CS201025B2 - Facility for bending the barlike objects notably the pipes - Google Patents

Description

Vynález ae týká zařízení pro ohýbání tyčových předmětů, zejména trubek a profilových tyčí, při kterém podélná síla postupně posouvá tyčový materiál, vedený vodicími prvky, např. kladkami, přes ohřívací prostředky, které ohřívají tyčový materiál v úzkém příčném pásmu ohřevu, při kterém je tyčový materiál po průchodu ohřívacími prostředky veden do ohybu otočným ohýbacím ramenem, -ke kterému je materiál neotočně připojen, přičemž ohýbací rameno má svůj střed otáčení v rovině pásma ohřevu nebo v jeho těsné blízkosti.

U známého zařízení pro ohýbání kovových trubek dochází к ohýbání v úzké oblasti ohřevu. Jelikož v této oblasti ohybový moment vyplývá ze síly působící na trubku v jejím podélném směru, zmenšuje se prodlužování na vnější straně ohybu, prodlužování a pěchování na vnitřní straně ohybu se zvětšuje, takže na vnější straně ohybu se tloušlka stěny zmenší v menším rozsahu, než kdyby na trubku nepůsobila podélná síla·

Zkušenost ukázala, že za určitých okolností, zejména mají-li se ohýbat trubky s poměrně masivním průřezem, působí na zařízení velmi značné zatížení, které se obtížně vyrovnává a které může vést к havárii stroje· V ohřívaném pásmu trubky dále vzniká příčná síla, která může vést к nežádoucím deformacím trubky v ohřívané oblasti. Výše uvedená velká 2atížení, kterým je zařízení vystaveno, je z velké části důsledkem velmi vysokého ohybového momentu v místě, kde je trubka pevně připojena к ohýbacímu ramenu, a velké síly, vyvozované na trubku vodicí kladkou, umístěnou v oblasti ohřevu·

Účelem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody známých zařízení.

Tohoto účelu se podle vynálezu dosahuje zařízením pro ohýbání tyčových předmětů, zejména trubek, kde podélná síla postupně posouvá materiál, vedený vodicími prvky, např. kladka201025 mi, přes ohřívací prostředky, které ohřívají materiál v úzkém příčném pásmu ohřevu, přičemž materiál je po průchodu ohřívacími prostředky veden do ohybu otočrým ohýbacím ramenem, ke kterému je matteiál neotočně připojen a ořýbací rameno má střed otáčení v rovině pásma ohřevu nebo v její- těsné blízkosti, u kterého vodicí kladky tyčového materiálu jsou upraveny -na vodicím rámu, přičemž buň vodicí rám nebo ohýbací rameno je otočně spojen se základním rámem zařízení.

Podle výhodného ' provedení vynálezu je ohýbací rameno otočně připojeno ke kyvnému řemeni, uloženému na čepu, posuvném v drážce, která je kolmá k podélné ' ose tyčového meateiálu, přičemž na ohýbacím - rameni je posuvně v drážce upraven svěrací prvek.

Podle jnného výhodného provedení vynálezu je ohýbací rameno, délkově seřiditelné, otočně spojené prvním táhlem a čepem, přesuvnýta v drážce, s vodicím rámem. Konec vodicího rámu je spojen prostřednictvím spojovacích tyčí se základním rámem zařízení tak, že jeden jejich konec je otočně připojen k základnímu rámu zařízení a- opačný konec je otočně připojen k vodícímu rátau.

Podle dalšího znaku je u tohoto provedení vynálezu táhlo spojeno čepem s tyčí a tato je připojena čepem, druhým táhlem a čepem k vodícímu rámu. Toto druhé táhlo je spojeno délkově seřiditelnou tyčí s prvním táhlem. Druhé táhlo je s výhodou otočně připojeno čepem k tyčJL, jejíž druhý konec je otočně připojen k prvnímu táhlu čepem, uložerýfr ve střední třetině vzdálenossi čepu a středu otáčení ohýbacího ramene.

Zřízení podle prvního provedení - vynálezu s výhodou obsahuje čidlo pro snímání posuvu středu otáčení ohýbacího ramene, spojené s ovládačem polohy ohřívacího prostředku ve směru osy vodicího rámu.

