DE102022103815B4 - Bending a sheet of metal into a piece of pipe - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Biegen eines Blechs (5) zu einem Rohrstück (8) mit einer Rundbiegemaschine (2), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst, die nacheinander in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden:a) Biegen eines ersten Abschnitts (6) des Blechs (5),b) Biegen eines zweiten Abschnitts (7) des Blechs (5), wobei das Blech (5) in den Schritten a) und b) entlang einer Zuführrichtung (r) der Biegeeinrichtung (2) zugeführt wird, wobei die Rundbiegemaschine (2) im Schritt a) in einer ersten Orientierung (9) relativ zur Zuführrichtung (r) gehalten ist, und wobei die Rundbiegemaschine (2) im Schritt b) in einer von der ersten Orientierung (9) verschiedenen zweiten Orientierung (10) relativ zur Zuführrichtung (r) gehalten ist.Method for bending a sheet metal (5) into a pipe section (8) using a round bending machine (2), the method comprising the following steps, which are carried out one after the other in the specified order: a) bending a first section (6) of the sheet metal (5 ),b) bending a second section (7) of the sheet (5), the sheet (5) being fed to the bending device (2) along a feed direction (r) in steps a) and b), the round bending machine (2 ) in step a) is held in a first orientation (9) relative to the feed direction (r), and wherein the round bending machine (2) in step b) in a second orientation (10) relative to the feed direction that is different from the first orientation (9). (r) is held.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen eines Blechs zu einem Rohrstück sowie ein darauf aufbauendes Verfahren zur Herstellung eines Pfahls für eine Windenergieanlage.The invention relates to a method and a device for bending a sheet of metal into a piece of pipe and a method based on this for producing a pile for a wind turbine.
Pfähle für Windenergieanlagen werden üblicherweise aus gebogenen Blechen herstellt. Die dabei verwendeten Bleche können über 100 t schwer und über 50 m lang sein. Zum Biegen solcher Bleche sind entsprechend große Kräfte erforderlich.Piles for wind turbines are usually made from bent sheets. The sheets used can weigh over 100 t and be over 50 m long. Correspondingly large forces are required to bend such sheets.
Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Biegen derartiger Bleche bekannt. Bei den bekannten Lösungen ist allerdings oft der Anfang des Biegens problematisch. Ein bekannter Ansatz zur Lösung dieses Problems ist es, das Blech in zwei Zügen zu biegen. Dies ist allerdings zeitaufwendig. Zudem haben bekannte Lösungen das Problem, dass die Biegemomente nicht konstant sind und folglich keine gleichmäßige Biegung erzielt wird. Eine Lösung zum Biegen von Blechen zu Rohrkörpern für den Fluidtransport ist aus der Druckschrift
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzustellen, mit denen ein Blech einfach, günstig, schnell und präzise zu einem Rohrstück gebogen werden kann. Zudem soll ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Pfahls für eine Windenergieanlage vorgestellt werden.The object of the present invention is, based on the described prior art, to present a method and a device with which a sheet metal can be bent into a piece of pipe easily, cheaply, quickly and precisely. In addition, a corresponding process for producing a pile for a wind turbine will be presented.
Diese Aufgaben werden gelöst mit den Verfahren und der Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die in den Ansprüchen und in der Beschreibung dargestellten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar.These tasks are solved with the methods and the device according to the independent claims. Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims. The features presented in the claims and in the description can be combined with one another in any technologically sensible manner.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Biegen eines Blechs zu einem Rohrstück mit einer Biegeeinrichtung vorgestellt. Das Verfahren umfasst folgende Schritte, die nacheinander in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden:
- a) Biegen eines ersten Abschnitts des Blechs,
- b) Biegen eines zweiten Abschnitts des Blechs,
- a) bending a first section of the sheet,
- b) bending a second section of the sheet,
Mit dem beschriebenen Verfahren kann ein Blech gebogen werden. Das Blech ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl gebildet. Denkbar ist aber auch, das Verfahren auf andere Arten von biegbaren Blechen anzuwenden.A sheet of metal can be bent using the method described. The sheet is preferably made of metal, in particular steel. However, it is also conceivable to apply the process to other types of bendable sheets.
