Rohrbiegeanlage

Abstract

 Die Rohbiegeanlage umfaßt eine auf einer Grundplatte (10) verankerte Schablone (12), vor der das Rohr (14) liegt. Mittels Druckstempeln (40) wird das Rohr (14) an die Schablone (12) angeschmiegt, von der Mitte zu den Rohrenden hin fortschreitend. Vorzugsweise ist die Schablone (12) zum Ausgleich von Toleranzen verstellbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rohrbiegeanlage.

[0002] Bestimmte Biegearbeitsgänge an Rohren weisen besondere Probleme auf. Dies bezieht sich insbesondere auf den Fall, daß Rohre mit Rechteckprofil oder C-Profil in großen Längenabmessungen vorliegen, die mit großer Genauigkeit in vorgegebene, von Kreisbögen abweichende Formen gebogen werden sollen. Dieser Fall liegt insbesondere vor, wenn Dachträger für. Autobusse, Eisenbahnwaggons usw. in spiegelsymmetrisch-parabolische Konfiguration zu bringen sind, um dann mit senkrechten Trägern verschweißt zu werden.

[0003] Für solche und ähnliche Falle ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das Werkstück zusammen mit einer Schablone durch ein Hammerwerk geführt wird, in welchem zahlreiche Schläge auf das Rohr ausgeführt werden, so daß dieses allmählich in die gewünschte Form kaltgeschmiedet wird.

[0004] Diese Vorrichtung erfordert große Geschicklichkeit und ist gleichwohl unfallträchtig, weil Rohre in mehreren Metern Länge frei im Raum zu handhaben sind. Darüberhinaus wird durch das Hammerwerk erheblicher Lärm erzeugt.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine auch von ungeübten Personen sicher bedienbare, lärmarme Rohrbiegeanlage für Rohre mit Rechteck- oder C-Querschnitt sowie U-Querschnitt zu schaffen.

[0006] Diese Lösung gemäß der Erfindung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1, während die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Anlage definieren.

[0007] Demgemäß ist das Rohr während des - vorzugsweise mittels hydraulischer Arbeitszylinder auszuführenden und damitlärmarmen - Biegevorgangs stationär. Durch die einstellbare Schablone ist gewährleistet, daß trotz unterschiedlicher Materialqualitäten, z.B. wegen Toleranzen der Rohrwandstärke, wechselnder Elastizitätsmodule usw. die verlangte Genauigkeit eingehalten werden kann. Indem der Biegevorgang in der Rohrmitte beginnt, wo in aller Regel die größten Biegeradien vorliegen, und dann nach den Enden zu fortgesetzt wird, sind die jeweils an den freien Rohrenden durchlaufenen Wege relativ klein, so daß auch die Unfallgefahr gering ist.

[0008] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnenerläutert.

Fig. 1 stellt in Halbdraufsicht eine spiegelsymmetrisch aufgebaute Biegeanlage dar,

Fig. 2 zeigt eine Teilschnittdarstellung nach Linie A-A der Fig. 1, und

Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt nach Linie B-B der Fig. 1.

[0009] Auf einem Support (nicht dargestellt) ist die Grundplatte 1o in einer Höhe horizontal angeordnet, daß sie bequem mit den zu biegenden Rohren beschickt werden kann. Unterhalb der Grundplatte sind in dem Support die Hilfsaggregate, insbesondere die Hydraulikpumpe(n), untergebracht; oberhalb der Grundplatte befindet sich eine Schablone, gegen die das Werkstück mittels im wesentlichen senkrecht zu der Rohrlängsachse wirkender Kräfte gebogen wird.

