DE3000873A1

DE3000873A1 - Schlitten mit doppelmotorantrieb

Info

Publication number: DE3000873A1
Application number: DE19803000873
Authority: DE
Inventors: Homer L Eaton
Original assignee: Eaton Leonard Corp
Current assignee: Eaton Leonard Technologies Inc
Priority date: 1979-01-12
Filing date: 1980-01-11
Publication date: 1980-07-24
Also published as: GB2040749A; US4206620A; DE3000873C2; JPS5594738A; GB2040749B

Description

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Schlitten mit Doppelmotorantrieb

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der Rohrbiegemaschine und des dafür vorgesehenen Schlittens gemäß US-PS 3 974 676 und der dafür vorgesehenen Servo- und Steuereinrichtung für die Positionierung gemäß US-PS 3 949 582. Diese beiden Patentschriften haben Rohrbiegemaschinen zum Inhalt, bei denen ein auf Schienen gelagerter Schlitten ein drehbares Putter trägt, wobei ein einziger, feststehender Motor vorgesehen ist, um entweder den Schlitten auf den Schienen entlang zu bewegen oder um das Putter relativ zum Schlitten zu drehen_o Der wahlweise Antrieb, der von einem einzigen Motor ausgeht, wird durch die Verwendung einer motorgetriebenen Kette erreicht, die mit einem Kettenrad in Eingriff ist, das auf dem Schlitten gelagert ist und über ein Getriebe das Putter antreibt. Außerdem sind Bremsen vorgesehen, um entweder die Drehung des Putters oder die Bewegung des Schlittens anzuhalten, so daß beim Stillstand des einen Organs das andere bewegt.wird.

Aufgrund des selektiven und alternativen Antriebssystems bei den Gegenständen der beiden genannten Patentschriften ist die Geschwindigkeit der Biegeoperation durch die Notwendigkeit eingeschränkt, den Rohrvorschub und die Rotation nacheinander auszuführen. Bei der bekannten Einrichtung wird zuerst der

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Wagen vorgeschoben, ohne daß das Putter gedreht wird, und nach Erreichen der gewünschten Stellung in Längsrichtung wird die Drehung bis zur gewünschten Biegeebene durchgeführt. Wenn die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht wird, werden außerdem die Grenzwerte der einzelnen Maschinenorgane erreicht, so daß bei einer maximalen Betriebsgeschwindigkeit verschiedene Antriebskomponenten sehr stark beansprucht werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mindestens eines der erwähnten Probleme zu vermeiden oder zu mindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat gemäß der Erfindung bei einer bevorzugten Ausführung ein erstes angetriebenes Organ, das entlang einer Bahn beweglich ist_f· ein auf dem Organ gelagertes Antriebsrad, wobei ein zweites angetriebenes Organ beweglich auf dem ersten Organ gelagert ist. Zwischen dem Antriebsrad und dem zweiten angetriebenen Organ ist eine Einrichtung zur Bewegung des letzteren in Abhängigkeit von der Rotation des Antriebsrades vorgesehen, und mit dem Antriebsrad ist ein sich in Längsrichtung erstreckendes Antriebsglied in antreibender Verbindung. Mit dem ersten Antriebsglied ist ein zweites Antriebsglied gekoppelt, so daß das erste Antriebsglied entlang der Bahn durch dieselben Bewegungskomponenten des ersten Antriebsgliedes und des zweiten Antriebsgliedes verschoben werden kann, und das zweite angetriebene Organ kann relativ zu dem ersten angetriebenen Organ durch die Differentialbewegung der Antriebsglieder bewegt werden_o Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung;, die auch verwirklicht worden ist, ist das erste angetriebene Organ ein Schlitten, der auf dem Körper einer Biegemaschine beweglich ist, die einen am Körper anliegenden Biegekopf hat_o Das zweite angetriebene Organ ist ein Futter^ das auf dem Schlitten gelagert ist und ein Werkstück ergreifen und in Drehung versetzen kann_o Außerdem ist ein erstes, sich in Längsrichtung erstreckendes, angetriebenes Organ vorgesehen, mit dem eine erste Antriebseinrichtung zur unabhängigen Rotation des Futters oder Bewegung des Schlittens gekuppeltBtJ-Iit einer zweiten Antriebs-

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einrichtung ist ein zweites, sich in Längsrichtung erstreckendes, angetriebenes Organ zur Bewegung des Schlittens an dem Körper entlang gekuppelte Dadurch wird eine mechanische Differentialwirkung erzeugt, so daß der Schlitten durch die miteinander übereinstimmenden Geschwindigkeiten der beiden angetriebenen Organe verschoben werden kann, während das Futter gedreht wird, wenn die zwei Geschwindigkeiten unterschiedlich sind. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die sich in Längsrichtung erstreckenden, angetriebenen Organe voneinander getrennte Ketten, die durch voneinander getrennte, stationäre Motoren individuell angetrieben werden. Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Kompensation für das Ansprechen Futters auf den Betrieb einer der beiden Ketten vorgesehen, so daß das Eutter nur durch eine der Ketten wirksam angetrieben wird trotz der mechanischai Mfferentialaktion.

Eine Rohrbiegemaschine gemäß der Erfindung umfaßt also einen Schlitten, der ein drehbares Futter zum Erfassen und Positionieren eines Rohres relativ zu dem Biegekopf der Maschine trägt. Zur Bewegung des Schlittens entlang des Maschinenbeties in Richtung auf den Biegekopf und zur Drehung des Futters relativ zu dem Schlitten sind zwei voneinander entfernte, statio näre Motoren vorgesehen, von denen jeder eine Kette antreibt. Eine Kette ist direkt mit dem Schlitten verbunden, während die andere mit einem Kettenrad in Eingriff ist, das drehbar auf dem Schlitten gelagert ist und das Futter dreht« Die erfingungsgemäße Anordnung erzeugt einen Differentialantrieb, bei dem der Schlitten durch die Tätigkeit beider Motoren angetrieben wird, während das Futter durch die Differentialoperation der beiden Motoren in Bewegung versetzt wird,, Außerdem kann das Futter gleichzeitig mit dem Vorschub des Schlittens gedreht werden«,

Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.

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Es zeigen:

Figur 1 die Seitenansicht einer Biegemaschine, die die Merkmale der Erfindung aufweist,

Figur 2 eine vereinfachte Darstellung des Doppelmotorantriebs der Biegemaschine nach Figur 1,

Figur 3 eine Draufsicht des Schlittens und der Kettenverbindung der Maschine gemäß Figur 1,

Figur 4 einenTertikalschnitt entlang der Linie 4-4 der Figur 1, .

Figur 5 ein Blockschaltbild zur Darstellung der einzelnen Motorsteuerkanäle und deren Verbindungen untereinander,

Figuren 6 und 7 synchronoptische Darstellungen in Form von Kennlinien des Doppelmotorbetriebs,

Figur 8 eine Darstellung der Richtungsumkehrung des Rotationsantriebs der Maschine gemäß Figur 1 und

Figur 9 eine abgeänderte Ausführungsform der Maschine nach Figur 1c

Die in Figur 1 dargestellte Biegemaschine kann identisch ausgebildet sein wie die in der US-PS 3 949 582 dargestellte Maschine mit Ausnahme der besonderen Ausbildung des Schlitten- und Futterantriebs.· Bei der Beschreibung wird deutlich, daß die Maschine der beiden genannten Patentschriften modifiziert werden kann, um die erfindungsgemäßen Prinzipien anzuwenden, indem lediglich ein zusätzlicher Motor, ein Getriebe und eine Kette hinzugefügt und die Motorsteuerungen abgeändert werden müssenο

Die Maschine hat ein fest gelagertes, sich in Längsrichtung erstreckendes Bett 10 mit einem beweglichen Schlitten 12, der

x) und in der US-PS 3 974 676

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ein drehbares Futter 14 trägt. Das Futter 14 ergreift ein Rohr 16, das in eine vorbestimmte Lage bezüglich Biegeformgebern (im folgenden und in den Patentansprüchen kurz Biegestempel genannt) vorgeschoben und gedreht werden muß, wobei die Biegestempel durch einen Biegekopf 18 getragen werden. Zur Durchführung einer Biegeoperation schiebt der Schlitten 12 das Rohr 16 nach vorn und dreht das Putter 14 dieses Rohr , so daß dieses eine längs- und Drehpositionierung bezüglich der Biegestempel erfährt, welche Teil des Biegekopfes 18 sind₀ Die Stempel klemmen dann einen Teil des Rohres ein und drehen sich mit diesem um eine i. W₀ vertikale Achse in der dargestellten Anordnung, wodurch eine Rohrbiegung vorgenommen wird. Danach werden wenige stens einige der Stempel von dem Rohr zurückgezogen, wird der Schlitten vorgeschoben, wodurch er das Rohr von den übrigen Stempeln zurückzieht, und wird das Putter gedreht, um das Rohr für die nächste Biegeop.eration richtig zu positionieren₀ Ein nicht gezeigter, herkömmlicher Dorn kann vor jeder Biegeoperation in das Rohr geschoben und bezüglich des zu biegenden Bereiches richtig eingestellt werden,, Anschließend wird dieser Dorn dann durch einen ebenfalls nicht gezeigten, herkömmlichen Mechanismus wieder herausgezogen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung trägt das Bett 10 der Maschine, wie Pigur 4 zeigt, eine i. w. U-förmige, länglich ausgebildete Schienengruppe 30 mit einander gegenüberliegenden und nach innen vorstehenden Planschen 36 und 38, welche die Schienen für den Schlitten 12 bilden₀

