專利名稱：用于縱向型材、尤其是管子的自由成形彎曲的裝置以及用于縱向型材、尤其是管子的自由 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于縱向型材的自由成形彎曲的裝置，包括一個抓 住該縱向型材的推進單元、 一個沿推進方向設(shè)置在該推進單元下游的并 且形封閉和/或力封閉地抓住該縱向型材的軸向套筒以及一個沿推進方 向設(shè)置在該軸向套筒下游的彎曲套筒，該彎曲套筒具有一個用于縱向型 材的、適配于縱向型材外輪廓的通孔，其中彎曲導向裝置可以借助于調(diào) 節(jié)驅(qū)動裝置在一個與其通孔的軸線垂直的平面中直線地調(diào)節(jié)，并且可以 圍繞一個垂直于通孔的軸線以及垂直于直線調(diào)節(jié)方向的軸線樞轉(zhuǎn)，并且 軸向套筒配備一個驅(qū)動裝置，借此可以調(diào)節(jié)軸向套筒與彎曲套筒的距離。
背景技術(shù)：
兩種用于彎曲縱向型材的主要方法自由成形彎曲(Freiformbiegen ) 和拉拔彎曲(Ziehbiegen)。在用于拉拔彎曲的裝置中，縱向型材在前端 被抓住并且圍繞一個成規(guī)拉拔，該成規(guī)預(yù)定彎曲半徑。在拉拔彎曲中決 定性的缺陷在于，縱向型材在一個半徑內(nèi)僅能在一個平面內(nèi)被彎曲。彎 曲半徑也限制于由成規(guī)確定的彎曲半徑。相反，在用于自由成形彎曲的 裝置中提供許多自由度。尤其是在用于自由成形彎曲的裝置中在不適配 各裝置部分的情況下不僅能夠獲得不同的、保持不變的彎曲半徑，也可 以獲得作為空間曲線的變化的半徑。但是對此要求的高的設(shè)備耗費以及 小半徑的向下的界線被認為是不利的。
一種已知的用于自由成形彎曲的裝置(DE 697 22 944 T2)與開頭所 述裝置的區(qū)別在于，引導縱向型材的軸向套筒固定地設(shè)置并且因此其相 對于彎曲套筒的距離是不可調(diào)節(jié)的。彎曲套筒支承在一個十字滑座上， 它借此可以在兩個橫向于縱向型材的縱軸線設(shè)置的垂直的軸線上調(diào)節(jié)。 另外，彎曲導向裝置可以圍繞兩個彼此垂直并且垂直于其通孔軸線延伸 的軸線樞轉(zhuǎn)。最后它可以圍繞其通孔的軸線旋轉(zhuǎn)。對于所有這些運動可 能性i殳置自己的驅(qū)動裝置和支承。為了在彎曲導向裝置上安裝這些部分， 需要明顯的空間。該空間顯著地限制了可能的最小的彎曲半徑。另外機 械制造技術(shù)的耗費是較高的。在開頭所述類型的用于自由成形彎曲的已知的裝置(DE 102 49 315 Al)中，彎曲套筒同樣支承在一個十字滑座上，使得它可以在兩個橫向 于縱向型材縱軸線設(shè)置的垂直的軸線上調(diào)節(jié)。另外，彎曲套筒可以圍繞 一個垂直于其通孔軸線延伸的軸線樞轉(zhuǎn)。最后，它可以圍繞其通孔軸線 旋轉(zhuǎn)。如在前述的已知的裝置中那樣，對于這些部分和驅(qū)動裝置的安裝 需要明顯的空間，這不利于可能的最小的彎曲半徑。機械技術(shù)的結(jié)構(gòu)也 是相應(yīng)較高的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)一種用于縱向型材、尤其是管子的自由成形 彎曲的裝置，該裝置在其結(jié)構(gòu)耗費方面構(gòu)成得比已知裝置更簡單并且也 允許非常小的彎曲半徑。該目的利用開頭所述類型的裝置如下解決，即不僅推進單元而且軸 向套筒被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置同向地并且同時地相對于彎曲套筒進行驅(qū)動，使 得彎曲套筒圍繞其通孔的軸線可旋轉(zhuǎn)地支承，并且自由地與軸向套筒一起旋轉(zhuǎn)或者可以相對于軸向套筒受控制地制動。通過減小對于自由成形彎曲所需的調(diào)節(jié)和相對運動，軸向套筒僅需 要一個帶有相應(yīng)支承的用于平移運動的驅(qū)動裝置和一個用于樞轉(zhuǎn)運動的 驅(qū)動裝置，而對于彎曲套筒的可旋轉(zhuǎn)的或者受控制地制動的支承則僅需 要設(shè)置一個制動器，并且彎曲的導入在空間上通過縱向型材的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由 推進單元和軸向套筒的同時旋轉(zhuǎn)構(gòu)成，得到非常簡單的結(jié)構(gòu)和短的結(jié)構(gòu) 長度。