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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Biegen
von Rohren nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 bzw. nach dem Oberbegriff
des Anspruch 42, umfassend eine Vorschubeinrichtung für
das Rohr, die das Rohr in Längsrichtung kontinuierlich
vorschiebt, eine in Vorschubrichtung angeordnete Heizeinrichtung
zum Erhitzen eines Bereichs des Rohrs, und einen um eine Drehachse schwenkbaren
Biegearm mit einer Halteeinrichtung für das Rohr, wobei
das Rohr in der Halteeinrichtung lösbar festlegbar ist.
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DE 21 12 019 A1 zeigt
eine Induktionsbiegemaschine zum Biegen von Rohren bei der eine
Vorschubeinrichtung eine in Längsrichtung wirkende Kraft
auf das Rohr aufbringt. In Bewegungsrichtung des Vorschiebens des
Rohres ist der Vorschubeinrichtung nachfolgend eine Heizvorrichtung
zum Erhitzen eines Bereiches des Rohrs vorgesehen. Das vordere Ende
des Rohrs ist an einem Biegearm drehungsfrei durch eine Halteeinrichtung
befestigt. Der Biegearm ist um eine Drehachse schwenkbar, wobei die
Drehachse mittels eines Drehzapfens in einem Gestell angelenkt ist.
Zum Biegen des Rohrs wird das Rohr mittels der Vorschubeinrichtung
vorgeschoben, wobei das Rohr durch die Heizeinrichtung geschoben
wird. Die Heizeinrichtung erhitzt einen Bereich des Rohrs, auf den
das Biegemoment einwirkt. Durch die Festlegung des Rohres in der
Halteinrichtung an dem Biegearm, ist durch die Schwenkbewegung des Biegearms
eine kreisförmige Zwangsführung für das an
dem Biegearm festgelegte Rohr gegeben, so dass dieses auf einer
kreisförmigen Bahn gebogen wird. Die Heizeinrichtung ist
in einem geringen Maße verschiebbar, sodass eine geringe
Korrektur durch eine Bewegung der Heizeinrichtung bei Abweichungen von
dem Biegeradius möglich sind. Alternativ bzw. ergänzend
zur Verschiebung der Heizeinrichtung ist ebenso eine Verschiebung
des Drehpunkts des Biegearms parallel zum nicht gebogenen Teil des
zu biegenden Rohres vorgesehen.
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DE 25 46 695 C3 zeigt
eine Vorrichtung zum Biegen von Rohren, bei der ein Rohr mit einem
ersten Ende in einer Vorschubeinrichtung angeordnet ist und mittels
dieser vorgeschoben wird. In Längsrichtung des Rohres ist
der Vorschubeinrichtung eine Heizeinrich tung nachgeordnet, die eine
elektrische Induktionsheizspule aufweist. Der Induktionsheizspule
ist eine Kühleinrichtung nachgeordnet. Das vordere Ende
des Rohrs ist in einer Drehmomenterzeugungseinrichtung festgelegt.
Die Drehmomenterzeugungseinrichtung umfasst eine Spanneinrichtung,
in der das vordere Ende des Rohres festgelegt ist. Die Spanneinrichtung
ist drehbar auf einem Querschlitten gelagert, wobei der Querschlitten
in einem Längsschlitten mittels Rollen verfahrbar ist.
Der Längsschlitten ist wiederum mittels Rollen an zwei Längsschienen
längst zur Erstreckung des nicht gebogenen Rohres verfahrbar.
Zum Biegen des Rohres wird ein Biegemoment durch die Spanneinrichtung auf
das Rohr ausgeübt, wobei ein Antrieb zum Drehen der Spanneinrichtung
und ein weiterer Antrieb zum Bewegen des Längs- und Querschlittens
eingeschaltet wird. Durch ein aufeinander Abstimmen der Antriebe
für den Vorschub und die Drehung der Spanneinrichtung wird
ein Biegen des Rohres in zwei Dimensionen erreicht. Nachteilig bei
dieser Art von Biegevorrichtung ist jedoch die Tatsache das eine Biegung
in zwei Dimensionen zwar möglich ist, aber diese Biegung
jedoch darauf beschränkt ist, dass lediglich eine Krümmungsrichtung,
zum Beispiel eine Linkskrümmung für das Rohr möglich
ist.
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DE 31 51 236 A1 zeigt
eine Induktionsbiegevorrichtung für Rohre, bei der das
eine Ende des Rohrs in einer Vorschubeinrichtung eingespannt ist und
das andere Ende des Rohres in einer Halteeinrichtung an einem Biegearm
festgelegt ist. Das Rohr erstreckt sich durch eine Heizeinrichtung.
Die Halteeinrichtung ist um eine Achse drehbar vorgesehen, und auf
dem Biegearm quer zur Rohrrichtung verschiebbar. Zum Biegen des
Rohres wird die Vorschubeinrichtung durch einen Antrieb angetrieben
und schiebt das Rohr vor, wobei das Rohr durch die Heizeinrichtung
erwärmt wird. Der Biegearm beschreibt eine vorgegebene
Schwenkbewegung, wobei die Halteeinrichtung auf dem Biegearm verschiebbar und
drehbar ist, sodass verschiedene Radien für die Rohrbiegung
erreicht werden. Nachteilig bei dieser Art von Rohrbiegemaschine
ist die Tatsache, dass zwar ein Biegen des Rohres mit unterschiedlichen Radien
und unterschiedlichen Krümmungen mögich ist, sodass
zum Beispiel eine ansteigende oder abnehmende Krümmung
für eine Biegung des Rohrs möglich ist. Jedoch
ermöglicht auch diese Biegevorrichtung nicht ein Biegen
des Rohres in unterschiedliche Biegerichtungen.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren
der eingangs genannten Art anzugeben, bei der ein Biegen des Rohrs
in verschiedene Biegerichtungen möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 bzw.
des Anspruch 42 dadurch gelöst, dass die Vorschubeinrichtung
und der Biegearm derart relativ zu einander bewegbar sind, dass
die Vorschubeinrichtung und die Drehachse des Biegearms aneinander
vorbeiführbar sind.
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Durch
das erfindungsgemäße Vorsehen einer relativen
Bewegbarkeit zwischen der Vorschubeinrichtung und dem Biegearm wird
erreicht, dass ein Biegen eines Rohrs sowohl in eine Links- als
auch in eine Rechtsrichtung möglich ist.
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Bei
einer Biegevorrichtung, die eine Vorschubeinrichtung und einen Biegearm
umfasst, wobei das Rohr durch die Vorschubeinrichtung vorgeschoben
wird und an dem Biegearm in einer Halteeinrichtung festgelegt ist,
wird ein Bereich des Rohrs durch eine Heizeinrichtung erhitzt. Durch
das Festlegen des Rohrs an dem Biegearm wird während des Vorschiebens
des Rohrs durch die Vorschubeinrichtung eine Zwangsführung
erreicht, wobei die Zwangsführung durch die Schwenkbewegung
des Biegearms um die Drehachse in einer ersten Richtung gegeben
ist. In dem von der Heizeinrichtung erhitzen Bereich des Rohrs wird
dadurch ein Biegemoment auf das Rohr ausgeübt. Die Vorschubeinrichtung
ist hierbei auf einer ersten Seite der Drehachse angeordnet, wobei
die Seite durch die Richtung der Schwenkbewegung des Biegearms bestimmt
ist. Dadurch ist ein Biegen des Rohres in eine erste Richtung, zum
Beispiel ein Bogen für das Rohr in Linksrichtung, gegeben.
Um nun ein Biegen in die andere Richtung, zum Beispiel in Rechtsrichtung,
zu ermöglichen, muss der Biegearm eine Schwenkbewegung in
die andere Richtung ausführen, wobei das in der Vorschubeinrichtung
angeordnete Rohr auf der anderen Seite der Drehachse vorgesehen
ist. Hierzu sind die Vorschubeinrichtung und der Biegearm relativ
zu einander bewegbar, wodurch ermöglicht ist, dass die
Vorschubeinrichtung und der Biegearm derart zu einander ausgerichtet
sind, dass der Biegearm beim Biegen des Rohrs in die andere Schwenkrichtung
verschwenkt wird, so dass für das Rohr eine Zwangsführung
in entgegengesetzter Richtung gegeben ist. Eine Schwenkbewegung
in entgegen gesetzter Richtung des Biegearms beim Vorschieben des
Rohrs durch die Vorschubeinrichtung wird erfindungsgemäß erreicht,
wenn die Vorschubeinrichtung und die Drehachse des Biegearms in
umgekehrter Anordnung vorgesehen sind, das heißt, wenn
die Vorschubeinrichtung und die Drehachse des Biegearms aneinander
vorbeiführbar sind. Dadurch wird ein Biegen des Rohrs in
eine zweite Richtung ermöglicht.
