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Die
Erfindung betrifft ein Biegewerkzeug für Rohre nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Faltenglätter für
ein Biegewerkzeug für Rohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs
12.
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Faltenglätter
unterdrücken die Faltenbildung während des Biegens
in der Umformzone eines zum Biegen von Rohren ausgelegten Biegewerkzeugs. Ein
gattungsgemäßer Faltenglätter ist aus
der
DE 201 18 444
U1 bekannt. Dieser weist einen Grundkörper und
eine mit diesem verbindbar ausgebildete Faltenglätterspitze
mit einem scharfkantigen Rand auf. Dieser scharfkantige Rand ist
sehr verschleißanfällig.
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Der
Faltenglätter ist das am höchsten beanspruchte
Bauteil des Biegewerkzeugs. Aus diesem Grund besteht er aus einem
hoch verschleißbeständigen Werkstoff, insbesondere
einer verschleißbeständigen Aluminium-Bronze,
einer Kupfer-Aluminium-Legierung.
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Trotz
des Einsatzes eines derart verschleißbeständigen
Werkstoffes ist es notwendig, die Faltenglätterzunge relativ
häufig zu wechseln, was relativ hohe Werkzeugkosten zur
Folge hat.
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Eine
erste Lösung dieser Problematik ist aus der
DE 10 2006 054 119 B3 bekannt.
Diese offenbart ein Biegewerkzeug mit einer an die Kontur eines Rohres
angepassten umfangsseitigen Ausnehmung und einen plattenartig gestalteten
Faltenglätter mit einer tangential zu dieser Ausnehmung
ausgerichteten, das Rohr teilweise umfassenden Aufnahmerinne. Der
Faltenglätter weist eine scheibenartige Stützzunge
auf, die umfangsseitig mit einer der Rohrkontur angeglichenen Mulde
ausgebildet ist, die tangential und vorsprungslos in die Aufnahmerinne
des Faltenglätters übergeht. Die Stützzunge
liegt zwischen den Hälften der rotierenden Biegerolle und
kann über die Kontur leicht herausragen.
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Bei
diesem Biegewerkzeug ist durch die scheibenartige Ausbildung der
Stützzunge des Faltenglätters ein hoher Materialaufwand
an verschleißbeständigem Faltenglätterwerkstoff
notwendig, was zu relativ hohen Stückkosten eines derartigen
Faltenglätters führt.
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Die
Lösung der oben genannten Probleme, d. h. die Verringerung
der laufenden Kosten beim Einsatz von Biegevorrichtungen mit Faltenglättern
für Rohre ist die Aufgabe der Erfindung.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein Biegewerkzeug gemäß dem
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 sowie durch einen Faltenglätter
gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 12.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Nach
den Kennzeichen des Anspruchs 1 ist in der Kontur der Biegerolle
zumindest abschnittsweise eine Umfangsnut vorgesehen, in der eine
aufgedickte Faltenglätterzunge einliegt. Dadurch ist insbesondere
im Wirkbereich des Faltenglätters eine hinreichende Materialdicke
der Faltenglätterzunge gegeben, die den Faltenglätter
damit zu einem nahezu verschleißfreien und im Vergleich
zum Stand der Technik kostengünstigen Bauteil macht.
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Durch
die Ausbildung einer umfangsseitigen Kontur der Biegerolle mit einer
teilweise umlaufenden Umfangsnut, in der das freie Ende der Faltenglätterzunge
einliegen kann, ist ein Ersatz konventioneller Biegestufen durch
die neuen Biegewerkzeuge bei Beibehaltung des Bauraums möglich.
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In
einer Weiterbildung ist die Faltenglätterzunge abnehmbar
an dem Grundkörper des Faltenglätters angeordnet.
Dadurch ist ein einfaches Wechseln der Faltenglätterzunge gegeben.
Die Wechselbarkeit des Faltenglätters ist durch das lösbare
Anlegen des Faltenglätters an dem Biegewerkzeug gegeben.
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Durch
die Ausbildung der äußeren Spannbacke und der
inneren Spannbacke derart, dass diese einander zugewandte Seiten
aufweisen, die formschlüssig ineinander greifend ausgebildet
sind, ist eine Erhöhung der Klemmwirkung der beiden Spannbacken
auf das zu klemmende Rohr gewährleistet. Ein Rutschen der
Rohre in den Spannbacken während des Biegevorgangs wird
so wirksam verhindert.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform
des Biegewerkzeugs,
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2 eine
perspektivische Ansicht des Biegwerkzeugs mit Faltenglätter
und zweiter innerer Spannbacke,
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3 und 4 verschiedene
perspektivische Ansichten des Faltenglätters,
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5 und 6 verschiedene
perspektivische Ansichten der inneren Spannbacke,
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7 eine
perspektivische Ansicht der Biegerolle mit eingesetztem Faltenglätter,
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8 eine
Seitenschnittansicht der Biegerolle mit eingesetztem Faltenglätter
und innerer Spannbacke,
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9 eine
Draufsicht auf die Biegerolle,
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10 eine
Draufsicht auf die Biegerolle mit Faltenglätter,
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11 eine
Draufsicht auf die Biegerolle mit aufgesetzter äußerer
Spannbacke und innerer Spannbacke und
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12 eine
Seitenschnittansicht einer zweiten Ausführungsform des
Faltenglätters.
