用于纵向型材、尤其是管子的自由成形弯曲的装置以及用于纵向型材、尤其是管子的自由成形弯曲和拉拔弯曲的装置

摘要

本发明涉及一种用于纵向型材(1)、尤其是管子的自由成形弯曲的装置，在推进单元(2)下游沿其推进方向设置轴向套筒(3)。沿推进方向在该轴向套筒(3)下游设置弯曲套筒(4)。推进单元和轴向套筒分别具有一个指向推进方向的驱动装置，轴向套筒可与推进单元(2)无关地调节。另外推进单元(2)和轴向套筒(3)具有旋转驱动装置，用以同向并且同时地旋转由其保持和导向的纵向型材。弯曲套筒可借助于一个驱动装置仅在一个横向于纵向型材轴线和推进方向延伸的轴线上平移地调节。另外它可借助于一个驱动装置围绕一个横向于纵向型材轴线和推进方向的轴线枢转。另外弯曲套筒(4)支承成自由地与导向套筒一起旋转或者相对于导向套筒被制动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于纵向型材的自由成形弯曲的装置，包括一个抓住该纵向型材的推进单元、一个沿推进方向设置在该推进单元下游的并且形封闭和/或力封闭地抓住该纵向型材的轴向套筒以及一个沿推进方向设置在该轴向套筒下游的弯曲套筒，该弯曲套筒具有一个用于纵向型材的、适配于纵向型材外轮廓的通孔，其中弯曲导向装置可以借助于调节驱动装置在一个与其通孔的轴线垂直的平面中直线地调节，并且可以围绕一个垂直于通孔的轴线以及垂直于直线调节方向的轴线枢转，并且轴向套筒配备一个驱动装置，借此可以调节轴向套筒与弯曲套筒的距离。

背景技术

两种用于弯曲纵向型材的主要方法自由成形弯曲(Freiformbiegen)和拉拔弯曲(Ziehbiegen)。在用于拉拔弯曲的装置中，纵向型材在前端被抓住并且围绕一个成规拉拔，该成规预定弯曲半径。在拉拔弯曲中决定性的缺陷在于，纵向型材在一个半径内仅能在一个平面内被弯曲。弯曲半径也限制于由成规确定的弯曲半径。相反，在用于自由成形弯曲的装置中提供许多自由度。尤其是在用于自由成形弯曲的装置中在不适配各装置部分的情况下不仅能够获得不同的、保持不变的弯曲半径，也可以获得作为空间曲线的变化的半径。但是对此要求的高的设备耗费以及小半径的向下的界线被认为是不利的。

一种已知的用于自由成形弯曲的装置(DE 697 22 944 T2)与开头所述装置的区别在于，引导纵向型材的轴向套筒固定地设置并且因此其相对于弯曲套筒的距离是不可调节的。弯曲套筒支承在一个十字滑座上，它借此可以在两个横向于纵向型材的纵轴线设置的垂直的轴线上调节。另外，弯曲导向装置可以围绕两个彼此垂直并且垂直于其通孔轴线延伸的轴线枢转。最后它可以围绕其通孔的轴线旋转。对于所有这些运动可能性设置自己的驱动装置和支承。为了在弯曲导向装置上安装这些部分，需要明显的空间。该空间显著地限制了可能的最小的弯曲半径。另外机械制造技术的耗费是较高的。

在开头所述类型的用于自由成形弯曲的已知的装置(DE 102 49 315A1)中，弯曲套筒同样支承在一个十字滑座上，使得它可以在两个横向于纵向型材纵轴线设置的垂直的轴线上调节。另外，弯曲套筒可以围绕一个垂直于其通孔轴线延伸的轴线枢转。最后，它可以围绕其通孔轴线旋转。如在前述的已知的装置中那样，对于这些部分和驱动装置的安装需要明显的空间，这不利于可能的最小的弯曲半径。机械技术的结构也是相应较高的。

