VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR INKREMENTELLEN HERSTELLUNG VON GEBOGENEN DRÄHTEN, ROHREN, PROFILEN ODER DGL. AUS STANGENFÖRMIGEN METALLISCHEN MATERIALIEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gebogenen Drähten, Rohren, Profilen oder dgl. aus stangenförmigen metallischen Materialien gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 20.

Zur Herstellung von mehr oder weniger gebogenen Werkstücken aus Metalldrähten, Rohren oder Profilen gibt es im Stand der Technik eine große Zahl an Verfahren, mit denen abhängig von der Werkstückgeometrie und den verwendeten Werkstoffen derartige gebogene Werkstücke reproduzierbar hergestellt werden können. Diese Verfahren haben unterschiedliche Vor- und Nachteile, die neben technologischen Randbedingungen vielfach von der Werkstückgeometrie abhängig sind. Oftmals sind die herkömmlichen Verfahren bei der Herstellung von Biegeteilen mit engen Radien und komplexen Konturen überfordert. Ferner sind Biegungen, die sich schleifenähnlich überlappen bzw. bei der die Biegekontur des gebogenen Werkstücks sich selbst fast wieder berührt, nur schwierig mit derartigen Standardverfahren herzustellen. Biegeverfahren wie das Rotations- oder Rundbiegen sind hier recht gut geeignet, da bei diesen Verfahren die Biegekontur durch die Geometrie der Biegeform vorherbestimmt ist. Diese sogenannten formgebundenen Verfahren zeichnen sich durch eine sehr gute Genauigkeit gegenüber den rein kinematischen Verfahren aus. Zu dieser Gruppe gehört auch das Gesenkbiegen mit einem Ober- und Untergesenk, das e- benfalls ein gutes Verfahren zum formgenauen Biegen von länglichen Bauteilen wie Profilen und Drähten ist.

Wenn jedoch die Biegekontur sehr enge Radien aufweist und die Biegekontur sich selbst wieder berührt bzw. schleifenähnlich ist, kommen diese recht einfachen Verfahren an ihre Grenzen. Oftmals kollidieren die Werkzeugelemente mit dem Werkstück. Oder es ist beim Gesenkbiegen mit Ober- und Untergesenk nicht möglich, durch die engen Biegungen das Gesenk zu schließen, ohne das der Biegeprozess versagt. Auch ist es häufig nicht möglich, das sehr stark gebogene Bauteil in das Gesenk einzuformen.

Auch die Herstellung von entsprechenden Werkstücken mittels spezieller Drahtbiegemaschinen durch kinematische und formgebundene Biegeschritte scheitert häufig an derartigen komplexen Geometrien, da die Umformwerkzeuge z.B. die geforderten engen Radien bzw. engen Annäherungen von verschiedenen Abschnitten der gekrümmten Kontur des Biegeteils nicht herstellen können. Allgemein wird die Fertigung auch bei den kinematischen Biegeverfahren immer schwieriger, je komplexer die herzustellenden dreidimensionalen Biegungen der Werkstücke sind.

Vor allem bei speziellen Federbauteilen oder komplexen Rohrleitungen können diese Verfahren dann nicht mehr eingesetzt werden und es wird erforderlich, ein derartiges Bauteil in zwei oder mehrere Teile oder Abschnitte aufzuteilen, die dann wieder gefügt werden müssen. Dies verursacht mehr Aufwand und nachteilige Mehrkosten für das Biegeteil. Bei Spezialfedern ist aufgrund der Werkstoffeigenschaften des Federdrahtes ein Fügen von Abschnitten nahezu unmöglich, da dies die Haltbarkeit und die Gebrauchseigenschaften solcher Federn unzulässig beeinflussen würde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Herstellung auch komplex geformter Werkstücke in Form von gebogenen Drähten, Rohren, Profilen oder dgl. aus stangenförmigen Materialien zu ermöglichen, ohne dass aus der Komplexität der Geometrie des Werkstückes Schwierigkeiten bei der Biegeumformung entstehen.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 20 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des jeweiligen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von gebogenen Drähten, Rohren, Profilen oder dgl. aus stangenförmigen metallischen Materialien. Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren wird dadurch weiter gebildet, dass das stan- genförmige Material in eine Führungseinrichtung bewegt wird, wobei die Führungseinrichtung relativ zu einer Biegeform vorzugsweise dreidimensional bewegbar angeordnet und verstellbar ist, und das sich bewegende stangenförmige Material nach dem Durchtreten der Führungseinrichtung zwischen der relativ zu der Biegeform sich bewegenden Führungseinrichtung und passend geformten Abschnitten der Biegeform derart inkrementell fortschreitend entlang einer Biegelinie passend gebogen oder umgeformt wird, dass das stangenförmige Material sich in seiner gebogenen Konfiguration zumindest abschnittweise nach und nach an die Biegeform anpasst und/oder in die geforderte Werkstückgeometrie umformt. Die Grundidee der Erfindung besteht darin, durch eine jeweils lokale Umformung des stangenförmigen Materials zwischen einerseits der Biegeform bzw. passend geformten Abschnitten der Biegeform und der sich relativ zu der Biegeform bewegenden Führungseinrichtung und aufgrund der laufenden Bewegung des stangenförmigen Materials nach und nach eine inkrementelle Umformung des stangenförmigen Materials hin zu der gewünschten Bauteilgeometrie des herzustellenden Bauteils zu erzeugen. Bildlich gesprochen wird das laufend bewegte stangenförmige Material, das aus der Führungseinrichtung austritt, aufgrund der Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung und passend geformten Abschnitten der Biegeform und der eigenen Bewegung an passend geformte Abschnitte der Biegeform gelegt und dabei aufgrund des sich in diesem lokalen Querschnitt des stangenförmigen Materials bildenden Spannungszustand gebogen bzw. umgeformt. Die Bewegung des stangenförmigen Materials kann hierbei durch ein Festhalten des einen Endes des stangenförmigen Materials in der Biegeform realisiert werden, wobei das stangenförmige Material bei einer Relativbewegung der Führungseinrichtung und der Biegeform durch die Führungseinrichtung hindurchgezogen wird. In einer anderen Ausgestaltung kann das stangenförmige Material durch eine vor der Führungseinrichtung positionierte Vorschubeinrichtung durch die Führungseinrichtung geschoben werden. Während des Prozesses überlagen sich zumindest Zug- und Biegespannungen bzw. Druck- und Biegespannungen in dem stangenförmigen Material zu einem komplexen lokalen Spannungszustand, durch den die lokale Geometrie des stangenförmigen Materials im wesentlichen in Form eines Biegens geändert wird. Wiederholt sich dieser Vorgang entlang der Länge des stangenförmigen Materials immer wieder unter entsprechender Anpassung der Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung und passend geformten Abschnitten der Biegeform, so können mittels dieser inkrementellen Biegumformung auch komplexeste Biegekonturen hergestellt werden, ohne dass hierzu komplexe Bearbeitungseinrichtungen oder Biegeformen benötigt werden. Die Biegeform dient bei der vorliegenden Erfindung zur Abstützung des stangenförmigen Materials während der Biegeumformung und ggf. nach der Biegeumformung zu Stabilisierung und Kalibrierung des umgeformten stangenförmigen Materials, wohingegen die eigentliche Biegeumformung vornehmlich aufgrund der Kraftwirkungen und der sich daraus ergebenden Spannungszustände in dem lokalen Abschnitt des umzuformenden stangenartigen Materials aufgrund des Zusammenwirken von Bewegung des stangenförmigen Materials sowie der Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung und passend geformten Abschnitten der Biegeform erzeugt wird. Damit ist man bei der Umformung des stangenförmigen Materials aber weitaus freier und flexibler als bei den herkömmlichen formgebundenen Biegeverfahren und gleichzeitig ist die Komplexität des Bewegungsablaufs während des Biegevorgangs geringer als bei den herkömmlichen kinematischen Biegebearbeitungen, so dass auch sehr komplexe Werkstückgeometrien mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einfach hergestellt werden können. Damit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders für die Herstellung auch kleiner Stückzahlen von gebogenen Bauteilen aus stangenförmigen metallischen Materialien.

Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass aufgrund der Relativposition und der Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung und zumindest einzelnen Abschnitten der Biegeform eine lokale Kraftwirkung auf das aus der Führungseinrichtung ausge- tretene stangenförmige Material erzeugt wird, die eine lokale Umformung des stan- genförmigen Materials und damit in Summe eine inkrementelle Anpassung der Form des stangenförmigen Materials an die gewünschte Werkstückgeometrie bewirkt. Bildlich gesprochen wird das ursprünglich vorzugsweise gerade stangenförmige Material jeweils beim Auftreffen auf Abschnitte der Biegeform lokal und aufgrund des sich lokal einstellenden Spannungszustands in diesem kleinen Abschnitt des stangenförmigen Materials ein wenig wie gewünscht umgeformt, wobei sich durch den laufenden Vorschub des stangenförmigen Materials und die Relativbewegung zwischen Biegeform und Führungseinrichtung nachkommende Abschnitte des stangenförmigen Materials sich ebenfalls lokal umformen und in Summe nach und nach aus dem ursprünglich geraden stangenförmigen Material die gewünschte dreidimensionale Geometrie des herzustellenden Bauteils gebildet wird. Eine solcherart hergestellte Umformung wird durch die Geometrie der Biegeform stabilisiert und ggf. kalibriert, so dass sich nach der kompletten Umformung des jeweiligen Abschnitts des stangenförmigen Materials eine hochgenaue Geometrie des derart hergestellten Bauteils erreichen lässt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass das stangenförmige Material über eine vorzugsweise vor der Führungseinrichtung angeordnete Vorschubeinrichtung in die Führungseinrichtung gefördert wird, wodurch sich eine aktive Förderung des stangenförmigen Materials erreichen lässt. Hierdurch werden Druckspannungen auf das stangenförmige Material ausgeübt, die eine Verbesserung der Umformung des stangenförmigen Materials in der Umformzone bewirken können. Auch kann durch die Beeinflussung des jeweiligen Maßes des Vorschubes des stangenförmigen Materials die Umformung wie gewünscht beeinflusst werden.

Hierbei ist es von Vorteil, dass die Umformung des stangenförmigen Materials durch eine Überlagerung von Zugspannungen bzw. Druckspannungen aufgrund des Vorschubs des stangenförmigen Materials und von Biegespannungen aufgrund der lokalen Wechselwirkung zwischen stangenförmigem Material und zumindest einzelnen Abschnitten der Biegeform erfolgt. Dieser jeweils lokal herrschende Spannungszustand kann durch die Regulierung der Vorschubbewegung des stangenförmigen Materials und die Relativbewegung zwischen Biegeform und Führungseinrichtung in weiten Grenzen beeinflusst und im Sinne einer maßgenauen Herstellung des ge- wünschten Bauteils optimiert werden. Durch den lokalen Spannungszustand kann auch erreicht werden, dass sich das umgeformte stangenförmige Material passgenau in die Biegeform einlegt und damit die Umformung sehr gleichmäßig durch die Anpassung an den analogen Form- und Maßspeicher der Biegeform erfolgt.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Biegeform passend zur Querschnittsform des zu biegenden stangenförmigen Materials zumindest abschnittweise eine nutartige oder rillenartige Vertiefung aufweist, die in ihrer Geometrie der herzustellenden Werkstückgeometrie entspricht. In eine derartige nutartige oder rillenartige Vertiefung kann sich der Querschnitt des umgeformten stangenförmigen Materials gut einlegen und damit verhindert werden, dass aufgrund von Rückfederungen oder lokalen Ausweichbewegungen Maß- und Formungenauigkeiten auftreten. Von Vorteil ist es weiterhin, dass die nutartige oder rillenartige Vertiefung entsprechend der herzustellenden dreidimensionalen Werkstückgeometrie ebenfalls dreidimensional ausgebildet werden kann. Dabei kann die nutartige oder rillenartige Vertiefung maßlich auf den Querschnitt des umgeformten stangenförmigen Materials derart abgestimmt wird, dass die nutartige oder rillenartige Vertiefung das umgeformte stangenförmige Material aufnimmt und abstützt. Hierbei ist es denkbar, dass die nutartige Vertiefung abschnittsweise oder durchgehend als spanend hergestellte, vorzugsweise gefräste Nut ausgebildet wird, die auch auf derselben Maschine, vorzugsweise in derselben Aufspannung hergestellt werden kann, auf der auch die Biegeumformung des stangenförmigen Materials erfolgt. Hierdurch entfallen Umspannvorgänge und damit die Quelle für Ungenauigkeiten.