與對于相應(yīng)彎曲情況可以個別地調(diào)節(jié)彎曲套筒與軸向套筒之間的 距離相結(jié)合，存在如下可能性，即縱向型材、尤其是管子可以按相對較 小的彎曲半徑彎曲。按本發(fā)明的一種實施形式，推進單元按本身已知的方式構(gòu)成為一個 配備推進驅(qū)動裝置的夾緊鉗。為了抵制由推進單元供給到軸向套筒的縱向型材的彎折的危險，在
推進單元與軸向套筒之間的區(qū)域內(nèi)可以設(shè)置支持器件，它們精確地沿著 型材軸線保持縱向型材。為了避免支持器件與在彎曲時前進的推進單元 的碰撞，支持器件必須這樣構(gòu)成，使得它們釋放推進單元的路徑。為此 尤其是多個前后接連設(shè)置的中心架是合適的，它們可以打開并且可以朝 側(cè)面運動。為了在縱向型材、尤其是管子的情況下在彎曲時防止塌陷，可以在 彎曲區(qū)域中在軸向套筒中和軸向套筒后直至進入到彎曲套筒中設(shè)置一個 柔軟的內(nèi)芯軸，其軸向位置可以通過一個設(shè)有驅(qū)動裝置的芯棒從推進單 元的后端調(diào)節(jié)和控制。按本發(fā)明的用于縱向型材的自由成形彎曲的裝置特別地因為對于自 由成形彎曲所需的不同的利用驅(qū)動裝置和軸承的調(diào)節(jié)的上述分開而適用 于與一個用于拉拔彎曲的裝置組合，因為裝置的一些部件不僅可以用于 自由成形彎曲，而且可以用于拉拔彎曲。但是也可以是其他的用于自由 成形彎曲的裝置作為按本發(fā)明的裝置與 一個用于拉拔彎曲的裝置按照本 發(fā)明的該方案進行組合。在按這種方案的用于縱向型材、尤其是管子的彎曲的裝置中，該裝 置具有一個抓住縱向型材的推進單元以及一個沿推進方向設(shè)置在推進單 元下游的并且形封閉和/或力封閉地抓住縱向型材的軸向套筒，兩個不同 類型的彎曲單元并排地設(shè)置在一個導向框架上，并且在該導向框架上橫 向于縱向型材軸線可以交替地從一個位于軸向套筒前的工作位置移動到 一個相對于工作位置在側(cè)面的停駐位置。在此一個彎曲單元與尤其是帶 有上述特征的軸向套筒和推進單元構(gòu)成為用于自由成形彎曲，而另外的 彎曲單元構(gòu)成為拉拔裝置。在一種這樣的組合的用于自由成形彎曲和拉拔彎曲的裝置中，僅各 彎曲單元不同地構(gòu)成，而要求不明顯的機械技術(shù)耗費的其他裝置部分對 這兩種彎曲裝置是相同的。如果在彎曲的縱向型材上需要中等的零件數(shù) 量或者投資量應(yīng)該保持較小，那么這種裝置總是可以經(jīng)濟地采用。


下面借助于描述實施例的附圖詳細解釋本發(fā)明。其中
圖1顯示包括主要部件和驅(qū)動裝置的用于自由成形彎曲的裝置的大大示意的從斜上方看的等軸;f見圖；圖2顯示包括一根待彎曲的管子的按圖1的裝置的從斜上方看的從 不同于圖l視角的等軸視圖；圖3顯示用于自由成形彎曲和拉拔彎曲的組合裝置的示意俯視圖。
具體實施方式
在圖l和2中描述的用于自由成形彎曲一根縱向型材1、尤其是一根 管子的裝置具有一個以本身公知的夾緊鉗的形式的推進單元2、 一個沿 推進方向設(shè)置于其前的軸向套筒3和一個又沿推進方向設(shè)置于其前的、 帶有通孔4a的彎曲套筒4。彎曲套筒可以構(gòu)成為滑動套筒。但是它也可 以具有一個滾動導向裝置(Rollenfiihrung)。兩種選擇方案用于使管子 1可以以盡可能小的摩擦運動通過通孔4a。在管子1中在在軸向套筒3 與彎曲套筒4之間的發(fā)生彎曲的區(qū)域內(nèi)安裝一個柔性的芯軸5,該芯軸在 管子1的后端部上通過一個芯棒6保持。芯棒6連接在一個驅(qū)動裝置7 上，使得芯軸5可以軸向調(diào)節(jié)和控制。尤其是構(gòu)成為管子夾緊鉗的推進單元2具有一個軸向驅(qū)動裝置8,其 在附圖中示意地通過一個雙箭頭表示。另外推進單元2具有一個旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動裝置9，其通過一個雙箭頭表示。