[0010] Die Schablone umfaßt ein Formteil 12 aus einem Material und in Abmessungen, die derart gewählt sind, daß das Formteil 12 in relativ weiten Grenzen elastisch deformierbar ist. Da andererseits das Formteil den sehr hohen beim Biegevorgang auftretenden Kräften standhalten muß, ist es auf seiner dem Rohr 14 abgewandten Seite in relativ engen Intervallen starr abgestützt. Zu diesem Zweck sind Sockelteile 16 in eine, in die Oberseite der Grundplatte eingesenkte Nut 18 eingesetzt und mittels Zylinderkopfschrauben 2o festgelegt. Parallel zu der Oberfläche der Grundplatte 1o erstrecken sich Gewindebolzen durch Durchgangslöcher 22 der Sockelteile und in Gewindelöcher 24 des Formteils 12. Beidseits der Mündungen der Durchgangslöcher 22 sitzt je eine Stellmutter 26 auf den Gewindebolzen. Solange beide Muttern fest gegen das betreffende Sockelteil geschraubt sind, ist das Formteil an der betreffenden Stelle starr mit diesem und damit auch mit der Grundplatte verbunden. Zum Korrigieren der Form des Formteils löst man die eine Mutter und zieht die andere stärker an, je nachdem, ob das Formteil eine größere oder eine kleinere Krümmung erhalten soll. - Es versteht sich, daß die Grundform des Formteils bereits vorgebogen ist, so daß es ausgehend von dieser Grundform nach beiden Richtungen elastisch deformiert werden kann. Entsprechend dieser Grundform sind auch der Verlauf der Nut 18, die Form der Sockelteile 16 und die Richtung.der Durchgangsbohrungen 22 in diesen festgelegt.

[0011] Auf der der Schablone abgewandten Seite des zu biegenden Rohres greifen an diesem die Biegewerkzeuge an; sie deformieren das Rohr über die Elastizitätsgrenze hinaus in Richtung auf die Schablone, wobei dafür Soroe zu tragen ist, daß das Rohr nicht ausknicken oder in anderer Weise in ungewünschter Art deformiert werden kann.

[0012] Im Bereich großer Biegeradien - links in Fig. 1 - sind in Bohrungen 28 der Grundplatte Drehzapfen 3o von Lagerböcken 32 gelagert, in denen je ein Hvdraulik-Arbeitszvlinder 34 aufgenommen ist. Die Kolbenstanae 36 istieweils mittels Kuaelgelenk 38 mit einem Druckschuh 4o verbunden, der an jeweils einem Ende mit einem Stützband 42 aus elastisch deformierbarem Material verschraubt ist. Die Rückstellung der Schuhe 4o in die Ausgangsposition - in Fig. 1 gezeichnet - erfolgt mittels der Schraubenzugfedern 44. Das Stützband, vorzugsweise aus Federstahl, verhindert ein Ausweichen des Rohres zwischen benachbarten Schuhen. Fig. 2]äßt den Aufbau im einzelnen erkennen.

[0013] Im Bereich kleinerer Biegeradien (rechts in Fig. 1) ist es erforderlich, das Rohr zumindest von oben abzustützen, wobei auch eine innere Abstützung des Rohres erforderlich sein kann. Hierzu bedient man sich zweckmäßigerweise eines Gliederkerns, wie er in der DE-PS 3o oo17o beschrieben und dargestellt ist. Für die Abstützung in Vertikalrichtung weist die Anlage eine Stützplatte 46 auf, die von Kolbenstangen 48 zweier Hydraulik-Arbeitszylinder 5o durchsetzt sind, welche bei Anspeisung mit Drucköl Zugkräfte mittels der Muttern 52 auf die Stützplatte 46 übertragen. Bei Entlastung der Zylinder 5o heben Druckschraubenfedern 54 die Platte nach oben. Auf der dem Rohr abgewandten Seiteliegt die Stützplatte auf den Sockelteilen 16 auf - wobei durch Beilagen (nicht dargestellt) eine Anpassung an unterschiedlich hohe Rohre vorgenommen werden kann - und in ähnlicher Weise ist die Stützplatte auch auf dem Formteil 12 abgestüzt, von wo sie über das zu biegende Rohr auskragt.

[0014] Als Biegewerkzeug dient ein Hydraulik-Arbeitszylinder 56, der in einer vertikalen Supportplatte 58 aufgenommen ist. Diese Supportplatte 58 ist oben und unten mit den Armen 6₀ bzw. 62 einer Hebelanordnung verschraubt, welche um ein Lager 64 der Grundplatte 1o schwenkbar ist. Vom unteren Arm 62 erstreckt sich noch ein Führungsstück 63 nach oben, das mit einem Querarm in einer Nut 65 der Grundplatte abgestützt ist. Die Arme 6₀, 62 sind mittels eines Hydraulik-Arbeitszylinders 66 aus der in Fig. 1 dargestellten Ausgangslage im Gegenuhrzeigersinn um etwa 9₀° schwenkbar; für das andere Rohrende, das spiegelsymmetrisch zu biegen ist, erfolgt die Schwenkung natürlich im entgegengesetzten Sinne.