In einer anderen Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass die Biegeform und/oder die nutartige Vertiefung abschnittsweise oder komplett aus diskrete Stützpunkte bildenden, zueinander verstellbar angeordneten Einzelelementen gebildet wird, die mit dem umzuformenden stangenförmigen Material wechselwirken. Hierzu kann die nutartige Vertiefung in diskrete Punkte oder Abschnitte aufgelöst werden, die wie etwa bei einem Nagelbrett einzelne Stützstellen für die Umformung des stangenförmigen Materials zur Verfügung stellen, mit denen das stangenförmige Material jeweils lokal wechselwirken kann. Sind diese einzelnen Stützstellen linear zueinander verstellbar angeordnet, so kann mit nur einer einzigen derart gestalteten Biegeform unter ent- sprechender Anpassung der Lage der Stützstellen jeweils eine Vielzahl von Biegeformen bereitgestellt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass die Biegeform aus mindestens einem passend zu der Bewegung der Führungseinrichtung bewegten, punkt- oder flächenartig wirkenden Gegenhalter gebildet wird, der mit dem umzuformenden stangenförmigen Material jeweils lokal wechselwirkt. Ein solcher punkt- oder flächenartig wirkender Gegenhalter kann dabei etwa in Form einer Rolle, eines Stempels oder dgl. ausgebildet werden und sich relativ zu der Führungseinrichtung bewegen, so dass der Gegenhalter zwar lokal im Bereich der Umformung wie eine Biegeform wirkt, nach Abschluss der lokalen Umformung das umgeformte stangenförmige Material jedoch nicht mehr oder nur noch abschnittsweise gestützt wird. Damit lässt sich mit einem solchen Gegenhalter allein aufgrund seiner Relativbewegung relativ zu der Führungseinrichtung eine Vielzahl von Werkstückgeometrien herstellen, ohne dass vorab eine angepasste Biegeform erzeugt werden muss.

Von Vorteil ist es hinsichtlich des Umformverhaltens des stangenförmigen Materials, wenn Führungseinrichtung und Biegeform bei der Biegeumformung des stangenförmigen Materials eine Relativverschiebung zueinander, vorzugsweise eine Relativverschiebung in bis zu drei Raumrichtungen zueinander ausführen. Hierzu können Führungseinrichtung und Biegeform zueinander in einer Ebene z.B. über einen Koordinatentisch verfahrbar angeordnet werden, wobei eine senkrechte Abstandsverstellung zwischen Führungseinrichtung und Biegeform den Abstand zwischen Führungseinrichtung und Biegeform und damit das Austrittsverhalten des stangenförmigen Materials aus der Führungseinrichtung beeinflussen kann. Hierdurch sind vielfältigste Beeinflussungen der lokalen Umformung des stangenförmigen Materials im Bereich des Auftreffens des stangenförmigen Materials auf die Biegeform möglich, die die gewünschten lokalen Spannungsverhältnisse erzeugen und damit die gewünschte Umformung hervorrufen.

Eine weitere Verbesserung bei der Erzeugung der lokalen Spannungsverhältnisse und damit der gewünschten Umformung lässt sich dann erreichen, wenn die Führungseinrichtung und die Biegeform um zumindest eine weitere Schwenkachse relativ zueinander verschwenkt werden können. Hierdurch ergeben sich durch die zumindest einachsige zusätzliche Verschwenkung weitere kinematische Einflussgrö- ßen auf die lokale Umformung des stangenförmigen Materials. Bildlich gesprochen kann das lokal umzuformende stangenförmige Material auch unter einem Neigungswinkel auf die Biegeform auftreffen und damit z.B. das anfängliche Anlegen des umzuformenden stangenartigen Materials an die Biegeform erleichtert werden oder auch an komplexen Umformungsstellen durch die zusätzliche Verschwenkung die Biegeumformung verbessert oder erleichtert werden.

Von Vorteil ist es, wenn das stangenförmige Material beim Durchtreten der Führungseinrichtung von der Vorschubeinrichtung linear in Richtung auf die Biegeform vorgeschoben wird. Hierdurch ergeben sich einfache geometrische Verhältnisse bei der Vorschubbewegung des stangenartigen Materials vor dem Auftreffen auf die Biegeform.

Insbesondere zu Beginn der Biegeumformung des stangenartigen Materials ist es von Vorteil, wenn das stangenförmige Material zu Beginn der Biegeumformung vorgebogen und in die Biegeform eingelegt wird. Die Auslenkung des umzuformenden stangenartigen Materials kann dadurch reproduzierbar gestaltet und die gesamte Umformung vereinheitlicht werden.

Eine weitere Verbesserung der Umformung des stangenförmigen Materials lässt sich dadurch erreichen, dass das stangenförmige Material zumindest zu Beginn der Biegeumformung und/oder an bestimmten Stellen der Biegeform form- und/oder kraftschlüssig in der Biegeform gehaltert wird, vorzugsweise kraftschlüssig geklemmt o- der formschlüssig in Aufnahmen der Biegeform eingesteckt wird. Hierdurch wird der Anfang oder bestimmte Abschnitte des stangenförmigen Materials, etwa an umformtechnisch besonders schwierigen Stellen der herzustellenden Bauteilgeometrie, zusätzlich stabilisiert und damit die Maßhaltigkeit des herzustellenden Bauteils erhöht.