An einer Seite des Maschinenbettes 10 in der Nähe von dessen hinterem Ende ist ein feststehender Motor 50 befestigt, der über ein Getriebe 48 und eine Kupplung 46 ein erstes Kettenrad 44 antreibt, das auf einer festen Achse gelagert ist. Ein sich in Längsrichtung erstreckendes Zug - .Antriebsorgan in Porm einer endlosen, biegsamen Kette 54 (vgl_o Pigur 2) ist über das Kettenrad 44 und außerdem über ein Kettenrad 52 geführt, welches auf einer festen Achse am vorderen Ende des Maschinenbettes 10 gelagert ist. Die Kette 54 ist in Eingriff mit einem Paar von Umlenkrädern 98 und 100, die auf dem Schlitten

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12 gelagert Sind, und außerdem mit einem Treibrad 102, das zwischen den ümlenkrädern ebenfalls am Schlitten 12 gelagert und mit einer Welle 104 verbunden ist, die über Zahnräder 164, 172 und 174 ein Futterantriebsrad 162 antreibt.

Eine an der Schienengruppe 30 befestigte Zahnstange 122 ist in Eingriff mit Zahnrädern 114 und 116 von Schlittenbremsen 118 und 120. Das Zahnrad 114 ist in Verbindung mit Zahnrädern 126 und 128, um dadurch einen Meßwertgeber für die Schlittenposition in Form eines Inkrementaldrehkodierers 132 anzutreiben.

Futterbremsen 176, 178 sind mit dem Futterantriebsrad 162 über ein gemeinsames Getrieberad 180 verbunden, das auch einen Meßwertgeber für die Futterdrehstellung in Form eines Inkrementaldrehkodierers 184 antreibt.

Das Futter 14 wird zum Ergreifen oder zum Freigeben eines Endes des Rohres 16 durch einen Antriebszylinder 144 und Verbindungsglieder 148, 149 und 154 betätigt.

Alle bisher beschriebenen Teile dieser Biegemaschine sind Teile der Biegemaschine gemäß den US-PSn 3 949 582 und 3 974 676 der Anmelderin. Wegen der Ausbildung, des Zusammenwirkens und der Funktion dieser Teile wird auf diese beiden Patentschriften Bezug genommen, deren Inhalt in diese Anmeldung einbezogen wird. Die Wirkungsweise, nicht jedoch die Konstruktion der Maschine wird jedoch erheblich abgewandelt durch die Hinzufügung eines weiteren Motors und einer weiteren Kette, die durch diesen Motor angetrieben wird.

Um die Wirkungsweise des Schlittens 12 und des Futters 14 zu verbessern, zu beschleunigen und wirkungsvoller zu machen, sind auf dem hinteren Ende des Maschinenkörpers und auf der dem Motor 50 und dem Getriebe 48 gegenüberliegenden Seite ein zweiter Motor 250 mit einem damit verbundenen, zweiten Getriebe 248 angeordnet. Das Getriebe 248 treibt über eine Kupplung 246 ein Kettenrad 244 an, das auf einer festen Achse am hinteren Teil der Maschine drehbar gelagert ist. über das Kettenrad 244

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ist ein zweites, sich in Längsrichtung erstreckendes, ziehendes Antriebsorgan in Form einer zweiten Kette 254 geführt, die sich entlang der Maschinenkörperschiene erstreckt und über ein Kettenrad 252 läuft, das drehbar auf einer festen Achse am vorderen Ende der Maschine gelagert ist. Die Kette 254 ist praktisch endlos, weil ihre beiden Enden unmittelbar mit der Hinterseite bzw_o der Vorderseite des Schlittens 12 in Haltern 260 und 264 verankert sind. Die beiden Halter 260 und sind mit der Rückwand bsw_o der Torderwand des Schlittens 12 an der Seite, die der das Treibrad 102 tragenden Seite gegenüberliegt, befestigt.

Mit den zwei in der beschriebenen V/eise miteinander verbundenen Ketten 54 und 254 kann der Schlitten 12 verschoben werden (während das Futter 14 nicht angetrieben wird), wenn sich die beiden Ketten mit derselben T-eschwindigkeit und in derselben Richtung bewegen„ Wenn jedoch die Kettengeschwindigkeiten unterschiedlich sind (entweder im Betrag oder in der Richtung oder in beiden), wird das Futter 14 gedreht. Dadurch wird eine lifferentialwirkung erzeugt.

Es v/erden keine weiteren mechanischen Abänderungen als die beschriebene Hinzufügung eines Motors, eines Getriebes, einer Kette und der Antriebsverbindung hierfür benötigt. In der Tat kann die Vorrichtung wie die Maschinen der eingangs erwähnten Patentschriften betrieben werden, indem lediglich der Motor 250, beispielsweise durch die Kupplung 246, abgetrennt wird. Es ist jedoch ein getrennter Regelkreis für die Vorschubpositionssteuerung für den zweiten Motor 250 vorgesehen, der i. w. mit dem Regelkreis für die Rotationssteuerung übereinstimmt.

Obwohl jeder Regelkreis i. w. mit dem Regelkreis der genannten Patentschriften übereinstimmt, werden im vorliegenden System die Bremsen für die wahlweise Betätigung von Futter oder -Schlitten benutzt. Es sind voneinander getrennte Vorschub- und Rotationssteuerungen vorgesehen und miteinander verbunden. Der Regelkreis für die Vorschubsteuerung ist mit dem Regelkreis für die Rotationssteuerung querverbunden, um eine elektrische Differentialwirkung zu erzielen, die die mechanische Differen-

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- 19 tialwirkung kompensiert.

Wxe Figur 5 zeigt, liefert der Kodierer 184 für Rotation eine Reihe von inkrementellen Rotatxonspositionsxmpulsen, die einem Zwischenspeicher 300 zugeführt werden, der die Kodierer-Rückkopplungsimpulse integriert, um dadurch ein Positions-Rückkopplungssignal zu liefern, das als ein erstes Eingangssignal über eine Leitung 302 einer Differenz- oder Positionsfehlerschaltung 304 zugeführt wird, die als zweites Eingangssignal ein von einer Leitung 306 kommendes Rotationssollpositionssignal erhält. Der PositionsfeHLer der Schaltung 304 wird über einen Digital/Analog-Wandler 308 und einen Operationsverstärker 310 einer Summierschaltung 312 für die Bildung einer algebraischen Summe zugeführt. Das Ausgangssignal der Schaltung 312 betätigt einen Operationsverstärker 314 im Geschwindigkeitsregelkreis für die Rotation des Motors 50. Die Rotation des Motors arfolgt in einem geschlossenen Geschwindigkeits-Regelkreis, in dem ein Geschwindigkeits-Meßwertgeber 316 die Motorgeschwindigkeit auf den Operationsverstärker 314 zurückkoppelt, welcher den Motor mit einer Geschwindigkeit treibt, die in Richtung einer Minimalisierung des Unterschieds zwischen der gesteuerten Motorgeschwindigkeit (entsprechend dem von der Summierschaltung 312 erhaltenen Signal) und der tatsächlichen Motorgeschwindigkeit (entsprechend dem vom Meßwertgeber 316 erhaltenen Signal) wirkt. Die beschriebene Anordnung ist eine herkömmliche I-Servoschaltung, in der die Motorgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem Positionsfehler gesteuert wird, der einen Motorgeschwindigkeitssollwert erzeugt. Ein rasches Erreichen der Endstellung wird durch die Futter-Bremsen 176 und 178 geregelt, die in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal einer Differenzschaltung 318 arbeiten, welche als ein erstes Eingangssignal das Positionsfehlersignal vom Ausgang des Verstärkers 310 erhält. Das zweite Eingangssignal der Differenzschaltung 318 ist das Rotationsgeschwindxgkeits-Istwertsignal, das von einer Schaltung 322 kommt, welche die Rückkopplungsimpulse vom Kodierer 184 für Rotation erhält. Die Wirkungsweise dieser Bremsensteuerschaltung ist in den erwähnten Patentschriften genau erläutert.