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Das
Aneinanderführen der Vorschubeinrichtung und der Drehachse
des Biegearms bezieht sich zweckmäßig auf eine
Ebene, wobei die Ebene durch die Drehachse und eine Gerade, die
parallel zu dem ungebogenen Rohr verläuft und die Drehachse schneidet,
aufgespannt wird. Die Vorschubeinrichtung und die Drehachse des
Biegarms werden nun derart aneinander vorbeigeführt, dass
die Vorschubeinrichtung bezüglich der Ebene und somit auch
bezüglich der Drehachse auf unterschiedlichen Seiten für
das Biegen des Rohrs in unterschiedlichen Richtungen angeordnet
ist.
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Der
Biegearm weist zweckmäßig einen Schwenkarm auf,
an dem die Halteeinrichtung angeordnet ist. Die Halteeinrichtung
erstreckt sich vorteilhaft von dem Schwenkarm in einem Winkel von
ungefähr 90° von dem Schwenkarm nach oben, d.
h. in Richtung der Drehachse. Die Höhe der Halteeinrichtung
ist dabei von dem Durchmesser des zu biegenden Rohrs bestimmt, damit
das Rohr sicher in der Halteeinrichtung festgelegt werden kann.
Um unterschiedliche Durchmesser für zu biegende Rohre zu ermöglichen
sind der Biegearm und die Vorschubeinrichtung zueinander vorteilhaft
bezüglich der Höhe, d. h. in Richtung der Drehachse
zu einander bewegbar. Dadurch wird ferner erreicht, dass die Vorschubeinrichtung
und die Drehachse sicher und einfach aneinander vorbeigeführt
werden. Zum Vorbeiführen wird die Vorschubeinrichtung und/oder
der Biegarm derart in der Höhe verstellt, dass die Vorschubeinrichtung
mit dem dort angeordneten Rohr oberhalb der Halteeinrichtung vorgesehen
ist und die Vorschubeinrichtung und die Drehachse aneinander vorbeigeführt
werden.
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In
einer ersten bevorzugten Ausgestaltung, ist die Vorschubeinrichtung
zumindest von einer ersten Vorschubposition in eine zweite Vorschubposition bringbar,
wobei die erste Vorschubposition auf der einen Seite der Drehachse
und die zweite Vorschubposition auf der entgegen gesetzten Seite
der Drehachse vorgesehen ist. Dadurch ist erreicht, dass die Vorschubeinrichtung
auf beiden Seiten der Drehachse in der jeweiligen Vorschubposition
anordbar ist, so dass beim Vorschieben des Rohrs in der ersten Vorschubposition eine
Zwangsführung des Rohrs durch eine Schwenkbewegung des
Biegearms in die erste Richtung und in der zweiten Vorschubposition
eine Zwangsführung des Rohrs durch eine Schwenkbewegung
in die andere Richtung gegeben ist. Damit ist ein Biegen des Rohrs
sowohl in Linksrichtung als auch in Rechtsrichtung weiter sicher
gestellt.
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Die
erste und die zweite Vorschubposition sind zweckmäßig
auf unterschiedlichen Seiten der Ebene vorgesehen, die durch die
Drehachse und einer Geraden, die parallel zu dem ungebogenen Rohr verläuft
und die Drehachse des Biegearms schneidet, aufgespannt ist. Das
bedeutet, dass die Vorschubeinrichtung von der einen Seite der Ebene
auf die andere Seite der Ebene gebracht wird, um diese an der Drehachse
vorbeizuführen. Durch diese Ebene wird festgelegt, wie
weit die Vorschubeinrichtung geführt werden muss, um auf
der anderen Seite der Drehachse angeordnet zu werden, so dass in
der ersten Vorschubposition eine Zwangsführung des Rohres
in die erste Schwenkrichtung des Biegearms und in der zweiten in
die andere Schwenkrichtung gegeben ist. Dadurch wir ein Biegen des
Rohres in eine erste Biegerichtung und eine zweite Biegerichtung weiter
ermöglicht.
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Zweckmäßigerweise
sind die erste Vorschubposition und die zweite Vorschubposition
der Vorschubeinrichtung in einem im wesentlichen gleichen Abstand
zu der Drehachse des Biegearmes bzw. der aufgespannten Ebene angeordnet.
Durch den Abstand der Vorschubeinrichtung zu der Drehachse und der
Anordnung der Halteeinrichtung auf dem Biegearm ist der Biegeradius
für das Rohr gegeben bzw. der Biegeradius für
das Rohr ist durch die Strecke von der Drehachse bis zum Mittelpunkt
des in der Vorschubeinrichtung angeordneten Rohrs bestimmt. Die
Anordnung des Rohrs ist jedoch unmittelbar durch die jeweilige Vorschubposition
der Vorschubeinrichtung gegeben. Weisen nun die beiden Vorschubpositionen
für die Vorschubeinrichtung denselben Abstand zu der Drehachse
des Biegearms auf, wobei die beiden Vorschubpositionen auf unterschiedlichen
Seiten der Drehachse angeordnet sind, wird sichergestellt, dass
identische Biegeradien für das Rohr in die erste Biegerichtung
und in die zweite Biegerichtung gegeben sind.
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Es
versteht sich, dass die beiden Vorschubpositionen auch einen unterschiedlichen
Abstand zu der Drehachse aufweisen können, so dass in die
erste Biegerichtung das Rohr mit einem ersten Radius und in die
zweite, entgegen gesetzte Richtung mit einem zweiten Radius gebogen
wird.
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Die
Heizeinrichtung, die das Rohr in einem Bereich erhitzt, ist in den
Vorschubpositionen der Vorschubeinrichtung vorteilhaft auf einer
Geraden mit der Drehachse des Biegearmes angeordnet, wodurch erreicht
ist, dass in jeder Vorschubposition in dem erhitzten Bereich das
Biegemoment auf das Rohr einwirkt.
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Für
die Vorschubeinrichtung sind vorteilhaft eine Mehrzahl von Vorschubpositionen
vorgesehen, in denen die Vorschubeinrichtung festgelegt wird. Durch
mehrere Vorschubpositionen für die Vorschubeinrichtung
wird erreicht, dass der Abstand des nicht gebogenen Rohres zu der
Drehachse des Biegearms, wobei dieser Abstand den Biegeradius für
das Rohr bestimmt, einstellbar ist. Dadurch wird erreicht, dass
unterschiedliche Radien für die Biegung des Rohres gegeben
sind. Dadurch sind unterschiedliche Biegungen für ein Rohr
sowohl in Biegerichtung als auch im Biegeradius ermöglicht.
So können sowohl in Linksbiegerichtung als auch in Rechtsbiegerichtung unterschiedliche
Biegeradien realisiert werden, wodurch jede beliebigen Biegungen
für ein Rohr erreicht werden.
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Es
versteht sich, dass auch vorgesehen sein kann, dass die Vorschubeinrichtung
kontinuierlich verlagert kann, sodass die Vorschubeinrichtung in jede
gewünschte Position bezüglich des Biegearms gebracht
werden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Biegearm zumindest
von einer ersten Biegeposition in eine zweite Biegeposition bringbar.
Die erste Biegeposition ist dabei auf einer Seite der Vorschubeinrichtung
vorgesehen und die zweite Biegeposition auf der anderen Seite. Das
bedeutet, dass die Ebene, die durch die Drehachse und die Gerade, die
parallel zu dem ungebogenen Rohr verläuft und die Drehachse
schneidet, aufgespannt wird, bewegt wird und an der Vorschubeinrichtung
vorbei geführt wird. Dadurch wird erreicht, dass die Vorschubeinrichtung
und die Drehachse des Biegearms aneinander vorbeigeführt
werden, sodass ein Biegen des Rohres in zwei Biegerichtungen gegeben
ist. Dabei ist in der ersten Biegeposition der Biegearm derart zu der
Vorschubeinrichtung ausgerichtet, dass beim Vorschieben des Rohrs
eine Zwangsführung durch die Schwenkbewegung des Biegearms
in die erste Biegerichtung und in der zweiten Biege position eine Zwangsführung
durch eine entgegen gesetzte Schwenkbewegung des Biegearms in die
zweite Biegerichtung gegeben ist. Dadurch wird ein Biegen des Rohrs
sowohl in Linksrichtung als auch in Rechtsrichtung sicher gestellt.