Obdobně obsaiuje zařízení podle druhého provedení vynálezu a výhodou čidlo pro snímání odchylky polohy vodicího rámu, spojené s ovládačem polohy ohřívacího prostředku ve směru osy vodicího rámu.

V důsledku vzájemně pohybiivého uspořádání středu otáčení ohýbacího ramene a pásma ohřevu dochází k - eliminaci nadměrného zatížení stroje a . snížení velikossi příčné síly, která u známých zařízení vede k nežádoucím deformacím trubky v oblasti jejího ohřevu. Vzhledem k možnooti okanžžté korekce posunu obou částí zařízení obnovením původního poloměru otáčení tato pohyblivost neodivňuje plynulost a pravidelnost ohýbacího procesu a odstraňuje v podstatě plně výše uvedené nedostatky známého stavu techniky.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na výkresy, ve kterých značí obr. 1 půdorys prvního provedení zařízení podle vynálezu, obr. 2 jeho deeall v pozměněné formě, obr. 3 až 6 alternativní provedení zařízení podle vynálezu .s pevnými středy otáčení ohýbacích ramen a obr. 7 pohled shora na zařízení podle vynálezu sestrojené podle obr. 6.

Jak je patrno z obr.. 1, je tyčový mateeiál 1, který má .bý ohnut, vložen do . stroje se základním - rtaem .2« Při svém pohybu dopředu, který je vyvoláván silou, pů sobci na něj ve směru šipky J pomocí neznázorašných prostředků, je tyčový maaeeiál 1 veden vodicími kladkami 4 a í, připojenými k základnímu rámu 2, a vodicím prvkem 6, vedeným ve vodicím rámu 8.

Tento vodicí prvek 6 může sestávat z objímky, připevněné k tyčovému maaeeiálu 1 a opatřené dalšími klečkami 2, pooíždějícími po vodicích plochách vodicího -rámu 8, který - je pevně spojen se základním rfaem - Ž·

Přední konec tyčového maateiálu 1 je pevně připojen k ohýbacímu ramenu 10, např. pomocí svěracího prvku 2· Ohýbací rameno 10 je otočně spojeno s kyvným ramenem . 12 - pomo^íí čepu H přičemž samotné kyvné rameno 12 je otočně připojeno k základnímu rámu 2 pomocí dalšího čepu 13.

Za kladkami í, 2 je tyčový materiál 1 obklopen ohřívacím prostředeim 14. který v tomving tohoto pásma ohřevu, nebo v její těsné blízkosti leží čep Ц, který tvoří střed otáčení 30 ohýbacího ramena 10. což je pro uspokojivou funkci stroje podstatné. Ohřívací prostředek zařízení 14 pracuje s výhodou na elektroindvk:čním principu, avSak může být jiné konstrukce, např. být upraven pro ohřev plynem. Podstatné je, aby se jím ohnívalo jen úzké pásmo tyčového matteiálu J_.

Zařízení podle . vynálezu pracuje takto: >

Při provozu ohřívacího prostředku 14 se posouvá tyčový. matri^i^^L J. dopředu ve směru šipky J. Sílu potřebnou pro tento posuv dodává n^j^íř. motorem poháněné . závitové· vřeteno nebo hydraulický válec. Konec tyčového materiálu, připevněný ve svěracím prvku Q k ohýbacímu ramenu se může pouze otáčet kolem středu otáčení 30 ohýbacího ramena 10 tvořeného čepem £3. Toto otáčení vyvolává v místě ohřívaném ohřívacím ·prostřddkem 14 ohyb s poloměrem rovným vzdálenosti meei středem otáčení 30 a osou přímé čáesi tyčového maaeriálu. j,. · Aby se zabránilo deformaci v části tyčového mateeidlu £, která právě prošla ohřívacím · prostředcem 14. oclhLazuje se tyčový meate^! 1, zejména je-li to tenkost^^á trubka, podle potřeby za oblastí ohřevu např. tím, že se postříká vodou.