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Pur den Yorschubmotor 250 ist ein Regelkreis vorgesehen, der i. w. mit dem Regelkreis für die Rotation des Futter-Motors -50 übereinstimmt. Daher liefert der Schlittenpositicns-bzw. Vorschubkodierer 132 eine Reihe von Impulsen an einen Speicher 330, der über eine Leitung 332 ein erstes Eingangssignal, das die tatsächliche Schlittenposition darstellt, einer Differenz- oder Positionsfehlerschaltung 334 zuführt. Die Vorschubsollposition für den Schlitten wird auf einer Eingangssteuerleitung 336 erhalten, wobei der Schlittenpositionsfehler von der Fehlerschaltung 334 zn einem Digital/Analog-Wandler 338 und von dort über einen Operationsverstärker 340 zu einem Verstärker 342 des Geschwindigkeitsregelkreises des Schlittenmotors 250 gelangt. Dieser Regelkreis für die· Geschwindigkeit des Schlittenmotors hat einen Geschwindigkeits-Meßwertgeber 344, der ein der Motorgeschwindigkeit entsprechendes Rückkopplungssignal zu dem Verstärker 342 leitet. Wie bei dem Rotationsgeschwindigkeits-Regelkreis erhält der Verstärker auch die Soll-Geschwindigkeit in Form eines Vorschubpositionsfehlers und treibt den Motor mit einer Geschwindigkeit so an, daß die Differenz zwischen der Soll- und der Ist-Geschwindigkeit minimal wird.

Eine Bremsenschaltung, die der Futterbremsenschaltung gleich ist und i. w. mit der in den genannten Patentschriften beschriebenen übereinstimmt, betätigt die Schlittenbremsen 118 und 120 in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal einer Differenzschaltung 346, die ein erstes Eingangssignal als Geschwindigkeitssignal von einer Geschwindigkeitsschaltung 348 erhält, welche ihrerseits die von dem Kodierer 132 erzeugten Schlittenpositions-Rückkopplungssignale erhält. Das zweite Eingangssignal der Differenzschaltung 346 ist das Schlitten-oder Vorschubpositionsfehlersignal, das am Ausgang des Verstärkers liegt. Es ist zu berücksichtigen, daß die Bremsen benutzt werden, um eine genaue und rasche Positionierung des Schlittens und der Futteitotation zu erhalten, nicht jedoch, wie erwähnt, um in der beschriebenen Ausführung eine Schlittenbewegung oder eine Futterrotation zu wählen_o

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Damit beide Motoren, der Futtermotor 50 und der Schlittenmotor 250, miteinander gleich unter bestimmten Bedingungen (wie noch beschrieben wird) im Gleichlauf getrieben werden können und um das Ansprechen der Futterrotation auf den Betrieb des Schlittenmotors 250 (aufgrund der Differentialwirkung) zu kompensieren, wird das Vorschubpositions-Fehlersignal am Ausgang des Verstärkers 340 der Summierschaltung 312 als zweites Eingangssignal zugeführt, wobei das dem Geschwindigkeits-Regelkreis des Futtermotors 50 zugeführte Signal, die algebraische Summe aus dem Rotationsfehlersignal und dem Vorschubfehlersignal ist.

Wie zuvor erwähnt, schafft die Kombination aus den Doppelketten, von denen eine für den Antrieb des Schlittens und die andere für den Antrieb des Treibrades 102 verbunden ist, ein mechanisches Differential» Mechanisch ist die Betriebsweise vollständig klar. Wenn beide Ketten mit derselben Geschwindigkeit (hinsichtlich Betrag und Richtung) bewegt werden„ wird der Schlitten angetrieben, nicht jedoch das Futter in Drehung versetzt, wohingegen dann_? wenn sich beide Ketten mit untereinander verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen, das Futter gedreht wird und der Schlitten angetrieben oder nicht angetrieben wird, abhängig davon, ob die Schlittenkette 254 angetrieben ist. Das Futter kann simultan mit dem Schlittenvorschub gedreht werden, wenn die Schlittenkette 254 angetrieben wird und die Futterkette 54 entweder stillsteht oder mit einer anderen Geschwindigkeit angetrieben wird«

Jedoch kann eine direkte Steuerung der beiden gewünschten Bewegungen, nämlich des Schlittenvorschubs und der Futterrotation,, nicht durch eine einfache Regelung jedes Motors einzeln erreicht werden, ohne den Betrieb des'anderen zu berücksichtigen, Das ist deshalb der Fall, weil die Differentialwirkung des Mechanismus dazu führt, daß die Schlittenbewegung das Ansprechen des Futters auf die Rotation des Futtermotors 50 ändert. Das bedeutet mit anderen Worten, daß dann, wenn der Schlittenmotor 50 nicht arbeitet und der Schlitten daher stillsteht, ein Be-

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trieb des Futtermotors 50 nur eine Rotation des Futters 14 zur Folge hat₀ Bei stillstehenden] Schlitten besteht daher eine direkte Abhängigkeit zwischen dei¹ Futterrotation und der Rotation des Futtermotors 50. Wenn sich jedoch der Schlitten bewegt, wird das Ansprechen des Futters auf die Drehung des Futtermotors wegen der Differentialaktion geänderte Wenn sich die Schlittenkette 254- und die Futterkette 54 beide in derselben Richtung bewegen, verringert sich die vom Betrieb des Futtermotors 50 abhängige Rotationsgeschwindigkeit des Futters durch die Bewegung des Schlittens. Wenn sich die beiden Ketten in einander entgegengesetzte Richtungen bewegen, steigt die vom Futtermotor 50 abhängige Drehgeschwindigkeit des Futters, um zu ermöglichen, daß ein Futterantriebsbefehl nur eine Futterrotation und ein Schlittenantriebsbefehl nur eine Schlittenbewegung erzeugt, ist es erforderlich, diese Wirkungen zu kompensieren.

Zur Kompensation der Wirkungen der mechanischen Differentialaktion (Wirkungen, die das Rotaüonsansprechen des Futters auf dessen Antriebsmotor 50 ändern), sind die beiden Steuerkanäle querverbunden, indem der Vorschubpositionsfehler mit dem Rotationspositionsfehler in der Schaltung 312 algebraisch kombiniert wird. Diese Anordnung führt im Effekt zu einem kompensatorischen elektrischen Differential, das die Signalzuführung zu dem Futtermotor so ändert, daß die Wirkungen des mechanischen Differentials vermieden werden. Auf diese Weise erzeugt ein Rotationssteuersignal, das dem Futtermotor zugeführt wird, einen bestimmten Rotationswert, unabhängig von der Schlittenbewegung_o Ein getrenntes Signal zur Steuerung der Schlittenbewegung wird auch der Schaltung 312 zugeführt, so daß der Futterrotationsmotor entsprechend der Differenz der Positionsfehlersignale von Schlittenmotor und Futtermotor angetrieben wird» Wenn kein

Schlittenantrieb befohlen ist, wird das Futter lediglich durch das Futterpositionsfehlersignal angetrieben. Wenn während der Futterrotation ein Schlittenantrieb erzeugt wird, bewirkt die Schlittenbewegung über das mechanische Differential einen Abfall oder einen Anstieg der Futterrotation

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in Abhängigkeit der relativen Richtungen„ Allerdings ist in diesem Pail das Schlittenmotorantriebssignal mit dem Futtertationsfehlersignal algebraisch kombiniert und vergrößert oder verkleinert das Antriebssignal für den Rotationsmotor. Das ändert die Rotationsmotorgeschwindigkeit um einen Betrag, der gleich oder entgegengesetzt der Änderung der Putterrotationsgeschwindigkeit ist, was sonst auf mechanischem Wege durch den Antrieb des Schlittens geschehen würde. In der Wirkung kann die Schaltung 312 für die algebraische Summe als ein elektrisches Differential angesehen werden, das eine Kompensation bezüglich des mechanischen Differentials vornimmt, so daß die Futterrotation nur durch den Putterantrieb und die Schlittenposition durch den Schlittenantrieb gesteuert wird.