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Es
versteht sich, dass auch vorgesehen sein kann, dass sowohl die Vorschubeinrichtung
als auch der Biegearm mit der Drehachse bewegbar sind, so dass durch
eine gleichzeitiges Bewegen der Vorschubeinrichtung und des Biegearms
die Drehachse und die Vorschubeinrichtung aneinander vorbei geführt
werden.
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Vorteilhaft
sind für den Biegearm eine Mehrzahl von Biegepositionen
vorgesehen, durch die verschiedene Biegeradien und Biegerichtungen
für das Rohr gegeben sind. Durch mehrere Biegepositionen für
den Biegearm wird erreicht, dass der Abstand des nicht gebogenen
Rohres zu der Drehachse des Biegearms einstellbar ist, sodass unterschiedliche
Radien für die Biegung des Rohres gegeben sind. Dadurch
sind unterschiedliche Biegungen für ein Rohr sowohl in
Biegerichtung als auch in Biegeradius ermöglicht. So können
sowohl in Linksbiegerichtung als auch in Rechtsbiegerichtung mit
unterschiedlichen Biegeradien realisiert werden, wodurch jede beliebigen
Biegungen für ein Rohr erreicht werden.
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Die
Heizeinrichtung ist in jeder der Biegepositionen des Biegearms zweckmäßig
mit der Drehachse des Biegearms auf einer Geraden angeordnet, so
dass zum Biegen des Rohrs das Biegemoment in dem erhitzten Bereich
des Rohrs angreift.
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Es
sind zweckmäßig eine Verlagerungsmittel vorgesehen,
wobei die Verlagerungsmittel mehrere Ausgestaltungen aufweisen.
Zum einen sind die Verlagerungsmittel zum Verlagern der Vorschubeinrichtung
vorgesehen, so dass diese mittels der Verlagerungsmittel von der
ersten Vorschubposition in die zweite Vorschubposition gebracht
wird. Alternativ oder ergänzend können Verlagerungsmittels
zum Verlagern des Biegearms vorgesehen sein, so dass dieser mittels
der Verlagerungsmittel von der ersten Biegeposition in die zweite
Biegeposition gebracht wird.
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Es
versteht sich, dass auch vorgesehen sein kann, dass sowohl Verlagerungsmittel
für die Vorschubeinrichtung und für den Biegearm
vorgesehen sein können.
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Die
Verlagerungsmittel weisen vorteilhaft Gleitschienen auf, auf denen
die Vorschubeinrichtung und/oder der Biegearm verlagert wird, wodurch erreicht
ist, dass die Vorschubeinrichtung und/oder der Biegearm derart zueinander
verlagert werden, dass der Winkel zwischen der Vorschubeinrichtung und
dem Biegearm unverändert ist, sodass nach dem Verlagern
das in der Vorschubeinrichtung angeordnet Rohr wieder passgenau
an dem Biegearm festgelegt wird und in die andere Richtung gebogen
wird.
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Ein
vorteilhaft kontinuierliches Verlagern der Vorschubeinrichtung wird
durch Verlagerungsmittel erreicht, die zum Beispiel Rollen aufweisen,
die auf einer Gleitscheine gleiten angeordnet sind. Um die Vorschubeinrichtung
in der gewünschten Vorschubposition festzustellen sind
entsprechende Feststellmittel vorgesehen.
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Es
versteht sich, dass die Verlagerungsmittel ebenso jede andere Art
von Verlagerungsmitteln wie zum Beispiel Rollen, die in einer entsprechenden Ausnehmung
angeordnet sind, umfassen können.
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Die
Verlagerungsmittel umfassen zweckmäßig einen elektrischen
oder hydraulischen Antrieb.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vorschubeinrichtung
quer zur Längserstreckung des Rohres bewegbar, dadurch
wird sichergestellt, dass die Vorschubeinrichtung von den einzelnen
Vorschubpositionen in die andere Vorschubposition gebracht werden
kann, sodass die Vorschubeinrichtung an der Drehachse des Biegearms
vorbeigeführt wird. Durch die Querrichtung der Verschiebung der
Vorschubeinrichtung von einer Feststellposition in die andere wird
zudem vermieden, dass die Vorschubeinrichtung beim Verschieben verkantet
wird, das heißt, dass die Vorschubeinrichtung bezüglich des
Biegearms die gleiche Ausrichtung aufweist. In der Ausgangslage
weisen der nicht-verschwenkte Biegearm und die Vorschubeinrichtung
bzw. das ungebogene Rohr zum Beispiel einen Winkel von 90° zueinander
auf. Da die Vorschubeinrichtung lediglich quer von der einen in
die andere Feststellposition verschoben wird, ist diese rechtwinklige
Ausrichtung zwischen dem nicht-verschwenktem Biegearm und dem ungebogenem
Rohr in jeder Vorschubposition der Vorschubeinrichtung gewährleistet.
Dadurch ist in jeder Vorschubposition die Ausgangslage präzise gegeben
und ein genaues Biegen des Rohrs sowohl in Rechts- als auch in Linksrichtung
ist sicher gestellt.
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Um
ein Biegen des Rohres sowohl in Links- als auch in Rechtsrichtung
weiter zu ermöglichen, insbesondere um kleine und/oder
große Biegeradien für das Rohr zu ermöglichen,
weist der Biegearm einen Schwenkbereich von wenigstens 180° auf.
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Beim
Biegen eines Rohrs, insbesondere von großen Rohren, mittels
eines Biegearms und einer Vorschubeinrichtung müssen entsprechend
große Biegemomente auf den erhitzten Bereich des Rohrs ausgeübt
werden. Da durch jede Kraft eine Gegenkraft erzeugt wird, muss diese
Gegenkraft kompensiert werden. Durch das auf das Rohr einwirkende Biegemoment
wirkt auf das in der Vorschubeinrichtung angeordnete Rohr die entsprechende
Gegenkraft ein. Dabei ist die Gegenkraft derart orientiert, dass
das Rohr in der Vorschubeinrichtung in zu der Schwenkbewegung entgegen
gesetzter Richtung gedrückt wird. Um diese Kräfte
zu kompensieren weist die Vorschubeinrichtung ein Abstützelement
auf.
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Beim
Biegen des Rohres in zwei unterschiedliche Biegerichtungen greifen
die durch das Biegen gegebenen Biegemomente je nach Biegerichtung
unterschiedlich auf den erhitzten Bereich an. Dadurch sind jedoch
auch die gegebenen Gegenkräfte in unterschiedlicher Richtung
orientiert. Um nun zu erreichen, dass sowohl bei einer Biegung in Linksrichtung
als auch in Rechtsrichtung die Gegenkräfte an dem Rohr
entsprechend in der Vorschubeinrichtung kompensiert werden, weist
die Vorschubeinrichtung vorteilhaft zwei Abstützelemente
auf, wobei die beiden Abstützelemente auf gegenüber
liegenden Seiten des nicht gebogenen Rohres angeordnet sind.
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Die
Halteeinrichtung ist nach Anspruch 34 erfindungsgemäß lösbar
an dem Biegearm festlegbar, wobei die Halteeinrichtung für
das Rohr zumindest in einer ersten und einer zweiten Feststellpositionen
an dem Biegearm festlegbar ist.
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Beim
Biegen des Rohres ist die Heizeinrichtung auf einer Geraden mit
der Drehachse des Biegearms angeordnet, so dass beim Vorschieben
des Rohrs und der Schwenkbewegung des Biegarms das Biegemoment in
dem erhitzten Bereich auf das Rohr wirkt.
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Hierzu
ist die Heizeinrichtung zwischen der Vorschubeinrichtung für
das Rohr und der Halteeinrichtung an dem Biegearm angeordnet. Um
ein Biegen des Rohrs in eine erste Schwenkrichtung des Biegearms
zu ermöglichen, ist die erste Feststellposition für
die Halteeinrichtung auf der hinteren Seite des Biegearms, d. h.
auf der abgewandten Seite einer bezüglich des ungebogenen
Rohrs senkrechten Geraden, angeordnet, wobei die Heizeinrichtung
mit der Drehachse auf dieser Geraden und gleichzeitig vor der Halteeinrichtung
angeordnet ist. Beim Biegen des Rohrs in die andere Richtung wird
der Biegearm in die andere Richtung verschwenkt. Um nun zu erreichen,
dass die Heizeinrichtung sowohl auf der Geraden mit der Drehachse
als auch bezüglich der Vorschubeinrichtung vor der Halteeinrichtung
an dem Biegearm angeordnet ist, ist die Halteeinrichtung in der
zweiten Feststellposition festgelegt, wobei die zweite Festestellposition
auf der anderen Seite der Geraden mit der Drehachse vorgesehen ist.