Das Verfahren ist besonders für große und schwere Bleche geeignet. Das kann wie nachfolgend dargestellt quantifiziert werden. Vorzugsweise hat das Blech eine Masse von mindestens 1 t [Tonne], insbesondere von mindestens 5 t. Beispielsweise kann das Blech eine Masse im Bereich von 10 und 200 t haben, insbesondere im Bereich von 30 und 150 t. Vorzugsweise hat das Blech eine Dicke von mindestens 1 cm, insbesondere von mindestens 5 cm. Beispielsweise kann das Blech eine Dicke im Bereich von 3 und 20 cm haben, insbesondere im Bereich von 5 und 10 cm. Vorzugsweise hat das Blech eine Länge und/oder Breite von mindestens 1 m, insbesondere von mindestens 5 m. Beispielsweise kann das Blech eine Länge und/oder Breite im Bereich von 10 und 100 m haben, insbesondere im Bereich von 20 und 50 m. Auch wenn bei derart großen und schweren Blechen die Vorteile des beschriebenen Verfahrens in besonderem Maße erzielt werden können, ist die Anwendung des Verfahrens auf Bleche beliebiger Dimension denkbar.The process is particularly suitable for large and heavy sheets. This can be quantified as shown below. The sheet preferably has a mass of at least 1 t [ton], in particular at least 5 t. For example, the sheet metal can have a mass in the range of 10 and 200 t, in particular in the range of 30 and 150 t. The sheet preferably has a thickness of at least 1 cm, in particular at least 5 cm. For example, the sheet metal can have a thickness in the range of 3 and 20 cm, in particular in the range of 5 and 10 cm. Preferably, the sheet has a length and/or width of at least 1 m, in particular of at least 5 m. For example, the sheet can have a length and/or width in the range of 10 and 100 m, in particular in the range of 20 and 50 m. Also If the advantages of the method described can be achieved to a particular extent with such large and heavy sheets, the application of the method to sheets of any size is conceivable.
Mit dem Verfahren kann ein Blech zu einem Rohrstück gebogen werden. Das Rohrstück ist vorzugsweise umfänglich geschlossen. Das Rohrstück kann in dem Fall auch als ein Rohrschuss bezeichnet werden. Das Rohrstück hat in dem Fall die Form eines Zylindermantels oder eines Kegelmantels. Bevorzugt hat das Rohrstück die Form eines Zylindermantels. Im Falle eines Rohrstücks mit Form eines Kegelmantels ist es bevorzugt, dass der Kegelmantel einen Winkel von weniger als 20° mit einer Achse des Kegels einschließt, insbesondere von weniger als 10°. Im Falle eines Rohrstücks mit Form eines Kegelmantels kann das Rohrstück auch als ein konischer Rohrschuss bezeichnet werden.The process can be used to bend a sheet of metal into a piece of pipe. The pipe section is preferably closed circumferentially. In this case, the pipe section can also be referred to as a pipe section. In this case, the pipe section has the shape of a cylindrical jacket or a conical jacket. The pipe section preferably has the shape of a cylindrical jacket. In the case of a pipe section with the shape of a cone shell, it is preferred that the cone shell encloses an angle of less than 20° with an axis of the cone, in particular of less than 10°. In the case of a pipe section with the shape of a conical shell, the pipe section can also be referred to as a conical pipe section.
