DE3811891A1 - Vorrichtung zum biegen von strangmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Strangmaterial, insbesondere Bremsleitungen oder dgl., mit einem in Richtung der Strangachse des ungebogenen Strang­ materials verschiebbaren Gehäuse, mit einer im Gehäuse um die Strangachse drehbar gelagerten, einen bis zur Strang­ achse reichenden Radialschlitz aufweisenden Tragscheibe, mit einem von der Tragscheibe getragenen Biegekopf, der ein feststehendes, insbesondere als Biegerolle ausgebil­ detes Formstück und ein schwenkbares, insbesondere als Biegerolle ausgebildetes Formstück aufweist, welches an einem um eine senkrecht zur Strangachse verlaufende Achse des festen Formstückes schwenkbaren Biegearm angeordnet ist, und mit einer Antriebseinrichtung zum Schwenken des Biegearmes.

Biegevorrichtungen dieser Art werden meist paarweise ein­ gesetzt. An einem Maschinenrahmen ist mittig eine stationä­ re Einspannvorrichtung vorgesehen und beidseitig der Ein­ spannvorrichtung ist an entsprechenden Führungen, die parallel zur Strangachse verlaufen, je ein Gehäuse mit einem daran gelagerten Biegekopf verschiebbar gelagert. Bei derartigen Biegemaschinen (vgl. Prospekt "Wer liefert Ihnen eine universelle Leitungs-Biegemaschine?" der Firma LANG Maschinenbau GmbH, D-6120 Michelstadt) bleibt das Strangmaterial während der Biegevorgänge fest, d.h. gegen­ über dem Maschinenrahmen nicht drehbar in der Einspann­ vorrichtung eingespannt. Die CNC-gesteuerten, aus jeweils einem Biegekopf und einem Gehäuse bestehenden Biegeeinhei­ ten, beginnen gleichzeitig, jedoch unabhängig voneinander, mit dem Biegen des zunächst geraden Strangmaterials an dessen beiden Enden. Jede Tragscheibe wird vor jedem Biege­ vorgang um die Strangachse so weit geschwenkt, daß die Achsen der beiden Biegerollen senkrecht zur jeweiligen Biegeebene verlaufen. Durch Schwenken des Biegearmes wird dann das Strangmaterial an der jeweiligen Stelle im ge­ wünschten Winkel gebogen. Nach jedem Biegevorgang wird jede der Biegeeinheiten zur nächsten Biegestelle in Rich­ tung auf die mittige Einspannvorrichtung bewegt.

Bei bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art ist als Antriebseinrichtung für den Biegearm des Biegekopfes ein Elektromotor mit Getriebe vorgesehen, die beide an der Tragscheibe befestigt sind. Dies hat den Nachteil, daß be­ wegliche Leitungen zur Energiezufuhr und Steuerung des Elektromotors vorgesehen sein müssen. Besonders nachteilig wirkt sich die Tatsache aus, daß der Elektromotor und das Getriebe eine erhebliche Masse aufweisen, die die Masse der Tragscheibe und des Biegekopfes vergrößern. Um diese Gesamtmasse beim Schwenken der Tragscheibe zu beschleunigen bzw. zu verzögern, ist eine höhere Antriebsleistung für den Drehantrieb erforderlich, welcher die Tragscheibe in die jeweilige erforderliche Winkelstellung verschwenkt. Diese höhere Antriebsleistung führt zu größeren Bauabmessungen der gesamten Biegeeinheit. Die Biegeeinheit sollte jedoch möglichst kleine Baumaße aufweisen, wenn gleichzeitig an einem zu biegenden Rohr mit zwei Biegeeinheiten gearbeitet wird. Die Abmessungen der Biegeeinheit und der Einspannvor­ richtung bestimmen nämlich den minimalen Abstand, den die Biegeköpfe zweier Biegeeinheiten voneinander einnehmen kön­ nen und damit die Länge des mittleren Strangmaterialab­ schnittes, der keine Biegung erhalten kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zum Biegen von Strangmaterial, insbesondere Brems­ leitungen oder dgl., der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der zur Sicherstellung einer hohen Arbeitsgeschwindig­ keit und kleiner Baumaße die mit der Tragscheibe verbundenen Teile eine möglichst geringe Masse aufweisen und bei der außerdem keine beweglichen Leitungen zu der Tragscheibe er­ forderlich sind.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß neben der Tragscheibe, an derer dem Biegekopf abgewandten Seite eine Antriebsscheibe um die Strangachse drehbar im Gehäuse ge­ lagert ist, die unter Zwischenschaltung eines Winkelgetrie­ bes oder dgl. den Biegearm antreibt, ihrerseits durch einen im Gehäuse stationär angeordneten Motor antreibbar ist und die ebenfalls einen bis zur Strangachse reichenden Radial­ schlitz aufweist.

Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, den Motor zum Antrieb des Biegearmes nicht am Biegekopf selbst anzuordnen, sondern stationär im Gehäuse und die Antriebsleistung dieses Motors durch geeignete mechanische Getriebeglieder auf den Biegearm zu übertragen. Durch die stationäre Anordnung des Motors und des ihm nachgeschalteten Getriebes im Gestell wird die zusammen mit der Tragscheibe zu drehende Masse relativ klein gehalten. Hiermit ist auch die Antriebslei­ stung zur Drehung der Tragscheibe gering, so daß kleinere Baumaße der gesamten Biegeeinheit erreichbar sind. Die ge­ ringe, mit der Tragscheibe zu drehende Masse, ermöglicht auch höhere Arbeitsgeschwindigkeiten. Außerdem entfallen flexible Zuleitungen zu der drehbaren Tragscheibe und damit die Kosten für derartig flexible Zuleitungen und die beim Betrieb möglichen Probleme. Schließlich ist ein Drehen der beiden Scheiben und damit auch des Biegekopfes um die Strang­ achse um mehr als 360° möglich, so daß der Biegekopf jeweils mit dem kleinsten Drehwinkel in eine neue Drehwinkelstellung gedreht werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Vorrichtung nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht in Richtung III der Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit A die Strangachse des ungebogenen Strangmaterials bezeichnet. An einem nicht dargestellten Maschinengestell ist das Gehäuse 1 in Richtung der Strang­ achse, wie mit dem Pfeil B angedeutet, verschiebbar gelagert. Eine Tragscheibe 2 ist in dem Gehäuse 1 um die Strangachse A in der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise, wie mit dem Pfeil C angedeutet, drehbar gelagert. Die Tragscheibe 2 trägt einen Biegekopf 3. Der Biegekopf 3 weist ein Lager­ gehäuse 4 auf, welches mittels der Schrauben 5 lösbar mit der Tragscheibe 2 verbunden ist. In dem Lagergehäuse 4 ist eine parallel zur Strangachse A angeordnete Eingangswelle 6 und eine Ausgangswelle 7 gelagert, die von der Eingangswelle 6 über die Kegelräder 8 angetrieben wird. Mit der Ausgangs­ welle 7 ist drehfest ein Biegearm 9 verbunden, der ein Form­ stück in Form einer Biegerolle 10 trägt. Die Achse A 2 der Biegerolle 10 verläuft parallel zu der Achse A 1 der Aus­ gangswelle 7. Beide Achsen A 1 und A 2 erstrecken sich senk­ recht zu einer durch die Strangachse hindurchgehenden Ebene E-E, die als Biegeebene bezeichnet wird. Auf der Ausgangs­ welle 7 ist ferner das als Biegerolle 11 ausgebildete Form­ stück drehbar gelagert. Die Biegerolle 11 wird im allgemei­ nen als feststehendes Formstück, die Biegerolle 10 als schwenkbares Formstück bezeichnet.

An der dem Biegekopf abgewandten Seite der Tragscheibe 2 ist eine Antriebsscheibe 12 ebenfalls um die Strangachse A drehbar im Gehäuse 1 gelagert. Mit der Antriebsscheibe 12 ist ein Zahnradsegment 13 fest verbunden, welches mit einem auf der Eingangswelle 6 angeordneten Ritzel 14 kämmt.