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Die
Feststellpositionen für die Halteeinrichtung an dem Biegearm
sind zweckmäßig gegenüberliegend bezüglich
einer Mittelachse des Biegearms vorgesehen, wobei die Heizeinrichtung
und die Drehachse des Biegearms vorteilhaft auf der Mittelachse des
Biegearms vorgesehen sind. Dadurch ist weiter sicher gestellt, dass
sowohl in der ersten Feststellposition als auch in der zweiten Feststellposition
die Heizeinrichtung auf einer Geraden mit der Drehachse liegt, sodass
sowohl bei einer Linksbiegung als auch einer Rechtsbiegung des Rohres
das Biegemoment in dem erhitzten Bereich des Rohres einwirkt und
ein sicheres Biegen des Rohres ermöglicht ist.
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Zweckmäßigerweise
weist der Biegearm eine Führung auf, in der die Halteeinrichtung
von der ersten Feststellposition in die zweite Feststellposition geschoben
wird. Dadurch wird ein Verschieben der Halteeinrichtung von der
ersten in die zweite Feststellposition erleichtert und es wird sichergestellt, dass
die Ausrichtung der Halteeinrichtung bezüglich des Biegearmes
für jede Feststellposition zum Biegen des Rohrs gegeben
ist, sodass das Rohr sicher in der Halteeinrichtung in beiden Feststellposition festgelegt
wird. Die Führung für die Halteeinrichtung weist
zweckmäßig Rollen oder Gleitelemente oder ähnliches
auf.
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Um
zu gewährleisten, dass die Halteeinrichtung sicher an dem
Biegearm festgelegt ist, wird diese vorteilhaft mittels Bolzen an
dem Biegearm befestigt. Das Vorsehen von Bol zen bietet den weiteren Vorteil,
dass die Halteeinrichtung einfach durch Lösen der Bolzen
wieder gelöst werden kann, um in die andere Feststellposition
gebracht zu werden.
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Es
versteht sich, dass die Halteeinrichtung auch durch jedes andere
lösbare Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Schrauben
oder ähnliches, an dem Biegearm angeordnet werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Halteeinrichtung von dem
Biegearm entfernbar, wobei die Halteeinrichtung zum Beispiel von
einem Kran oder ähnlichem von dem Biegearm entfernt wird.
Das bietet den Vorteil, dass die Vorschubeinrichtung und die Drehachse
auf einfache Art aneinander vorbeigeführt werden können,
da die sich nach oben von dem Biegearm erstreckende Haltevorrichtung
nicht mehr im Weg zwischen der Vorschubeinrichtung und dem Biegearm
angeordnet ist. Da das in der Vorschubeinrichtung angeordnete Rohr
und der Schwenkarm des Biegearms in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind,
können diese aneinander vorbeigeführt werden, ohne
dass eine Höhenverstellung der Vorschubeinrichtung oder
des Biegearms notwendig ist.
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Die
Heizanordnung weist zweckmäßigerweise einen das
Rohr umgebenen Induktionsheizring auf, wodurch sicher gestellt ist,
dass lediglich ein kleiner Bereich des Rohres erhitzt wird, wobei
dieser kleine Bereich, der Bereich des Rohres ist, auf den das Biegemoment
zum Biegen einwirkt. Der Heizeinrichtung ist zweckmäßig
eine Kühleinheit nachgeordnet, sodass das Rohr, nachdem
das Biegemomente auf den erhitzten Bereich eingewirkt hat und das Rohr
gebogen worden ist, schnell wieder abgekühlt wird, um sicher
zu stellen, dass ein weiteres ungewünschtes Biegen in den
bereits gebogenen Bereich des Rohrs vermieden ist.
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Werden
die Vorschubeinrichtung und der Biegearm aneinander vorbeigeführt,
um ein Biegen in die andere Richtung zu ermöglichen, muss
in der zweiten Vorschubposition der Vorschubeinrichtung bzw. in
der zweiten Biegeposition des Biegearms die Heizeinrichtung, die
Vorschubeinrichtung und der Biegearm wieder derart zueinander angeordnet
werden, dass die Heizeinrichtung mit der Drehachse auf einer Geraden
liegt. Ist nun die Heizeinrichtung vorteilhaft an der Vorschubeinrichtung
angeordnet, wird die Anordnung der Bauteile dadurch vereinfacht, dass
eine Ausrichtung der Heizeinrichtung zu der Vor schubeinrichtung
entfällt und lediglich der Biegearm und die Vorschubeinrichtung
derart zueinander ausgerichtet sind, dass die Heizeinrichtung auf
einer Geraden mit der Drehachse liegt.
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Zudem
bietet eine Anordnung der Heizeinrichtung an der Vorschubeinrichtung
den Vorteil, dass beim Wechsel der Biegerichtungen das Rohr nicht
aus der Heizeinrichtung entfernt werden muss. Das Rohr wird dabei
einfach aus der Halteinrichtung an dem Biegearm gelöst,
damit besteht keine Verbindung mehr zwischen der Vorschubeinrichtung
und dem Biegearm, sodass entweder der Biegearm in eine zweite Biegeposition
oder die Vorschubeinrichtung in einer zweite Vorschubeinrichtung
gebracht werden kann.
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Es
versteht sich, dass die Heizeinrichtung auch separat vorgesehen
sein kann.
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Die
Vorschubeinrichtung, der Biegearm und die Heizeinrichtung sind zweckmäßigerweise
mit einer Steuereinheit gekoppelt. Mittels der Steuereinheit wird
ermöglicht, dass die Bewegungen der Vorschubeinrichtung,
des Biegarms und der Heizeinrichtung miteinander koordiniert bzw.
auf einander abgestimmt werden können, sodass mittels der
Steuereinheit ein vorgegebenes Biegemuster zum Biegen des Rohres
erreicht ist.
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Zweckmäßig
ist eine Sensoreinheit zur Überwachung des Biegevorgangs
vorgesehen. Die Sensoreinheit weist hierzu mehrer Sensoren auf.
So sind Sensoren vorgesehen, die die Heiztemperatur der Heizeinrichtung
für das Rohr überwachen. Ferner sind Weg- bzw.
Längemesssensoren zur Überwachung des auf das
Rohr einwirkende Biegemoment sowie Sensoren zur Überwachung
der Wanddicke des Rohres vorgesehen. Die Sensoren sind über eine
Steuereinheit mit einer Verstelleinheit und der Heizeinrichtung
gekoppelt, sodass aufgrund der durch die Sensoren ermittelten Daten
die Heizeinrichtung und das Rohr zu einander ausgerichtet werden.
Dadurch wird sicher gestellt, dass das Rohr auf die gewünschte
Form gebogen wird. Überdies wird gewährleistet,
dass die Wanddicke des Rohrs vor und nach dem Biegen gleich ist
bzw., dass beim Übergang eines gradlinigen Bereichs des
Rohrs in einen gekrümmten Bereich der Übergang
stetig ist und Spannungen in der Rohrwand vorteilhaft vermieden sind.
Hierzu kann zum einen die Heizeinrichtung zweckmäßig
in zwei Raumdimensionen verschoben werden, wobei die Verschiebung
senkrecht zur Längserstreckung des Rohrs vorgesehen ist.
Zum anderen wird das Rohr mittels der Verstelleinheit auch in den
zwei Raumdimensionen verschoben, sodass eine optimale Ausrichtung
von Rohr und Heizeinrichtung während des gesamten Biegevorgangs weiter
sicher gestellt ist.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahrens zum Biegen eines
Rohrs ist dadurch gegeben, dass in einem ersten Schritt das in der
Vorschubeinrichtung angeordnete Rohr durch Vorschieben des Rohrs
und durch die Schwenkbewegung des Biegearms gegebene Zwangsführung
in einer ersten Biegerichtung gebogen wird. In einem zweiten Schritt
werden die Vorschubeinrichtung und die Drehachse aneinander vorbeigeführt.