Ist das Rohrstück wie bevorzugt umfänglich geschlossen, kann ein Rohr erhalten werden, indem mehrere Rohrstücke axial zusammengesetzt werden. Ein Rohrstück unterscheidet sich in dem Fall von einem Rohr nur quantitativ hinsichtlich der Länge. Werden mehrere zylinderförmige Rohrstücke axial zusammengesetzt, wird ein zylinderförmiges Rohr erhalten, also ein Rohr mit gleichbleibendem Durchmesser. Werden mehrere kegelförmige Rohrstücke mit aufeinander abgestimmten unterschiedlichen Durchmessern axial zusammengesetzt, kann ein kegelförmiges Rohr erhalten werden, also ein Rohr mit kontinuierlich veränderlichem Durchmesser. Werden beispielsweise ein zylinderförmiges Rohrstück, ein kegelförmiges Rohrstück und ein weiteres zylinderförmiges Rohrstück in der angegebenen Reihenfolge axial zusammengesetzt, wird ein Rohr erhalten, dessen Durchmesser sich im Bereich des zylinderförmigen Rohrstücks verändert.If the pipe section is closed circumferentially, as is preferred, a pipe can be obtained by axially assembling several pipe sections. In this case, a piece of pipe differs from a pipe only quantitatively in terms of length. If several cylindrical pipe pieces are put together axially, a cylindrical pipe is obtained, i.e. a pipe with a constant diameter. If several conical pipe pieces with different diameters that are coordinated with one another are put together axially, a conical pipe can be obtained, i.e. a pipe with a continuously changing diameter. For example, a cylindrical one Pipe section, a cone-shaped pipe section and another cylindrical pipe section axially assembled in the specified order, a pipe is obtained whose diameter changes in the area of the cylindrical pipe section.
Denkbar ist aber auch, dass das Rohrstück umfänglich nicht geschlossen ist. In dem Fall bildet der Querschnitt des Rohrstücks nur einen Teil eines vollen Kreises. Das Rohrstück hat in dem Fall die Form eines Teils eines Zylindermantels oder Kegelmantels. In dem Fall kann ein Rohr erhalten werden, indem mehrere Rohrstücke umfänglich aneinander gesetzt werden, um einen umfänglich geschlossenen Rohrabschnitt zu erhalten. Mehrere solcher Rohrabschnitte können axial aneinander gesetzt werden, um das Rohr zu erhalten.However, it is also conceivable that the pipe section is not closed circumferentially. In this case, the cross section of the pipe section only forms part of a full circle. In this case, the pipe section has the shape of part of a cylindrical jacket or conical jacket. In this case, a pipe can be obtained by placing several pipe pieces together circumferentially to obtain a circumferentially closed pipe section. Several such pipe sections can be placed axially together to obtain the pipe.
Das Rohrstück kann insbesondere verwendet werden, um einen Pfahl zu erhalten, beispielsweise für eine Windenergieanlage oder ein anderes Bauwerk. Derartige Pfähle haben oft einen Durchmesser in der Größenordnung von 10 m, so dass entsprechend dicke Bleche zur Herstellung solcher Pfähle gebogen werden müssen. Beispielsweise kann der Pfahl einen Durchmesser von bis zu 25 m haben, insbesondere von bis zu 16 m.The piece of pipe can in particular be used to obtain a pile, for example for a wind turbine or another structure. Such piles often have a diameter of the order of 10 m, so that correspondingly thick sheets have to be bent to produce such piles. For example, the pile can have a diameter of up to 25 m, in particular up to 16 m.
Der Pfahl kann sowohl offshore oder onshore eingesetzt werden. Der Pfahl kann beispielsweise als Monopfahl (engl. Monopile) oder als einer von mehreren Pfählen eines Bauwerks wie einer Offshore-Windenergieanlage verwendet werden, beispielsweise in Form einer sogenannten Tripod-, Jacket- oder Triple-Gründung. Der Pfahl kann im Falle eines Offshore-Bauwerks im montierten Zustand ganz oder teilweise in einem Meeresgrund versenkt sein, ganz oder teilweise zwischen Meeresgrund und Wasseroberfläche angeordnet sein und/oder ganz oder teilweise oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet sein.The pile can be used offshore or onshore. The pile can be used, for example, as a monopile or as one of several piles of a structure such as an offshore wind turbine, for example in the form of a so-called tripod, jacket or triple foundation. In the case of an offshore structure, the pile can be completely or partially sunk into a seabed when assembled, can be completely or partially arranged between the seabed and the water surface and/or can be completely or partially arranged above the water surface.
Mit dem beschriebenen Verfahren können Bleche auch für andere Arten eines Fundaments eines Bauwerks gebogen werden. Beispielsweise kann mit dem beschriebenen Verfahren auch ein Blech für ein Schwerkraft-Fundament eines Bauwerks wie einer Offshore-Windenergieanlage gebogen werden.Using the method described, sheets can also be bent for other types of foundations of a building. For example, the method described can also be used to bend a sheet metal for a gravity foundation of a structure such as an offshore wind turbine.