Mit einer solchen Querverbindung der beiden Regelkreise ist ersichtlich, daß beim Fehlen einer Putterrotation das Schlittenantriebssignal sowohl den Schlittenmotor 250 als auch den Puttermotor 50 antreibt. Es ergibt sich daher eine genaue Koordination der beiden Motoren und, was wichtig ist, beide Motoren treiben d?n Schlitten an„

Als eine Polge aus der elektrischen Differentialwirkung_g die eine unabhängige Steuerung von Putter und Schlitten erlaubt, ergibt sich ein bedeutender Vorteile Beide Motoren können gleichwirkend arbeiten, um den Schlitten ohne einen Rotationsantrieb zu bewegen,. Wenn eine Schlittenbewegung, nicht jedoch die Putterbewegung befohlen wird und wenn in einem solchen Fall der Puttermotor nicht rotieren müßte, ergäbe sich eine Differentialbewegung der beiden Ketten, wobei die Schlittenkette angetrieben ist und die Putterkette stillsteht. Das würde zu einer unerwünschten Putterdrehung als Antwort auf die Schlittenbewegung führen„ Die elektrische Differentialwirkung, die dem Puttermotor ein Signal zuführt, das proportional zu der Differenz zwischen der gewünschten Bewegung des Putters und des Schlittens ist, wirkt jedoch in einem solchen Palle so, daß die Putterkette 54 mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung wie die Schlittenkette 254 angetrieben

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wirdo Dadurch wird die Energie der beiden Motoren gleichmäßig dafür verwendet, den Schlitten anzutreiben, wobei keine Futterrotation stattfindet.

Wenn die beiden Motoren gleichmäßig zusammen arbeiten (z.B.für eine vergrößerte Energie des Schlittenantriebs), verursacht eine Verringerung der Geschwindigkeit des Fu'ttermotors eine positive Futterrotation, während ein Abfall der Geschwindigkeit des Schlittenmotors zu einer negativen Futterrotation führt.

Kennzeichnende Betriebsweisen der beschriebenen "Vorrichtung für positive Futterrotation und für negative Futterrotation sind in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Die Kurven der Figuren 6 und 7 sind lediglich Anschauungskurven für die Maschinenoperation. Sie sind keine genaue Wiedergabe der Werte und dargestellten Charakteristiken, sondern sollen lediglich die Ausführungen leichter verständlich und die Eigenschaften sichtbar machen, nicht jedoch die quantitativen Eigenschaften im Betrieb des beschriebenen Gerätes. Als positive Futterrotation kann für die Zwecke dieser Erfindung die Richtung der Futterdrehung bezeichnet werden, in der das Futter gedreht werden kann, während der Schlitten in Richtung auf den Biegekopf vorgeschoben wird. In den in den Figuren 1 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispielen kann das Futter nur in einer Richtung rotieren, während der Schlitten vorgeschoben wird. Für eine Rotation in der anderen Drehrichtung müssen der Schlittenvorschub und die Futterrotation nacheinander erfolgen.

In den Kurven 350 und 352 der Figuren 6a bzw. 6b sind für positive Futterrotation Torschub-und Rotationsmotorsignale dargestellt. Diese Kurven stehen für die Signale an den Eingängen zu den Motorgeschwindigkeits-Regelkreisen, nämlich an den Eingängen der Verstärker 342 und 314. Die Kurve 354 in Figur 6c bedeutet die Schlitten- bzw. Vorschubmotorgeschwindigkeit, die sich aus dem Vorschubmotorsignal 350 ergibt. Bei dem stufenförmigen Eingangssignal der Kurve 350 des Vorschubmotor-

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signals 350 wächst die Schlittenmotorgeschwindigkeit exponentiell vom Beginn der Kurve 350 zum Zeitpunkt t_Q "bis zu einem Zeitpunkt tp an, bei dem die maximale Schlittengeschwindigkeit erreicht worden ist. Die Schlittengeschwindigkeit bleibt auf einem stetigen Maß beim Maximum/ solange das Vorschubsignal 350 bei dem angegebenen Pegel verharrt. Da der Schlitten durch eine direkte Verbindung mit der Kette 254 angetrieben wird, ist die Schlittengeschwindigkeit dieselbe wie die Motorgeschwindigkeit. Dadurch ist die lineare Schlittengeschwindigkeit dieselbe wie die Drehgeschwindigkeit des Schlittenmotors 25o mit Ausnahme von Faktoren wie Spiel in der Kette 254 und ihren Verbindungen und Bestandteilen.

Bei einer Stufe 352 des Rotationsmotorsignals wächst die Rotationsmotorgeschwindigkeit, die in Figur 6d mit 356 bezeichnet ist, exponell bis zu dem Abfall des Signales 352 zum Zeitpunkt t.. an. Beim dargestellten Beispiel ist es wünschenswert, den Schlitten über eine kurze Strecke durch beide Motoren anzutreiben, bevor die Futterdrehung beginnt» Damit fällt zum Zeitpunkt t.. das Rotationsmotorsignal 352 auf 0 ab, und die Rotationsmotorgeschwindigkeit beginnt, wie durch die Kurve 358 der Figur 6d andeutet, exponentiell zu fallen„

Wenn beide Motoren in derselben Richtung mit derselben Geschwindigkeit laufen, wie das in dem Zeitintervall zwischen t_Q und t^ der Fall ist, bewegen sich die beiden Ketten in derselben Richtung, und der Schlitten verschiebt sich unter der Antriebskraft der Schlittenkette 254 und außerdem unter der Antriebskraft der Kette 54 nach vorn₀ Es findet keine Relativbewegung zwischen dem Treibrad 102 und der Kette statt, die mit diesem in Eingriff ist, so daß der Vorschub beider Ketten synchron zueinander einen Vorwärtsantrieb des Schlittens unter der Antriebskraft beider Motoren bewirkte Bei dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel ist zu beachten, daß während dieses Doppelmotorantriebes des Schlittens, bei dem keine Futterrotation erwünscht ist, die Futterbremsen 176 und 178 betätigt werden, um sicherzustellen, daß das Futter nicht rotiert.

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Selbstverständlich sind während der Futterrotation die Futterketten gelöst und werden lediglich für die endgültige Rotationspositionierung eingesetzt.

Während des Zeitintervalls t_Q Ms t^ ist lediglich eine Schlittenbewegung erwünscht, so daß ein entsprechendes Vorschubpositionssteuersignal auf der Leitung 336 zu der Positionsfehlerschaltung gelangt. Oa keine Futterrotation gewünscht ist, befindet sich auch kein Rotationsbefehl (d. h. dieser Befehl ist UuIl) auf der Leitung 306 zu der Rotationsfehlerschaltung 304. Während dieser Zeit sorgt das elektrische Differential, die Summierschaltung 312, für den Betrieb des Rotationsmotors. In den Figuren 6 und 7 sind die Befehlssignale für Vorschub- und Rotationspositionsantrieb nicht gezeigt.

Die anfängliche, verhältnismäßig kleine Vorwärtsbewegung des Schlittens unter der angewachsenen Antriebskraft der beiden Motoren ist erwünscht, weil während der anfänglichen Schlittenbewegung erhöhte Schlittenantriebskräfte ausgeübt werden müssen, um den Dorn aus dem Rohr zurückzuziehen oder um eine Rückbewegung des Rohres aus den Stempelnuten, in die das Rohr während der vorangegangenen Biegung gepreßt und dabei etwas deformiert worden war, zu sichern. Sobald die Zurückziehung des Bornes begonnen hat oder das Rohr aus der Stempelnut gezogen worden ist, wozu ein Abstand von etwa dem halben Rohrdurchmesser erforderlich ist, wird die erhöhte Schlittenantriebskraft nicht langer benötigt. Der Schlitten kann nun durch nur einen Motor angetrieben werden, und daher kann das Futter gleichzeitig bewegt werden, wenn die Vorwärtsbewegung des Schlittens fortgesetzt wird,,

Wenn der Schlitten durch den Antrieb der beiden Motoren um einen kurzen Abstand vorgeschoben worden ist, kann die Futterrotation in der angenommenen, positiven Richtung beginnen. Das wird durch den Start des Rotationspositionsbefehlssignals auf der Leitung 306 zum Zeitpunkt t.. erreicht, wodurch das Rotationsmotorsignal 352 gemäß Figur 6b abfällt, weil dieses Signal die algebraische Summe aus- den Eingaben in die Summen-

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schaltung 312 ist. Da der Schlittenvorschub fortgesetzt werden muß, während das Futter rotiert, werden das Vorschubbefehlssignal und das Vorschubsignal nicht geändert (ausgenommen, daß sich das letztere aufgrund der Tätigkeit der Schlittenpositions-Rückkoppelschleife ändern kann).