In einem dritten Schritt wird das Rohr wiederum durch Vorschieben
und durch die durch die Schwenkbewegung des Biegearms gegebene Zwangsführung
gebogen, wodurch bezüglich der Schwenkrichtung des Beigearms
eine umgekehrte Anordnung von Vorschubeinrichtung und Drehachse gegeben
ist. Durch die umgekehrte Anordnung wird eine entgegen gesetzt gerichtete
Schwenkbewegung für den Biegearm erreicht, so dass für
das Rohr eine umgekehrte Zwangsführung während
des Vorschubs durch die Vorschubeinrichtung gegeben ist. Damit ist ein
Biegen des Rohrs sowohl in Links- als auch in Rechtsrichtung ermöglicht.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahren ist vorgesehen, dass
die das Rohr haltende Vorschubeinrichtung in einer ersten Vorschubposition
festgelegt ist, wenn das Rohr während des ersten Schritts
in eine erste Biegerichtung gebogen wird. Die Halteeinrichtung zum
Festlegen des Rohrs an dem Biegearm ist dabei in einer ersten Feststellposition
festgelegt. Die Heizeinrichtung ist zwischen der Vorschubeinrichtung
der Halteeinrichtung angeordnet, wobei die Heizeinrichtung mit der
Drehachse des Biegarms auf einer Geraden liegt. Hierzu ist die Drehachse
vorteilhaft auf der Mittelachse des Biegearms angeordnet. Die erste
Feststellposition für die Halteeinrichtung ist zweckmäßig
auf der der Vorschubeinrichtung abgewandten Seite des Biegearms
vorgesehen, sodass die Halteeinrichtung auf der der Vorschubeinrichtung
abgewandten Seite der Mittelachse des Biegarms festgelegt ist und
die Heizeinrichtung gleichzeitig zwischen der Vorschubeinrichtung
und der Halteeinrichtung und auf der Mittelachse des Beigearms angeordnet
ist.
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Ist
der erste Biegevorgang in die erste Biegerichtung beendet, wird
das Rohr aus der Halteeinrichtung gelöst und zum Beispiel
mittels der Vorschubeinrichtung von dem Biegearm entfernt. Hierzu
bewegt sich die Vorschubeinrichtung zum Beispiel nach oben, so dass
das Rohr nach oben entfernt wird. Es versteht sich, dass sich auch
der Biegearm nach unten bewegen kann, um die Halteeinrichtung von
dem Rohr zu entfernen. Es versteht sich ferner, dass sich die Vorschubeinrichtung
in Längsrichtung des Rohres bewegen kann, um das Rohr durch
eine entsprechende Ziehbewegung aus der Halteeinrichtung zu lösen
und zu entfernen. Gleichzeitig wird dabei die Heizeinrichtung, falls
diese beweglich entlang des Rohres vorgesehen ist, entlang des Rohres über
das Rohr entfernt. Bevorzugt ist aber, dass die Heizeinrichtung
an der Vorschubeinrichtung angeordnet ist, sodass das Rohr innerhalb
der Heizvorrichtung verbleibt, wodurch vermieden wird, dass die
Heizeinrichtung separat entlang des Rohres verschoben werden muss.
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Danach
wird die Halteeinrichtung von dem Biegearm gelöst. Dies
kann zum Beispiel mittels der oben erwähnten Führung
vorgenommen werden. Bevorzugt ist, dass die Halteeinrichtung zum
Beispiel mittels eines Krans aus der ersten Feststellposition entfernt
wird, sodass die Vorschubeinrichtung ohne eine Höhenverstellung
in die zweite Vorschubposition gebracht wird. Die Vorschubeinrichtung
mit dem dort angeordneten Rohr kann hierbei einfach oberhalb des
Schwenkarms des Biegearms an der Drehachse vorbei geführt
werden und in die zweite Vorschubposition gebracht werden.
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Ist
die Vorschubeinrichtung an der Drehachse vorbeigeführt,
wird die Halteeinrichtung an dem Biegearm in die zweite Feststellposition
gebracht und der Biegearm entsprechend der Vorschubeinrichtung und
dem Rohr ausgerichtet, wobei ein Verschwenken des Biegearms um 180° bevorzugt
ist. Danach wird das Rohr in der Halteeinrichtung festgelegt.
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Es
sind Halteeinrichtungen bevorzugt, in denen ein Rohr beidseitig
festgelegt werden kann, sodass für beide Biegerichtungen
dieselbe Halteeinrichtung verwendet werden kann. Es versteht sich, dass
auch für jede Biegerichtung eine unterschiedliche Halteeinrichtung
verwendet werden kann, wodurch die Ausgestaltungen der Befestigungsmittel der
Halteeinrichtung an dem Rohr und an dem Schwenkarm vereinfacht werden.
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Da
sich nun die Vorschubeinrichtung in der zweiten Vorschubposition
bezüglich der Drehachse des Biegearms befindet, wird nun
durch Vorschieben des Rohrs mittels der Vorschubeinrichtung ein
Biegen des Rohres in die zweite Richtung ermöglicht.
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Alternativ
oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass der Biegearm
von einer ersten Biegeposition in eine zweite Biegeposition gebracht wird.
Der Unterschied zu dem bereits beschriebenen Verfahren besteht lediglich
darin, dass nun anstatt der Vorschubeinrichtung der Biegearm bzw.
die Ebene, die durch die Drehachse und der Geraden aufgespannt ist,
an der Vorschubeinrichtung vorbei geführt werden, so dass
die Vorschubeinrichtung und die Drehachse des Biegearms aneinander
vorbeigeführt werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren näher erläutert.
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1 zeigt
eine Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Biegen von
Rohren.
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2 zeigt
die Vorrichtung zum Biegen von Rohren aus 1 in einer
ersten Vorschubposition.
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3 zeigt
die Vorrichtung zum Biegen von Rohren aus 1 mit einer
Zwischenposition.
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4 zeigt
die Vorrichtung aus 1 in einer zweiten Vorschubposition.
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5 zeigt
eine Ausschnittsvergrößerung der Verlagerungseinrichtung.
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In
den 1 bis 5 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum
Biegen eines Rohres 2 gezeigt.
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Die
Vorrichtung 1 zum Biegen eines Rohrs 2 umfasst
eine auf einer eben ausgebildeten Halteplatte 3 angeordneten
Vorschubeinrichtung 4, wobei das Rohr 2 in der
Vorschub einrichtung 4 angeordnet ist. Das Rohr 2 ist
mittels der Vorschubeinrichtung 3 in Längsrichtung
vorschiebbar. Das Rohr 2 erstreckt mit einem Ende über
die Vorschubeinrichtung 4 hinaus, wobei sich das Rohr 2 durch
eine Heizeinrichtung 5 erstreckt, die das Rohr 2 in
einem kleinen Bereich erhitzt. In Längsrichtung des Rohrs 2 der
Heizeinrichtung 5 nachfolgend ist das Rohr 2 mit
dem Ende an einem Biegearm 7 in einer Halteeinrichtung 6 festgelegt,
wobei der Biegearm 7 auf der ebenen Halteplatte 3 um
eine Drehachse D drehbar angeordnet ist.
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Die
Vorschubeinrichtung 4 für das Rohr 2 umfasst
ein auf der Halteplatte 3 angeordnetes Gehäuse 8,
wobei das Gehäuse 9 einen U-förmigen Querschnitt
aufweist. Die Basis 9 des U-förmigen Gehäuses
ist parallel zu der ebenen Halteplatte 3 angeordnet und
die beiden parallelen Schenkel 10a und 10b erstrecken
sich senkrecht von der Basis 9 und somit senkrecht von
der Halteplatte 3 nach oben.
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Zwischen
den beiden Schenkeln 10a und 10b des Gehäuses 8 ist
das Rohr 2 vorgesehen, wobei das Rohr 2 an einem
Vorschubschlitten 11 festgelegt ist. Der Vorschubschlitten 11 für
das Rohr 2 ist in einer Führung 12 verschieblich
angeordnet, wobei die Führung 12 durch an den
beiden Schenkeln 10a und 10b vorgesehenen Führungsmitteln 13 und durch
an der nach innen, in das U gerichteten Oberfläche der
Basis 9 des Gehäuses 8 angeordneten, weiteren
Führungsmitteln 14 gegeben ist.
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Die
Führungsmittel 13 an den beiden Schenkeln 10a und 10b des
Gehäuses 8 sind durch in den Schenkel 10a und 10b ausgebildeten
längliche Vertiefungen 19 gegebenen, die sich
in Längsrichtung des Gehäuses 8 erstrecken.
An dem Vorschubschlitten 11 sind vier Vorsprünge 20 angeordnet,
die in den Vertiefungen 19 gleitend geführt sind.
An dem Vorschubschlitten 11 sind jeweils vorne und hinten
zwei gegenüberliegende Vorsprünge 20 vorgesehen,
sodass der Vorschubschlitten 11 sicher in den Vertiefungen 19 geführt
ist und ein Verkanten des Rohrs 2 vermieden ist.