Das Blech wird mit einer Biegeeinrichtung gebogen. Die Biegeeinrichtung hat vorzugsweise eine Einlaufseite, an welcher das Blech der Biegeeinrichtung in einer Zuführrichtung zugeführt werden kann, und eine Auslaufseite, an welcher das Blech die Biegeeinrichtung wieder verlassen kann.The sheet metal is bent using a bending device. The bending device preferably has an inlet side on which the sheet metal can be fed to the bending device in a feed direction, and an outlet side on which the sheet metal can leave the bending device again.
Die Biegeeinrichtung ist vorzugsweise als eine Rundbiegemaschinen ausgebildet. Eine solche arbeitet nach dem an sich bekannten Verfahren des Walzrundens und weist mindestens drei und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vier Walzen auf. Das zu biegende Blech wird dabei zwischen zwei Walzen eingeklemmt, von denen mindestens eine motorisch angetrieben ist, sodass das eingeklemmte Blech durch Drehen der Walzen bewegt werden kann. Zum Biegen des Bleches wird mittels mindestens einer der weiteren Walzen eine Biegekraft auf das Blech ausgeübt. In Abhängigkeit von der geometrischen Anordnung der Walzen sowie den Eigenschaften des Bleches kann dieses mittels mindestens einer der angetriebenen Walzen so zwischen den Walzen der Biegemaschine bewegt werden, dass das Blech über seine Länge gebogen wird. Der kleinstmögliche Biegeradius ist dabei durch den Durchmesser der in Biegerichtung angeordneten Walze begrenzt. Das beschriebene Verfahren ist allerdings auch bei Biegeeinrichtungen eines beliebigen anderen Typs anwendbar.The bending device is preferably designed as a round bending machine. Such a roll works according to the known method of roll rounding and has at least three and, in a particularly preferred embodiment, four rolls. The sheet metal to be bent is clamped between two rollers, at least one of which is motor-driven, so that the clamped sheet metal can be moved by rotating the rollers. To bend the sheet, a bending force is exerted on the sheet by means of at least one of the further rollers. Depending on the geometric arrangement of the rolls and the properties of the sheet, it can be moved between the rolls of the bending machine by means of at least one of the driven rolls in such a way that the sheet is bent over its length. The smallest possible bending radius is limited by the diameter of the roller arranged in the bending direction. However, the method described can also be used with bending devices of any other type.
Das Blech liegt vorzugsweise in einer horizontalen Ebene, wenn es der Biegeeinrichtung zugeführt wird. Die Zuführrichtung ist vorzugsweise parallel zu dieser Ebene. Beispielsweise im Falle eines rechteckigen Blechs ist die Zuführrichtung vorzugsweise parallel zu einer der Seiten des Blechs, besonders bevorzugt zu der längeren Seite des Blechs. Das Blech kann der Biegeeinrichtung über eine Zuführeinrichtung zugeführt werden. Die Zuführeinrichtung weist vorzugsweise einen Rollgang auf. In dem Fall kann das Blech über Rollen der Biegeeinrichtung zugeführt werden. Vorzugsweise ist das Blech während des Verfahrens durch die Zuführeinrichtung gehalten, soweit es noch nicht der Biegeeinrichtung zugeführt worden ist. Besonders bevorzugt wird das Blech während des Verfahrens über seine gesamte Ausdehnung durch die Zuführeinrichtung gehalten, soweit es noch nicht der Biegeeinrichtung zugeführt worden ist. Das kann dadurch erreicht werden, dass das Blech, soweit es noch nicht der Biegeeinrichtung zugeführt worden ist, über seine gesamte Ausdehnung durch Rollen unterstützt wird, die in einem zweidimensionalen Raster angeordnet sind. Das Blech wird also insbesondere nicht nur an einem einzigen Punkt außerhalb der Biegeeinrichtung gehalten, beispielsweise durch einen Kran, der lediglich an dem der Biegeeinrichtung abgewandten Ende des Blechs angreift. In einem solchen Fall könnte das Blech im Bereich außerhalb der Biegeeinrichtung durchbiegen, was eine ungewünschte Verformung darstellen würde. Das Rohrstück könnte entsprechend nicht oder nur unter zusätzlichem Aufwand präzise hergestellt werden.The sheet