[0015] Der Hub des dem Arbeitszylinder 56 zugeordneten Kolbens 68 wird wieder mittels Kugelgelenk 7o auf einen Block 72 übertragen, an den zwei Druckschuhe 74, 76 angelenkt sind. Da sich die Supportplatte 58 längs eines Kreisbogens bewegt, das Rohr aber etwa in Form einer Parabel gebogen werden soll, muß der Hub des Arbeitszylinders 56 entsprechend groß bemessen werden, daß er die Differenzen überbrückt.

[0016] Auf der anderen, in Fig. 1 nicht dargestellten Seite der Biegeanlage ist diese spiegelsymmetrisch zu der gezeichneten Anordnung ausgebildet.

[0017] Die verschiedenen Arbeitszylinder können aus einer einzigen Druckmediumquelle gespeist werden oder auch, je nach Leistungsbedarf, von entsprechend unterschiedlich ausgelegten Pumpen. Die Speisung erfolgt über Steuerventile, die bei einfachen Anlagen handbetäti^gbar sein können, aber auch an eine Folgesteuerung angeschlossen sein können. Damit nicht zu viel Pumpenleistung installiert werden muß, erfolgt die Anspeisung bei Arbeitszylinder 34 und 56 jedenfalls sequentiell.

[0018] Dabei geht man vorzugsweiseso vor, daß nach Einlegen eines Werkstücks zunächst die der Symmetrieebene der Anlage nächstliegende Arbeitszylinder 34 ausgefahren werden, womit das Werkstück festgeklemmt wird. Danach werden die nächst- äußeren Zylinder 34 angesteuert, und die Biegung mit den großen Biegeradien erfolgt. Es wird dann der oben erwähnte Biegedorn von den freien Rohrenden her eingeführt, danach werden gleichzeitig die Arbeitszylinder 56 und 5o angespeist, und alternierend mit den letzteren wird der Zylinder 66 angesteuert. So wird das Werkstück mit immer kürzeren Biegeradien verformt, wobei die Winkelschritte durch Einstellung des Hubes von Zylinder 66 vorgebbar sind, nämlich vorzugsweise immer kleiner mit kürzer werdenden Biegeradien.

[0019] Nach Erreichen der Endstellung - gestrichelt in Fig. 1 angedeutet - werden alle Druckschuhe zurückgezogen, und das gebogene Rohr kann unter der dann gelüfteten Stützplatte 46 herausgezogen werden.

[0020] Die ersten Werkstücke jeder Charge werden nach Fertigbiegen mittels einer Lehre (nicht gezeigt) überprüft, und gegebenenfalls wird das Formteil, wie oben erläutert, in Anpassung an die Eigenschaften der betreffenden Werkstücke nachgestellt.

[0021] Verschiedene Abwandlungen können an der beschriebenen Anlage vorgenommen werden, um deren Einsatzbereich zu erweitern oder andere Verbesserungen zu erzielen.

[0022] So kann die Grundplatte mittig geteilt und die beiden Teile können, samt den ihnen zugeordneten Aggregaten, voneinander abgerückt werden, wobei der in der Mitte verbleibende Spalt durch eine Einlageplatte überbrückt wird. Es versteht sich, daß dann auch die Schablone ausgetauscht oder durch ein einsetzbares Zwischenstück ergänzt wird. Auf diese Weise ist die Anlage an Rohre unterschiedlicher Gesamtlänge anpaßbar.

[0023] Ferner kann die Stützplatte 46 so ausgebildet und angeordnet werden, daß sie sich bei der Freigabe des Rohres nicht nur nach oben, sondern auch zur Seite des Krümmungsmittelpunktes wegbewegt, was die Entnahme des Rohres nach dem Biegen erleichtert.