Die Tragscheibe 2 und die Antriebsscheibe 12 sind je mit einem Radialschlitz 15 bzw. 16 versehen, der sich zweck­ mäßig zum Umfang hin sektorförmig erweitert und zum Umfang hin offen ist. Die Radialschlitze 15, 16 erstrecken sich bis zur Strangachse A, so daß das zu biegende Strangmate­ rial von der Seite her in die Tragscheibe 2 und die An­ triebsscheibe 12 eingelegt werden kann. Zur Abstützung des Stangenmaterials ist die Antriebsscheibe 12 mit einer seit­ lich offenen Führungshülse 17 versehen.

Die Tragscheibe 2 ist mit einem Zahnkranz 18 verbunden, während die Antriebsscheibe 12 mit einem Zahnkranz 19 ver­ bunden ist. Beide Zahnkränze 18, 19 weisen zweckmäßig den gleichen Teilkreisdurchmesser und die gleiche Zähnezahl auf. Die Zahnkränze 18, 19 dienen einerseits als Antriebselemente für die Tragscheibe 2 bzw. die Antriebsscheibe 12 und ande­ rerseits auch zur Lagerung der beiden Scheiben.

Zu diesem Zweck weist jeder der beiden Zahnkränze 18, 19 an seinem Innenumfang eine im Querschnitt prismaförmige Füh­ rung 18 a, bzw. 19 a auf. Mit dem Gehäuse 1 sind mehrere in Umfangsrichtung verteilte Lagerzapfen 20 verbunden, die jeweils eine Führungsrolle 21 mit einer prismaförmigen Führungsnut 21 a tragen. An diesen Führungsrollen 21 stützt sich die Führung 19 a des Zahnkranzes 19 ab, wodurch die Tragscheibe 12 um die Strangachse A drehbar gelagert wird. Mit dem Zahnkranz 19 sind mehrere in Umfangsrichtung ver­ teilte Lagerzapfen 22 verbunden, die ihrerseits mit prisma­ förmigen Führungsnuten 23 a versehene Führungsrollen 23 tra­ gen. An den Führungsrollen 23 stützt sich die Führung 18 a des Zahnkranzes 18 ab, wodurch dieser und die mit ihm ver­ bundene Tragscheibe 2 um die Strangachse A drehbar gelagert ist.

Zum Antrieb des Zahnkranzes 19 sind zwei in Umfangsrich­ tung des Zahnkranzes zueinander versetzte Zahnräder 24 vor­ gesehen. Diese beiden Zahnräder 24 werden mittels eines strichpunktiert dargestellten Zahnriemens 25, der über die Spannrolle 26 geführt ist, synchron angetrieben. Zum Antrieb des Zahnriemens 25 ist ein erster Motor M 1 vorgesehen, der über ein Getriebe G 1 den Zahnriemen 25 antreibt. Der Motor M 1 ist im Fußteil des Gehäuses 1 stationär angeordnet. Der Achsabstand der beiden Zahnräder 24 ist so gewählt, daß der Abstand a der Eingriffsbereiche der beiden Zahnräder 24 in Umfangsrichtung des Zahnkranzes 19 größer ist als die Öff­ nungsweite w des Radialschlitzes 16 im Bereich der Verzah­ nung 19 b. Diese Anordnung hat den Zweck, daß ein Drehantrieb des Zahnkranzes 19 und damit der Antriebsscheibe 12 in jeder Drehwinkelstellung der Tragscheibe möglich ist, auch dann, wenn sich der Radialschlitz 16 im Bereich eines der beiden Zahnräder 24 befindet und das im Bereich des Radialschlitzes angeordnete Zahnrad 24 den Zahnkranz 19 nicht antreiben kann. In diesem Fall übernimmt dann das andere Zahnrad 24 den An­ trieb. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Antriebs­ scheibe 12 um volle 360° und mehr um die Strangachse A ge­ dreht werden kann.

