Die Erfindung betrifft eine Rohrbiegemaschine gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Biegen eines Rohres.
Rohrbiegemaschinen sind für verschiedenste Anwendungszwecke mit unterschiedlichen Biegeverfahren bekannt. Die Erfindung baut auf einer Rohrbiegemaschine auf, die mittels einer Spannbacke auf einem Schwenkarm das zu biegende Rohr an die Biegeschablone anpresst und durch Verschwenkung des Schwenkarmes um die Biegeachse die Biegung durchführt.
Aus DE-OS 3 627 502 ist eine Rohrbiegemaschine bekannt, die zum Biegen mit unterschiedlichen Biegeradien geeignet ist. Ihr Aufbau besteht aus einem langgestreckten Maschinenrahmen, der an einem Kopfende einen Biegetisch aufweist. Auf dem Maschinenrahmen ist eine Aufnahmevorrichtung für einen Biegedorn und ein Vorschubwagen mit einer Klemmhülse zum Einspannen eines Rohres angebracht. Die Aufnahmevorrichtung für den Biegedorn und der Vorschubwagen sind auf Führungsplatten angeordnet, die eine Verschiebung quer zur Längsrichtung des Maschinenrahmens zulassen.
Der Biegetisch ist mittels einer Hubeinrichtung heb- und senkbar. Auf dem Biegetisch sind entlang einer vertikalen Biegeachse zwei Biegeschablonen übereinander angeordnet. Je nach der Höheneinstellung des Biegetisches kann die untere oder die obere Biegeschablone in Arbeitsstellung, d.h. fluchtend zur Klemmhülse, gebracht werden. Der Biegevorgang wird nach dem bekannten Verfahren mittels einem um die Biegeachse verschwenkbaren Schwenkarm durchgeführt. Auf dem Schwenkarm ist eine Spannbacke mit zugehöriger Festklemmeinrichtung angebracht. Der Spannbacke ist im weiteren eine Gleitschiene vorgeordnet. Um einen Biegeschablonenwechsel zwischen zwei Biegeoperationen vorzunehmen, wird das zu biegende Rohr zusammen mit dem Vorschubwagen durch Querbewegung aus der Rille der ersten Biegeschablone ausgefahren und mittels des Tischhubes die zweite Biegeschablone in Arbeitsstellung gebracht. Durch Querbewegung wird anschliessend das Rohr an die Rille der zweiten Biegeschablone angeschlagen. Wie eingangs aufgeführt, eignet sich diese Rohrbiegemaschine für ein Biegen mit unterschiedlichen Biegeradien bei sich folgenden Biegeoperationen. Ein Links- und Rechtsbiegen kann mit dieser Maschine nicht durchgeführt werden.
Aus US-PS 3 017 917 ist eine Rohrbiegemaschine bekannt. Sie ist mit einem Biegetisch versehen, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten je eine Biegeschablone und um eine vertikale Achse verschwenkbare Spannbacken aufweist. Jeder der beiden Biegeschablonen ist je ein zugehöriger Vorschubwagen mit Klemmhülse zugeordnet. Beim Wechsel von Links- auf Rechtsbiegen wird der Tisch mit den Vorschubwagen und den Klemmhülsen zusammen mit der zugehörigen Biegeschablone über ein seitlich angeordnetes Scharnier um 180° verschwenkt. Die zweite Biegeschablone zusammen mit dem zweiten Vorschubwagen mit Klemmhülse wird nun in Arbeitsstellung gebracht. Bei dieser Einrichtung muss bei einem Wechsel von Links- auf Rechtsbiegen das Werkstück von Hand aus der ersten Klemmhülse entfernt und in die zweite Klemmhülse eingespannt werden. Für eine Automatisierung sich folgender Biegeoperationen mit Wechsel von Links- auf Rechtsbiegen ist dieses Konzept nicht geeignet.
