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Bereich der Technik
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Die
Vorrichtung zum Biegen der Rohre oder eines ähnlichen länglichen
Materials, die einen festen Biegekopf, der zu der Platte des Vorrichtungsrahmens
befestigt ist, und einen drehbaren Biegekopf, der auf einem Arm
angeordnet ist, der drehbar um die mit der Längsachse des
festen Biegekopfes gemeinsame Achse herum gelagert ist, aufweist.
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Stand der Technik
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Bekannte
Vorrichtungen zum Biegen des Stangenmaterials, insbesondere der
Rohre, weisen im Allgemeinen einen festen und einen drehbaren Biegekopf
auf.
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Das
Biegemittel des festen Biegekopfes ist gewöhnlich eine
Scheibe, oder ein Teil der Scheibe, deren Umfang mit einer Nut versehen
ist, die der äußeren Form des zu biegenden Materials
entspricht. Im Falle der Biegemaschine der Rohre ist die Form der
Nut eine Rille, deren Querschnitt ein Teil der Kreislinie ist.
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Der
drehbare Biegekopf ist auf einem schwenkbaren einarmigen Hebel gelagert,
dessen Schwenkachse mit der Achse der Scheibe identisch ist, die
das Biegemittel des festen Biegekopfes bildet. Das Biegemittel des
drehbaren Biegekopfes ist am häufigsten eine Rolle, die
frei drehbar auf einem Bolzen angeordnet ist, der in den einarmigen
Hebel eingespannt ist, wobei seine Achse mit der Schwenkachse des
einarmigen Hebels parallellaufend ist. In der Ausführung
beispielsweise nach
CZ
13442 U1 ist das Biegemittel des drehbaren Biegekopfes
ein Stein, der linear verschiebbar und zugleich drehbar auf einem
Bolzen gelagert ist, der in den einarmigen Hebel eingespannt ist,
wobei seine Achse mit der Schwenkachse des einarmigen Hebels parallellaufend
ist. In der Rolle, beziehungsweise in dem Stein, wird eine Nut gebildet,
die der Nut in der Scheibe des festen Biegekopfes entspricht. Die
Nuten in den Biegemitteln des festen und drehbaren Biegekopfes sind so
gebildet, dass sie im Laufe der Biegung des Stangenmaterials dieses
Material klemmen.
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Die
Nachteile des bisherigen Stands der Technik kommen vor allem bei
der Biegung der dünnwandigen Rohre, bzw. der Röhrchen
mit einer kleinen Lichtweite zum Ausdruck. Bei der Biegung wirken das
feste und drehbare Biegemittel auf die Oberfläche des Rohres
mit relativ großen Radialkräften. Auf den Teil
der Oberfläche des Rohres, mit dem das Rohr in der Berührung
mit der Oberfläche der Nut des festen Biegemittels ist,
wirken praktisch nur normale Kräfte. Auf den Teil der Oberfläche
des Rohres, mit dem das Rohr in der Berührung mit der Oberfläche der
Nut des festen Biegemittels ist, wirken jedoch darüber
hinaus auch die Scherkräfte, vor allem, wenn das drehbare
Biegemittel ein Stein ist. Auch bei der Biegung mit der frei drehbaren
Rolle treten solche Momente auf, wann die Normalkraft, die zwischen der Öffnung
in der Rolle und dem Bolzen wirkt, solche Reibkräfte hervorruft,
mit denen das Abrollen der Rolle unterbrochen wird. Die unregelmäßig
entstehenden Scherkräfte, mit denen der Stein oder die
frei drehbare Rolle auf die Oberfläche des Rohres wirken,
rufen zusätzliche unerwünschte Verformungen der
Oberfläche des Rohres hervor, die die Längsnuten
und die Änderungen der Wanddicke in der Biegestelle des
Rohres darstellen. Die Kerbewirkung dieser Verformungen bei den
Rohren der Hochdrucksysteme, insbesondere bei der Wirkung der Betriebsvibrationen,
erniedrigt die Rohrfestigkeit.
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Das
Ziel der Erfindung besteht darin, die Mängel des bisherigen
Standes der Technik zu beseitigen oder mindestens zu erniedrigen.
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Darlegung des Wesens der Erfindung
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Das
Ziel der Erfindung wird durch die Vorrichtung zum Biegen der Rohre
oder eines ähnlichen länglichen Materials erreicht,
deren Wesen darin besteht, dass der drehbare Biegekopf und der feste
Biegekopf mit einer äußeren Verzahnung versehen
sind, wobei diese Verzahnungen miteinander gekoppelt sind.
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Der
Vorteil besteht darin, dass die zusammen greifenden Zahnsegmente
des festen Biegekopfes und des drehbaren Biegekopfes den Schlupf
des drehbaren Biegemittels verhindern, wodurch man das ganz definiertes
Abrollen der Rolle des drehbaren Biegekopfes auf dem Rohr bei dessen
Formung erreicht, wobei die Gefahr der Beschädigung der Rohrwand
eliminiert wird, die mit dieser Rolle in der Berührung
steht.