In der gleichen Art sind auch zum Antrieb des Zahnkranzes 18 zwei in Abstand voneinander angeordnete Zahnräder 27 vorge­ sehen, die über einen Zahnriemen 28 synchron antreibbar sind. Eine Spannrolle 29 dient zum Spannen des Zahnriemens 28, der durch einen stationären zweiten Motor M 2 und ein Getriebe G 2 im Fußteil des Gehäuses 1 antreibbar ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Zum Einlegen eines zu biegenden Strangmaterials, beispiels­ weise eines für eine Bremsleitung bestimmten Rohres R, wer­ den Tragscheibe 2 und Antriebsscheibe 12 in die in Fig. 2 und 3 dargestellte Winkelstellung geschwenkt. In dieser Winkelstellung fluchten die Radialschlitze 15, 16 mitein­ ander, so daß das Rohr R von der Seite her in die Radial­ schlitze 15, 16 eingelegt werden kann, bis sich die Strang­ achse A auf der Drehachse der beiden Scheiben 2, 12 befin­ det. In dieser Stellung wird dann das Rohr R durch eine nicht dargestellte Einspannvorrichtung gehalten. Die Biege­ ebene E-E des Biegekopfes 3 wird dann in die gewünschte Drehwinkelstellung geschwenkt. Dies erfolgt dadurch, daß der Zahnkranz 18 der Tragscheibe 2 durch den Motor M 2 an­ getrieben wird. Der Zahnkranz 19 wird in der gleichen Dreh­ richtung und mit der gleichen Drehgeschwindigkeit über den Motor M 1 angetrieben. Sobald die Biegeebene E-E die ge­ wünschte Drehwinkelstellung erreicht hat, wird die Dreh­ bewegung beider Scheiben 2, 12 durch Stillsetzen ihrer Motoren M 1, M 2 gestoppt. Das Biegen des Rohres R erfolgt anschließend dadurch, daß der Motor M 1 erneut in Gang ge­ setzt wird. Hierdurch erfolgt eine Relativdrehung der Antriebsscheibe 12 gegenüber der gestoppten Tragscheibe 2. Das Zahnradsegment 13 treibt über das Ritzel 14 die Ein­ gangswelle 6 und diese über die Kegelräder 8 die Ausgangs­ welle 7 an. Hierdurch wird der Biegearm 9 mit der schwenk­ baren Biegerolle 10 um die Achse A 1 geschwenkt und damit das Rohr R über die feststehende Biegerolle 11 gebogen. Sobald der gewünschte Biegewinkel erreicht ist, wird durch Stillsetzen des Motors M 1 auch die Antriebsscheibe 12 ge­ stoppt. Nach Drehrichtungsumkehr des Motors M 1 wird an­ schließend die Antriebsscheibe 12 in entgegengesetzter Drehrichtung gegenüber der Tragscheibe 2 verdreht, wodurch der Biegearm 9 wieder in seine Ausgangsstellung zurück­ schwenkt. Das Gehäuse 1 kann nunmehr in Richtung B zu der Einspannvorrichtung hin bis zu einer neuen Biegestelle ver­ fahren werden, an welcher in der oben beschriebenen Weise ein erneuter Biegevorgang stattfinden kann. Da die beiden Scheiben 2, 12 um mehr als 360° um die Strangachse gedreht werden können, kann die Biegeebene E-E jeweils durch Ver­ drehen der beiden Scheiben 2, 12 um den kleinsten Drehwin­ kel in die neue Drehwinkelstellung gebracht werden.