In weiterer Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass auf das umzuformende stangenförmige Material eine zusätzliche Torsionsbelastung aufgebracht wird, durch die zwischen Führungseinrichtung und Biegeform eine weitere Umformungsbelastung, vorzugsweise in Form von Schubspannungen auf das stangenförmige Material aufgebracht wird. Von Vorteil ist hierbei insbesondere, dass durch die zusätzliche Torsionsbelastung die materialtechnisch meist nicht vermeidbare Rückfederung des umgeformten stangenförmigen Materials minimiert werden kann. Durch die Überlage- rung von Schubspannungen, Biegespannungen und Normalspannungen in dem jeweils lokal umzuformenden Abschnitt des stangenförmigen Materials kann die Um- formbarkeit des stangenförmigen Materials weiter positiv beeinflusst und das Fließen des Materials bei der Umformung günstig beeinflusst werden. Außerdem kann bei Richtungsänderungen der Führungseinrichtung, zum Beispiel um Krümmungen zu erzeugen, der Materialfluss des stangenförmigen Material durch die zusätzliche Torsion in Richtung der Krümmung während des Umformvorgangs positiv beeinflusst werden. Die Schubspannungen können z.B. durch ein Verdrehen des stangenförmigen Materials in der Vorschubeinrichtung auf das stangenförmige Material aufgebracht werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass das stangenförmige Material vor der Biegeumformung zur Beeinflussung der Streckgrenze des stangenförmigen Materials erhitzt wird, um die Biegeumformung zu erleichtern. Hierdurch wird die Umformung weiter erleichtert bzw. bei schwer umzuformenden Materialien überhaupt erst ermöglicht. Hierzu kann die Erhitzung z.B. konduktiv und/oder induktiv und/oder durch Gasheizung und/oder mittels Laserstrahl erfolgen, wodurch lokal kurz vor der lokalen Umformung des stangenförmigen Materials die entsprechende Wärmemenge in das stangenförmige Material eingebracht wird. Weiterhin ist es hierbei denkbar, dass die Erhitzung des stangenförmigen Materials durch eine Erwärmungseinrichtung abhängig vom jeweiligen umzuformenden Abschnitt des stangenförmigen Materials und des umgeformten Werkstücks mit unterschiedlichem Temperaturprofil erfolgt. So kann z.B. in stark lokal umzuformenden Abschnitten des umzuformenden stangenförmigen Materials eine höhere lokale Erhitzung des umzuformenden stangenförmigen Materials sinnvoll sein, in lokal weniger umzuformenden Abschnitten reicht hingegen eine entsprechend geringere Erhitzung oder auch keine Erhitzung aus. Durch entsprechend auf den lokalen Abschnitt des umzuformenden stangenförmigen Materials abgestimmte Einbringung der passenden Wärmemenge kann die Umformung vereinfacht und verbessert werden. Durch die Erwärmung des stangenförmigen Materials kann es erforderlich werden, dass die Führungseinrichtung während der Umformung des stangenförmigen Materials gekühlt wird.

Weiterhin ist es denkbar, dass das gebogene stangenförmige Material nach dem Biegen in der Biegeform gekühlt und/oder vergütet wird. Durch entsprechende lokale Abkühlung kann zum einen verhindert werden, dass noch warmes und damit möglicherweise zu weiches umgeformtes stangenförmiges Material durch die nachfolgende lokale Umformung weiterer Abschnitte in Form und Lage negativ beeinflusst wird. Andererseits kann durch eine gezielte Abkühlung auch das Werkstoffverhalten des umgeformten stangenförmigen Materials gezielt im Sinne einer Vergütung oder Härtung beeinflusst und damit das Bauteilverhalten des umgeformten stangenförmigen Materials z.B. zur Herstellung von Federeigenschaften oder dgl. insgesamt positiv beeinflusst werden. Hierdurch erübrigen sich ggf. nachzuschaltende separate Vergü- tungs- oder Wärmebehandlungsvorgänge.

Weiterhin ist es denkbar, dass bei Verarbeitung von rohrförmigem stangenförmigem Material ein Stützdorn bei der Umformung des stangenförmigen Materials verwendet wird, mit dem ein ungewolltes Ausbeulen oder Knicken des umzuformenden rohr- förmigen Materials verhindert werden kann.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Vorrichtung zur Herstellung von gebogenen Drähten, Rohren, Profilen oder dgl. aus stangenförmigen metallischen Materialien, bei der die Vorrichtung eine Führungseinrichtung aufweist, wobei die Führungseinrichtung relativ zu einer Biegeform vorzugsweise dreidimensional bewegbar angeordnet und verstellbar ist und das stangenförmige Material laufend in Richtung auf die Biegeform derart bewegbar ist, dass das stangenförmige Material zwischen der Biegeform und der sich relativ zur Biegeform bewegenden Führungseinrichtung in- krementell fortschreitend entlang seiner Biegelinie jeweils lokal derart gebogen oder umgeformt wird, dass das stangenförmige Material sich in seiner gebogenen Konfiguration zumindest abschnittweise nach und nach an die Biegeform anpasst und/oder in die geforderte Werkstückgeometrie umgeformt. Viele der Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen denjenigen Eigenschaften und Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, daher wird hier entsprechend Bezug auf die vorstehenden Merkmale und Eigenschaften des Verfahrens genommen.

In weiterer Ausgestaltung kann die Vorrichtung eine vorzugsweise vor der Führungseinrichtung angeordnete Vorschubeinrichtung aufweisen, die das stangenförmige Material laufend in Richtung auf die Biegeform derart vorschiebt. Von Vorteil hinsichtlich der Maßhaltigkeit des umgeformten stangenförmigen Materials ist es, wenn entlang der Biegeform die umgeformte Geometrie des stangenförmigen Materials klemmende Niederhalter angeordnet sind. Hierdurch wird das inkre- mentell umgeformte stangenförmige Material in der Biegeform gesichert und kann sich maßlich und formmäßig in den geklemmten Bereichen durch nachfolgende Umformungen nicht mehr verändern.

Weiterhin ist es denkbar, dass die Vorschubeinrichtung einen rollenartigen oder zangenartigen Vorschub aufweist.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1a - eine schematische Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von gebogenen Drähten, Rohren, Profilen oder dgl. aus stangenförmigen metallischen Materialien,

Figur 1 b - eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Vorschubeinrichtung zur Förderung des stangenförmigen metallischen Materials,

Figur 2a - eine modifizierte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Figur 1 b mit zusätzlicher Aufbringung einer Torsionsbelastung auf das stangenförmige Material,

Figur 2b - eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 2a mit zusätzlicher

Aufbringung einer Torsionsbelastung auf das stangenförmige Material am Beispiel einer brillenförmigen Biegekontur,

Figur 3a-3b - beispielhafte Darstellung eines Ablaufs der Biegeumformung gemäß

Figur 2b in zwei aufeinander folgenden Umformabschnitten, eine modifizierte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Figur 2a mit zusätzlicher Erhitzung des stangenförmigen Materials, Figur 5 - eine weitere modifizierte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Figur 1 a mit Ausführung einer zusätzlichen Schwenkbewegung der Führungsvorrichtung um eine Schwenkachse beim Einlegen des stan- genförmigen Materials in die Biegeform beim Beginn der Biegeumformung sowie einer lokalen Klemmung des Anfangsstücks des stangenförmigen Materials,

Figur 6 - eine alternative Ausgestaltung des Einlegens des stangenförmigen

Materials in die Biegeform beim Beginn der Biegeumformung durch Einstecken in eine passende Vertiefung,

Figur 7a-7c - eine schematischer Stadienplan an einigen Stationen einer Biegeumformung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional gekrümmten Bauteils,

Figur 8a-8c - Beispiele für die Ausgestaltung von Bewegungsmechanismen zur

Ausführung der Relativbewegung zwischen Biegeform und Führungseinrichtung bei der Biegeumformung des stangenförmigen Materials,

Figur 9a-9c - Beispiele für unterschiedliche Möglichkeiten der Abstützung und

Führung des stangenförmigen Materials während der Biegeumformung.