Je třeba poznamená, že při ohýbacím postupu je boční síla p^i^c^t>b<^3í na kladku 5. jen mmlá. V obbasti ohřevu tyčového mateeiálu 1 má příčná smrková síla zanedbatelnou hodnotu, takže nevyvolává nežádoucí deformace. Chladné a proto tuhé části tyčového maateiálu 1 sousedící s obbasti ohřevu snaží se zachovat kulatý tvar, průřezu v oblasti ohřevu. Není proto třeba nappnnt trubku pískem a vsunout do ní trn.

Cep 11, tvořící střed otáčení 30 ohýbacího ramene, v zásadě zůstává stále na stejném místě při ohýbacím postupu a poloměr ohybu zůstává také stálým.

Poruchy druhotné povahy, např. nepravidelnosti tlouštky stěny tyčového eateniálu 1, mohou však vyvolat odchylku v poloměru ohybu. Tato odchylka je doprovázena mírným · posuvem čepu 11 směrem napravo nebo nalevo ve si^slu obsahu obr. 1.

Po provedení korekce je zařízení podle vynálezu opatřeno čidlem A pro snímání posunu středu otáčení 30 ohýbacího ramene 1Q. Toto čidlo A je dále spojeno s ovládačem polohy ohřívacího prostředku 14 ve směru osy vodícího rámu 2 a tím i rovné části tyčového maaeriálu 1. Takto uzpůsobené zařízení podle vynálezu pak provádí korekci polohy pásma ohřevu tak, že v závislosti na zjiět&ié hodnotě posuvu středu otáčení JO ovládač B posune · ohřívací prostředek 14 tak, že střed otáčení 30 zaujme vůči němu opět svou původní relativní polohu.

Přítomnost čidla A může být popřípadě nahrazena mmnnáání obsluhou. S výhodou jde však o čidlo, vydávvaící elektrický nebo pneiunmaický nebo jiný signiQ, který vyvolá činnost ovládače B a tím i posuv obývacího prostředku 14.

Za ekvivalent pro posuv ohřívacího prostředku 14 se může považovat i posuv středu otáčení 30 ohýbacího ramene 10 ve směru rovnoběžném s osou základního rámu 2 a tedy s rovnou první částí tyčového mateeiálu 1.

Zařízení schemmaicky znázorněné v obr. 1 se může.přizpůsobovat různým - průměrům tyčového eaaeniálu a i^ů^a^ným poloměrům ohybu, a to seřízením nebo výměnou vodicích kladek í, í vodícího prvku 6, svěracího prvku 2. a změnou účinné délky ohýbacího ramena IQ. Příklad, jak posledního dosáhnout, je zřejmý z obr. 1. Základní rám 2 a vlastní ohýbací rameno 10 jsou opatřeny vodícími drážkami 15 a 16. přičemž ve vodicí · drážce 15 se může nastavovat další čep 13, tvořící střed otáčení kyvného ramena 12, zatímco ve vodicí drážce 16 lze nastavovat svěrací prvek Q.

Zařízení se může upraví.t pro ohýbání trubek nebo jnrý^ch tyčových předmětů do šroulboice a to postupným posouváním středu otáčení 13 ve směru kolmém k rovině vytahován.

Pohyblivost středu otáčení 30 se může dosáhnout i jinými způsoby než pomocí kyvného ramena 12. např. pomocí smykadla, pohybujícího se ve vedení pomocí hnacího mechanismu pro přímočarý pohyb, nebo jak je naznačeno na obr· 2, kde je čep 11 veden mezi dvěma ohebnými pasy Ц. ;

Na obr· 3, 4, 5 a 6 je schematicky znázorněno, jak lze princip zařízení podle vynálezu uplatnit u ohýbacích strojů, u nichž pro daný poloměr ohybu má střed otáčení ohýbacího ramena pevnou polohu vůči základu ohýbacího stroje·

Na těchto obrazech je střed otáčení 101 ohýbacího ramena 102 nehybný. Ohýbací rameno 102 je na svém druhém konci 108 pevně připojeno к ohýbanému tyčovému materiálu 103 např. pomocí svěracího prvku.

