauf der Maschine befindet, ist matrizenartig ausgeführt und umschließt den Profilquerschnitt von vier Seiten. Dabei kann es zusätzlich bei Wechsel des Profiltyps radial auf den entsprechenden Profilquerschnitt eingestellt werden. Dieses System ist in dieser Ausgestaltung ebenfalls in der Lage, die Drehung um die Längsachse des zu biegenden Profils mit auszuführen, und ist ebenfalls angetrieben. Dies ermöglicht in dieser Ausgestaltung zusätzlich zum Wechsel der Biegeebene das Einbringen eines Torsionsmomentes in den Prozess mit den oben genannten Vorteilen. Eine zusätzliche Drehachse senkrecht zu der Profillängsachse ist erforderlich, um die Tangentialität der Rollenanordnung bei wechselnden Biegeradien zu gewährleisten. Die Ausbildung der Biegeradien wird durch das Verfahren des Schlittens 10 auf der Linearachse 11 erzielt, welcher durch seine relative Position den Biegeradius erzeugt.
In 2 sieht man eine Schnittzeichnung der beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung. Die Baugruppe mit den Transportrollen wird dort mit A bezeichnet, die gesamte Baugruppe mit den Biegerollen mit B.
In 3 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung, in der auch der Schnittverlauf von 2 eingezeichnet ist, dargestellt. 4 zeigt eine Draufsicht des Systems, in der die Maschineneinstellung der Biegerollenbaugruppe zum Biegen einer Linksbiegung mit dem Radius R1 eingezeichnet ist.
In 5, 6 und 7 ist ein Wechsel einer Biegeebene verdeutlicht. Durch die Verdrehung der Rollensysteme A und B wird ein neuer Radius R2 in einer neuen Biegerichtung und Biegebene in dem dadurch ebenfalls um die Längsachse verdrehten Profil 2 gebogen. In 7 ist ferner am Ausgang der Rolle beispielhaft ein taktiler Kontursensor 12 angebracht, der mit einer Rolle die Biegungen mitverfolgt und das Profil während des Prozesses vermisst. Dadurch ist eine Korrektur der Einstellparameter der Maschinenachsen möglich, um zu der geforderten Biegekontur zu gelangen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Franz, W-D.: Maschinelles Rohrbiegen. Verfahren und Maschinen. VDI-Verlag, ISBN 3-18-400814-2, 1988 [0002]
- Rast Maschinenbau GmbH.: Alles unter Kontrolle beim Rohrbiegen. Blech Rohre Profile, 09. 2002., S. 40 ff [0003]
- Neugebauer R.; Blau P.; Drossel W-G.: 3D-Freiformbiegen von Profilen. ZWG, 2001, 11–12 [0004]

Claims

Verfahren für das ebene und räumliche Biegen von stabförmigen, eine Längsachse aufweisenden Bauteilen, wie Rohre und Profile, mit zwei entlang der Längsachse hintereinander angeordneten Rollensystemen A und B, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil von dem Rollensystem A angetrieben und in das Rollensystem B eingeführt wird und durch eine Bewegung des Rollensystems B in Querrichtung zur Längsachse das stabförmige Bauteil gebogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollensystem A aus paarweise gegenüberliegenden, getrennt in Bezug auf den Abstand zur Längsachse einstellbaren und antreibbaren Rollen besteht und die Rollen des Rollensystems A das Bauteil in mindestens einer Querschnittsebene teilweise oder voll umschließen, wobei während des kontinuierlichen Vorschubs die Bauteile über das Rollensystem A um die Längsachse in einer ersten Ebene E1 verdreht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil über das Rollensystem B mit gegenüberliegend aufliegenden Rollenandrückflächen geführt wird, wobei durch Querverschiebung des Rollensystems B in Bezug auf die Längsachse und gleichzeitige Verdrehung um eine senkrecht zur Längsachse stehende Mittelachse des Rollensystems B eine Biegung der Bauteile mit kontrollierter Biegekontur erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenandrückflächen des Rollensystems B bei wechselnden Biegeradien jeweils tangential zur Bauteiloberfläche eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen der Rollensysteme A und B senkrecht zur Längsachse der Bauteile anpressbar sind, wobei die Anpresskraft so eingestellt wird, dass ein reibschlüssiger Kontakt definiert eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollensystem B drehbar in Bezug auf die Bauteillängsachse ausgebildet ist und gleichzeitig in Bezug auf das Rollensystem A in zwei weiteren Raumachsen relativ verschoben wird, wobei das Bauteil senkrecht zu der durch das Rollensystem B definierten Ebene mit konstanter Geschwindigkeit herausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Biegezonen der Rollensysteme A und B zur Kompensation der Rückfederung kontrolliert Torsionsmomente überlagert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollensystem A einen Vortrieb in Längsrichtung und Rollensystem B einen Antrieb des Bauteils in einem Winkel α zur Längsachse der stabförmigen Bauteile ermöglicht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des kontinuierlichen Vorschubs das Rollensystem B in mindestens einer weiteren Ebene, die rechtwinklig zur ersten Ebene ausgerichtet ist, verdreht wird, wobei ein Drehwinkel β während des Biegeprozesses durch Verfahren des Rollensystems B so variiert wird, dass die Rollen tangential zur Bauteiloberfläche angepresst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel der Biegeebenen durch eine Querverschiebung und gleichzeitige Verdrehung der Rollensysteme A und B zueinander um die jeweilige Längsachse erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Kontursensor die Biegung des Bauteils am Ausgang des Rollensystems B abgetastet und bei einer Abweichung von der Sollkontur die Einstellparameter α, β und die Querverschiebung der Rollenpaare A, B so verändert werden, dass eine Kompensation der über den Kontursensor gemessenen Abweichung eintritt.