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Der
Vorteil besteht darin, wenn die äußeren Verzahnungen
mit den Zahnsegmenten gebildet werden, eventuell, wenn die äußeren
Verzahnungen mit den Zahnrädern gebildet werden.
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Die
Zahnsegmente sind vorteilhaft aus der Sicht des erforderlichen Raumes
und aus der Sicht der Kleinserienproduktion, die serienmäßig
gefertigten Zahnräder können in manchen Fällen
billiger als die stückweise oder in kleinen Serien gefertigten Zahnsegmente
sein.
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Vorteilhaft
ist es auch, wenn der Arm, auf dem der drehbare Biegekopf gelagert
ist, in der Richtung von der Achse seiner Drehung hinter dem drehbaren
Biegekopf mit einem Handgriff zum manuellen Bedienen seiner Bewegung
versehen ist.
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Es
ist ebenfalls vorteilhaft, wenn dieser Arm mit dem motorischen Antrieb
zur Bedienung dessen Bewegung gekoppelt ist.
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Dabei
ist es vorteilhaft, wenn der Rahmen der Vorrichtung ein Anschlagmittel
zur Begrenzung der drehbaren Bewegung des Armes des drehbaren Biegekopfes
aufweist, wodurch die Länge des geformten Rohrbogens eindeutig
festgelegt wird.
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Soweit
der Arm, auf dem der drehbare Biegekopf gelagert ist, mit dem motorischen
Antrieb zur Bedienung seiner Bewegung gekoppelt ist, ist es vorteilhaft,
wenn das Anschlagmittel mit der Bedienung des motorischen Antriebs
der Armbewegung gekoppelt ist.
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Die
Vorrichtung der Erfindung ermöglicht die Erhöhung
der Qualität und nachfolgend die Erniedrigung der Störanfälligkeit
der Rohre der Hochdruckflüssigkeitssysteme, beispielsweise
der Bremssysteme der Fahrzeuge.
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Übersicht der Abbildungen
auf der Zeichnung
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Die
erfindungsgemäße Ausführung ist auf der
Zeichnung schematisch dargestellt, wo es zeigt:
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1 axonometrische
Ansicht auf die Biegevorrichtung und
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2 Grundriss
der Biegevorrichtung.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Biegevorrichtung weist einen
Rahmen auf, der in der dargestellten Ausführung von einer
Platte 1 gebildet wird. In dem Ausführungsbeispiel
ist die Platte 1 waagrecht platziert, wobei senkrecht zu
ihr zu ihrer Fläche ein Bolzen 11 befestigt ist,
mit dem in seinem oberen Teil ein fester Biegekopf 2 abnehmbar
verbunden ist. Auf dem Bolzen 11 ist unter dem festen Biegekopf 2 ein drehbarer
Arm 31 des drehbaren Biegekopfes 3 gelagert. Der
drehbare Biegekopf 3 ist auf einen Bolzen 311 fest
verbunden mit dem Arm 31 in der Nähe des Bolzens 11 aufgesetzt.
Die Längsachse des Bolzens 311 läuft
dabei parallel mit der Längsachse des Bolzens 11.
Die dargestellte Vorrichtung zum manuellen Biegen verfügt
auf dem freien Ende des Arms 31 über einen Handgriff 312.
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Auf
der Platte 1 ist ein Anschlagmittel 12 angeordnet,
das in der Höhe in der Ebene der senkrechten Fläche
des Armes 31 gelagert ist. In der dargestellten Ausführung
ist das Anschlagmittel 12 auf der Platte 1 verstellbar
in der angedeuteten Bogenführung 121 gelagert.
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Soweit
nach der nicht dargestellten Ausführung die Drehung des
Armes 31 mit dem motorischen Antrieb gekoppelt ist, weist
das Anschlagmittel 12 einen nicht dargestellten elektrischen
Endschalter auf, der mit diesem motorischen Antrieb gekoppelt ist.
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Auf
der Platte 1 sind ebenfalls nur schematisch angedeutete
bekannte Spannmittel 13 zur Befestigung des zu biegenden
Rohres 4 im Bezug auf die Platte 1 angeordnet.
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Der
feste Biegekopf 2 weist einen Körper 21 auf,
dessen Teil der Oberfläche von einem Walzensegment 211 gebildet
wird, das mit einer Umfangsnut 2111 zur Führung
des zu biegenden Rohres 4 versehen ist. Unter dem Walzensegment 211 mit
der Umfangsnut 2111 weist der Körper 21 mindestens
auf einem Teil des Walzenumfanges ein Segment mit der äußeren
Stirnverzahnung 212 mit den geraden Zähnen auf.