In der Figur 1 a ist der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von gebogenen Drähten, Rohren, Profilen oder dgl. aus stangenförmigen metallischen Materialien 1 zu erkennen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Das stangenförmige Material 1 kommt von oberhalb der Vorrichtung etwa aus einem nicht dargestellten aufgewickelten Drahtcoil und durchläuft z.B. eine ebenfalls nicht dargestellte Richtstation, in der das stangenförmige Material 1 gerade gerichtet worden ist. Ebenfalls ist es denkbar, direkt gerades stangenförmiges Material 1 in definierten Längen zu verwenden. Derart zugeführtes stangenförmiges Material 1 durchläuft eine Führungseinrichtung 2, die im einfachsten Fall eine Art Buchse darstellt mit einem Öffnungsdurchmesser, der etwas größer als der jeweilige Außendurchmesser oder die Außenabmessungen des stangenförmigen Materials 1 ist. Das stangenför- mige Material 1 wird wie noch nachstehend ausgeführt in Richtung auf die beabstandet zu der Führungseinrichtung 2 angeordnete Biegeform 3 hindurch gefördert und ragt dabei unterseitig aus der Führungseinrichtung 2 heraus.

Die Führungseinrichtung 2 ist hierbei durch nicht weiter dargestellte Bewegungseinrichtungen wie z.B. Vorschubantriebe oder dgl. relativ zu der Biegeform 3 in zwei oder auch drei zueinander senkrechten Achsen oder einer äquivalenten Kinematik verschiebbar und/oder durch entsprechende Drehachsen verdrehbar angeordnet, so dass das stangenförmige Material 1 bei seiner Bewegung an einer gewünschten Stelle auf die Biegeform 3 auftrifft. Hierbei kann auch der Abstand zwischen Biegeform 3 und Führungseinrichtung 2 und damit die freie Biegelänge des stangenförmigen Materials 1 passend eingestellt werden.

Das Anlegen des stangenförmigen Materials 1 in eine nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 der Biegeform 3 wird nun dadurch erreicht, dass das freie Ende 27 des stangenförmigen Materials 1 z.B. manuell soweit gebogen wird, dass es etwa parallel zu der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 in diese Vertiefung 9 eingelegt werden kann und dann z.B. durch einen Niederhalter 10 in der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 geklemmt wird. Wird nun die Führungseinrichtung 2 in Bewegungsrichtung 16 etwa parallel zu der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 verschoben (dies ist durch die Positionsveränderung der Führungseinrichtung 2 aus der gestrichelten Ausgangsposition in die mit durchgehenden Linien dargestellte Position angedeutet), so werden Biegespannungen 8 im Querschnitt des stangenförmigen Materials 1 hervorgerufen, die zu einer Formänderung des stangenförmigen Materials 1 in Form einer gezielten Biegung genutzt werden können. Dadurch wird das stangenförmige Material 1 in einem Umformbereich, wie in der Figur 1a mit der Sachnummer 11 angedeutet, gebogen und legt sich lokal in die nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 ein. Durch das Ziehen des stangenförmigen Materials 1 durch die Führungseinrichtung 3 in Richtung 5 aufgrund der Klemmung des freien Endes des stangenförmigen Materials 1 in der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 und die gleichzeitige Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung 2 und Biegeform 3 wird direkt anschließend an den gerade im Auftreffbereich 12 gebogenen Abschnitt 11 des stangenförmigen Materials 1 weiteres stangenförmiges Material 1 gebogen und das durch die Führungseinrich- tung 3 z.B. vom Coil weiter abgezogene stangenförmige Material 1 so sukzessive und inkrementell umgeformt. Entspricht nun die Geometrie der nut- oder rillenförmi- gen Vertiefung 9 der gewünschten Geometrie des gebogenen stangenförmigen Materials 1 ^' , so entsteht durch das Abfahren der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 mit dem stangenförmigen Material 1 letztlich das gewünschte Werkstück, wobei das Abfahren der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 durch Nachziehen des stangenförmigen Materials 1 in Richtung 5 und die gleichzeitige Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung 2 und Biegeform 3 definiert wird.

Die in der Umformzone 11 auftretenden Biegespannungen 8 führen zu der lokalen gewünschten Umformung des stangenförmigen Materials 1 in das umgeformte stangenförmige Material Γ. Mit dieser inkrementellen Vorgehensweise lässt sich durch aufeinander folgende, quasi sukzessive und insgesamt inkrementelle Umformung jeweils kleiner Abschnitte 11 des stangenförmigen Materials 1 die gewünschte Geometrie eines Biegeteils bei nur geringer Vorbereitung der Biegeform 3 aus stangen- förmigem Material 1 herstellen, wodurch sich das Verfahren insbesondere auch für kleine zu fertigende Stückzahlen derartiger Biegeteile eignet, die hohe Werkzeugkosten nicht rechtfertigen würden.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß Figur 1a ist in Figur 1 b eine erweiterte Ausgestaltung dargestellt. Das stangenförmige Material 1 kommt dabei weiter von oberhalb der Vorrichtung etwa aus einem nicht dargestellten aufgewickelten Drahtcoil und durchläuft z.B. eine ebenfalls nicht dargestellte Richtstation, in der das stangenförmige Material 1 gerade gerichtet worden ist. Ebenfalls ist es denkbar, direkt gerades stangenförmiges Material 1 in definierten Längen zu verwenden. Derart zugeführtes stangenförmiges Material 1 durchläuft oberhalb der Führungseinrichtung 2 eine Vorschubeinrichtung 4, die hier als zwei gegenläufig drehende Rollen 4 angedeutet ist, aber auch z.B. einen Zangenvorschub oder dgl. aufweisen kann. Diese Vorschubeinrichtung 4 fördert das stangenförmige Material 1 in Vorschubrichtung 5 in die Führungseinrichtung 2. Das stangenförmige Material 1 wird durch die Vorschubeinrichtung 4 in Richtung auf die beabstandet zu der Führungseinrichtung 2 angeordnete Biegeform 3 hindurch geschoben und ragt dabei unterseitig aus der Führungseinrichtung 2 heraus. Die Führungseinrichtung 2 ist hierbei ebenfalls wieder durch nicht weiter dargestellte Bewegungseinrichtungen wie z.B. Vorschubantriebe oder dgl. relativ zu der Biegeform 3 in zwei oder auch drei zueinander senkrechten Achsen oder einer äquivalenten Kinematik verschiebbar und/oder durch entsprechende Drehachsen verdrehbar angeordnet, so dass das stangenförmige Material 1 bei der Vorschubbewegung an einer gewünschten Stelle auf die Biegeform 3 auftrifft. Hierbei kann auch der Abstand zwischen Biegeform 3 und Führungseinrichtung 2 und damit die freie Biegelänge des stangenförmigen Materials 1 passend eingestellt werden.