Vzdálenost středu otáčení 101 a druhého konce 108 se ovšem rovná poloměru, ve kterém se má tyčový materiál 103 ohnout. Ohýbací rameno 102 a ohnutá část tyčového materiálu £0J tvoří vlastně tuhý celek, vytvářející teoretickou páku o délce r, která zůstává stále kolmá к podélné ose ohýbaného materiálu. Tyčový materiál 103. který má být ohýbán, je veden ve své přímé části ve vodicím rámu 104 pomocí vložených vodicích kladek Ί06 а 107. které přenáší příčné síly z tyčového materiálu 103 na vodicí rám 104. Na tyčový materiál 103 působí podélná síla pomocí posouvacího ústrojí, působícího jednak na tyčový materiál 103. jednak na vodicí rám 104.

Ňa obrazech je posouvací ústrojí schematicky naznačeno jako pružina 105. ale v praxi může sestávat z hydraulického nebo pneumatického válce, ze závitového vřetena, poháněného motorem, nebo ze šroubové ozubnice apod.

V rovině označené čárkovanou čarou se nachází ohřívací prostředek 109. Rovina tohoto ohřívacího prostředku 109 prochází nebo téměř prochází středem otáčení 101 ohýbacího ramena 102. Tyčový materiál 103 je hnán podélně působící silou dopředu a ohýbá se poloměrem r v pásmu ohřevu, které se postupně přemísiuje po délce tohoto tyčového materiálu 103.

Vynález umožňuje, aby vodicí rám 104. nesoucí na svém předním konci ohřívací prostředek 109. se mohl pohybovat v určitých mezích směrem ke středu otáčení 101 ohýbacího ramena 102 anebo od něj, aby se zcela nebo zčásti potlačila smyková síla v ohřívaném pásmu a aby se zmenšilo zatížení ohýbacího ramena 102 v jeho středu otáčení 101.

Na obr. 3 je vodicí rám 104 za účelem dosažení pohyblivosti, jak bylo výše uvedeno, opatřen na svém předním konci bočními vodícími kolejnicemi 110. které se mohou kluzně pohybovat mezi vodícími válci 111 s vodorovnou osou.

Místo nich může mít vodicí rám kladky, které se pohybují mezi nehybnými kolejnicemi, anebo místo kladek se mohou použít vodicí plochy.

Obr. 4, 5 a 6 znázorňují schematicky uspořádání, u kterých se alespoň přibližně dosáhne přemi8Íování dosažené podle obr. 3.

Tak na obr. 4 je vodicí rám 104 otočně spojen se dvěma spojovacími tyčemi 112 a 113 v jejich prvních koncích 114. 115. zatímco druhé konce 116. 117 spojovacích tyčí 112. 113 jsou připojeny к základnímu rámu zařízení.

Na obr. 5 je zadní konec vodícího rámu 104 uspořádán otočně kolem pevného bodu 118.

V blízkosti předního konce vodícího rámu 104 je к němu rovnoběžně připojeno táhlo 121 pomocí čepu 122.· Druhý konec táhla 121 je otáčivý kolem čepu 122· pevně spojeného se základním rámem 125· Jek ukazuje obr. 7, je spojení mezi pevným čepem 122 a základním rámem 125 uskutečněno pomocí tyčí 128 a 129. z nichž první tyč 128 je otáčivá kolem čepu 130 na základ ním rámu a druhá tyč 129 je otáčivá kolem druhého čepu.. 13-1 základního rámu. Čep 130 se nachází přibližně v · půli vzdálenosti meei středem otáčení 101 a čepem 121· Druhý čep 131 se nachází v blízkosti středu otáčení 101. Zatímco délka první tyče 128 je stálá, délka druhé tyče 129 se může měnit pomocí napínadla 132. jehož účeX bude popsán níže.

Na svém předním konci nese vodicí rám 104 ohřívací prostředek 133 pro ohřev tyčového mitť^i^iálu v úzkém pásmu 109. kolmém k podélné ose neohnuté čássi tyčového mteriálu. Tento ohřívací prostředek 133 může sestávat z elektrCckého zařízení pro dodávku střídavého proudu do indukční cívky 134 obkkoppjící tyčový materiál v této oblasti.

