DE102009020666A1 - Bending device i.e. pipe bending machine, for bending bar-like workpieces i.e. pipes, has actuating units provided within spindle for transferring clamping element from normal position into clamping position and vice versa - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Biegen stangenförmiger Werkstücke, insbesondere solcher aus Hohlmaterial, mit einem um seine Längsachse verdrehbaren, fliegend gelagerten Wickeldorn, einer Zuführeinrichtung zum kontinuierlichen Zuführen eines Werkstücks an diesen, mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen Zuführeinrichtung und Wickeldorn in Richtung der Längsachse des letzteren und mit Einspannmitteln zum Festspannen des Werkstücks am frei vorstehenden Endbereich des Wickeldornes.The The invention relates to a device for bending rod-shaped Workpieces, in particular those made of hollow material, with a rotatably mounted, about its longitudinal axis rotatable, winding mandrel, a feeding device for continuous feeding a workpiece to this, with means for generating a relative movement between the feed device and winding mandrel in the direction of the longitudinal axis of the latter and with clamping means for clamping the workpiece at the freely projecting end portion of the winding mandrel.
Sowohl zum Rohrbiegen, wie auch bei der Federherstellung werden Dornwickeleinrichtungen eingesetzt, wenn entsprechende Spiralen oder Wendel hergestellt werden müssen. Dabei sind unterschiedliche Arten von Dornwicklern bekannt: Bei der einen Art wird ein drehbarer Wickeldorn verwendet, der aber in Axialrichtung ortsfest ist. Eine Zuführeinrichtung, mit der das zu wickelnde Material dem Wickeldorn zugeführt wird, wird während des Wickelvorganges entlang der Wickeldornachse verfahren und legt dabei, meist über Rollen, das zu behandelnde Werkstück auf den Wickeldorn („Legeeinrichtung”). Zu Beginn des Wickelvorgangs wird der Werkstückanfang mit dem Wickeldorn in geeigneter Weise verbunden bzw. dort festgeklemmt.Either for tube bending, as well as in the manufacture of springs Dornwickeleinrichtungen be used, if appropriate spirals or spirals must be made. Different types of mandrel winders are known: In one type, a rotatable mandrel is used, but is stationary in the axial direction. A feeder, with the material to be wound supplied to the winding mandrel is, during the winding process along the winding mandrel axis move and places it, mostly on roles, the workpiece to be treated on the mandrel ("laying device"). At the start the winding process is the beginning of the workpiece with the winding mandrel suitably connected or clamped there.
Bei der anderen Art von Dornwicklern wird der drehende Wickeldorn auch in Axialrichtung verfahren. Das Werkstück wird dabei in der eigenen, vorgegebenen Axialrichtung unter einem bestimmten Winkel zur Wickeldornachse, welcher der Steigung der gewünschten Wendel entspricht, kontinuierlich zugeführt und auf den Wickeldorn aufgewickelt.at The other type of mandrel winding is also the rotating mandrel moved in the axial direction. The workpiece is in one's own predetermined axial direction at a certain angle to winding mandrel axis, which the slope of the desired Wendel corresponds, fed continuously and on the Winding mandrel wound up.