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Den
Führungsmitteln 14 an der Basis 9 des Gehäuses 8 sind
Vorschubmittel 15 zum Vorschieben des Vorschubschlittens 11 und
damit des Rohrs 2 zugeordnet. Die Vorschubmittel 15 umfassen
einen an dem Vorschubschlitten 11 angeordneten Zylinder 16,
wobei in dem Zylinder 16 eine Kolbenstange 17 verschieblich
angeordnet ist. Die Kolbenstange 17 ist an einer der dem
Biegearm 7 abgewandten Seite des Gehäuses 8 und
zwischen den beiden Schenkeln 10a und 10b vorgesehenen
Halterung 18 festgelegt. Zum Vorschieben des Vorschubschlittens 11 mit
dem Rohr 2 wird der Zylinder 16 mit einer Hydraulikflüssigkeit
beaufschlagt und die Kolbenstange 17 wird aus den Zylinder 16 gedrückt.
Die Hydraulikflüssigkeit wird aus einem Druckspeicher zur
Verfügung gestellt. Somit wird eine gradlinige Kraft erzeugt,
wobei die Kolbenstange 17 und der Zylinder auseinanderstreben,
sodass der Vorschubschlitten 11 mit dem Rohr 2 in
Richtung der Heizeinrichtung 5 und des Biegearms 7 vorgeschoben
wird.
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Es
versteht sich, dass der Vorschubschlitten 11 auch durch
jede andere Art von Vorschubmitteln vorgeschoben werden kann. So
ist zum Beispiel auch möglich, dass der Vorschubschlitten 11 mittels
eines Kettenantriebs vorgeschoben werden kann, wobei an dem Vorschubschlitten 11 eine
entsprechende Kette festgelegt ist, die mittels eins Antriebs angetrieben wird.
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Zudem
versteht es sich, dass der Vorschubschlitten jede Art von Gleit-
oder Rollenmitteln aufweisen kann, wie zum Beispiel Gleitelemente
oder Rollen.
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Es
versteht sich ferner, dass die Führung 11 für
den Vorschubschlitten 11 auch direkt durch die Basis 9 und
die beiden Schenkel 10a und 10b gegeben sein kann.
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Die
Schenkel 10a und 10b des Gehäuses 8 sind
als Verstärkungselemente 21 vorgesehen. Die Verstärkungselemente 21 nehmen
beim Biegen des Rohres 2 die dadurch resultierenden Gegenkräfte auf.
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An
der in Richtung der Halteplatte 3 gerichteten Außenwand 9a der
Basis 9 des Gehäuses 8 sind Verlagerungsmittel 22 zum
Verlagern der Vorschubeinrichtung 4 auf der Halteplatte 3 angeordnet.
Auf der Halteplatte 3 sind zwei parallele Gleitschienen 23 angeordnet,
wobei die beiden Gleitschienen 23 senkrecht zu der Längsersteckung
des Gehäuses 8 bzw. des Rohrs 2 vorgesehen
sind, sodass die Vorschubeinrichtung 4 quer auf der Halteplatte 3 auf
den Gleitschienen 23 verschoben wird.
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An
dem Gehäuse 8 sind vier Verlagerungsmittel 22 angeordnet,
wobei jeweils zwei Verlagerungsmittel 22 an dem dem Biegearm 7 zugewandten vorderen
Ende und zwei an dem dem Biegearm abgewandten, hinteren Ende des
Gehäuses 8 vorgesehen sind. Die jeweils zwei Verlagerungsmittel 22 sind jeweils
an der Basis 9 unterhalb des einen Schenkels 10a bzw. 10b angeordnet,
sodass unterhalb des einen Schenkels 10a zwei Verlagerungsmittel 22,
jeweils vorne und hinten an dem Gehäuse 8 und
unterhalb des zweiten Schenkels 10b ebenfalls zwei Verlagerungsmittel 22,
jeweils vorne und hinten an dem Gehäuse 8 vorgesehen
sind. Dadurch wird das Verlagern der Vorschubeinrichtung 4 auf
der Halteplatte 3 gewährleistet, sodass die Vorschubeinrichtung 4 in deren
Ausrichtung zu dem Biegearm 7 und der Heizeinrichtung 5 nicht
verändert wird.
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Die
vier Verlagerungsmittel 22 sind baugleich ausgebildet,
sodass nachfolgend ein Verlagerungsmittel 22 exemplarisch
näher erläutert wird.
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Das
Verlagerungsmittel 22 umfasst zwei hintereinander angeordnete
Rollen 24, die drehbar in einer Aufhängung 25 angeordnet
sind. Die Rollen 24 weisen zwei beanstandete Ränder 26 auf,
zwischen denen die Gleitschiene 23 angeordnet ist. Die
Aufhängung 24 ist mittels eines Befestigungselement 27 an
dem Gehäuse 8 befestigt. Das Befestigungselement 27 weist
eine im wesentlichen L-förmige Gestalt auf, wobei sich
das Befestigungselement 27 mit dem ersten L-Schenkel an
der Außenwand des Schenkels 10a nach oben erstreckt
und mit dem zweiten L-Schenkel entlang der Außenwand der
Basis 9 erstreckt. Das Befestigungselement 27 ist
an dem Gehäuse 8 angeschweißt.
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Es
versteht sich, dass das Befestigungselement 27 auch auf
jede andere Befestigungsart, wie zum Beispiel kleben, schrauben,
Nieten oder ähnliches, an dem Gehäuse 9 befestigt
sein kann.
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Die
beiden hintereinander angeordneten Rollen 24 sind mittels
einer Kupplungseinheit 28 mit einem elektrischen Antrieb 29 gekoppelt,
wobei die Kupplungseinheit zweckmäßig eine Übersetzung
bereitstellt. Zum Verlagern der Vorschubeinrichtung 4 von
einer ersten Vorschubposition in eine zweite Vorschubposition werden
die Rollen 24 mittels des elektrischen Antriebs 29 angetrieben,
wobei zwischen den Rollen 24 und den Gleitschienen 23 eine
entsprechende Reibung durch das Eigengewicht der Vorschubeinrichtung 4 gegeben
ist, sodass die Rollen 24 nicht auf den Gleitschienen 22 durchdrehen. Durch
die Verlagerung mittels der Verlagerungsmittel 22 werden
die Vorschubeinrichtung 4 und die Drehachse D des Biegearms 7 aneinander
vorbeigeführt und ein Biegen des Rohrs 2 in zwei
Biegerichtung ist erreicht.
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Es
versteht sich, dass auch vorgesehen sein kann, dass die Gleitscheinen 22 und/oder
die Rollen 24 eine Reibauflage aufweisen, sodass das Durchdrehen
der Rollen 24 auf den Gleitschienen weiter vermieden ist.
Eine Reibauflage ist zum Beispiel durch eine Teflonbeschichtung
gegeben.
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Die
Verlagerungsmittel 22 weisen ferner Feststellmittel 30 auf,
mittels der die Vorschubeinrichtung 3 in der ersten Vorschubposition
und in der zweiten Vorschubposition feststellbar ist. Die Feststellmittel 30 umfassen
zwei Klemmelemente 31, die sich jeweils auf einer Seite
der Gleitschiene 23 erstrecken. Zum Feststellen der Vorschubeinrichtung 4 werden
die beiden Klemmelemente 31 mittels eines Kraftmotors aufeinander
zu bewegt, sodass die Gleitschiene 23 zwischen den beiden
Klemmelementen 31 eingeklemmt ist und die Vorschubeinrichtung 4 in der
gewünschten Vorschubposition gehalten wird. Zum Lösen
der Vorschubeinrichtung werden die beiden Klemmelemente 31 auseinander
bewegt, sodass die Gleitschiene 23 nicht mehr eingeklemmt
ist und die Rollen 24 auf den Gleitschienen 24 gleiten
können.
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Es
versteht sich, dass auch jede andere Art von Feststellmittel für
die Vorschubeinrichtung 4 vorgesehen sein können.
So ist auch möglich, dass anstatt der beiden Klemmelemente
jeweils ein Elektromagnet vorgesehen ist, sodass auf jeder Seite
der Gleitschiene ein Elektromagnet angeordnet ist. Zum Feststellen
der Vorschubeinrichtung 4 werden die Elektromagneten mit
Strom beschickt, sodass aufgrund der magnetischen Kraft die Vorschubeinrichtung 4 an
den Gleitschienen 23 festegelegt werden kann. Hierzu sind
die Gleitscheinen entsprechend metallisch beziehungsweise magnetisch
ausgebildet sind.