Mohou se pouuít i jiné ohřívací prostředky za předpokladu, že tyčový maaterál jimi bude ohříván pouze v úzkém pásmu. Ohhívací prostředek se může kombbnovíťt s prostředky pro chlazení pohybujícího se tyčového mattriálu v oblasti, která byla právě ohřátá. .

Rovina pásma ohřevu 109 a ohřívací cívky . 134 prochází nebo téměř prochází středem otáčení 101 ohýbacího ' ramena 102. nebo jinak řečeno je podélná osa přímé čássi tyčového mmaeriálu v podstatě kolmá k čáře spojnici pásmo ohřevu 109 a střed otáčení 101 ohýbacího ramena 102.

Tento vztah je podstatný pro správnou funkci stroje a proto musí být zachován, když se mění poloměr ohýbán tyčového mattriálu 103.

.'i’

Když se poloměr ohybu má měnit, mění se účinná délka ohýbacího ramena 102, jakož i poloha vodícího rámu 104 vůči záklačhímu rámu 125.

Změna délky ohýbacího ramena . 102 se provede přemístěním svěracího prvku 108 podél ramena, které je opatřeno výřezem 135. v němž se svěrací prvek 108 může v žádaném místě upeeriit. Změna polohy vodícího rámu se po seřízení výše.uvedené změny obdrží změnou délky druhé tyče 129. Tím se první tyč 128 natočí kolem čepu 130. zatímco štěrbina 124 klouže podél čepu 123. Poloha čnpu 130 a čepu 123 a délka první tyče 128 se volí . tak, že při jakémkooiv poloměru ohýbání se prakticky udržuje pravý úhel mezi podélnou osou přímé části tyčového materiálu 103 a čarou spcoující rovinu pásma ohřevu 109 a střed otáčení 101.

V průběhu ohýbání může doit k malým odchylkám žádaného ohýbacího poloměru v důsledku nahoddlých příčin, jako je např. nestejnorodos! tyčového· ' materá^. Takové odchylky se projevuj v malém· otáčení vodícího rámu 104 kolem čepu 123 a oíppvídatícím otáčením táhla·121 kolem pevného čepu 122. Taková odchylka se může zkorigovat vhodným malým posunem pásma ohřevu 109 v podélném směru přímé 6ást,l tyčového ěateeiZlj.

Když se tedy otáčí táhlo 121. může se provést jdpooídíjcí malý posuv pásma ohřevu 109 seřízením polohy ohřívacího prostředku 133 a cívky 134 vůči přednímu konci vodícího rámu 104. které se může dít bud ručně nebo tutomaticCy.

V posledním případě se může pouužt snímací čidlo C, které snímá odchylku polohy vodícího rámu 104. a je spojeno s ovladačem D polohy ohřívacího prostředku 133 ve směru osy tohoto vodícího rátau 104 .

Pov^žtí vynálezu není omezeno na popsaná . provedení. Např. · konstrukce znázorněná na obr. 7 se může· pozmě^t tak, že druhý čep 120 a štěrbina 124 vodícího rámu 104 se nacházej ve svislé rovině procházzjící osou přímé části-ty^vého ěateriZlj 103 a vodicího rámu 104.

Jiná možná obměna stroje podle obr. 7 by bylo nammnnovZní vodicích kladek 106. ohřívacího prostředku 133 a jeho indukční cívky ·134 nikoliv na vodicím rámu 104. ale na zvláštním pomocném suportu, kluzně uspořádaném ve vodicím rámu a přípojném k základnímu rámu 125 pomocí táhel podobných táhlu 121 a tyči 128 z obr. 7.

ь

Př takové konstrukci se vodicí rám 104 musí posunout podélně změnou ohybového poloměru, takže vodicí prvky, tj. čep 123 a Štěrbina 124 na zadním konci vodícího rámu, se mohou nahradit otočným čepem, jako je pevný čep 118 na obr. 5.

Aby se zvětěila stlačující síla v . pásmu ohřevu tak, že. by půaooila proti ztenčování stěny na vnějěí straně ohybu, může se na ohýbací rameno. 102 přídavnou brzdicí silou.