Aus GB-A-2 047 584 ist weiter eine Biegemaschine bekannt, die eine Anzahl von gemeinsamen Merkmalen mit der Erfindung aufweist, die im Oberbegriff von Anspruch 1 aufgelistet sind. Diese Biegemaschine weist verschiedene Nachteile auf. Beim Wechsel von Links- auf Rechtsbiegen oder umgekehrt wird ein Vorschubwagen mit Klemmhülse und seiner Längsführung um eine Schwenkachse um 180° verschwenkt. Bevor aber die Verschwenkung beginnen kann, muss das Werkstück axial aus der ersten Biegeschablone entfernt und nach der Verschwenkung axial in die zweite Biegeschablone wieder eingesetzt werden. Diese Entfernung des Werkstückes aus der Biegeschablone erfordert ein manuelles Aus- und Wiedereinspannen des Werkstückes aus der Klemmhülse. Jede Ein- und Ausspannoperation des Werkstückes stellt aber einen Genauigkeitsverlust sich folgender Biegeoperationen, eine Einschränkung für eine Automatisierung und für eine Produktionssteigerung dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegemaschine und ein Biegeverfahren zu schaffen, die Biegeoperationen mit unterschiedlichen Biegeradien und/oder einen Wechsel der Biegerichtung von Linksbiegen auf Rechtsbiegen zulassen. Im weiteren soll das Biegen mit einem Biegedorn und mit einem in Längsrichtung des Maschinenrahmens verfahrbaren Vorschubwagen durchführbar sein. Bei der Verarbeitung eines Rohres mit einander sich folgenden Biegeoperationen sollen die genannten Umstellungen mit grösstmöglicher Schnelligkeit und minimalstem Investitionsaufwand realisierbar sein.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Summe der Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung und dem neuen Biegeverfahren ist es möglich, auch bei einander sich folgenden Biegeoperationen am gleichen Werkstück sowohl nach links wie nach rechts, als auch mit unterschiedlichen Biegeradien, zu biegen. Das Werkstück kann beim Werkzeugewechsel in der Klemmhülse eingespannt bleiben, was eine erhöhte Biegegenauigkeit ergibt. Bei einem programmgesteuerten Werkzeugeinsatz können zusätzlich sehr kurze Uebergangszeiten zwischen zwei Biegeoperationen erreicht werden. Dabei müssen auf Verfahrensmerkmale wie Biegen mit Biegedorn und einem in Längsrichtung verfahrbaren Vorschubwagen nicht verzichtet werden.
Die Querbewegung des Vorschubwagens und eines Auslegers kann vereinfacht werden, wenn, gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel, der Ausleger und die Längsführung mittels Führungen in parallelem Abstand gehalten, und gemeinsam mit dem Vorschubwagen quer zur Längsrichtung verschiebbar sind. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Anordnung der Aufnahmevorrichtung für den Biegedorn am Ausleger.
Wird ein niedriger Automatisierungsgrad gewünscht, kann die Querverschiebung des Vorschubwagens und die Drehung des Biegetisches von Hand durchgeführt werden. Kurze Umstellzeiten können gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel erreicht werden, wenn Antriebe für die Querverschiebung des Vorschubwagens, der Spannbacken und für die Drehung des Biegetisches programmgesteuert sind. Die Verfahrensschritte gemäss Anspruch 5 können dabei zeitlich überschneidend programmiert werden, was zu einer weiteren Verkürzung der Zykluszeiten zwischen zwei Biegeoperationen führt.
Im nachfolgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigen:
Zum besseren Verständnis ist der Biegedorn, der sich von seiner Aufnahmevorrichtung 32 bis zu einer Biegeschablone 36 bewegt und das zu biegende Rohr in Fig. 1 weggelassen. Eine strichpunktierte Achse 5 deutet die Längsachse des Biegedornes und eines Rohres sowie die axialen Bewegungsrichtungen für Vorschub und Rückzug des Biegedornes und des Rohres an.