Der Kontakt des stangenförmiges Materials 1 im Bereich der Umformzone 12 mit der Biegeform 3 aufgrund des Vorschubs des stangenförmigen Materials 1 in Vorschubrichtung 5 wird nun dazu ausgenutzt, um die erfindungsgemäße Biegeumformung des stangenförmigen Materials 1 herbeizuführen. Trifft das stangenförmige Material 1 senkrecht auf die Biegeform 3 auf, so werden Normalspannungen 7 im Querschnitt des stangenförmigen Materials 1 hervorgerufen, die aber nicht unmittelbar zu einer Biegung des stangenförmigen Materials 1 führen werden. Wird hingegen das auf der Biegeform auftreffende freie Ende 27 des stangenförmigen Materials 1 wie noch nachfolgend näher ausgeführt ein wenig und gezielt aus der Vorschubrichtung 5 ausgelenkt, etwa durch ein Vorbiegen, so werden neben den Normalspannungen 7 je nach Auftreffgeometrie des stangenförmigen Materials 1 auf der Biegeform auch Biegespannungen 8 im Querschnitt des stangenförmigen Materials 1 hervorgerufen, die zu einer Formänderung des stangenförmigen Materials 1 in Form einer gezielten Biegung genutzt werden können. Wird nun etwa wie dargestellt die Biegeform 3 mit der nut- oder riNenförmigen Vertiefung 9 ausgestattet und trifft das stangenförmige Material 1 die Biegeform wie beschrieben in dieser nut- oder riNenförmigen Vertiefung 9, so wird das stangenförmige Material 1 in einem Umformbereich, wie in der Figur 1 b mit der Sachnummer 11 angedeutet, gebogen und legt sich lokal in die nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 ein. Durch den weiteren Vorschub des stangenförmigen Materials 1 in Vorschubrichtung 5 und die gleichzeitige Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung 2 und Biegeform 3 wird direkt anschließend an den gerade im Auftreffbereich 12 gebogenen Abschnitt 11 des stangenförmigen Materials 1 weiteres stangenförmiges Material 1 gebogen und das zugeführte stangenförmige Material 1 so sukzessive und inkrementell umgeformt. Entspricht nun die Geometrie der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 der gewünschten Geometrie des geboge- nen stangenförmigen Materials 1 ^' , so entsteht durch das Abfahren der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 mit dem stangenförmigen Material 1 letztlich das gewünschte Werkstück, wobei das Abfahren der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 durch den Vorschub des stangenförmigen Materials 1 in Vorschubrichtung 5 und die gleichzeitige Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung 2 und Biegeform 3 definiert wird.

Die sich in der Umformzone 11 überlagernden Normalspannungen 7 und die Biegespannungen 8 führen zu der lokalen gewünschten Umformung des stangenförmigen Materials 1 in das umgeformte stangenförmige Material V. Eine Erleichterung der Umformung des stangenförmigen Materials 1 lässt sich auch dadurch erreichen, dass der Anfangsbereich 27 des stangenförmigen Materials 1 durch einen Niederhalter 10 in der nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 festgehalten wird.

Mit dieser inkrementellen Vorgehensweise lässt sich wie auch schon zu der Figur 1a beschrieben durch aufeinander folgende, quasi sukzessive und insgesamt inkremen- telle Umformung jeweils kleiner Abschnitte 11 des stangenförmigen Materials 1 die gewünschte Geometrie eines Biegeteils bei nur geringer Vorbereitung der Biegeform 3 aus stangenförmigem Material 1 herstellen, wodurch sich das Verfahren insbesondere auch für kleine zu fertigende Stückzahlen derartiger Biegeteile eignet, die hohe Werkzeugkosten nicht rechtfertigen würden.

In der Figur 2a ist eine modifizierte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Figur 1 b mit zusätzlicher Aufbringung einer Torsionsbelastung 14 auf das stangenförmige Material 1 dargestellt. Diese zusätzliche Torsionsbelastung 14 in Verdrehrichtung 13 wird beispielsweise über eine mit der Vorschubeinrichtung 4 zusammen wirkende, nicht weiter dargestellte Verdreheinrichtung auf das stangenförmige Material 1 aufgebracht und führt zu weiteren Spannungen in Form von Schubspannungen 15 entlang der freien Länge des stangenförmigen Materials 1. Derartige Schubspannungen 15 können dazu genutzt werden, die Umformung des stangenförmigen Materials 1 in der Umformzone 11 weiter günstig zu beeinflussen, da diese Schubspannungen 15 zu einem gezielten und gerichteten früheren Fließen des stangenförmigen Materials 1 in der Umformzone 11 beitragen. Vereinfachend gesprochen wird durch die Schubspannungen 15 die Umformung insgesamt verbessert. Besonders deutlich wird dieser positive Einfluss von Schubspannungen 15 aufgrund einer Verdrehung des stangenförmigen Materials 1 aus den Figuren 2b sowie 3a und 3b, die jeweils in einer Draufsicht eine Umformung des stangenförmigen Materials 1 zu einer entfernt an eine Brille erinnernden ebenen Kontur darstellen. Entsprechend dieser brillenartigen ebenen. Kontur ist in die Biegeform 3 eine ebenfalls brillenartige nut- oder rillenförmigen Vertiefung 9 in die Biegeform 3 eingearbeitet, in die das umgeformte stangenförmige Material X wie vorstehend beschrieben eingelegt wird. Wird nun das stangenförmige Material 1 entlang der Bewegungsrichtung 16 quasi ums Eck herum umgeformt, so kann gerade die in dieser Drehrichtung 13 gerichtete Torsionsbelastung 14 des stangenförmigen Materials 1 die Biegeumformung in der Umformzone 11 günstig beeinflussen und das jeweils lokal umgeformte stangenförmige Material 1 biegt sich bildlich gesprochen williger um die Ecke herum. Dies trägt dazu bei, dass aufgrund derartiger überlagerter Spannungszustände in der lokalen Umformzone 1 1 des stangenförmigen Materials 1 auch enge Biegungen einfach und reproduzierbar ausgeführt werden können, auch ohne dass es zu großen Rückfederungen des umgeformten stangenförmigen Materials 1 kommt. In den Figuren 3a und 3b ist die in der Figur 2b schon dargestellte Umformung noch einmal in zwei Stadien, einmal kurz vor der Ecke (Figur 3a) und einmal in der Ecke (Figur 3b) mit zusätzlich aufgebrachter Torsionsbelastung 14 dargestellt.