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In
der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie
oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich
auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte
Darstellung und Position des Biegewerkzeugs und dessen Bestandteilen.
Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.
h. in verschiedenen Arbeitsstellungen oder durch spiegelsymmetrische
Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
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1 zeigt
ein Rohrbiegewerkzeug 1, das eine Biegerolle 2,
einen Faltenglätter 3, eine innere und eine äußere
Spannbacke 4, 5 aufweist. Dabei weist die Biegerolle 2 zur
Stützung des Außenmantel eines zu biegenden Rohres
eine diesem Außenmantel angepasste umfangsseitige Kontur 24 auf.
Die Grundfunktion eines derartigen Biegewerkzeuges ist an sich aus
dem gattungsgemäßen Stand der Technik bekannt.
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Der
Faltenglätter 3 unterdrückt die Faltenbildung
während des Biegens in der Umformzone. Er weist einen Grundkörper 9 auf,
an den sich eine aufgedickte Faltenglätterzunge 8 und
ein rinnenförmig ausgebildeter Stützbereich 7 zur
Stützung eines Teilbereichs des Außenmantels des
jeweils zu biegenden Rohres anschließen (siehe hierzu die 3 und 4).
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Die
Faltenglätterzunge 8 liegt im eingebauten Zustand
in einer Umfangsnut 23, die zumindest abschnittsweise in
der Kontur 24 der Biegerolle 2 vorgesehen ist.
Die Faltenglätterzunge 8 weist bevorzugt ein freies
Ende 10 auf, das sich über einen ersten Rand 11 des
Stützbereichs 7 hinaus erstreckt und damit einen
freistehenden Fortsatz des Faltenglätters 3 ausbildet,
wobei der erste Rand 11 des Stützbereichs 7 der
Rand ist, der der Biegerolle 2 im eingebauten Zustand des
Faltenglätter 3 in dem Biegewerkzeug 1 am
nächsten liegt. Der Stützbereich 7 umfasst
das Rohr in Längsachsenrichtung annähernd über
den halben Umfang.
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Der
Stützbereich 7 des Faltenglätters 3 ist zumindest
im Bereich der Biegezone des Biegewerkzeugs 1 von einer
Kontur 24 der Biegerolle 2 gestützt (siehe
hierzu 7). Damit ist der Faltenglätter 3 auf eine
einfache verschleißarme Struktur reduziert, die sich ausschließlich
auf die Faltenglättung beschränkt. Die seitliche
Stützfunktion des Rohres in der Biegezone, im Stand der
Technik eine Aufgabe des Faltenglätters, wird nun von der
Biegerolle 2 übernommen.
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Vorzugsweise
ist die Faltenglätterzunge 8 in ihrer Längserstreckung
zumindest im Bereich des freien Endes 10 gekrümmt
ausgebildet. Eine nicht gekrümmte Ausbildung der Faltenglätterzunge 8 ist für
den Bereich unterhalb des Stützbereichs 7 ebenfalls
denkbar.
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Der
Faltenglätter 3 und insbesondere die Faltenglätterzunge 8 besteht
bevorzugt aus einem verschleißbeständigen Material,
insbesondere einer verschleißbeständigen Aluminium-Bronze,
einer Aluminium-Kupfer-Legierung. Wie in 12 zu
sehen ist, ist die Faltenglätterzunge 8 in einer
weiteren Ausführungsform abnehmbar an dem Grundkörper 9 angeordnet,
so dass ein müheloses Austauschen der Faltenglätterzunge 8 gewährleistet
ist und bei einem evtl. notwendigen Austausch der Faltenglätterzunge 8 nur
die Faltenglätterzunge 8 und nicht der gesamte Faltenglätter 3 auszutauschen
ist. Denkbar ist auch eine Ausbildung der Faltenglätterzunge 8,
bei der das verschleißbeständige Material der
Faltenglätterzunge 8 von dem Material des Grundkörpers 9 unterfüttert
ist, welcher in der zweiteiligen Ausführungsform aus einem
von dem Material der Faltenglätterzunge 8 verschiedenen
Material bestehen kann.
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Im
Gegensatz zu den Faltenglättern 3 des Standes
der Technik endet die Faltenglätterzunge 8 nicht
im Bereich der Biegezone des Biegewerkzeugs 1, an denen
maximale Kräfte auftreten, als scharfe Kante, sondern weist
gerade in der Biegezone eine Materialdicke von mindestens einem
Millimeter, bevorzugt etwa zehn Millimeter, auf. Bei den Faltenglättern
nach dem Stand der Technik endet die Faltenglätterzunge
in diesem Bereich und ist in diesem Endbereich scharfkantig ausgebildet,
so dass sie innerhalb kurzer Zeit aufgrund der starken Belastung ausfranst.