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Der
drehbare Biegekopf 3 weist einen Körper 32 auf,
dessen Teil der Oberfläche von einem Walzensegment 321 gebildet
wird, das mit einer Umfangsnut 3211 zur Führung
des zu biegenden Rohres 4 versehen ist. In der Nachbarschaft
des Anfanges des Bogens des Walzensegmentes 321 ist der
Bogen der Umfangsnut 3211 durch eine Abkantung 3212 ersetzt,
wodurch in diesem Raum der Abstand zwischen den Böden der
Nuten 3211 und 2111 vergrößert
wird. Unter dem Walzensegment 321 mit der Umfangsnut 3211 weist
der Körper 32 mindestens auf einem Teil des Walzenumfangs
ein Segment mit der äußeren Stirnverzahnung 322 mit
den geraden Zähnen auf.
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Die äußeren
Stirnverzahnungen 212, 322 sind miteinander gekoppelt.
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In
der nicht dargestellten Ausführung sind die Segmente mit
der äußeren Verzahnungen 212, 322 durch
die Zahnräder mit der äußeren Stirnverzahnung
ersetzt. Diese Lösung ist besonders bei der Ausnutzung
der in Großserien gefertigten Zahnräder vorteilhaft,
die preisgünstig sein können.
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Die
oben angeführte Ausführung der Erfindung ist eine
Einzweckbiegevorrichtung. Es ist ersichtlich, dass man die erfindungsgemäße
Lösung auch für variable Biegevorrichtungen mit
den austauschbaren Biegemitteln ausnutzen kann. In solchem Fall
ist der Bolzen 311 des drehbaren Biegekopfes 3 in
der nicht dargestellten Längsnut in einem Arm 31 gelagert
und beispielsweise mittels einer Gewindeverbindung befestigt. Nach
der Lockerung der Gewindeverbindung ist es dann möglich,
die Lage des Bolzens 311 entlang des Armes 31 zu ändern und
beide Biegeköpfe 2, 3 gegen die Köpfe
zu wechseln, die für einen anderen Biegeradius, eventuell
für einen anderen Durchmesser des zu biegenden Rohres 4 bestimmt
sind.
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Vor
der Einlegung des zu biegenden Rohres 4 in die Biegevorrichtung
ist der Arm 31 des drehbaren Biegekopfes 3 in
der Ausgangsstellung nach 1 und 2.
Das Anschlagmittel 12 ist in der Bogenführung 121 in
solcher Lage eingestellt und befestigt, die die Schwenkung des Armes 31 nach
der erforderlichen Länge des Bogens der Biegung des Rohres 4 begrenzt.
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Das
Bedienpersonal legt das Rohr 4 in den verbreiteten Raum
zwischen dem Boden der Nut 2111 des festen Biegekopfes 2 und
dem Boden der Nut 3211 ein, der durch Abkantung 3212 entstanden ist,
und spannt das Rohr 4 in der erforderlichen Lage in den
Spannmitteln 13 ein. Im Falle des manuellen Antriebs der
Biegevorrichtung dreht das Bedienpersonal mit Hilfe des Handgriffs 312 den
Arm 31 so um, bis sich seine Seitenwand auf das Anschlagmittel 12 stützt.
Danach kehrt es den Arm 31 in die ursprüngliche
Ausgangslage zurück, in der nach der Lockerung der Spannmittel 13 möglich
ist, das gebogene Rohr 4 aus der Biegevorrichtung zu entnehmen.
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Im
Falle des motorischen Antriebs der Biegevorrichtung setzt das Bedienpersonal
nach dem Einspannen des Rohres 4 in die Spannmittel 13 durch nicht
dargestellte Steuerung den Arm 31 in Bewegung. Nach der
Ausübung der entsprechenden Bewegung nähert sich
die Seitenwand des Armes 31 dem eingestellten Anschlagmittel 12,
dessen Endschalter den motorischen Antrieb ausschaltet. Der Arm 31 kehrt
dann automatisch, oder nach dem nächsten Bedienbefehl in
die Ausgangslage zurück, in der es möglich ist,
das Rohr 4 aus der Vorrichtung zu entnehmen.
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Durch
das Abrollen der Verzahnung 322 des drehbaren Biegekopfes 3 auf
der Verzahnung 212 des festen Biegekopfes 2 wird
ein dauerhaft definierter Kontakt der Biegemittel mit der Oberfläche
des zu biegenden Rohres gewährleistet. Die schonende Wirkung
der Biegemittel auf die Oberfläche des Rohres 4 ruft
nicht die Beschädigung der Oberfläche und der
Wand des Rohres hervor, wodurch Betriebsbeständigkeit und
Lebensdauer des Rohres erhöht werden.
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- 1
- Platte
- 11
- Bolzen
- 12
- Anschlagmittel
- 121
- Bogenführung
- 13
- Spannmittel
- 2
- Fester
Biegekopf
- 21
- Körper
- 211
- Walzensegment
- 2111
- Umfangsnut
- 212
- Stirnverzahnung
- 3
- Drehbarer
Biegekopf
- 31
- Arm
- 311
- Bolzen
- 312
- Handgriff
- 313
- Körper
- 314
- Walzensegment
- 315
- Umfangsnut
- 3211
- Abkantung
- 3212
- Stirnverzahnung
- 4
- Rohr
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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