Eine
Wickelmaschine zum Herstellen von Schraubenfedern gemäß der
erstgenannten Art ist aus der
Eine
Wickelvorrichtung zur Herstellung von Schraubenfedern durch Aufwickeln
von Draht auf einen sich drehenden Wickeldorn, bei welcher der Draht
dem Wickeldorn wiederum über eine Legeeinrichtung zugeführt
wird, die sich beim Wickelvorgang entlang der Wickeldornachse bewegt,
ist aus der
Eine ähnliche
Vorrichtung zum Herstellen von Schraubenfedern ist der
Bei
der Vorrichtung zur Herstellung von Schraubenfedern durch Wickeln
von Rundstäben, wie sie aus der
Die
Eine ähnliche
Art der Befestigung des Rohres am Wickeldorn findet sich auch bei
der Biegemaschine aus der
Eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art beschreibt die
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorgenannte Vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß das Anklemmen bzw. Freigeben des Werkstücks am Wickeldorn ohne manuellen Eingriff oder Hilfselemente besonders rasch möglich ist und auch zum Entnehmen des fertig gewickelten Werkstücks das Eingreifen einer Bedienungsperson oder sonstige manuelle Eingriffe entbehrlich sind.outgoing From this, the invention is based on the object, the aforementioned Device to develop so that the clamping or Releasing the workpiece on the winding mandrel without manual intervention or auxiliary elements is possible very quickly and also for removing the finished wound workpiece engagement an operator or other manual intervention are unnecessary.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Einspannmittel ein Spannelement mit einem Spannbacken umfassen, das am freien Ende des Wickeldornes an einem Halter angebracht und aus einer Ruhestellung, in der das Spannelement in Richtung der Längsachse des Wickeldornes vom Halter vorsteht, in eine Klemmstellung, in welcher der Spannbacken gegen das Werkstück auf dessen der Mantelfläche des Wickeldorns abgewandten Seite anliegt und dieses an der Mantelfläche des Wickeldornes festklemmt, (und umgekehrt) überführbar ist, wobei das Spannelement mit dem Spannbacken in der Ruhestellung und der Halter vollständig innerhalb einer gedachten zylindrischen Hüllfläche liegen, deren Durchmesser kleiner als der kleinste am Außenumfang des Wickeldornes innerhalb dessen Wickelbereiches auftretende Wickeldurchmesser ist, und ferner noch Betätigungsmittel innerhalb des Wickeldornes zum Überführen des Spannelementes aus der Ruhestellung in die Klemmstellung (und umgekehrt) angebracht sind.According to the invention this is achieved in a device of the type mentioned in that the Clamping means comprise a clamping element with a clamping jaws, attached to the holder at the free end of the winding mandrel and from a rest position, in which the tensioning element in the direction of Longitudinal axis of the winding mandrel protruding from the holder, in a Clamping position, in which the clamping jaws against the workpiece facing away from the lateral surface of the winding mandrel Side rests and this on the lateral surface of the winding mandrel clamped, (and vice versa) is convertible, wherein the clamping element with the clamping jaws in the rest position and the Holder completely within an imaginary cylindrical Covering surface lie whose diameter is smaller than the smallest on the outer circumference of the mandrel inside whose winding area occurring winding diameter is, and further still actuating means within the winding mandrel for transferring of the clamping element from the rest position into the clamping position (and vice versa) are attached.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zum Einspannen des Werkstückanfangs am Wickeldorn als Einspannmittel ein Spannelement mit einem Spannbacken eingesetzt, das über einen im Wickeldorn selbst angebrachten Betätigungsmechanismus betätigbar ist und dabei eine geöffnete und eine geschlossene Stellung einnehmen kann. In der geschlossenen Stellung klemmt das Spannelement das vorhandene Werkstück radial von außen gegen den Wickeldorn und hält es dort während des Wickelvorgangs fest. Anschließend kann es wieder durch die Betätigungseinrichtung im Wickeldorn in seine geöffnete Stellung überführt werden, in welcher das Werkstück freigegeben ist, wobei sich dann das Spannelement samt Spannbacken und der es tragende Halter innerhalb einer gedachten zylindrischen Hüllfläche liegen, deren Durchmesser kleiner als der kleinste am Außenumfang des Wickeldorns ausgebildete Wickeldurchmesser ist, d. h. bei einer glatten Mantelfläche des Wickeldornes ist der Durchmesser dieser gedachten Hüllfläche kleiner als der Manteldurchmesser des Wickeldornes. Ist der Wickeldorn jedoch an seiner Mantelfläche mit einer spiralförmig umlaufenden Windenut versehen, dann ist der kleinste hier an ihm ausgebildeten Wickeldurchmesser der, den der radial tiefste Bodenpunkt der umlaufenden Umfangsnut beschreibt. Dadurch ist sichergestellt, daß der Wickeldorn in Ruhestellung des Spannelementes dann, wenn die gewünschte Werkstückwendel hergestellt ist, ohne Schwierigkeit aus dieser entweder herausgezogen werden kann, wenn die Wendel entsprechend stark axial ausfedert, oder, wenn dies nicht der Fall ist, dann problemfrei unter gegenläufiger Drehung des Wickeldornes und einem entsprechenden axialen Verfahren desselben ohne weiteres entfernt werden kann.at the device according to the invention is for clamping of the workpiece beginning on winding mandrel as Einspannmittel a Clamping element with a clamping jaw inserted over a mounted in the winding mandrel itself actuated actuating mechanism is while an open and a closed position can take. In the closed position, the clamping element jams the existing workpiece radially from the outside against the mandrel and holds it there during the winding process firmly. Then it can again by the actuator transferred in winding mandrel in its open position be, in which the workpiece is released, wherein then the clamping element including jaws and the bearing it Holders lie within an imaginary cylindrical envelope surface, whose diameter is smaller than the smallest on the outer circumference the winding mandrel formed winding diameter is, d. H. at a smooth surface of the winding mandrel is the diameter this imaginary envelope area smaller than the jacket diameter of the winding mandrel. However, the mandrel is on its lateral surface provided with a spirally revolving winch, then is the smallest here on him trained winding diameter of, describes the radially lowest bottom point of the circumferential circumferential groove. This ensures that the winding mandrel in the rest position of the clamping element then, if the desired workpiece coil is made without difficulty either pulled out of this can be, if the coil correspondingly strong rebound axially, or, if this is not the case, then problem-free with opposite Rotation of the winding mandrel and a corresponding axial method the same can be easily removed.