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An
dem Vorschubschlitten 11 ist an der in Richtung der Heizeinrichtung 6 gerichteten
Seite eine Sensoreinheit 32 vorgesehen. Die Sensoreinheit 32 umfasst
einen ersten Sensor 33 zur Kontrolle der Wanddicke des
Rohrs 2 und einen zweiten Sensor 34 zur Überwachung
des Biegemoments, das auf das Rohr 2 einwirkt. Die beiden
Sensoren 33 und 34 sind mit einer Steuereinheit
gekoppelt, sodass während des Biegevorgangs die Wanddicke
und das Biegemoment überwacht und bei Abweichungen reguliert werden
kann. Hierzu ist die Steuereinheit mit einer Verstelleinheit 35 gekoppelt,
die das Rohr 2 umgreift. Die Verstelleinheit 35 kann
das Rohr 2 durch kleine Bewegungen in zwei Raumdimensionen
ausrichten. Mit der Verstelleinheit 35 ist auch die Heizeinrichtung 6 gekoppelt,
sodass die ausgleichenden Bewegungen der Verstelleinheit 35 mit
entsprechenden Ausgleichsbewegungen der Heizeinrichtung 6 korreliert sind,
damit das Rohr 2 und die Heizeinrichtung 6 während
des gesamten Biegevorgangs optimal zueinander ausgerichtet sind
und das Rohr 2 in die gewünschte Form gebogen
wird.
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Es
versteht sich, dass jede Art von Sensoren zur Überwachung
des Biegevorgangs verwendet werden können, wie zum Beispiel
Temperatursensor zur Überwachung der Heiztemperatur für
das Rohr 2 oder Weg- und Längensensoren.
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Der
auf der Halteplatte 3 drehbar angeordnete Biegearm 7 umfasst
einen auf einem Drehsockel 36 angeordneten Schwenkarm 37.
Der Drehsockel 36 ist um eine Drehachse D drehbar an der
Halteplatte 3 angeordnet, wobei hierzu eine kreisförmige Öffnung 38 in
der Halteplatte 3 ausgebildet ist, durch die sich der Drehsockel 36 erstreckt.
Der Drehso ckel 36 ist an oder auch unterhalb der Öffnung 38 zum
Beispiel aufgrund eines Kugellagers oder ähnlichem drehbar
ausgebildet. Die Drehachse D bildet die die Schwenkachse für
den Biegearm 7.
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Der
Schwenkarm 37 weist einen doppel-T-förmigen Querschnitt
auf, wobei auf der oberen T-Fläche eine längliche
Gleitschiene 40 sich entlang der länglichen Ersteckung
des Schwenkarms 37 erstreckt, wobei die längliche
Gleitschiene 40 auf der Mittelachse M des Schwenkarms 37 vorgesehen
ist. Die Mittelachse M des Schwenkarms 37 und die Drechachse
D für den Biegearm 7 schneiden sich in einem Punkt.
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Auf
der länglichen Gleitschiene 40 ist ein Schlitten 41 verschieblich
vorgesehen, wobei der Schlitten 40 eine im wesentlichen
recheckige Ausgestaltung aufweist. Der Schlitten 41 weist
an der unteren Fläche des Rechtecks eine längliche
Ausnehmung 42 auf, mit der der Schlitten 40 derart
auf der Gleitschiene 41 angeordnet ist, dass der Schlitten 40 die
längliche Gleitschiene 41 seitlich umgreift, um
sicher auf der Gleitschiene 41 verschoben zu werden. Die
Seitenwände 43 des Schlittens 40 erstrecken sich
an dem Schwenkarm 37 seitlich hinab, wobei an den unteren
Enden der Seitenwände 43 Vorsprünge ausgebildet
sind, die in die Ausnehmungen 44 des doppel-T-förmigen
Schwenkarms 37 hineingreifen, sodass durch die Ausnehmungen 44 des
doppel-T-förmigen Schwenkarms 37 eine Führung
für den Schlitten 41 gegeben ist.
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Der
Schlitten 41 ist auf dem Schwenkarm 37 in Längsrichtung
des Schwenkarms 37 verschieblich vorgesehen, wobei die
Verschiebung zum Beispiel mittels einer entsprechenden Hydraulikvorrichtung, die
einen Hydraulikzylinder und eine Kolbenstange umfasst, realisiert
ist. Es versteht sich, dass auch jede andere Art von Verschiebungsvorrichtung
für den Schlitten 41 vorgesehen sein kann. Durch
die Verschieblichkeit des Schlitten 41 auf dem Schwenkarm 37 ist
es möglich verschiedene Radien zum Biegen des Rohres 2 zu
erhalten, insbesondere können dadurch von der Kreisform
abweichende Biegungen für das Rohr 2 erreicht
werden, wenn der Schlitten 41 mit der darauf angeordneten
Halteeinrichtung 6 mit dem Rohr 2 während
des Biegevorgangs verschoben wird.
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In
dem Schlitten 41 ist die Halteeinrichtung 6 lösbar
angeordnet ist, wobei der Schlitten 41 eine erste Feststellposition
und eine zweite Feststellposition für die Halteeinrichtung 6 aufweist.
In den beiden Feststellpositionen ist die Halteinrichtung zum Beispiel
mittels Bolzen an dem Schlitten 41 festgelegt. Zum Lösen
der Halteinrichtung 6 von dem Schlitten 41 werden
die Bolzen entfernt.
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Die
beiden Feststellpositionen für die Halteeinrichtung 6 sind
auf unterschiedlichen Seiten der Mittelachse M des Schwenkarms 37 des
Biegearms 7 vorgesehen. Die beiden Feststellposition für
die Halteinrichtung 6 für das Rohr 2 sind
für zwei unterschiedliche Biegerichtungen für
das Rohr 2 vorgesehen, wobei die Feststellposition für
die Halterichtung 6 jeweils auf der der Vorschubeinrichtung 4 abgewandten
Seite bezüglich der Mittelachse M des Biegearms 7 vorgesehen
ist, sodass die Heizreinrichtung 6 zwischen der Halteeinrichtung 6 und
der Vorschubeinrichtung 4 angeordnet ist. Die Heizeinrichtung 6 ist
dabei derart vorgesehen, dass die Heizeinrichtung 6 auf
der Mittelachse M des Schwenkarms 37 vorgesehen ist, sodass
die Heizeinrichtung 6 mit der Drehachse D des Biegearms 7 auf
einer Geraden ausgerichtet ist.
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Durch
die Anordnung der Haltevorrichtung 6 für das Rohr 2 in
den beiden bezüglich der Mittelachse M gegenüberliegenden
Feststellpositionen ist ermöglicht, dass sowohl in der
ersten Feststellposition zum Biegen in die erste Richtung als auch
in der zweiten Feststellposition zum Biegen in die zweite Richtung
die Heizeinrichtung 6 für das Rohr 2 mit
der Drehachse D auf einer Geraden angeordnet ist.
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Die
Heizeinrichtung 6 weist einen Indukturring auf, der das
Rohr 2 umfangsmäßig umschließt. Die
Heizeinrichtung 6 kann bezüglich des Rohrs 2 bewegt
werden, sodass der durch die Heizeinrichtung 6 erhitzte
Bereich während des Biegevorgangs verändert werden
kann, sodass der erhitzte Bereich aufgrund der durch die Sensoren 33 und 34 der
Sensoreinheit 32 ermittelten Daten entsprechend angepasst
werden kann. Dabei kann die Heizeinrichtung 6 längs
des Rohrs 2 verschoben werden und der Winkel zwischen Indukturring
und Rohr 2 variiert werden, sodass die Hitzeverteilung
in dem Rohr 2 entsprechend angepasst wird.
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Zweckmäßig
ist der Heizeinrichtung 6 eine Kühleinheit zugeordnet,
die den erhitzen Bereich des Rohrs 2 nach dem Biegen wieder
abkühlt.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren zum Biegen eines Rohres 2 in
zwei unterschiedlichen Richtungen funktioniert nun wie folgt:
Zum
Biegen des Rohres 2 in einer ersten Biegerichtung, zum
Beispiel nach links, ist das Rohr 2 in der Vorschubeinrichtung 3 angeordnet,
wobei die Vorschubeinrichtung 4 in der ersten Vorschubposition vorgesehen
ist. Die erste Vorschubposition der Vorschubeinrichtung 4 ist
dabei auf einer ersten Seite bezüglich einer Ebene E, die
durch die Drehachse D und einer Geraden G, die parallel zu dem ungebogenen
Rohr 2 verläuft und die Drehachse schneidet, gegeben
ist.
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Das
Rohr 2 erstreckt sich durch die Heizeinrichtung 6 und
ist in der Halteeinrichtung 4 an dem Biegearm 7 festgelegt.