Daher ist die geringe Materialdicke in diesem Bereich der maßgebende
Verschleißfaktor. Durch die Materialverstärkung
der Faltenglätterzunge 8 gerade in diesem Bereich
entfällt dadurch ein wesentlicher Verschleißfaktor
des Faltenglätters 3.
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Der
Faltenglätter 3 ist bevorzugt mit Schrauben (nicht
gezeigt) an der Biegerolle 2 festgelegt. Dazu sind in den
Grundkörpern 9 Bohrungen 12, 13, 14 vorgesehen,
in die die Schrauben eingelassen sind. Der Grundkörper 9 weist
vorzugsweise einen Sockelbereich 6 auf, der auf der tragenden
Struktur des Biegewerkzeugs 1 aufliegt.
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Wie
in 5 und 6 gezeigt, weist die innere
Spannbacke 5 an der der oberen Spannbacke 4 zugewandten
Seite eine halbkreisförmige Rohraufnahmekontur 15 auf, in
der das jeweils zu biegende Rohr einliegt. Auf der unteren, der
Biegerolle 2 zugewandten Seite der zweiten inneren Spannbacke
ist eine Ausnehmung 16 zur Aufnahme des freien Endes 10 der
Faltenglätterzunge 8 ausgebildet. Die innere Spannbacke 5 ist
mit Bohrungen 17, 18, 19, 20 sowie Ausnehmungen 21 und 22 zur
Festlegung der inneren Spannbacke an der Biegerolle 2 versehen.
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Wie
in 7 gut zu erkennen ist, erstreckt sich das freie
Ende 10 der Faltenglätterzunge 8 über ein
erstes Ende 11 der Stützbereich 7 hinaus
in die Kontur 24 der Biegerolle 2. Die Faltenglätterzunge 8 ist
dabei zumindest im Bereich ihres freien Endes 10 in ihre
Längserstreckung gekrümmt ausgebildet, wobei deren
Krümmung an die Krümmung der Kontur 24 der
Biegerolle 2 angepasst ist. Zur Aufnahme der Faltenglätterzunge 8 in
der Kontur 24 der Biegerolle 2 ist die Kontur 24 zumindest
teilweise mit der Umfangsnut 23 ausgebildet, in der die
Faltenglätterzunge 8 einliegt (siehe hierzu auch 9).
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Die
Faltenglätterzunge 8 erstreckt sich über die
Biegezone des Biegewerkzeugs 1 hinaus in die Umfangsnut 23 der
Biegerolle 2 bevorzugt über einen Winkel von 10
bis 120 Grad, besonders bevorzugt über Winkel von 40 bis
80 Grad, insbesondere über einen Winkel von 60 Grad.
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Wie
in 11 gezeigt, greifen die äußere Spannbacke 4 und
die innere Spannbacke 5 zur Erhöhung der Klemmwirkung
formschlüssig ineinander. Besonders bevorzugt umfasst dabei
die äußere Spannbacke die innere Spannbacke 5 mit
Umfassungen 26, 27, die an der der inneren Spannbacke
zugewandten Seite der äußeren Spannbacke 4 ausgebildet
sind.
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In
den einander zugewandten Seiten der Spannbacken 4, 5 befinden
sich zentral halbkreisförmige Rohraufnahmekonturen 15, 25,
in denen das zu biegende Rohr während eines Biegevorgangs
klemmend aufgenommen ist. Durch das Ineinandergreifen der beiden
Spannbacken wird verhindert, dass die innere Spannbacke bei Belastung
dem Druck der Rohrwandung nachgibt, sich spreizt und den Kraftangriff
am Rohr löst.
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- 1
- Biegewerkzeug
- 2
- Biegerolle
- 3
- Faltenglätter
- 4
- äußere
Spannbacke
- 5
- innere
Spannbacke
- 6
- Sockelbereich
- 7
- Stützbereich
- 8
- Faltenglätterzunge
- 9
- Grundkörper
- 10
- freies
Ende der Faltenglätterzunge
- 11
- Hauptarbeitsbereich
- 12
- Bohrung
- 13
- Bohrung
- 14
- Bohrung
- 15
- Rohraufnahmekontur
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Bohrung
- 18
- Bohrung
- 19
- Bohrung
- 20
- Bohrung
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Umfangsnut
- 24
- Kontur
- 25
- Rohraufnahmekontur
- 26
- Umfassung
- 27
- Umfassung
- 28
- Bohrung
- 29
- Bohrung
- 30
- Gewindebohrung
- 31
- Gewindebohrung
- 32
- Schraube
- 33
- Schraube
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 20118444
U1 [0002]
- - DE 102006054119 B3 [0005]