metal preferably lies in a horizontal plane when it is fed to the bending device. The feed direction is preferably parallel to this plane. For example, in the case of a rectangular sheet, the feed direction is preferably parallel to one of the sides of the sheet, particularly preferably to the longer side of the sheet. The sheet metal can be fed to the bending device via a feed device. The feed device preferably has a roller table. In this case, the sheet metal can be fed to the bending device via rollers. Preferably, the sheet metal is held by the feed device during the process if it has not yet been fed to the bending device. Particularly preferably, the sheet metal is held over its entire extent by the feed device during the process, as long as it has not yet been fed to the bending device. This can be achieved in that the sheet metal, as long as it has not yet been fed to the bending device, is supported over its entire extent by rollers that are arranged in a two-dimensional grid. In particular, the sheet metal is not only held at a single point outside the bending device, for example by a crane that only attacks the end of the sheet metal facing away from the bending device. In such a case, the sheet metal could bend in the area outside the bending device, which would represent an undesirable deformation. Accordingly, the pipe section could not be produced precisely or could only be produced with additional effort.
Mit dem beschriebenen Verfahren wird das Blech abschnittsweise gebogen. In Schritt a) wird ein erster Abschnitt des Blechs gebogen. In Schritt b) wird ein zweiter Abschnitt des Blechs gebogen. Die Schritte a) und b) werden nacheinander in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Schritt b) beginnt also, nachdem Schritt a) abgeschlossen ist. Zwischen den Schritten a) und b) kann eine Unterbrechung vorgesehen sein. Denkbar ist aber auch, dass die Schritte a) und b) unmittelbar aufeinander folgen. In dem Fall kann das Blech kontinuierlich ohne Pause zwischen den Schritten a) und b) gebogen werden.Using the method described, the sheet metal is bent in sections. In step a), a first section of the sheet is bent. In step b), a second section of the sheet is bent. Steps a) and b) are carried out one after the other in the order given. step b) So begins after step a) is completed. An interruption can be provided between steps a) and b). However, it is also conceivable that steps a) and b) follow one another directly. In this case, the sheet can be bent continuously without a break between steps a) and b).
Sowohl in Schritt a) als auch in Schritt b) wird das Blech der Biegeeinrichtung in der Zuführrichtung zugeführt. Vorzugsweise wird das Blech sowohl in Schritt a) als auch in Schritt b) dadurch gebogen, dass über Walzen der Biegeeinrichtung ein Biegemoment auf das Blech erzeugt wird. Vorzugsweise wird das Blech in den Schritten a) und b) gleichsinnig gebogen. Das Blech erhält also vorzugsweise im ersten Abschnitt die gleiche Krümmung wie im zweiten Abschnitt. Am fertigen Rohrstück ist der erste Abschnitt vorzugsweise nicht mehr vom zweiten Abschnitt zu unterscheiden. Die beiden Abschnitte unterscheiden sich in dem Fall also lediglich dadurch, wie und wann das Blech in dem jeweiligen Abschnitt gebogen wurden. Es ist ein Ziel des beschriebenen Verfahrens, dass ein gleichmäßig gebogenes Rohrstück erhalten wird.In both step a) and step b), the sheet metal is fed to the bending device in the feed direction. Preferably, the sheet is bent in both step a) and step b) by generating a bending moment on the sheet via rollers of the bending device. Preferably, the sheet metal is bent in the same direction in steps a) and b). The sheet metal therefore preferably has the same curvature in the first section as in the second section. On the finished pipe section, the first section can preferably no longer be distinguished from the second section. In this case, the only difference between the two sections is how and when the sheet metal was bent in the respective section. It is an aim of the method described that a uniformly curved piece of pipe is obtained.