发明内容

本发明的目的是，实现一种用于纵向型材、尤其是管子的自由成形弯曲的装置，该装置在其结构耗费方面构成得比已知装置更简单并且也允许非常小的弯曲半径。

该目的利用开头所述类型的装置如下解决，即不仅推进单元而且轴向套筒被旋转驱动装置同向地并且同时地相对于弯曲套筒进行驱动，使得弯曲套筒围绕其通孔的轴线可旋转地支承，并且自由地与轴向套筒一起旋转或者可以相对于轴向套筒受控制地制动。

通过减小对于自由成形弯曲所需的调节和相对运动，轴向套筒仅需要一个带有相应支承的用于平移运动的驱动装置和一个用于枢转运动的驱动装置，而对于弯曲套筒的可旋转的或者受控制地制动的支承则仅需要设置一个制动器，并且弯曲的导入在空间上通过纵向型材的旋转经由推进单元和轴向套筒的同时旋转构成，得到非常简单的结构和短的结构长度。与对于相应弯曲情况可以个别地调节弯曲套筒与轴向套筒之间的距离相结合，存在如下可能性，即纵向型材、尤其是管子可以按相对较小的弯曲半径弯曲。

按本发明的一种实施形式，推进单元按本身已知的方式构成为一个配备推进驱动装置的夹紧钳。

为了抵制由推进单元供给到轴向套筒的纵向型材的弯折的危险，在推进单元与轴向套筒之间的区域内可以设置支持器件，它们精确地沿着型材轴线保持纵向型材。为了避免支持器件与在弯曲时前进的推进单元的碰撞，支持器件必须这样构成，使得它们释放推进单元的路径。为此尤其是多个前后接连设置的中心架是合适的，它们可以打开并且可以朝侧面运动。

为了在纵向型材、尤其是管子的情况下在弯曲时防止塌陷，可以在弯曲区域中在轴向套筒中和轴向套筒后直至进入到弯曲套筒中设置一个柔软的内芯轴，其轴向位置可以通过一个设有驱动装置的芯棒从推进单元的后端调节和控制。

按本发明的用于纵向型材的自由成形弯曲的装置特别地因为对于自由成形弯曲所需的不同的利用驱动装置和轴承的调节的上述分开而适用于与一个用于拉拔弯曲的装置组合，因为装置的一些部件不仅可以用于自由成形弯曲，而且可以用于拉拔弯曲。但是也可以是其他的用于自由成形弯曲的装置作为按本发明的装置与一个用于拉拔弯曲的装置按照本发明的该方案进行组合。

在按这种方案的用于纵向型材、尤其是管子的弯曲的装置中，该装置具有一个抓住纵向型材的推进单元以及一个沿推进方向设置在推进单元下游的并且形封闭和/或力封闭地抓住纵向型材的轴向套筒，两个不同类型的弯曲单元并排地设置在一个导向框架上，并且在该导向框架上横向于纵向型材轴线可以交替地从一个位于轴向套筒前的工作位置移动到一个相对于工作位置在侧面的停驻位置。在此一个弯曲单元与尤其是带有上述特征的轴向套筒和推进单元构成为用于自由成形弯曲，而另外的弯曲单元构成为拉拔装置。

在一种这样的组合的用于自由成形弯曲和拉拔弯曲的装置中，仅各弯曲单元不同地构成，而要求不明显的机械技术耗费的其他装置部分对这两种弯曲装置是相同的。如果在弯曲的纵向型材上需要中等的零件数量或者投资量应该保持较小，那么这种装置总是可以经济地采用。

附图说明

下面借助于描述实施例的附图详细解释本发明。其中：

图1显示包括主要部件和驱动装置的用于自由成形弯曲的装置的大大示意的从斜上方看的等轴视图；

图2显示包括一根待弯曲的管子的按图1的装置的从斜上方看的从不同于图1视角的等轴视图；

图3显示用于自由成形弯曲和拉拔弯曲的组合装置的示意俯视图。

具体实施方式

在图1和2中描述的用于自由成形弯曲一根纵向型材1、尤其是一根管子的装置具有一个以本身公知的夹紧钳的形式的推进单元2、一个沿推进方向设置于其前的轴向套筒3和一个又沿推进方向设置于其前的、带有通孔4a的弯曲套筒4。弯曲套筒可以构成为滑动套筒。但是它也可以具有一个滚动导向装置(Rollenführung)。两种选择方案用于使管子1可以以尽可能小的摩擦运动通过通孔4a。在管子1中在在轴向套筒3与弯曲套筒4之间的发生弯曲的区域内安装一个柔性的芯轴5，该芯轴在管子1的后端部上通过一个芯棒6保持。芯棒6连接在一个驱动装置7上，使得芯轴5可以轴向调节和控制。