An einem Kopfende des Maschinenrahmens 11 ist ein Biegetisch 13 mit zwei um eine vertikale Achse 38 drehbar gelagerten Biegeschablonen 36, 37 und ein um die vertikale Achse 38 verschwenkbarer Schwenkarm 7 angebracht. Auf dem Schwenkarm 7 sind Spannbacken 41, 42 mit zugehörigen Festklemmeinrichtungen bekannter Bauart vorgesehen. Den Spannbacken 41, 42 sind auf dem Biegetisch 13 Gleitschienen 47, 48 vorgeordnet. Der Antrieb für den Schwenkarm 7 erfolgt durch Elektromotor 39 und Getriebe 40 über Kegelräder 44, 45 (Fig. 2). Der Biegetisch 13 ist zusammen mit den Biegewerkzeugen um eine Achse 14, die parallel zur Längsrichtung 8 des Maschinenrahmens 11 liegt, drehbar gelagert. Eine Drehbewegung des Biegetisches 13 erfolgt über einen Motor 34 mit Schneckenwelle 35. Die zwei Biegeschablonen 36, 37, die Spannbacken 41, 42 und die Gleitschienen 47, 48 sind je auf zwei gegenüberliegenden Seiten und im Abstand zu dieser Achse 14 am Biegetisch 13 so angebracht, dass sie durch Drehung des Biegetisches 13 abwechselnd in eine Arbeits- oder Parkposition bringbar sind.
Ueber eine nicht dargestellte Programmsteuerung ist der Motor 23 für die Querverschiebung des Vorschubwagens 25 und sind Antriebe für die Spannbacken 41, 42, für die Gleitschienen 47, 48 sowie Motor 34 für die Drehung des Biegetisches 13 miteinander elektronisch verknüpft.
Das Verfahren zum Biegen eines Rohres 44 wird anhand der schematischen Figuren 3 - 8 erläutert, wobei Biegeoperationen mit zwei unterschiedlichen Biegeradien und/oder ein Links- und Rechtsbiegen durchgeführt werden. Nach Beendigung einer Biegeoperation, in diesem Beispiel ein Linksbiegen, wird die Spannbacke 41 und die Gleitschiene 48 geöffnet. Das Rohr 44 wird durch Querverschiebung des Vorschubwagens 25 in eine erste Richtung 45 von der Biegeschablone 36 weg ausserhalb eines werkzeugspezifischen Begrenzungskreises 50 der Biegeschablone 36 gebracht. Das Zentrum des Begrenzungskreises 50 ist die Drehachse 14 des Biegetisches 13. Der Biegetisch 13 wird anschliessend zusammen mit den Biegeschablonen 36, 37, den Spannbacken 41, 42 und den Gleitschienen 47, 48 um die Achse 14 um einen vorbestimmten Winkel, vorzugweise 90° (Fig. 5) gedreht. Der Vorschubwagen mit dem Rohr 44 wird durch Querverschiebung in Richtung des Pfeiles 46 entgegengesetzt zur ersten Richtung 45 in eine neue Position ausserhalb eines Begrenzungskreises 50', beispielsweise 2 - 4 mm ausserhalb des Begrenzungskreises 50', gebracht. Der Begrenzungskreis 50' ergibt sich durch die Abmessungen der zweiten Biegeschablone 37 bei der Drehung des Biegetisches 13 um die Achse 14 in die Arbeitsposition. In der Regel wird der Biegetisch 13 in zwei Schritten von 90° gedreht. Je nach den Erfordernissen kann aber auch eine kontinuierliche Bewegung von 180° gewählt werden. Wenn sich das Rohr 44 zwischen der zweiten Biegeschablone 37 und der Spannbacke 42 befindet, kann durch Querverschiebung des Vorschubwagens 25 das Rohr 44 zur zweiten Biegeschablone 37 hinbewegt und mittels der Spannbacke 42 festgeklemmt werden. Eine neue Biegeoperation, in diesem Beispiel ein Rechtsbiegen, kann eingeleitet werden.
Die Bewegungsabläufe des Vorschubwagens 25, der Spannbacken 41, 42, der Gleitschienen 47, 48 und der Drehung des Biegetisches 13 können durch eine Computersteuerung gegenseitig überschneidend vorgesehen werden.