Durch die Unterteilung des Verfahrens in die Schritte a) und b) kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass zu Beginn des Biegens besondere Kräfteverhältnisse vorliegen. Würde das Blech in nur einem Schritt gebogen, würde am Anfang des Blechs eine andere Krümmung erhalten als im Rest des Blechs. Das beschriebene Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass dies durch eine verkippte Orientierung der Biegeeinrichtung zu Beginn des Biegens verhindert werden kann. Entsprechend ist das Verfahren in die Schritte a) und b) unterteilt, wobei die Biegeeinrichtung in den Schritten a) und b) gegenüber der Zuführrichtung unterschiedlich orientiert ist. So ist die Biegeeinrichtung im Schritt a) in einer ersten Orientierung relativ zur Zuführrichtung gehalten und im Schritt b) in einer von der ersten Orientierung verschiedenen zweiten Orientierung relativ zur Zuführrichtung gehalten. Es hat sich gezeigt, dass die Verkippung der Biegeeinrichtung für den Beginn des Biegens den Effekt ausgleichen kann, dass der Anfang des Blechs im Allgemeinen anders gebogen wird als der Rest des Blechs. Durch das Verkippen der Biegeeinrichtung kann erreicht werden, dass der Einlauf des Blechs in die Biegeeinrichtung gerade bleibt. Das ist insbesondere im Falle eines horizontalen Einlaufs vorteilhaft.By dividing the process into steps a) and b), the fact can be taken into account that special force conditions exist at the start of bending. If the sheet were bent in just one step, the beginning of the sheet would have a different curvature than the rest of the sheet. The method described is based on the knowledge that this can be prevented by tilting the bending device at the start of bending. Accordingly, the method is divided into steps a) and b), with the bending device being oriented differently relative to the feed direction in steps a) and b). Thus, in step a) the bending device is held in a first orientation relative to the feed direction and in step b) it is held in a second orientation relative to the feed direction that is different from the first orientation. It has been shown that tilting the bending device to begin bending can compensate for the effect that the beginning of the sheet is generally bent differently than the rest of the sheet. By tilting the bending device, it can be ensured that the inlet of the sheet metal into the bending device remains straight. This is particularly advantageous in the case of a horizontal inlet.
Der erste Abschnitt des Blechs kann auch als der Anfang des Blechs bezeichnet werden, weil dieser Teil des Blechs zuerst gebogen wird. Es genügt, dass der erste Abschnitt entlang der Zuführrichtung so lang ist, dass der Effekt ausgeglichen wird, dass der Anfang des Blechs im Allgemeinen anders gebogen wird als der Rest des Blechs. Vorzugsweise erstreckt sich der erste Abschnitt des Blechs entlang der Zuführrichtung über höchstens 30 % des Blechs, insbesondere über höchstens 10 %. Beispielsweise kann sich der erste Abschnitt des Blechs entlang der Zuführrichtung über 5 bis 20 % des Blechs erstrecken.The first section of the sheet can also be called the beginning of the sheet because this part of the sheet is bent first. It is sufficient that the first section along the feed direction is long enough to compensate for the effect that the beginning of the sheet is generally bent differently than the rest of the sheet. Preferably, the first section of the sheet extends along the feed direction over a maximum of 30% of the sheet, in particular over a maximum of 10%. For example, the first section of the sheet can extend over 5 to 20% of the sheet along the feed direction.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung wird das Blech nur in den Schritten a) und b) gebogen. Entsprechend hat das Blech nur den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt, welche unmittelbar aneinander angrenzen. Das Verfahren kann aber auch in mehr als zwei Schritte unterteilt sein. Das Blech kann entsprechend weitere Abschnitte aufweisen. Die weiteren Schritte können vor Schritt a), zwischen den Schritten a) und b) und/oder nach Schritt b) eingefügt werden. Entsprechend kann das Blech vor dem ersten Abschnitt, zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt und/oder hinter dem zweiten Abschnitt weitere Bereiche haben.In a particularly simple embodiment, the sheet metal is only bent in steps a) and b). Accordingly, the sheet only has the first section and the second section, which directly adjoin one another. However, the process can also be divided into more than two steps. The sheet metal can have additional sections accordingly. The further steps can be inserted before step a), between steps a) and b) and/or after step b). Accordingly, the sheet metal can have further areas in front of the first section, between the first section and the second section and/or behind the second section.