Die Halteeinrichtung 6 ist dabei in der ersten Feststellposition
an dem Schwenkarm 37 des Biegearms 7 angeordnet,
wobei die Feststellposition auf der der Vorschubeinrichtung 4 abgewandten
Seite bezüglich der Mittelachse M des Biegearms 4 vorgesehen
ist. Die Heizeinrichtung 5 ist auf der Mittelachse M des
Biegearms 7 angeordnet, sodass die Heizeinrichtung 5 mit
der Drehachse D des Biegearms auf einer Geraden vorgesehen ist
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Zum
Biegen des Rohrs 2 wird nun die Vorschubeinrichtung 4 betätigt,
wobei das Rohr 2 mittels des Vorschubschlittens 11 in
Richtung des Biegearms 7 vorgeschoben wird. Da das Rohr 2 in
der Haltevorrichtung 5 an dem Biegearm 4 festgelegt
ist, ist eine Zwangsführung aufgrund der Schwenkbewegung
des Biegearms 7 um die Drehachse D gegeben. Dadurch wird
beim Vorschieben des Rohrs 2 der Biegarm 7 um
die Drehachse D in eine erste Richtung geschwenkt und ein Biegemoment
ist auf den durch die Heizeinrichtung 5 erhitzen Bereich
gegeben, sodass durch das Vorschieben das Rohrs 2 in die
erste Richtung gebogen wird.
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Das
Rohr 2 wird mittels der Vorschubeinrichtung 4 soweit
vorgeschoben bis die gewünschte Biegung des Rohrs 2 erreicht
ist. Zum Beispiel wird das Rohr 2 soweit vorgeschoben,
dass der Biegearm 4 sich zum Beispiel um 90° um
die Drehachse D in die erste Schwenkrichtung dreht und das Rohr 2 in
einem Viertelkreisbogen in die erste Richtung gebogen ist.
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Ist
der Biegevorgang in die erste Richtung abgeschlossen, wird die Vorschubeinrichtung
ausgeschaltet und das Rohr 2 nicht mehr vorgeschoben.
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Dann
wird das Rohr 2 aus der Halteeinrichtung 4 von
dem Biegearm 7 gelöst. Die Halteeinrichtung wird
hierzu zum Beispiel gänzlich von dem Schwenkarm 37 gelöst
und mittels eines Krans über das Rohr 2 geführt
und von diesem gelöst.
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Es
versteht sich, dass das Rohr 2 und die Halteeinrichtung 6 auf
viele Arten von einander gelöst werden können.
So kann die Halteeinrichtung zum Beispiel zu den Seiten oder nach
oben öffnend vorgesehen sein, sodass das Rohr 2 zum
Beispiel durch eine Höhen- oder Seitenverstellbarkeit des
Biegearms 7 oder der Vorschubeinrichtung 4 aus
der Halteeinrichtung entfernt werden kann.
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Vorteilhaft
wird die Halteeinrichtung 6 jedoch von dem Schwenkarm 37 gelöst,
sodass nachdem die Halteeinrichtung 6 über das
Rohr 2 führend von diesem gelöst worden
ist, auch die Heizeinrichtung 5 auf gleiche Weise über
das Rohr 2 führend entfernt werden kann.
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Dann
wird die Vorschubeinrichtung 3 aus der ersten Vorschubposition
aufgrund der Feststellmittel 30 gelöst und mittels
der Verlagerungsmittel 12 entlang der Gleitschienen 23 von
der ersten Vorschubposition in die zweite Vorschubposition gebracht,
wobei die Vorschubeinrichtung 4 an der Drehachse D des
Biegearms 7 vorgeführt wird. Da sowohl die Halteeinrichtung 6 von
dem Biegearm 7 als auch die Heizeinrichtung 5 von
dem Rohr 2 entfernt worden sind, wird beim Verlagern der
Vorschubeinrichtung 4 das immer noch in der Vorschubeinrichtung 4 angeordnete
Rohr 2 über den Schwenkarm 37 des Beigearms 7 geführt.
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Es
versteht sich, dass die Heizeinrichtung 5 auch an dem Rohr 2 und/oder
der Vorschubeinrichtung 4 angeordnet verbleiben kann.
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Die
Vorschubeinrichtung 4 wird in der zweiten Vorschubposition
mittels der Feststellmittel 30 festgelegt, wobei die zweite
Vorschubposition auf der anderen Seite der Ebene E vorgesehen ist.
Der Biegearm 7 wird nun weiter in die erste Biegerichtung verschwenkt,
sodass der Biegearm 7 senkrecht zu dem noch ungebogenen
Teil des Rohres 2 ausgerichtet ist.
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Dann
wird die Heizeinrichtung 5 über das Rohr 2 geführt
und auf der Mittelachse M des Biegarms 7 positioniert,
sodass die Heizeinrichtung 5 auf einer Graden der Drehachse
D vorgesehen ist. Die Heizeinrichtung 5 ist nicht an dem
Biegearm 7 angeordnet und wird beim Schwenken des Biegearms nicht
verschwenkt, sondern bleibt bezüglich der Vorschubeinrichtung
während des Biegevorgangs gleich ausgerichtet, sodass das
Rohr 2 durch den Induktorring der Heizeinrichtung 5 geführt
wird.
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Dann
wird die Halteeinrichtung 6 wieder über das Rohr 2 geführt
und in der zweiten Feststellposition in dem Schlitten 41 an
den Biegearm 7 festgelegt, wobei die zweite Feststellposition
für die Halteeinrichtung 6 nun auf der anderen
Seite der Mittelachse M des Biegearms vorgesehen ist, sodass die
Halteeinrichtung 6 wiederum auf der der Vorschubeinrichtung 4 abgewandten
Seite der Mittelachse M des Biegearms 7 vorgesehen ist.
Die Halteeinrichtung 6 wird mittels der Bolzen an dem Schlitten 41 befestigt.
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Zum
Biegen des Rohres 2 in die zweite Richtung wird die Vorschubeinrichtung 4 betätigt
und der Vorschubschlitten 11 schiebt das Rohr 2 in
Richtung des Biegearms 7, wobei das Rohr 2 durch
die Heizeinrichtung 5 geführt wird und in einem
bestimmtem Bereich erhitzt wird.
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Da
das Rohr 2 in der Haltevorrichtung 6 an dem Biegearm 7 festgelegt
ist, ist eine Zwangsführung aufgrund der Schwenkbewegung
des Biegearms 7 um die Drehachse D gegeben, wobei die erzwungene
Schwenkbewegung aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der Vorschubeinrichtung 4 und
dem Biegearm 7, nämlich, dass die Vorschubeinrichtung 4 auf
der anderen Seite der Ebene E bezüglich der Drehachse D
des Biegarms 7 angeordnet ist, nun in die umgekehrte Richtung
gerichtet ist. Dadurch wird beim Vorschieben des Rohrs 2 der
Biegearm 7 um die Drehachse D in die zweite, der ersten Richtung
entgegen gesetzten, Richtung geschwenkt und ein Biegemoment wirkt
auf den durch die Heizeinrichtung 5 erhitzen Bereich eine,
sodass durch das Vorschieben des Rohrs 2 ein Biegen des
Rohres 2 in die zweite Richtung gegeben ist.
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Das
Rohr 2 wird nun wiederum mittels der Vorschubeinrichtung 4 soweit
vorgeschoben bis die gewünschte Biegung des Rohrs 2 erreicht
ist. Zum Beispiel wird das Rohr 2 soweit vorgeschoben,
dass der Biegearm 4 sich wiederum zum Beispiel um 90° um
die Drehachse D in die zweite Schwenkrichtung dreht und das Rohr 2 in
einem Viertelkreisbogen in die zweite Richtung gebogen ist.
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Ist
der Biegevorgang auch in die zweite Richtung abgeschlossen, wird
die Vorschubeinrichtung 4 ausgeschaltet und das Rohr 2 nicht
mehr vorgeschoben. Das Rohr 2 weist nach den beiden Biegevorgängen
einen Viertelkreisbogen in die erste Richtung und einen Vierteilkreisbogen
in die zweite Richtung auf.
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Es
versteht sich, dass mittels des vorbeschriebenen Verfahrens jede
gwünschte Kombination von Links- und Rechtsbiegungen für
das Rohr 2 erreicht werden.
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Die
Erfindung ist vorstehend an hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert worden, bei dem die Vorschubeinrichtung
von einer ersten Vorschubposition in eine zweite Vor schubposition
mittels Verlagerungsmittel gebracht wird. Es versteht sich, dass
auch eine Vorrichtung vorgesehen sein kann, bei der die Verlagerungsmittel
dem Biegearm zugeordnet sind, sodass der Biegearm von einer ersten Biegeposition
in eine zweite Biegeposition gebracht werden kann, sodass die Drehachse
D des Biegearms 7 und die Vorschubeinrichtung 4 aneinander vorbeigeführt
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 2112019
A1 [0002]
- - DE 2546695 C3 [0003]
- - DE 3151236 A1 [0004]