Wenn de durch die Kurve 358 dargestellte Futtermotorgeschwindigkeit bezüglich der stetigen Schlittenmotorgeschwindigkeit 354 abfällt, beginnt zum Zeitpunkt t^ die Futterrotation (Kurve 360 in Figur 6e). Die Futterrotation wächst mit dem exponentiellen Abfall dsr Futtermotorgeschwindigkeit exponentiell an, Nachdem die Futterrotation ihre maximale Geschwindigkeit erreicht hat, setzt sie ihre Geschwindigkeit fort, bis sich eine Änderung in den Relativgeschwindigkeiten beider Motoren ergibt. Zum Zeitpunkt t, fällt das Vorschubmotorsignal auf Hull ab, und die Schlittenmotorgeschwindigkeit beginnt abzufallen, wie das bei 362 angegeben ist, und erreicht zum Zeitpunkt t,, bei dem der Schlitten die gewünschte Stellung erreicht hat, den Wert Hull. Unter der Annahme, daß die Futterrotation nach dem Zeitpunkt t^ fortgesetzt werden muß, zu welchem die Vorschubmotorgeschwindigkeit abzufallen beginnt, muß die Futtermotorgeschwindigkeit anzuwachsen beginnen, jedoch in der entgegengesetzten Richtung, wie mit 364 angedeutet ist, so daß die Differenz zwischen den beiden Motorgeschwindigkeiten sich nicht ändert. Dadurch bleibt, wie die Kurve 3 66 zeigt, die Futterrotation konstant, auch wenn die Schlittenmotorgeschwindigkeit abfällt. Um zu bewirken, daß die Futtermotorgeschwindigkeit in der richtigen Richtung ansteigt, muß der Motor umgesteuert werden. Dabei wechselt das Rotationsmotorsignal am Ausgang der Summenschaltung 312 die Polarität, wie in Fig. 6b durch die Kurve 368 angedeutet ist. Wenn die Futtermotorrotation zum Zeitpunkt t.. beginnt, wird das Rotationspositionsbefehlssignal der Eingangsleitung 306 veranlaßt, das Rotationsmotorsignal zu erzeugen, das die algebraische Summe aus den beiden Eingangssignalen der Summenschaltung 312 ist. Zum Zeitpunkt t^ fällt das Rotationsmotorsignal auf Null ab, und die Futtermotorgeschwindigkeit fällt ab, wenn die tatsächliche Futter-

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rotation der Futtermotorgeschwindigkeit folgt.

Für einen Schlittenvorschub mit negativer Futterrotation sind die entsprechenden Signale in Figur 7.dargestellt, in der das Torschubmotorsignal 370 zum Zeitpunkt t_Q ansteigt und zum Zeitpunkt t.j abfällt. Das Rotationsmotorsignal steigt ebenfalls zum Zeitpunkt t_Q, fällt jedoch erst zu einem späteren Zeitpunkt tp. Auf diese Weise steigt die Torschubmotorgeschwindigkeit, wie die Kurve 374 der Figur 7c zeigt, vom Zeitpunkt tg exponentiell an und beginnt zum Zeitpunkt t.. wieder abzufallen. Die Futtermotorgeschwindigkeit beginnt zum Zeitpunkt ±q anzusteigen. Zum Zeitpunkt t.., in dem das Vorschubmotorsignal auf Null abfällt, wird das Rotationsmotorsignal auf demselben Pegel fortgesetzt, weil zu diesem Zeitpunkt ein Rotationsantriebssignal, das eine negative Rotation antreibt, auf der Eingangsleitung 306 beginnt. Da die Torschubmotorgeschwindigkeit abfällt, wie die Kurve 376 der Figur 7c zeigt, während die Futtermotorgeschwindigkeit auf demselben Pegel bleibt, der durch die Kurve 378 dargestellt ist, beginnt nach dem Abfall der Torschubmotorgeschwindigkeit eine negative Futterrotation, die die Differenz zwischen den beiden Motorgeschwindigkeiten ist. Die Futterrotation ist durch die Kurve 380 in Figur 7e dargestellt. Diese negative Richtung der Futtergeschwindigkeit ergibt sich, weil die Kette 54 fortfährt, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, wie Figur 2 zeigt, und die Schlittenkette 254 fährt ebenso mit einer Gegenuhrzeigerdrehung fort, jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit. Damit ergibt sich eine merkliche Differenz in den Kettengeschwindigkeiten, welche das Treibrad 102 im Gegenuhrzeigersinn dreht, wie Figur 2 zeigt. Dies wird mit einer negativen Richtung der Futterdrehung bezeichnet. Wenn sich die beiden Ketten in derselben Richtung bewegen, um den Schlitten nach vorn zu schieben, und wenn sich die Schlittenkette 254 mit größerer Geschwindigkeit bewegt, dreht sich das Treibrad 102 im Uhrzeigersinn, wie Figur 2 zeigt, was die positive Drehrichtung für das Futter ist_o

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Bei Beendigung des Rotationsmotorsignals zum Zeitpunkt tp beginnt die Futtermotorgeschwindigkeit abzufallen, wie durch die Kurve 382 dargestellt ist, so daß die Futterrotation, wie die Kurve 384 in Figur 7e zeigt, abfällt..

Im allgemeinen ist es bei einer erhöhten Betriebsgeschwindigkeit erwünscht, daß die Antriebsmotoren bei maximaler Geschwindigkeit arbeiten. Das Differential zwischen den beiden Motorgeschwindigkeiten erzeugt die Futterrotation. Daher ergibt sich eine maximale Rotation, wenn der Motor 250 bei maximaler Geschwindigkeit läuft, während der Motor 50 bei Hull ist oder rückwärts läuft. Außerdem kann eine Tätigkeit des Futters in der entgegengesetzten Richtung dadurch erzielt werden, daß der Motor 50 schneller läuft als der Motor 250. Da es jedoch erwünscht ist, daß der Schlittenmotor 250 immer so schnell wie möglich läuft, ist die Maschine von Natur aus in eine einzige Richtung ausgelegt.

Man erkennt, daß das Futter in einer angenommenen, positiven Drehrichtung zur selben Zeit rotiert, in der der Schlitten in Richtung auf den Biegekopf vorgeschoben wird, indem einfach nur der Schlittenantriebsmotor 250 und nicht der Futterantriebsmotor 50 in Betrieb gesetzt wird. Mit anderen Worten, wenn die Kette 254 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben wird, während die Kette 54 in Ruhe ist, wird der Schlitten vorgeschoben, während das Futter gleichzeitig in der angenommenen,positiven Drehrichtung gedreht wird.

Es kann jedoch keine negative Futterdrehung stattfinden, während der Schlitten in Richtung auf den Biegekopf vorgeschoben wird, aber wie die Kurve in Figur 7e zeigt, wird eine derartige negative Futterrotation ausgeführt, nachdem der Vorwärtsantrieb des Schlittens abgeschlossen ist (die Rotation kann bei einem Abfall der Schlittengeschwindigkeit beginnen). Mit anderen Worten hat die beschriebene Anordnung eine verhältnismäßig schnelle und eine verhältnismäßig langsame Richtung für die Futterrotation g Schnell und langsam bedeuten in diesem Zusammenhang

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die Geschwindigkeit einer vollständigen Rohrpositionierung (sowohl Vorschub als auch Rotation). Diese Richtungsbetonung ist ein Torteil bei Rohrbiegemaschinen, weil bei einer vorgegebenen Biegemaschine eine erhebliche Mehrzahl der Biegungen eines einzigen Rohres eine Drehung des Rohres in nur einer Richtung erfordert- Eine Biegemaschine ist so ausgelegt, daß sie entweder Rechtsbiegungen oder Linksbiegungen ausführt. Es müssen bestimmte Abänderungen vorgenommen werden, um die Stempel bei einer vorgegebenen Maschine auszuwechseln, wenn Biegungen in die andere Richtung vorgenommen werden sollen. Diese Abhängigkeit der Maschine von der Linksrichtung bzw. der Rechtsrichtung kommt daher, daß ein Teil des Rohres, der bereits gebogen worden ist, eine solche Form haben kann, daß das Rohr nur noch in einer Richtung gedreht werden kann, ohne in Konflikt mit dem Biegekopf oder den Biegestempeln selbst zu kommen. Wenn daher Biegungen einer bestimmten Art gemacht worden sind, kann das Rohr nur noch in eine Richtung gedreht werden, ohne daß die bereits abgebogenen Bereiche des Rohres den Biegekopf berühren. Wenn das Rohr in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden muß, können diese bereits abgebogenen Teile des Rohres sehr leicht mit dem Biegekopf in Konflikt kommen. Daher wird im allgemeinen ein Programm für die Biegungen eines vorbestimmten Rohres mit vielen Biegungen ,beispielsweise für Auspuffrohre von Kraftfahrzeugen so ausgearbeitet, daß das Rohr nur noch in jeweils derselben Richtung gedreht werden muß, wenn eine folgende Biegung vorzunehmen ist. In den verhältnismäßig wenigen Fällen, in denen eine Linksbiegung auf einer Rechtsbiegemaschine oder umgekehrt ausgeführt werden muß, muß das Rohr so weit vorgeschoben werden, daß der Biegekopf frei bleibt, bevor die Drehung in der entgegengesetzten Richtung erfolgen kann.