Da das Überführen des Spannelementes zwischen seinen beiden Endstellungen über im Wickeldorn angebrachte Betätigungsmittel erfolgt, die ihrerseits problemfrei automatisch ansteuerbar sind, kann der gesamte Vorgang des Einspannens des an den Wickeldorn herangeführten Werkstoffendes zu Beginn des Wickelvorganges ebenso wie die Freigabe des Werkstoffendes nach erfolgtem Wickeln automatisch vorgenommen werden und erfolgt zudem auch sehr rasch.There the transfer of the tensioning element between his both end positions on the winding mandrel mounted actuating means takes place, which in turn are automatically controlled problem-free, can the entire process of clamping the brought up to the winding mandrel Material end at the beginning of the winding process as well as the release the end of the material after winding done automatically Becoming and also happens very quickly.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Wickeldornes und der Einspannmittel sowie deren Aktivierung durch Betätigungsmittel innerhalb des Wickeldornes ermöglicht es, diese gesamte Wickeleinrichtung auch als ein separates Modul auszubilden und an bestehenden Maschinen einzusetzen, wodurch bereits vorhandene Rohrbiegemaschinen, Drahtbiegemaschinen oder Federbiegemaschinen unschwer nachrüstbar sind. Irgendwelche Änderungen der Wickelaufgabe kann durch einen einfachen und zügigen Werkzeugwechsel von Wickeldorn und Spannbacken Rechnung getragen werden, wobei die Wendelherstellung sogar als Zwischenarbeitsgang integriert werden kann, indem z. B. nach oder vor dem Wickeln andere Bearbeitungsgänge wie Biegen, Trennen, Endenumformung, usw. erfolgen können.The inventive design of the winding mandrel and the clamping means and their activation by actuating means within the winding mandrel allows this entire Form winding device as a separate module and on existing machines, whereby existing pipe bending machines, wire bending machines or spring bending machines are easily retrofitted. Any changes The winding task can be done by a simple and swift Tool change from winding mandrel and jaws taken into account The spiral production is even integrated as an intermediate operation can be, for. B. after or before winding other machining operations such as bending, cutting, end forming, etc. can be done.
Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Ausgestaltung der Einspannmittel am Ende des Wickeldornes ebenso wie die Anordnung der Betätigungsmittel für das Spannelement innerhalb des Wickeldornes konstruktiv recht einfach lösbar, bedarf keines großen Aufwandes und ist auch mechanisch unkompliziert. Zudem ist ein sehr rasches Überführen des Spannelementes aus seiner Ruhestellung in die Klemmstellung (und umgekehrt) möglich, was für eine voll automatisierte Herstellung von Wendeln im Wickelverfahren sehr wichtig ist.About that In addition, in the device according to the invention the embodiment of the clamping means at the end of the winding mandrel as well as the arrangement of the actuating means for the Clamping element within the winding mandrel structurally quite easily solvable does not require much effort and is also mechanical uncomplicated. In addition, a very fast transfer of the clamping element from its rest position into the clamping position (and vice versa) possible, what a fully automated Making coils in the winding process is very important.
Bei der Erfindung wird ein integriertes, gesteuert öffenbares und schließbares Spannelement eingesetzt, was eine hoch effiziente automatisierte Herstellung von Wendeln aus Draht, Rohr u. ä. sowie auch eine schnelle Anpassung an geänderte Wickelaufgaben möglich macht.In the invention, an integrated, controllably openable and closable clamping element is used, which automates a highly efficient Production of filaments made of wire, pipe u. Ä. As well as a quick adaptation to changing winding tasks makes possible.