Na druhé straně může být žáiouuC, např. u velmi tenkých trubek a při velmi plastCckém materiálu, půsooit na ohýbací rameno přídavnou hnací silou. Pro oba účely lze použít elektrický nebo hydraulický mooor s hnacími i brzdicími vlastnostmi.

Vynález byl vysvětlen zejména ve síp^tos^. s ohýbáním okrodhLých trubek, např. ocelových. Rozumí se věak, že zařízení podle vynálezu lze užít i pro ohýbání jiiých tyčových předmětů, např. profilových tyčjí, kolejnic, nosníků atd. Maaerrál těchto prvků nemusí být kov, nýbrž může to být také jiný termoopastický maaeerál, např. termoopastický polymer nebo sklo. Způsob ohřevu musí být ovSem ve shodě s povahou ohýbaného mattelálu. Místo' ohřevu elektrickou indukcí, použitelného pouze u elektricky vodivých m^at^e^r^i^lů, může se za vhodných podmínek pouužt zdroj záření horkým vzduchem, plynem atd.

Claims (9)

1. Zařízení pro ohýbání tyčových předmětů, zejména trubek, kde podélná síla postupně posouvá mattriál, vedený vodicím! prvky, např. kladkami, přes ohřívací prostředky, které olhřvají raBat^dl v úzkém příčném pásmu ohřevu, přičemž maaterál je po ’ průchodu o^^ívacími prostředky veden do ohybu otočným ohýbacím ramenem, ke kterému je ma^elá! neotočně připojen a ohýbací rameno má střed otáčení v rovině pásma ohřevu nebo v její těsné blízkost, vyznačené tím, íe vodicí kladky (4, 5, 106) tyčového mattriálu (1, 103) jsou upraveny na vodicím rámu (8, 104), přiČemí bud vodicí rám (2, 104), anebo ohýbací rameno (10, 102) je otočně spojen se základním rámem .(2) zařízení.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že ohýbací rameno ' - (102) -- je . délkově . seřiditelné. a otočně spojené prvním táhlem (125) a čepem (123), přesuvným v dráíce (124), s vodicím rámem (104).

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že ohýbací rameno (10) je otočně připojeno ke kyvnému rameni (12), uloženému na čepu (13), posuvném v drážce (15), která je kolmá k podélné ose tyčového materiálu (1), přičemž na ohýbacím r^a^t^i^di (10) je posuvně v drážce (16) upraven svěrací prvek (9).

4. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že konec vodícího rámu (104)^. je spojen se základním rámem (2) prostřednictvím spojovacích tyčí (112, 113) tak, že jeden jejich konec (116, 117) je otočně připojen k základnímu rámu (2) a opačný jejich konec (114, 115) je otočně připojen k vodícímu rámu (104). .

5. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že první táhlo (125) je spojeno čepem (130) s tyčí (128) a tato je připojena čepem (12;^)), druhým táhlem (121) a čepem (120) k vodícímu rámu (104).

6. Zařízení podle bodů 1, 2 a 5, vyznačené tím, že druhé táhlo (121) je spojeno délkově seřiditelnou tyčí (129) s prvním táhlem (125).

7. Zřízení podle bodů 1, 2, 5 a 6, vyznačené tím, že druhé táhlo (121) je otočně připojené čepem (120) k jednomu konci tyče (12^^), jejíž druhý konec je otočně připojen k prvnímu táhlu (125) čepem (130), uložeiý! ve střední třetině vziιtí.rnolai čepu (123) a středu otáčení (101) ohýbacího ramene (102).

8. Zařízení podle bodu 3, vyznačené tím, že obsahuje čidlo A pro snímání posuvu středu otáčení (30) ohýbacího řemene (10), spojené s ovládačem (B) polohy ohřívacího prostředku (14) ve směru osy vodícího rámu (2).

9. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že obsahuje čidlo (C) pro snímání odchylky polohy vodicího rámu (104), spojené s ovládačem (D) polohy ohřívacího prostředku (133) ve směru osy vodicího rámu (104).