Um eine solche gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden, muß in das Programm für eine digital programmierte Maschine eine Verzögerung in der entgegengesetzten Rotationsrichtung eingebaut werden, bzw. bei einer manuell gesteuerten Maschine muß auf andere Weise sichergestellt sein, daß die Bedienungsperson ge-

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zwungen ist, das Rohr vorzuschieben, bevor die Drehung im entgegengesetzten Sinn vorgenommen wird. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wohnt eine solche sequentielle Betriebsweise für die entgegengesetzte Drehung der Maschine inne. Damit ist ein von der Bedienungsperson verursachter Fehler oder ein Programmfehler vermieden, der eine negative Rotation zur Folge hätte, "bevor das Rohr den Biegekopf freigegeben hat.

Die Anordnung der beschriebenen Ausführungsform ist in der Tat richtungsmäßig betont _r , um das Rohr schneller in Position zu bringen, wenn die Rotation in der angenommenen positiven Richtung verläuft. Die betonte Richtung muß auf die Rechts- bzw. Linksorientierung der Maschine abgestimmt sein.Daher muß die Betonung bei einer Maschine für Rechtsbiegungen in der einen Richtung und bei einer Maschine für Linksbiegungen in der entgegengesetzten Richtung sein. Die betonte Richtung der Maschine kann leicht umgedreht werden, wie Figur 8 zeigt, in der ein horizontaler Querschnitt des Schlittens dargestellt ist, bei dem die Rotationskette 54 die Treibradwelle 104 antreibt,, Diese treibt über ein Kegelzahnrad 174a das Kegelzahnrad 172 an und dieses das in Figur 8 nicht dargestellte Antriebszahnrad für das Futter. In Figur 8 erkennt man, daß die Anordnung des Kegelzahnrades 174a im Verhältnis zur Stellung des Zahnrades 174 der Figur 2 umgedreht ist und auf der Welle 104 so weit verschoben wurde, daß es an einer Stelle des Umfangs des Zahnrades 172 mit diesem kämmt, die näher an der Kette 54 liegt„ Bei der Anordnung gemäß Figur 2 kämmt das Zahnrad 174 mit dem Zahnrad 172 an einer Stelle des Umfangs, die von der Kette 54 weiter entfernt ist. Daher kann durch dieselbe Drehrichtung der Welle IO4 das Zahnrad 172 im Fall der Figur 2 in der einen Richtung und das Zahnrad 174a im Fall der Figur 8 in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden. Daher ist zur Umkehrung der betonten bzw. bevorzugten Richtung der Maschine lediglich erforderlich, das Zahnrad 174 anders zu positionieren. Selbstverständlich sind auch andere Modifizierungen möglich, um die Futterrotation zu ändern.

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Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Anordnung wird gegenwärtig bevorzugt, weil sie die geringste Abänderung der kürzlich entwickelten Maschinen, die in den US-Patentschriften 3 594 5Θ2 und 3 974 676 beschrieben sind, erfordert. Allerdings kann eine noch größere Flexibilität des Schlitten- und Futter-Antriebes erzielt werden, wenn die Anordnung gemäß Figur 9 abgeändert wird. Bei dieser Ausführungsform treiben ein Rotationsmotor 350 und ein Getriebe 348 eine erste Kette 354 an, die ihrerseits um ein erstes Antriebskettenrad 302 geführt ist, das auf dem Schlitten 312 gelagert und mit einem Kegelrad 374 verbunden ist, welches mit einem Kegelrad 372 kämmt, wobei beide Kegelräder auf dem Schlitten gelagert sind. Wie das Zahnrad 172 der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist auch das Kegelrad 372 so verbunden, daß es das Futter 314 antreibt. Ein zweiter Motor 450, der wie alle anderen beschriebenen Motoren stationär ist, ist durch ein Getriebe 448 mit einer zweiten Kette 454 verbunden und treibt diese an. Anstatt an dem Schlitten 312 befestigt zu sein, kann die zweite Kette 454 mit diesem in einer V/eise verbunden sein, die identisch mit der Verbindung der Kette 354 mit dem Schlitten und dem Futter ist. Die Kette 454 ist über zwei Umlenkräder 498 und 500 und über ein zweites Kettenantriebsrad 402 geführt, das zwischen den Umlenkrädern angeordnet i"st. Das zweite Kettenantriebsrad 402, das auf der anderen Seite des Schlittens 312 gelagert ist, ist an einer zweiten Antriebswelle 404 befestigt, die mit einem dritten Kegelrad 474 in Verbindung ist. Dieses Kegelrad 474 kämmt mit der anderen Seite des Kegelrades 372, wodurch eine Differentialwirkung erzeugt wird. Wie bei herkömmlichen Differentialen kann das Kegelrad 372 durch die Differentialrotation der Kegelräder 474 und 374 in der einen oder in der anderen Richtung angetrieben werden. Außerdem bewirkt eine Bewegung der beiden Ketten 354 und 454 in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit, daß beide Motoren den Schlitten bewegen, ohne das Futter in Drehung zu versetzen. Die Differentialbewegung der beiden Ketten, wenn die eine schneller als die andere läuft, führt zu einer Futterrotation in der einen oder in der anderen Richtung, Die Bewegung von

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nur einer Kette setzt das Putter in Drehung, "bewegt jedoch nicht den Schlitten. Die Rotation der "beiden Ketten in derselben Richtung, jedoch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit "bewirkt sowohl eine Schlittenbewegung, als auch eine Futterdrehung. Daher kann durch die Anordnung der Figur 9 gleichzeitig die Drehung des Futters und die Bewegung des Schlittens "bei einer Futterdrehung in beiden Richtungen erzielt werden, so daß die Maschine ohne die oben erläuterte Futterrotationsbetonung betrieben, werden kann.

Die beschriebenen Anordnungen stellen ein Positioniersystem zur Terfügung, bei dem zwei stationäre Motoren eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit zur Folge haben, indem sowohl der Schlitten als auch das Futter zur selben Zeit angetrieben werden. Die Motoren arbeiten auch gemeinsam miteinander und stellen eine größere Energie für den Antrieb des einen oder des anderen der beiden angetriebenen Organe zur Verfüung_o Bei der Ausführung der Figur 9 kann entweder das Futter oder der Schlitten durch die vereinigte Energie der beiden Motoren angetrieben werden. Der Schlitten wird durch beide Motoren angetrieben, wenn die beiden Ketten bei gleicher Geschwindigkeit arbeiten. Das Futter wird durch die beiden Motoren angetrieben, wenn die beiden Ketten in entgegengesetzten Richtungen laufen. Bei einem Antrieb der beiden Ketten in entgegengesetzten Richtungen, jedoch mit derselben Geschwindigkeit rotiert das Futter, ohne daß sich der Schlitten bewegte

Die erhöhte Kraft der beiden Motoren, die gemeinsam miteinander wirken, steht zur Verfugung, um das Rohr von den Stempeln mit großer Kraft wegzubewegen, um einen Dorn kräftig in das Rohr zu führen und diesen kräftig wieder aus dem Rohr herauszuziehen. Die Anordnung erlaubt außerdem den gleichzeitigen Betrieb von Schlitten und Futter, wodurch die Positioniergeschwindigkeit wesentlich erhöht wird_o Da zwei Motoren und zwei Antriebe eingesetzt sind, kann jeder Motor und jeder Antrieb wesentlich unterhalb seiner ausgelegten Leistung betrieben werden, wodurch ungünstige Belastungen und Spannungen der

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Motoren und der Antriebskomponenten vermieden werden, gleichzeitig aber eine wesentlich stärkere Kraft zur Verfügung steht. Da diese Maschine von sich aus schneller arbeitet als die Maschine der eingangs erwähnten Patentschriften, können Beschleunigungen und Verzögerungen so geändert werden, daß sie weniger stark sind und dadurch geringere Belastungen auf die Antriebsteile ausüben.

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Claims

ELISABETH JUNG or. phil, dipl.-chem. JÜRGEN SCHIRDEWAHM dr. rer. nat., dipl.-phys. GERHARD S C H M ITT-M I LS O N dr.-inq. GERHARD B. HAGEN dr. phil. PETER HIRSCH dipl-ing.