Eine ganz besonders einfache und sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Spannelement als ein verklappbares Teil ausgeführt ist, das um eine senkrecht zur Längsachse des Wickeldornes liegende Drehachse zwischen einer eingeklappten Ruhestellung und einer ausgeklappten Klemmstellung verklappbar ist.A very particularly simple and very advantageous embodiment of Invention is that the clamping element as a folding Part is executed, which is one perpendicular to the longitudinal axis the winding mandrel axis of rotation between a folded Rest position and a deployed clamping position is collapsible.
Bei der Erfindung ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn Betätigungsmittel zum Verklappen des Spannelementes eine durch eine axiale Durchgangsbohrung des Wickeldornes verlaufende, in dieser axial verschieblich gelagerte Betätigungsstangen umfassen, die in Richtung der Längsachse des Wickeldornes relativ zu letzterem verschiebbar ist, wobei durch ihre Verschiebebewegung die Klappbewegung des Spannelementes bewirkt wird. Besonders vorzugsweise ist dabei die Betätigungsstange an einen fluidbetätigten, doppelseitig wirkenden Druckzylinder (etwa ein Pneumatikzylinder oder ein Servozylinder) angeschlossen.at The invention is particularly advantageous when actuating means for folding the clamping element through an axial through hole the winding mandrel extending, mounted axially displaceably in this Operating rods include, in the direction of the longitudinal axis the winding mandrel is displaceable relative to the latter, wherein their displacement movement causes the folding movement of the clamping element becomes. Particularly preferably, the actuating rod is to a fluid-operated, double-sided pressure cylinder (about a pneumatic cylinder or a servo cylinder) connected.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht auch darin, daß der Spannbacken am Spannelement auswechselbar befestigt ist, wodurch sich eine flexible Anpassung des Spannbackens an unterschiedliche Werkstücke leicht bewerkstelligen läßt.A Another preferred embodiment of the invention also consists in that the clamping jaws fastened replaceably on the clamping element is, resulting in a flexible adjustment of the jaw to different Workpieces can easily accomplish.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird ferner vorgesehen, daß der Halter im wesentlichen in Form eines Kreiszylinders ausgebildet ist, der von seiner dem Wickeldorn abgewandten Endfläche aus mit einem zentral liegenden, über seine ganze Durchmesserbreite verlaufenden und nur über einen Teil seiner Länge sich in ihn hinein erstreckenden Querschlitz versehen ist, in dem das verklappbare Spannelement sitzt und dort mit einem Ende um einen radial zur Mittelachse des Kreiszylinders versetzten, senkrecht zur dieser liegenden, den Aufnahmeschlitz durchquerenden Bolzen verschwenkbar gelagert ist, wobei die Betätigungsstange mittels einer an ihr und am Spannelement angelenkten Verbindungslasche mit letzterem verbunden ist. Hierdurch wird eine sehr wirksame, einfach aufgebaute konstruktive Anordnung erreicht, die auch stets eine sichere Verklappung des Spannelementes gewährleistet.In a preferred embodiment of the invention is further provided that the holder is substantially in the form of a circular cylinder is formed, from its end facing away from the winding mandrel with a central, across its entire diameter running and only over part of its length is provided in it extending transverse slot, in which the collapsible clamping element sits and there with one end to a offset radially to the central axis of the circular cylinder, perpendicular for this lying, the receiving slot passing through bolts is pivotally mounted, wherein the actuating rod by means of a hinged at her and the clamping element connecting strap associated with the latter. This will be a very effective simply constructed constructive arrangement achieved, which always ensures a safe dumping of the clamping element.
Bei der Erfindung wird vorzugsweise die axiale Durchgangsbohrung des Wickeldornes, in der die Betätigungsstange verläuft, in ihrem dem Halter zugewandten axialen Endbereich mit einem radial erweiterten Abschnitt versehen, innerhalb dessen die Verbindungslasche beim Betätigen des Spannelementes unbehindert ihre entsprechenden Bewegungen ausführen kann.at the invention is preferably the axial through hole of the Winding mandrel, in which the actuating rod runs, in its the holder facing axial end portion with a radial extended section provided within which the connection tab unhindered when pressing the clamping element their corresponding Can perform movements.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Wickeldorn ausgestattet, der an seiner Mantelfläche mit einer spiralförmig umlaufenden Umfangsnut versehen ist.In Another embodiment of the invention, the inventive Device equipped with a winding mandrel, which on its lateral surface is provided with a spiral circumferential groove.