[0024] Wenn der Druckschuh 4o mit dem Stützband42 nicht verschraubt,sondern in Richtung der Rohrerstreckung gleitbeweglich verbunden ist, wird eine seitliche Versetzung einzelner Druckschuhe beim Rüsten der Anlage ermöglicht, was in bestimmten Fällen notwendig oder zweckmäßig sein kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine zweiteilige Grundplatte verwendet wird, wie oben erwähnt.

[0025] Schließlich kann auch die schwenkbewegliche Anordnung der Hydraulik-Arbeitszylinder 56 nur über einen unteren Hebelarm erfolgen, wodurch die Anlage im Bereich der Rohraufnahme nach oben offen ist, was die Handhabung der Rohre erleichtert. Allerdings müssen dann die erheblichen Biegemomente in konstruktiv anderer Weise abgefangen werden, um die Deformationen der Arbeitszylinder, die sonst zu einem vorschnellen Verschleiß führen würden, zu vermeiden. - Auch der Schwenkantrieb dieser Baugruppe kann anders aufgebaut sein, etwa in From eines auf ein Zahnsegment wirkenden Zahnstangentriebes mit hydraulischer Betätigung. Wenn schließlich diese Baugruppe nicht nur mit einem, sondern mit zwei gemeinsam auf das Rohr einwirkenden Hydraulikzylindern bestückt wird, sollten die beiden Druckschuhe ähnlich wie im Bereich großer Biegeradien durch ein Stützband überbrückt werden.

Ansprüche

1. Rohrbiegeanlage, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

(a) das in einer Ebene zu biegende Rohr (14) ist auf einer Grundplatte (1₀) vor einer Schablone (12), die in der Grundplatte verankert ist, liegend angeordnet,

(b) auf der der Schablone abgewandten Seite des Rohres sind horizontalwirkende Arbeitszylinder (34, 56) vorgesehen, die zum Anschmiegen des Rohres an die Schablone alternierend mit Druckmedium beaufschlagbar sind,

(c) die Ansteuerung der Arbeitszylinder erfolgt zuerst in der Mitte des Rohres und schreitet dann in Richtung der Rohrenden fort.

2. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (12) korrigierbar ist.

3. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone ein bandförmiges, elastisch deformierbares Formstück (12) sowie an einer Sockelanordnung (16) festlegbare Verstellorgane (21, 26) umfaßt.

4. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellorgane (21, 26) Einstellgewinde aufweisen.

5. Rohrbiegeanlage nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sockelanordnung (116) in einer Nut (18) der Grundplatte (1o) abgestützt ist.

6. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß stationäre Arbeitszylinder (34) vorgesehen sind.

7. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Arbeitszylinder (34) im Bereich relativ großer Biegeradien vorgesehen sind und Druckschuhe (4o) umfassen, die mit den Druckschuhen benachbarter stationärer Arbeitszylinder durch ein elastisch deformierbares Band (42) verbunden sind, das längs des Rohres verläuft.

8. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein längs des Rohres verfahrbarer Arbeitszylinder (56) vorgesehen ist.

9. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle verfahrbaren Arbeitszylinder (56) auf je einem Schwenkarm (6₀ + 62) angeordnet sind.

1₀. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (6₀ + 62) in einer Horizontalebene um ein, vom Arbeitszylinder (56) aus jenseits der Schablone (12) liegendes Lager (64) schwenkbar ist.

11. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 1 bis 1₀, gekennzeichnet durch oberhalb des Rohres (14) vorgesehene Anschläge (46) zum Verhindern eines Ausknickens des Rohres beim Biegen.

12. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 1o und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß Arbeitszylinder(66, 5₀) für die Betätigung des Schwenkarms (6₀ + 62) und/oder der Anschläge (46) vorgesehen sind.

13. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 1o und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (6₀ + 62) um einstellbare Winkelschritte schwenkbar ist.

14. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß kleineren Biegeradien kleinere Winkelschritte zugeordnet sind.

15. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schwenkarm (6₀ + 62) und die die Anschläge (46) betätigenden Arbeitszylinder (66, 5₀) alternierend mit jenen Arbeitszylindern (34, 56) druckbeaufschlagbar sind, die das Rohr an die Schablone anschmiegen.

16. Rohrbiegeanlage nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszylinder (34, 56) sequentiell ansteuerbar sind.

Zeichnung