PATENTANWÄLTE

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

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aPOO MOWCHEW ^
P. O. BOX 40 14 68
CLEMENSSTRASSE 30
TELEFON: (089) 3450 67
TELEGRAMM/CABLE: INVENT MÖNCHEN TELEX: 5-29 686

Eaton-Leonard Corporation
6305 El Camino Real
Carlsbad, Kalifornien, U S A'

u. Z. M 2063 M (gu/eb/-k)/

München, 11. Januar 1980

Schlitten mit Doppelmotorantrieb

Priorität: USA Nr₀ 003 051 Anmeldetag; 12. Januar 19?9

Patentansprüche

( 1° !Biegemaschine miteinem Maschinenkörper, einem Biegekopf, der an oder bei dem Maschinenkörper zum Biegen eines diesem zugeführten, länglichen Werkstückes angeordnet ist, und mit Mitteln zur Zuführung des länglichen Werkstückes zum Biegekopf in vorbestimmten axialen und Winkelstellungen desWerkstückes, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Zuführung aufweisen:

-einen auf dem Maschinenkörper "beweglichen Schlitten (12),

-ein auf dem Schlitten (12) gelagertes, drehbares Putter (14), das das Werkstück einspannt und um seine Längsachse dreht und dadurch dem Biegekopf (18) zuführt,

-ein erstes, längliches, angetriebenes Organ (54), -eine erste Antriebseinrichtung, die mit dem ersten angetriebenen Organ (54) zur unabhängligen Rotation des Futters (14) oder Bewegung des Schlittens (12) an dem Maschinenkörper (10) entlang gekuppelt ist, -ein zweites längliches, angetriebenes Organ (254) und -eine zweite Antriebseinrichtung, die mit dem zweiten angetriebenen Organ (254) für die Verschiebung des Schlittens (12) entlang des Maschinenkörpers(iO) gekuppelt ist, wobei der Schlitten (12) durch beide angetriebene Organe (54, 254) zusammen oder durch nur eines dieser Organe verschoben wird, während das andere das Futter (14) dreht₀

2. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung ein Treibrad (102) aufweist, das auf dem Schlitten (12) gelagert ist, Antriebszahnräder (164, 172, 174), die auf dem Schlitten (12) gelagert und mit dem Futter (14) verbunden sind, sowie Mittel auf dem Schlitten (12) zur Drehung der AntriebsZahnräder in Abhängigkeit -von der Rotation des Treibrades (102) _o

3. Biegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste angetriebene Organ eine Kette (54) hat und daß das Treibrad (102) ein Kettenrad ist, das mit der Kette (54) in Eingriff ist.

Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebseinrichtung Mittel zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen dem Schlitten (12) und dem zweiten angetriebenen Organ (254) aufweist.

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5. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebseinrichtung ein zweites Treibrad (402), das auf dein Schlitten (312) gelagert ist, sowie Mittel auf dem Schlitten (312) zur Drehung der Antriebszahnräder (474, 372) entsprechend der Drehung des zweiten Treibrades (402) aufweist, wobei das zweite angetriebene Organ (454) zu dessen Drehung mit dem zweiten Treibrad (402) gekuppelt ist und die Antriebszahnräder durch Differentialrotation des ersten Treibrades (302) und des zweiten Treibrades (402) gedreht werden können und wobei der Schlitten (312) durch die gleichen Bewegungsteile des ersten angetriebenen Organs (354) und des zweiten angetriebenen Organs (454) verschiebbar ist_e

6. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Motor (50) und einen zweiten Motor (250), die zum Antrieb mit dem ersten angetriebenen .Organ (54) bzw» dem zweiten angetriebenen Organ (254) verbunden sind, durch Mittel zur Übertragung erster und zweiter Befehlssignale zum ersten bzw_e zum zweiten Motor und durch Mittel zum Kombinieren eines der Befehlssignale mit dem anderen Befehlssignal vor der Übertragung des einen Befehlssignals zu dem zugehörigen Motor₀

7· Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste angetriebene Organ ein Zugorgan (54) hat und daß die erste Antriebseinrichtung Zahnräder auf dem Schlitten (12) aufweist, die mit dem Zugorgan (54) verbunden sind, um durch dieses bei Relativbewegung zwischen dem Zugorgan (54) und dem Schlitten (12) gedreht zu werden und um sich zusammen mit dem Zugorgan (54) zu bewegen, wenn sich dieses zusammen mit dem Schlitten (12) fortbewegt.

8. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite angetriebene Organ ein zv/eites Zugorgan (254) hat₉ das mit dem Schlitten (12) verbunden ist ο

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Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite angetriebene Organ ein zweites Zugorgan (454) hat und daß die zweite Antriebseinrichtung eine zweite Zahnradgruppe auf dem.Schlitten (312) aufweist, die mit dem zweiten Zugorgan (454) und den ersten Zahnrädern verbunden ist für eine Drehung relativ zu dem zweiten Zugorgan (454) in Abhängigkeit von der Verschiebung des Schlittens (312) relativ zu dem zweiten Zugorgan (454) und zur Verschiebung mit dem Schlitten (312) bei Bewegung des zweiten Zugorganes (454) mit dem Schlitten .(312)_o

10. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Motor (350) und einenzweiten Motor (450) für den Antrieb des ersten angetriebenen Organs (354) bzw. des zweiten angetriebenen Organs (454), Mittel zur Übertragung von Rotations- und Vorschubbefehlssignalen zu dem ersten bzw. dem zweiten Motor und Mittel zur Übertragung eines Signals zu einem dieser Motoren, welches eine Punktion des zu dem anderen der beiden Motoren übertragenen Signals ist_o

11„ Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schlittens (12) eine Änderung der Rotationsreaktion des Putters (14) auf die Bewegung des ersten angetriebenen Organes (54) erzeugt, wobei Mittel vorgesehen sind für die Rotationsanpassung des Putters (10) zur Kompensation der Änderung der Rotationsreaktion.

12ο Im Abstand betätigbare Doppelantriebsvorrichtung, gekennzeichnet durch

-ein erstes angetriebenes Organ (12), das entlang einer Bahn beweglich ist,

-ein auf dem angetriebenen Organ (12) gelagertes Treibrad (102),

-ein zweites angetriebenes Organ (14), das auf dem ersten angetriebenen Organ (12) beweglich gelagert ist,

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-untereinander verbundene Mittel zwischen dem Treibrad (102) und dem zweiten angetriebenen Organ (14) zur Bewegung des zweiten angetriebenen Organes (14) in Reaktion auf die Rotation des Treibrades (102),

-ein erstes Antriebselement (54)» das mit dem Treibrad (102) in Antriebseingriff ist,

-Mittel zum Betätigen des ersten Antriebselementes (54) fürcen Antrieb des Treibrades (102),

-ein zweites Antriebselement (254) ₉

-Mittel zur Koppelung des zweiten Antriebselementes (254) mit dem ersten Antriebselement (54) und

-Mittel zum Betätigen des zweiten Antriebselementes (254), um das erste angetriebene Organ (12) anzutreiben, das entlang einer Bahn durch gleiche Bewegungsteile cfes ersten und des zweiten Antriebselementes (54₉ 254) bewegbar ist, wobei das zweite angetriebene Organ (14) relativ zu dem ersten angetriebenen Organ (I2)durch Differentialbewegung des ersten und des zweiten Antriebselementes (54, 254) bewegbar ist₀

13o Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste angetriebene Organ ein Schlitten (12) einer Rohrbiegemaschine ist, daß da.s zweite angetriebene Organ ein das Rohr einspannendes Putter (14) ist, das drehbar auf dem Schlitten (12) gelagert ist, und daß das erste und das zweite Antriebselement eine erste (54) bzw₀ eine zweite (254) Kette aufweisen.

14o Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Betätigen der Antriebselemente (54, 254) eine Einrichtung zur Betätigung eines der Antriebselemente entsprechend einem ersten Steuersignal und eine Einrichtung zur Betätigung des anderen Antriebselementes in Übereinstimmung mit der Kombination eines zweiten Steuersignals mit dem ersten Steuersignal auf weis en_o

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15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des ersten angetriebenen Organs (12) eine Änderung der Reaktion des Treibrades (102) auf die Bewegung des ersten Antriebselementes (54) erzeugt und daß Mittel vorgesehen sind für die Umformung der Bewegung des zweiten angetriebenen Organs (14) zur Kompensation der Änderung.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Koppelung des zweiten Antriebselementes (254) mit dem ersten angetriebenen Organ (12) Mittel zur Koppelung des zweiten Antriebselementes (254) mit dem zweiten angetriebenen Organ (14) umfassen.

17. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel umfassen einen ersten Motor (50) und einen zweiten Motor (250) für den Antrieb des ersten Antriebselementes (54) bzw. des zweiten Antriebselementes (254), Mittel zur Betätigung eines der beiden Motoren in Abhängigkeit von einem ersten Steuersignal sowie Mittel zur Betätigung des anderen Motors in Abhängigkeit von dem ersten Steuersignal und einem zweiten Steuersignal, wobei beide Motoren durch das zweite Steuersignal im Gleichklang antreibbar oder durch eines der beiden Steuersignale getrennt antreibbar sind.