Die Figur 4 zeigt eine modifizierte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Figur 1b mit zusätzlicher Erhitzung des stangenförmigen Materials 1 über eine Erhitzungseinrichtung 18 hier in Form einer induktiv arbeitenden Erhitzungsspule, die kurz unterhalb der Führungseinrichtung 2 angeordnet ist und durch die das eine modifizierte Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Figur 1b mit zusätzlicher Erhitzung des stangenförmigen Materials 1 hindurch läuft. Denkbar ist neben einer induktiven Erwärmung auch eine konduktive Erwärmung, eine Erwärmung mit einer Gasflamme oder auch eine Erwärmung mittels Laser. Hierdurch bildet sich in dem stangenförmigen Material 1 ein Temperaturfeld 21 aus, dessen Ausgestaltung beispielsweise mit einem Pyrometer oder dgl. Temperaturmessgerät 17 überwacht und zur Steuerung und Regelung der Erhitzungseinrichtung 18 genutzt werden kann.

Durch die Erwärmung des stangenförmigen Materials 1 wird die Umformung in der lokalen Umformzone 11 weiter vereinfacht, da hierdurch die Fließgrenze des stan- genförmigen Materials 1 herab gesetzt und das Fließen bei der Umformung erleichtert wird.

Nach der jeweils lokalen Umformung kann das umgeformte stangenförmige Material 1 ^' etwa über eine Sprühdüse 19 mit einem kühlenden Sprühnebel z.B. aus Wasser oder einem anderen Kühlmittel besprüht und das umgeformte stangenförmige Material 1 ^' dadurch gekühlt oder auch vergütet werden. Hierdurch lassen sich die Materialeigenschaften des umgeformten stangenförmigen Materials 1 ^' weiter wie gewünscht beeinflussen.

In der Figur 5 ist eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Figur 1a in einem Ausschnitt dargestellt, bei der eine zusätzliche Schwenkbewegung der Führungseinrichtung 2 um eine nicht weiter dargestellte zusätzliche Schwenkachse entlang der Schwenkrichtung 22 möglich ist. Hierdurch kann das stangenförmige Material 1 relativ zu der Biegeform 3 bzw. zu der Nut oder Rille 9 in der Biegeform 3 unter einem Winkel in die Nut oder Rille 9 eingelegt werden, was insbesondere für das anfängliche Einlegen des stangenförmigen Materials 1 im Bereich des Anfangs 27 des stangenförmigen Materials 1 hilfreich ist. Hierdurch kann eine gezielte Auslenkung des aus der Führungseinrichtung 2 austretenden stangenförmigen Materials 1 erzielt werden, wodurch das in der Umformzone 11 umgeformte stangenförmige Material 1 ^' gezielt in die Nut oder Rille 9 eingelegt und dann dort mit einem Niederhalter 10, der in Klemmrichtung 23 auf das umgeformte stangenförmige Material 1 ^' aufgedrückt wird, gesichert werden kann. Auch kann eine derartige Schwenkung 22 um zum Beispiel eine oder auch mehrere Schwenkachsen gezielt genutzt werden, um bei dem Abfahren der Nut oder Rille 9 in der Biegeform 3 die Umformung des stangenförmigen Materials 1 in der Umformzone 11 positiv zu beeinflussen. Durch die relative Winkelanstellung des stangenförmigen Materials 1 ist schon die geometrische Ausgangslage beim Biegen des stangenförmigen Materials 1 verbessert.

In der Figur 6 ist in einer Art Stadienplan mit zwei verschiedenen Zeitpunkten eine andere Art des Starts der Biegeumformung des stangenförmigen Materials 1 in der Biegeform 3 dargestellt. Um den Anfangsbereich 27 des stangenförmigen Materials 1 in der Biegeform 3 festzulegen und von diesem Startpunkt aus dann die weitere Umformung des umgeformten stangenförmigen Materials 1 ^' zu beginnen, kann in der Biegeform 3 eine passend zu dem Anfangsbereich 27 des stangenförmigen Materials 1 ausgebildete Bohrung oder Vertiefung 24 in Form einer Einstecköffnung vorgesehen sein, in die das von der Vorschubeinrichtung 4 vorgeschobene stangenförmige Material 1 durch die Vorschubbewegung in Vorschubrichtung 5 senkrecht eingesteckt wird. Sobald der Anfangsbereich 27 den Grund der Einstecköffnung 24 erreicht hat, beginnt die relative Verfahrbewegung zwischen Führungseinrichtung 2 und Biegeform 3 mit der gleichzeitigen Umformung des stangenförmigen Materials 1 in das umgeformte stangenförmige Material Y. Hierdurch wird aber der Anfangsbereich 27 beim Verfahren in der Bewegungsrichtung 16 der Führungseinrichtung 2 gehalten und somit kann sich das umgeformte stangenförmige Material 1 ^' in die Nut oder Rille 9 der Biegeform 3 einlegen. Hierdurch kann die Notwendigkeit eines Niederhalters 10 umgangen werden.