Die zweite Orientierung der Biegeeinrichtung kann auch als eine Grundorientierung bezeichnet werden. In der zweiten Orientierung kann die Biegeeinrichtung beispielsweise senkrecht zu einem Boden einer Werkshalle angeordnet sein. Dies bezieht sich auf eine Achse der Biegeeinrichtung. Die Achse der Biegeeinrichtung kann beispielsweise eine Symmetrieachse sein, in Bezug auf welche die Biegeeinrichtung symmetrisch ausgebildet ist. Allerdings ist es nicht erforderlich, dass die Biegeeinrichtung in ihrer zweiten Orientierung genau senkrecht zum Boden der Werkshalle angeordnet ist. Es ist bevorzugt, dass eine Achse der Biegeeinrichtung einen Winkel im Bereich von 70 und 110° mit der Horizontalen einschließt. Je nach Ausgestaltung der Biegeeinrichtung kann aber auch die erste Orientierung die Grundorientierung sein.The second orientation of the bending device can also be referred to as a basic orientation. In the second orientation, the bending device can be arranged, for example, perpendicular to a floor of a factory hall. This refers to an axis of the bending device. The axis of the bending device can, for example, be an axis of symmetry, with respect to which the bending device is designed symmetrically. However, it is not necessary that the bending device is arranged exactly perpendicular to the floor of the factory hall in its second orientation. It is preferred that an axis of the bending device forms an angle in the range of 70 and 110° with the horizontal. Depending on the design of the bending device, the first orientation can also be the basic orientation.
Gegenüber der zweiten Orientierung ist die Biegeeinrichtung in ihrer ersten Orientierung verkippt. Vorzugsweise ist die Biegeeinrichtung in ihrer ersten Orientierung um einen Winkel im Bereich von 3 bis 30°, insbesondere im Bereich von 5 bis 15°, gegenüber ihrer zweiten Orientierung verkippt. Wie weit die Biegeeinrichtung verkippt wird, wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Blechdicke entschieden. Die zweite Orientierung ist vorzugsweise immer gleich und entspricht vorzugsweise immer der Grundorientierung. In dem Fall wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Blechdicke entschieden, wie weit die Biegereinrichtung in der ersten Orientierung gegenüber der Grundorientierung verkippt ist.Compared to the second orientation, the bending device is tilted in its first orientation. Preferably, the bending device is tilted in its first orientation by an angle in the range of 3 to 30°, in particular in the range of 5 to 15°, compared to its second orientation. How far the bending device is tilted is preferably decided depending on the sheet thickness. The second orientation is preferably always the same and preferably always corresponds to the basic orientation. In this case, the extent to which the bending device is tilted in the first orientation relative to the basic orientation is preferably decided depending on the sheet thickness.
Das beschriebene Verfahren bietet den Vorteil, dass das Blech in nur einem Zug gebogen werden kann. Insoweit kann das beschriebene Verfahren die Herstellung eines Rohrstücks erheblich beschleunigen. Zudem ist ein horizontaler Einlauf ausreichend. Insbesondere muss das Blech nicht beispielsweise mit einem Kran angehoben werden. Dadurch können Kosten reduziert werden.The process described offers the advantage that the sheet metal can be bent in just one move. In this respect, the method described can significantly speed up the production of a piece of pipe. There is also a horizontal inlet sufficient. In particular, the sheet does not have to be lifted with a crane, for example. This can reduce costs.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Biegeeinrichtung in ihrer ersten Orientierung gegenüber ihrer zweiten Orientierung entgegen der Zuführrichtung verkippt.In a preferred embodiment of the method, the bending device is tilted in its first orientation relative to its second orientation opposite to the feed direction.