18o Rohrbiegemaschine mit einem Maschinenkörper, einem in dessen Nähe angeordneten Biegekopf zur Biegung eines zugeführten Rohres sowie Mittel zur Zuführung eines Rohres zu dem Biegekopf in bestimmten axialen und Winkelstellungen des Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung des Rohres aufweisen

-einen verschiebbar auf dem Maschinenkörper (10) gelagerten Schlitten (12),

-ein auf dem Schlitten (12) gelagertes, drehbares Putter (14) zum Einspannen eines Rohres (16) und dessen Drehung um die Längsachse zum Zwecke der Zuführung zu dem Biegekopf (18),

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-eine erste angetriebene Kette (54),

-ein auf dem Schlitten (12) gelagertes Kettenrad (102), das mit der Kette (54) in Eingriff ist,

-ein Getriebe zwischen dem drehbaren Fatter (14) und dem Kettenrad (102) zur Drehung des Putters (14) in Abhängigkeit von der Rotation des Kettenrades (102) und

-eine zweite angetriebene Kette (254), die derart verbunden ist, daß sie unabhängig von der ersten Kette (54) angetrieben werden kann und von der ein Teil fest mit dem Schlitten (12) verbunden ist₉ wodurch dieser durch eine oder beide der Ketten (54? 254) angetrieben und das Putter (14) durch einen Differentialantrieb der beiden Ketten angetrieben werden kann_o

19. Rohrbiegemaschine nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen ersten Motor (50) für den Antrieb der ersten Kette (54), einen zweiten Motor (250) für den Antrieb der zweiten Kette (254), Mittel zur Übertragung eines ersten Steuersignales zu dem ersten Motor (50), Mittel zur Übertragung eines zweiten Steuersignales zu dem zweiten Motor (250) sowie Mittel zur Übertragung eines dritten Steuersignales zu dem ersten Motor (50), welches eine Punktion des zweiten Steuersignales ist₉ wobei beide Motoren (50_? 250) durch das zweite und das dritte Steuersignal antreibbar sind, um den Schlitten (12) durch beide Motoren anzutreiben, und wobei der Schlitten (12) und das Putter (14) gleichzeitig antreibbar sind*

20. Rohrbiegemaschine nach Anspruch 18 oder 19_Ρ dadurch gekennzeichnet, daß des Schlittens(12) eine Änderung der Rotationsreaktion des Putters (14) auf die Bewegung der ersten Kette (54) erzeugt und daß Mittel zur Änderung der Bewegung der ersten Kette (54) vorgesehen sind zur Kompensation der Änderung der Rotationsreaktion₀

x) die Bewegung

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-s-

21o Biegemaschine mit einem Maschinenkörper, einem Biegekopf, der in der Nähe des Maschinenkörpers zum Biegen eines diesem zugeführten, länglichen Werkstückes angeordnet ist,und Mittel] zur Zuführung des länglichen Werkstückes zu dem Biegekopf in bestimmten axialen und Winkelstellungen des Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung aufweisen

-einen auf dem Maschinenkörper (10) beweglichen

Schlitten (312),
-ein drehbar auf dem Schlitten (12) gelagertes Putter

(314) zum Einspannen des Werkstückes und zu dessen· Drehung um die Längsachse, um es dem Biegekopf (18) zuzuführen,

-ein auf dem Schlitten (312) gelagertes Differentialgetriebe mit ersten und zweiten Differentialrädern (374, 474) zum Drehen des Eutters (314) in Abhängigkeit von der Differentialrotation des ersten und des zweiten Differentialrades,

-erste und zweite Kettenräder (302, 402), die auf dem Schlitten (312) gelagert sind und mit dem ersten Differentialrad (374) bzw. dem zweiten Differentialrad (474) verbunden sind,

-eine erste und eine zweite Kette (354,' 454), die in Eingriff mit dem ersten Kettenrad (302) bzw_o dem zweiten Kettenrad (402) ist, wobei der Schlitten (312) durch eine oder beide der Ketten antreibbar ist und das Futter (314) und der Schlitten (312) gleichzeitig oder einzeln antreibbar sind.

22„ . Rohrbiegemaschine mit einem Maschinenkörper und einem damit verbundenen Biegekopf zum Biegen eines diesem zugeführten Rohres in bestimmten axialen und Winkelstellungen des Rohres, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Zuführung des Rohres (16) zum Biegekopf (18), umfassend -eine auf dem Maschinenkörper (10) angeordnete Laufbahn (30),

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-einen auf der Laufbahn (30) gelagerten und entlang dieser verschiebbaren Schlitten (12),

-ein auf dem Schlitten (12) drehbar gelagertes Putter (14) zum Einspannen des Rohres (16),

-ein auf dem Schlitten (12) gelagertes Kettentreibrad (1Θ2),

-Bewegungsübertragungsmittel, die untereinander zwischen dem Futter (14) und dem Kettentreibrad (102) für die Drehung des Putters (14) in Abhängigkeit von der Rotation des Kettentreibrades (102) verbunden sind,

-eine erste Antriebskette (54)$ die zur Bewegung entlang der Laufbahn (30) beweglich gelagert und in Eingriff mit dem Kettentreibrad (102) ist und

-eine zweite Antriebskette (254), die zur Bewegung entlang der Laufbahn (30) gelagert ist und eine antreibende Verbindung mit dem Schlitten (12) hat«

23ο Maschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungsmittel mehrere, miteinander kämmende Zahnräder aufweisen, wobei ein erstes Zahnrad (374) mit dem Kettentreibrad (302) und ein zweites Zahnrad (372) mit dem Putter (314) verbunden sind«,

24. Maschine nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung der zweiten Kette (454) mit dem Schlitten (312) ein zweites Kettentreibrad (402) aufweist, das auf dem Schlitten (312) gelagert und in Eingriff mit der zweiten Antriebskette (454) ist, sowie ein drittes Zahnrad (474), das mit dem zweiten Kettentreibrad (402) verbunden ist und mit dem zweiten Zahnrad (372) kämmt,,

25. Maschine nach einem der Ansprüche 22 bis 24, gekennzeichnet durch einen ersten Motor (350) und einen zweiten Motor (450) zum Antrieb der ersten Kette (354) bzw„ der zweiten Kette (454), Mittel zum Erzeugen eines Rotationssignals und eines Vorschubsignals, eine Einrichtung (312) für die algebraische Addition dieser Signale und zur Erzeugung eines Summensignals, Mittel zum Ansprechen auf das Summensignal

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für die Erregung des ersten Motors (350) und Mittel zum Ansprechen auf das Torschubsignal zur Erregung des zweiten Motors (450).

26. Verfahren zum Positionieren eines Rohres am Biegekopf einer Rohrbiegemaschine mit einem Schlitten für den Rohrvorschub, einem Putter auf dem Schlitten für die Rohrdrehung und einem ersten und einem zweiten Antriebsmotor, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

-Einsatz beider Motoren zum Antrieb des Schlittens (12) für eine Anfangsbewegung des Rohrvorschubes, der für die Längspositionierung des Rohres für eine bestimmte Biegung erforderlich ist, und

-anschließender Beginn des Antriebs des Futters (14) durch einen der beiden Motoren, während der andere Motor den Vorschub des Schlittens fortsetzt.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanisches Differential zur Verbindung der Motoren mit dem Schlitten (12) und dem Futter (14) vorgesehen ist, daß der Schlitten durch beide Motoren angetrieben wird, indem diese mit denselben äquivalenten Geschwindigkeiten betrieben werden, und daß das Futter (14) durch den Betrieb der Motoren bei relativ unterschiedlichen äquivalenten Geschwindigkeiten angetrieben wird.

28ο Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, gekennzeichnet durch die Drehung des Futters (14) in einer ersten Richtung durch Verringerung der Geschwindigkeit eines ersten der beiden Motoren und durch Drehung des Futters (14) in eine entgegengesetzte Richtung durch Verringerung der Geschwin-

digkeit des anderen der beiden Motoren,,

29o Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß einerder beiden Motoren entsprechend einer gewünschten Schlittenstellung angetrieben wird, daß der andere der beiden Motoren entsprechend einer gewünschten Futterstellung

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angetrieben wird und daß der Antrieb des anderen Motors entsprechend der gewünschten Schlittenstellung geändert wird β

30. Verfahren zum Positionieren eines Rohres am Biegekopf einer Rohrbiegemaschine mit einem Schlitten für den Rohrvorschub, einem auf diesem angeordneten Futter für die Rohrdrehung sowie einem ersten und einem zweiten Antriebsmotor, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

-Ausrüsten mit einem mechanischen Differential, das die Antriebsmotoren mit dem Futter und mit dem Schlitten verbindet,

-Antreiben der Motoren mit einander äquivalenten Geschwindigkeiten ,um dadurch den Schlitten durch beide Motoren anzutreiben, und

-Antreiben der Motoren bei relativ zueinander unterschiedlichen Geschwindigkeiten, um dadurch das Futter anzutreiben ο

31· Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Futters abgeändert wird, um eine Kompensation der Reaktion des Futters auf die Bewegung des Schlittens herbeizuführen.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Antriebsänderung der erste und der zweite Motor durch ein Vorschubsignal bzw. ein Rotationssignal gesteuert werden und die Steuerung des zweiten Motors in Abhängigkeit von dem Vorschubsignal geändert wird.

030030/07SQ

BAD ORIGINAL