In den Figuren 7a bis 7c ist der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens an einem realistischeren dreidimensional gekrümmten Bauteil wiederum in Form einer Art Brille dargestellt, wobei in der Figur 7a die dreidimensional gekrümmte Biegeform 3 mit den Nuten bzw. Rillen 9 zu erkennen ist, in die das stangenförmige Material 1 bei der erfindungsgemäßen Biegeumformung eingelegt werden soll. In der Figur 7b ist dann in sehr schematischer Weise ein späterer Zeitpunkt der Umformung zu dem brillenartig gekrümmten Bauteil zu erkennen, in dem schon ein Abschnitt des umgeformten stangenförmigen Materials 1 ^' in die Nut bzw. Rille 9 der Biegeform 3 zu erkennen ist, wobei das stangenförmige Material 1 aus der Führungseinrichtung 2 unterseitig austritt und wie schon vorstehend beschrieben bei der Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung 2 und Biegeform 3 in die Nut bzw. Rille 9 abgelegt wird. In der Figur 7c ist dann zu erkennen, dass das umgeformte stangenförmige Material 1 ^' an bestimmten Stellen der Biegeform 3 durch lokal wirkende Niederhalter 10 in der Nut bzw. Rille 9 gesichert wird, so dass sich die in der entlang der Nut bzw. Rille 9 wandernden Umformzone 11 wirkenden Umformungskräfte nicht auf das schon umgeformte stangenförmige Material ^' etwa durch Rückstellbewegungen oder dergleichen negativ auswirken kann.

In den Figuren 8a und 8b sind schematische Beispiele für die Ausgestaltung von Bewegungsmechanismen zur Ausführung der Relativbewegung zwischen der aus der Figur 7 bekannten Biegeform 3 und der Führungseinrichtung 2 bei der Biegeumformung des stangenförmigen Materials 1 in die umgeformte Konfiguration 1 ^' darge- stellt. In der Figur 8a ist hierfür als Bewegungseinrichtung 6 eine Bewegungseinrichtung mit drei Schwenkachsen 28 z.B. in Form eines einfachen Industrieroboters angedeutet. Alternativ können die Bewegungen der Führungseinrichtung 2 etwa auch durch eine dreiachsige Anordnung von Linearachsen 28 wie etwa bei einem Portalroboter ausgeführt werden. Selbstverständlich sind auch alle anderen Kombinationen von Achsanordnungen denkbar, wobei dies vor allem von der Geometrie des herzustellenden Bauteils und damit von der Geometrie der Biegeform 3 abhängt. Die Figur 8c zeigt als Alternative zur Führung des stangenförmigen Materials 1 ein Führungsblech 25 mit einem durchlaufenden Führungsschlitz 26, dessen Kontur der Kontur der Nut 9 entspricht und oberseitig der Biegeform 9 angeordnet ist. Beim Einlegen des stangenförmigen Materials 1 kann sich dieses in dem Führungsschlitz 26 abstützen und daher genauer geführt wie beschrieben in die Nut 9 einlegen.

In den Figuren 9a bis 9c sind Beispiele für unterschiedliche Möglichkeiten der AbStützung und Führung des stangenförmigen Materials 1 während der Biegeumformung dargestellt. Biegeinnenseitig angeordnete Stützrollen 29, wie in Figur 9a dargestellt, können gerade bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Vorschubeinrichtung 4 den Werkstofffluss des gebogenen stangenförmigen Materials 1 begünstigen. Die Stützrolle 29 unterstützt in dieser Anordnung gemäß Figur 9a das Anlegen des stangenförmigen Materials 1 in der Nut 9 der Biegeform 3. Neben dem Einlegen des umzuformenden stangenförmigen Materials 1 in eine Nut bzw. Rille 9 der Biegeform 3 besteht auch die Möglichkeit, das stangenförmigen Material 1 nur lokal abzustützen, wie dies in den Figuren 9b und 9c zu erkennen ist. Hierbei wird wie in der Figur 9b angedeutet eine Rolle 29, die über einen Hebel 30 an der Führungseinrichtung 2 festgelegt ist, so relativ zu der Führungseinrichtung 2 positioniert, dass sie den bei der Umformung beteiligten Bereich des Biegeform 3 ersetzen und das sich an der Rolle 9 umformende stangenförmige Material 1 abstützen kann. Dadurch erfolgt die Abstützung des sich umformenden stangenförmigen Materials 1 nur noch im Bereich des freien Endes 27 gegenüber der festen Biegeform 3, anschließend hingegen an der Rolle 29.

In der Figur 9 c ist hingegen die Biegeform 3 in verschiedene Segmente unterteilt, bevorzugt genau in den Bereichen, in denen große Formänderungen des umgeformten stangenförmigen Materials 1 hergestellt werden müssen. So kann das freie Ende 27 des stangenförmigen Materials 1 wie schon beschrieben im Bereich des Niederhalters 10 geklemmt werden und anschließend entlang der Biegelinie des stangenförmigen Materials 1 an Auflagern 31 mit passend gekrümmten Abschnitten gebogen werden. Diese Auflager 31 ersetzen oder bilden an diesen gekrümmten Bereichen des umgeformten stangenförmigen Materials 1 die Biegeform.

Eine Rolle 29 kann gemäß Figur 9a auch nicht nur zur Abstützung des stangenförmigen Materials 1 im Bereich der Umformzone 12 genutzt werden, sondern kann auch direkt zur Verbesserung der Umformung benutzt werden, indem die Rolle 29, die wiederum über einen Hebel 30 an der Führungseinrichtung 2 festgelegt ist, eine Kraftwirkung auf das stangenförmige Material 1 ausübt und dadurch das stangen- förmige Material 1 zusätzlich zu der Abstützung und quasi auf der gegenüberliegenden Seite der Biegeform 3 mit umformt. Hierdurch kann das stangenförmige Material 1 bei der Umformung zusätzlich stabilisiert werden.

Sachnummernliste

- stangenförmiges Material

- Führungseinrichtung

- Biegeform

- Vorschubeinrichtung

- Vorschubrichtung

- Bewegungsrichtung der Führungseinrichtung

- Normalspannung

- Biegespannung

- Nut oder Rille in Biegeform

- Niederhalter

- Bereich der lokalen Umformung

- bei Umformung beteiligter Bereich der Biegeform

- Richtung Torsionsbelastung

- Torsionsbelastung

- Schubspannung

- Bewegungsrichtung der Führungseinrichtung

- Temperaturmessgerät

- Induktionsspule

- Sprühdüse

- Sprühnebel

- Temperaturfeld

- Schwenkwinkel

- Klemmrichtung

- Einstecköffnung

- Führungsblech

- Führungsschlitz

- Anfangsbereich des stangenförmigen Materials

- Bewegungsachsen der Bewegungseinrichtung

- Rolle

- Hebel

- Auflager