軸向套筒3同樣配設(shè)一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置IO,其通過一個雙箭頭表示。 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置9和10同向地并且同時地旋轉(zhuǎn)。另外，軸向套筒3配設(shè)一 個軸向驅(qū)動裝置11，其通過一個雙箭頭表示。軸向驅(qū)動裝置8和11彼此 無關(guān)地工作。通過軸向驅(qū)動裝置11可以調(diào)節(jié)與沿著軸向固定的彎曲套筒 4的距離。彎曲套筒4具有一個平移的驅(qū)動裝置12,其通過一個雙箭頭表示。 另外，彎曲套筒4具有一個樞轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置13，其通過一個雙箭頭表示。 最后，彎曲套筒4具有一個旋轉(zhuǎn)支承14,其通過一個雙箭頭表示。旋轉(zhuǎn) 支承14這樣構(gòu)成，使得在待彎曲的縱向型材1的情況下該縱向型材將軸 向套筒3的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到彎曲套筒4上，使得彎曲套筒被自由旋轉(zhuǎn)地 帶動。但是旋轉(zhuǎn)支承14配備一個制動器，使得也可以在兩個部件之間產(chǎn)
生轉(zhuǎn)角錯開。這在縱向型材l應(yīng)該扭轉(zhuǎn)的情況下是期望的。在附圖中描述的用于軸向套筒3的空間軸x、 y、 z固定，而用于彎 曲套筒4的空間軸u、 v、 w在空間中可移動。如所描述的，彎曲套筒4 在軸向方向上也就是在w軸的方向上固定，而其圍繞該w軸一起旋轉(zhuǎn)或 者被制動。它在u軸的方向上借助于驅(qū)動裝置12可以平移地調(diào)節(jié)并且可 以圍繞v軸借助于驅(qū)動裝置13旋轉(zhuǎn)。在這樣一種裝置中，彎曲平面總是在u/v平面中。通過縱向型材1 借助于推進單元2和軸向套筒3的旋轉(zhuǎn)，在保持彎曲平面u/v的情況下 在第一彎曲上緊接著在另一方向上的第二彎曲。彎曲半徑一方面通過軸 向套筒3與彎曲套筒4之間的距離并且另一方面通過在彎曲套筒4上、 而且是在u軸方向上和圍繞v軸的調(diào)節(jié)進行確定。為了反作用于縱向型材1因推進單元2的作用到縱向型材1上的軸 向力產(chǎn)生的、在推進單元2與軸向套筒3之間的可能的彎折，在該區(qū)域 中可以設(shè)置在附圖中未示出的支持器件。優(yōu)選它們構(gòu)成為一組中心架， 各中心架可以對應(yīng)于推進單元2的推進行程打開并且從行程中移走。在圖3的實施例中描述的裝置構(gòu)成為不僅用于自由成形彎曲，而且 用于拉拔彎曲。不僅對于自由成形彎曲，而且對于拉拔彎曲，該裝置具 有一個共同的推進單元2，其可以構(gòu)成為夾緊鉗。其固定地設(shè)置，也就 是說不能朝側(cè)面移動。在推進單元2前面有一個支承框架15,其具有兩 個彼此無關(guān)的彎曲單元B1、 B2，它們可以借助于通過雙箭頭表示的驅(qū)動 裝置P1、 P2在側(cè)面移動。彎曲單元Bl處于停駐位置，而彎曲單元B2 處于工作位置。彎曲單元Bl對應(yīng)于簽署彎曲裝置構(gòu)成用于自由成型彎 曲，而彎曲單元B2構(gòu)成用于拉拔彎曲。用于拉拔彎曲的彎曲單元B2按 本身已知的方式作為主要組成部分具有一個半徑規(guī)16a、 一個夾緊鉗口 16b、 一個鈹褶平滑器16c和一個滑軌16d。為了將裝置從拉拔彎曲改裝 到自由成形彎曲，僅需要將彎曲單元B2移動到其停駐位置并將用于自由 成形彎曲的彎曲單元Bl從其停駐位置移動到位于固定的推進單元2之前 的工作位置。
權(quán)利要求