Die konstruktive Ausgestaltung des Spannelementes mit dem an ihm angebrachten Spannbacken kann in jeder geeigneten Art und Weise vorgesehen werden. Besonders bevorzugt wird das Spannelement jedoch als ein verklappbarer Hebel ausgeführt, an dessen der Klappachse abgewandtem freien Ende der Spannbacken befestigt ist. Dies führt zu einer sehr einfachen, aber flexiblen Ausgestaltung des Spannelementes.The constructive design of the clamping element with the attached to it Clamping jaws can be provided in any suitable manner. However, the tensioning element is particularly preferred as a foldable Lever executed, facing away from the folding axis free end of the jaws is attached. This leads to a very simple, but flexible design of the clamping element.
Vorteilhafterweise wird bei der Erfindung der Spannbacken vom Spannelement tangential zu dessen Verklappbewegung in Richtung zur Klemmstellung hin vorstehend ausgebildet.advantageously, is tangential in the invention of the jaws of the clamping element projecting towards the Verklappbewegung towards the clamping position educated.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht auch darin, daß die Einrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Zuführeinrichtung und Wickeldorn in Richtung der Längsachse des Wickeldornes Mittel umfaßt, mittels derer der Wickeldorn beim Aufwickeln des Werkstücks in Richtung seiner Längsachse verschiebbar ist, wofür insbesondere geeignete Servoeinrichtungen eingesetzt werden können.A Another advantageous embodiment of the invention also consists in in that the device for generating a relative movement between feeder and winding mandrel in the direction of Longitudinal axis of the winding mandrel comprises means by that of the winding mandrel when winding the workpiece in the direction its longitudinal axis is displaceable, for which in particular suitable servos can be used.
In bestimmten Fällen kann es gleichermaßen jedoch auch vorteilhaft sein, die Einrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Zuführeinrichtung und Wickeldorn in Richtung der Längsachse des letzteren als Legeeinrichtung auszubilden, bei der die Zuführeinrichtung und die Stützeinrichtung zum Abstützen des Werkstücks unter Beibehaltung ihrer Ausrichtung zum Wickeldorn entlang dessen Längsachse seitlich verschiebbar sind.In However, it can do the same in certain cases also be advantageous, the means for generating a relative movement between feeder and winding mandrel in the direction of Form longitudinal axis of the latter as a laying device, in which the feeder and the support means for Supporting the workpiece while maintaining its Alignment with the winding mandrel along its longitudinal axis laterally are displaceable.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im Prinzip beispielshalber noch näher erläuterter. Es zeigen:The Invention will now be described by way of example with reference to the drawings in principle explained in more detail. Show it:
Die
Zuführeinrichtung
Mittels
der Zuführeinrichtung
Mittels
einer Überlagerung der Bewegungen der Zuführeinrichtung
Die
Bewegungsachsen a bis c ermöglichen eine beliebige Positionierung
des Werkstücks
Neben
dem in
Der
Biegekopf
In
dem in
Die
Wickeleinrichtung
Die
Wickeleinrichtung
An
der vom Biegekopf
Auf
dem Schlitten
Es
wird nun auf die vergrößerten Darstellungen der
Wickelwelle
Die
Wie
aus den Längsschnitt-Darstellungen der
Während
die axiale Durchgangsbohrung
Die
axiale Länge dieses erweiterten Endabschnitts
Wie
die
Die
Schwenkachse der Anlenkstelle der Verbindungslasche
Das
Spannelement
Bei
dem in
Die
Betätigungsstange
Der
Druckzylinder, mit dem die Betätigungsstange
Wie
die
Wie
Die
Ausrichtung der Wickeleinrichtung
Die
Umlaufnut
Nun
wird wieder Bezug genommen auf die Darstellungen der
Die
Wickelwelle
Am
frei vorstehenden Ende des Spannelements
Der
Halter
In
seiner geschlossenen Stellung (
In
seiner geöffneten Stellung (
Bei
der Ausführungsform der
Was
den Verlauf der Umfangsnut
In
den
Nachfolgend
soll nunmehr anhand der
Das Werkstück
The workpiece
Nun
wird das Spannelement
Sodann
wird die zusätzliche Stützeinrichtung
Nach
Herstellung der gewünschten Windungsanzahl werden die verschiedenen
Antriebe programmgesteuert gestoppt und das Spannelement
Anschließend
wird durch eine Verfahrbewegung des Schlittens
Anstellte
der Verfahrbewegung g des Schlittens
Als
Werkstücke können prinzipiell alle stangenförmigen
Werkstücke
Die
in den Figuren dargestellte Ausführung des Spannelementes
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Effective date: 20121201 |