尤其是构成为管子夹紧钳的推进单元2具有一个轴向驱动装置8，其在附图中示意地通过一个双箭头表示。另外推进单元2具有一个旋转驱动装置9，其通过一个双箭头表示。

轴向套筒3同样配设一个旋转驱动装置10，其通过一个双箭头表示。旋转驱动装置9和10同向地并且同时地旋转。另外，轴向套筒3配设一个轴向驱动装置11，其通过一个双箭头表示。轴向驱动装置8和11彼此无关地工作。通过轴向驱动装置11可以调节与沿着轴向固定的弯曲套筒4的距离。

弯曲套筒4具有一个平移的驱动装置12，其通过一个双箭头表示。另外，弯曲套筒4具有一个枢转驱动装置13，其通过一个双箭头表示。最后，弯曲套筒4具有一个旋转支承14，其通过一个双箭头表示。旋转支承14这样构成，使得在待弯曲的纵向型材1的情况下该纵向型材将轴向套筒3的旋转运动传递到弯曲套筒4上，使得弯曲套筒被自由旋转地带动。但是旋转支承14配备一个制动器，使得也可以在两个部件之间产生转角错开。这在纵向型材1应该扭转的情况下是期望的。

在附图中描述的用于轴向套筒3的空间轴x、y、z固定，而用于弯曲套筒4的空间轴u、v、w在空间中可移动。如所描述的，弯曲套筒4在轴向方向上也就是在w轴的方向上固定，而其围绕该w轴一起旋转或者被制动。它在u轴的方向上借助于驱动装置12可以平移地调节并且可以围绕v轴借助于驱动装置13旋转。

在这样一种装置中，弯曲平面总是在u/v平面中。通过纵向型材1借助于推进单元2和轴向套筒3的旋转，在保持弯曲平面u/v的情况下在第一弯曲上紧接着在另一方向上的第二弯曲。弯曲半径一方面通过轴向套筒3与弯曲套筒4之间的距离并且另一方面通过在弯曲套筒4上、而且是在u轴方向上和围绕v轴的调节进行确定。

为了反作用于纵向型材1因推进单元2的作用到纵向型材1上的轴向力产生的、在推进单元2与轴向套筒3之间的可能的弯折，在该区域中可以设置在附图中未示出的支持器件。优选它们构成为一组中心架，各中心架可以对应于推进单元2的推进行程打开并且从行程中移走。

在图3的实施例中描述的装置构成为不仅用于自由成形弯曲，而且用于拉拔弯曲。不仅对于自由成形弯曲，而且对于拉拔弯曲，该装置具有一个共同的推进单元2，其可以构成为夹紧钳。其固定地设置，也就是说不能朝侧面移动。在推进单元2前面有一个支承框架15，其具有两个彼此无关的弯曲单元B1、B2，它们可以借助于通过双箭头表示的驱动装置P1、P2在侧面移动。弯曲单元B1处于停驻位置，而弯曲单元B2处于工作位置。弯曲单元B1对应于签署弯曲装置构成用于自由成型弯曲，而弯曲单元B2构成用于拉拔弯曲。用于拉拔弯曲的弯曲单元B2按本身已知的方式作为主要组成部分具有一个半径规16a、一个夹紧钳口16b、一个皱褶平滑器16c和一个滑轨16d。为了将装置从拉拔弯曲改装到自由成形弯曲，仅需要将弯曲单元B2移动到其停驻位置并将用于自由成形弯曲的弯曲单元B1从其停驻位置移动到位于固定的推进单元2之前的工作位置。