1. 用于縱向型材(1)的自由成形彎曲的裝置，包括一個抓住該縱向型材(1)的推進單元(2)、 一個沿推進單元的推進方向設(shè)置在該推 進單元(2)下游的并且形封閉和/或力封閉地抓住該縱向型材(1)的軸 向套筒(3)、 一個沿推進方向設(shè)置在該軸向套筒(3)下游的彎曲套筒 (4)，該彎曲套筒具有一個用于縱向型材(l)的、適配于縱向型材(l) 外輪廓的通孔(4a)，其中彎曲套筒(4)可以借助于調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(13、 14)在一個與其通孔(4a)的軸線(w)垂直的平面中直線地調(diào)節(jié)，并且 可以圍繞一個垂直于通孔(4a)的軸線(w)以及垂直于直線調(diào)節(jié)(13) 的方向(w )的軸線(v )樞轉(zhuǎn)，并且軸向套筒(3 )配備一個驅(qū)動裝置(11)， 通過該驅(qū)動裝置可以調(diào)節(jié)軸向套筒與彎曲套筒(4 )的距離，其特征在于 不僅推進單元(2)而且軸向套筒(3)由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(9、 10)同向地 并且同時地相對于彎曲套筒進行驅(qū)動，并且彎曲套筒(4 )圍繞其通孔(4a ) 的軸線(w)可旋轉(zhuǎn)地支承，并且自由地與軸向套筒(3) —起旋轉(zhuǎn)或者 可以相對于軸向套筒受控制地制動。
2. 按權(quán)利要求l的用于縱向型材的自由成形彎曲的裝置，其特征在 于推進單元(2)構(gòu)成為一個配備推進驅(qū)動裝置(8)的夾緊鉗。
3. 按權(quán)利要求1和2的用于縱向型材的自由成形彎曲的裝置，其特 征在于彎曲套筒(4)構(gòu)成為滑動套筒或者滾動導向裝置。
4. 按權(quán)利要求l至3之一的用于縱向型材的自由成形彎曲的裝置， 其特征在于在推進單元(2)與軸向套筒(3)之間設(shè)置用于縱向型材(l)的支持器件，所述支持器件防止縱向型材的側(cè)面的彎折。
5. 按權(quán)利要求4的用于縱向型材的自由成形彎曲的裝置，其特征在 于支持器件構(gòu)成為中心架。
6. 按權(quán)利要求5的用于縱向型材的自由成形彎曲的裝置，其特征在 于各中心架可以打開。
7. 按權(quán)利要求1至6之一的用于縱向型材的自由成形彎曲的裝置， 其特征在于在彎曲區(qū)域中并且在軸向套筒(3)中設(shè)置一個柔軟的內(nèi)芯 軸(5)，該內(nèi)芯軸的軸向位置可以通過一個設(shè)有驅(qū)動裝置(7)的芯棒 (6)從推進單元(2)的后端調(diào)節(jié)和控制。
8.用于縱向型材(l)、尤其是管子的彎曲的裝置，包括一個抓住 縱向型材(1)的推進單元(2)和兩個不同類型的并排地設(shè)置在一個導 向框架(15)上的彎曲單元(Bl、 B2)，這兩個彎曲單元可以在該導向 框架(15)上橫向于縱向型材(1)的軸線交替地從推進套筒(2)前的 工作位置移動到一個相對于工作位置在側(cè)面的停駐位置，其中一個彎曲 單元(Bl)與推進單元(2 )構(gòu)成尤其是按權(quán)利要求1至7之一的用于自 由成形彎曲，而另一個彎曲單元(B2)與推進單元(2)構(gòu)成為拉拔彎曲 裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于縱向型材(1)、尤其是管子的自由成形彎曲的裝置，在推進單元(2)下游沿其推進方向設(shè)置軸向套筒(3)。沿推進方向在該軸向套筒(3)下游設(shè)置彎曲套筒(4)。推進單元和軸向套筒分別具有一個指向推進方向的驅(qū)動裝置，軸向套筒可與推進單元(2)無關(guān)地調(diào)節(jié)。另外推進單元(2)和軸向套筒(3)具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，用以同向并且同時地旋轉(zhuǎn)由其保持和導向的縱向型材。彎曲套筒可借助于一個驅(qū)動裝置僅在一個橫向于縱向型材軸線和推進方向延伸的軸線上平移地調(diào)節(jié)。另外它可借助于一個驅(qū)動裝置圍繞一個橫向于縱向型材軸線和推進方向的軸線樞轉(zhuǎn)。另外彎曲套筒(4)支承成自由地與導向套筒一起旋轉(zhuǎn)或者相對于導向套筒被制動。
文檔編號B21D7/04GK101146629SQ200680009347
公開日2008年3月19日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月22日
發(fā)明者J·齊斯維勒, M·基賓, T·弗萊米希, U·屈尼 申請人:蒂森克虜伯鋼鐵股份公司;米瓦格機械制造股份公司