Zum Biegen von Strangmaterial mit einem anderen Durchmesser ist es meist erforderlich, auch einen anderen Biegekopf 3 einzusetzen, da die Durchmesser der Biegerollen und ihr gegenseitiger Abstand auf den Rohrdurchmesser und den Biege­ radius abgestimmt sein müssen. Der Austausch der Biegeköpfe kann rasch vorgenommen werden, da der Biegekopf 3 zusammen mit dem Winkelgetriebe 4, 6, 7, 8 eine von der Tragscheibe 2 leicht lösbare Einheit bildet. Nach Lösen der Schrauben 5 kann diese Einheit von der Tragscheibe 2 abgezogen und gegen eine andere ersetzt werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Biegen von Strangmaterial, insbesondere Bremsleitungen oder dgl., mit einem in Richtung der Strangachse des ungebogenen Strangmaterials verschieb­ baren Gehäuse, mit einer im Gehäuse um die Strangachse drehbar gelagerten, einen bis zur Strangachse reichen­ den Radialschlitz aufweisenden Tragscheibe, mit einem von der Tragscheibe getragenen Biegekopf, der ein fest­ stehendes, insbesondere als Biegerolle ausgebildetes Form­ stück und ein schwenkbares, insbesondere als Biegerolle ausgebildetes Formstück aufweist, welches an einem um eine senkrecht zur Strangachse verlaufende Achse des festen Formstückes schwenkbaren Biegearm angeordnet ist, und mit einer Antriebseinrichtung zum Schwenken des Biegearmes, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Trag­ scheibe (2), an derer dem Biegekopf (3) abgewandten Seite eine Antriebsscheibe (12) um die Strangachse (A) drehbar im Gehäuse gelagert ist, die unter Zwischenschaltung eines Winkelgetriebes (4, 6, 7, 8) oder dgl. den Biege­ arm (9) antreibt, ihrerseits durch einen im Gehäuse (1) stationär angeordneten Motor (M 1) antreibbar ist und die ebenfalls einen bis zur Strangachse (A) reichenden Radial­ schlitz (16) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe (2) ein Zahnradsegment (13) trägt, welches mit einem Ritzel (14) kämmt, das seinerseits auf einer parallel zur Stangachse (A) verlaufenden Eingangs­ welle (6) des Winkelgetriebes (4, 6, 7, 8) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegekopf (3) zusammen mit dem Winkelgetriebe (4, 6, 7, 8) eine von der Tragscheibe (2) lösbare Einheit bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragscheibe (2) und die Antriebsscheibe (12) je einen Zahnkranz (18, 19) mit Außenverzahnung (18 b, 19 b) aufwei­ sen und daß zum Antrieb jedes Zahnkranzes (18, 19) je zwei in Umfangsrichtung des Zahnkranzes zueinander ver­ setzte, synchron antreibbare Zahnräder (24; 27) vorgese­ hen sind, wobei der Abstand (a) der Eingriffsbereiche der beiden Zahnräder (24; 27) in Umfangsrichtung des Zahnkranzes (18, 19) größer ist als die Öffnungsweite (W) des Radialschlitzes (15, 16) im Bereich der Außenverzah­ nung (18 b, 19 b).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden jeweils einer Scheibe (2, 12) zugeordneten Zahn­ räder (24; 27) über einen Zahnriemen (25, 28) von einem im Fußteil des Gehäuses (1) angeordneten Motor (M 1, M 2) antreibbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Außenverzahnungen (18 b, 19 b) der beiden Zahnkränze (18, 19) gleiche Teilkreisdurchmesser und gleiche Zähnezahl aufweisen.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (18, 19) je­ weils an ihrem Innenumfang eine im Querschnitt prisma­ förmige Führung (18 a, 19 a) aufweisen, die sich jeweils an mehreren in Umfangsrichtung verteilten Führungsrollen (21, 23) mit prismaförmigen Führungsnuten (21 a, 23 a) ab­ stützt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (21, 23) zur Abstützung des Zahnkran­ zes (19) der Antriebsscheibe (12) über Lagerzapfen (20) mit dem Gehäuse (1) verbunden sind, und daß der Zahnkranz (19) der Antriebsscheibe (12) mehrere Lagerzapfen (22) mit Führungsrollen (23) trägt, an denen der Zahnkranz (18) der Tragscheibe (2) abgestützt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Radialschlitze (15, 16) nach außen sektorförmig erweitern.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tragscheibe (2) und die Antriebsscheibe (12) um mehr als 360° um die Strangachse (A) drehbar sind.