Verfahren für das ebene und räumliche Biegen von stabförmigen, eine Längsachse aufweisende Bauteilen, wie Rohre und Profile, mit zwei entlang der Längsachse hintereinander angeordneten Rollensystemen A und B nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rollensystem A einen Vortrieb in Längsrichtung aufbringt und Rollensystem B eine Bewegung in Querrichtung zur Längsachse der stabförmigen Bauteile ausführt, dass während des kontinuierlichen Vorschubs der Bauteile entlang der Längsachse über das Rollensystem A ein Biegen in einer ersten Ebene durch relative Positionierung der Rollensysteme A und B zueinander in der ersten Ebene eingestellt wird und dass ein Biegen oder Tordieren in mindestens einer weiteren Ebene durch Verdrehen der Rollensysteme A und B relativ zueinander und um die jeweilige Position der Längs- oder Querachse im Bauteil eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur eines gebogenen Bauteils durch mindestens einen Sensor aufgenommen wird, in Daten umgewandelt wird und die Daten an eine Steuereinheit mit Korrekturprogramm für die Maschineneinstellung geleitet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile im Rollensystem A reibschlüssig von den Rollen angetrieben und geführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile im Rollensystem B über gegenüberliegend angeordnete Rollenauflageflächen angetrieben werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile während des Biegens abschnittsweise einer kontrollierten Zug- oder Druckspannung unterworfen werden.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Bauteile zusätzlich zur Biegespannung eine kontrollierte Torsionsspannung überlagert wird.
Stabförmige und gebogene Bauteile hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form von Rohren oder Profilen für die Einbindung in räumlichen Strukturen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile in tordierten Bereichen formentreu ausgebildet sind.
Bauteile nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Bauteil einstellbare Querschnittsbereiche aufweist, wobei die Querschnitte im Biegebereich konstante Konturdaten aufweisen.
Vorrichtung für das ebene und räumliche Biegen von stabförmigen, eine Längsachse aufweisenden, Bauteilen wie Rohre und Profile mit zwei Rollensystemen A und B, dadurch gekennzeichnet, dass Vorschub entlang der Längsachse über das Rollensystem A aufbringbar ist, das die Rollensysteme A, B in mindestens einer ersten Ebene E1 relativ zueinander verfahrbar angeordnet sind und dass mindestens eines der Rollensysteme A, B um die Längsachse verdrehbar ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollensysteme unabhängig voneinander auf mehreren Achsen im Raum oder auf mindestens einer Ebene beweglich sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkel der Antriebsachen der Rollensysteme A und B einzeln einstellbar sind.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsachsen manuell oder NC-gesteuert auf elektrische oder hydraulische Art einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Führungsweg des stabförmigen Bauteils direkt hinter der letzten Rollenanordnung in einer raumfesten Ebene ausgerichtet endet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenvorrichtungen einen Mechanismus aufweisen, mit dem die Rollenposition auf wechselnde Bauteilquerschnitte einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne oder alle Rollen profiliert sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne oder alle Rollen eine reibungsoptimierte Beschichtung aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einem Polymer, vorzugsweise aus einem Elastomer, besteht.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung am hinteren Teil ein Dornsystem zur Verminderung von Querschnittsdeformationen aufweist.