In dieser Ausführungsform ist eine Oberseite der Biegeeinrichtung in der ersten Orientierung im Vergleich zur zweiten Orientierung entgegen der Zuführeinrichtung verschoben. Eine Einlaufseite der Biegeeinrichtung ist also im Allgemeinen in der ersten Orientierung der Biegeeinrichtung näher an der Zuführeinrichtung angeordnet als in der zweiten Orientierung der Biegeeinrichtung. Es hat sich herausgestellt, dass durch diese Verkippung ein Biegen des ersten Abschnitts des Blechs nach oben begünstigt ist. Entsprechend ist es in dieser Ausführungsform besonders bevorzugt, dass das Blech mit der Biegeeinrichtung nach oben gebogen wird.In this embodiment, a top side of the bending device is displaced in the first orientation in comparison to the second orientation against the feed device. An inlet side of the bending device is therefore generally arranged closer to the feed device in the first orientation of the bending device than in the second orientation of the bending device. It has been found that this tilting promotes upward bending of the first section of the sheet metal. Accordingly, in this embodiment it is particularly preferred that the sheet metal is bent upwards using the bending device.
Insbesondere wenn das Blech nach unten gebogen wird, ist es alternativ bevorzugt, dass die Biegeeinrichtung in ihrer ersten Orientierung gegenüber ihrer zweiten Orientierung in Zuführrichtung verkippt ist. Auch unabhängig von der Richtung der Biegung kann es sinnvoll sein, die Biegeeinrichtung wie beschrieben zu verkippen.Particularly when the sheet metal is bent downwards, it is alternatively preferred that the bending device is tilted in its first orientation relative to its second orientation in the feed direction. Regardless of the direction of the bend, it can make sense to tilt the bending device as described.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Blech in Schritt a) gebogen, indem das Blech entlang der Zuführrichtung in der angegebenen Reihenfolge
- - an einer Oberseite einer ersten Seitenwalze der Biegeeinrichtung,
- - an einer Unterseite einer Oberwalze der Biegeeinrichtung und
- - an einer Oberseite einer Unterwalze der Biegeeinrichtung
- - on an upper side of a first side roller of the bending device,
- - on an underside of an upper roller of the bending device and
- - On an upper side of a lower roller of the bending device
Die angegebenen Reihenfolge, in welcher das Blech die Walzen passiert, bezieht sich auf die Reihenfolge, in der ein bestimmter Punkt des Blechs die Walzen passiert, beispielsweise auf den Anfang des Blechs. Beispielsweise kann ein nachfolgender Punkt des Blechs mit der ersten Seitenwalze in Kontakt sein, während der Anfang des Blechs bereits die Unterwalze erreicht hat. Insoweit ist das Blech beim Biegen mit den drei genannten Walzen zeitgleich in Kontakt.The specified order in which the sheet passes the rolls refers to the order in which a specific point on the sheet passes the rolls, for example the beginning of the sheet. For example, a subsequent point of the sheet may be in contact with the first side roll while the beginning of the sheet has already reached the bottom roll. In this respect, the sheet metal is in contact with the three rollers mentioned at the same time during bending.
Der erste Abschnitt kann also gebogen werden, indem durch die erste Seitenwalze und die Unterwalze jeweils eine nach oben gerichtete Kraft auf das Blech ausgeübt wird, während durch die Oberwalze eine nach unten gerichtete Kraft auf das Blech ausgeübt wird, wobei die Oberwalze zwischen der ersten Seitenwalze und der Unterwalze an dem Blech angreift. Dazu ist es bevorzugt, dass das Blech in Schritt a) jeweils mit Kontakt an der Oberseite der ersten Seitenwalze, an der Unterseite der Oberwalze und an der Oberseite der Unterwalze geführt wird.The first section can therefore be bent by exerting an upward force on the sheet by the first side roller and the lower roller, while a downward force is exerted on the sheet by the top roller, with the upper roller between the first side roller and the bottom roller attacks the sheet metal. For this purpose, it is preferred that the sheet metal is guided in step a) with contact on the top of the first side roll, on the underside of the top roll and on the top of the bottom roll.
In der zweiten Orientierung der Biegeeinrichtung sind die Oberwalze und die Unterwalze vorzugsweise übereinander angeordnet. Eine Verbindungslinie zwischen einer Achse der Oberwalze und einer Achse der Unterwalze ist vorzugsweise senkrecht zur Horizontalen. Wird die Biegeeinrichtung in dem Fall aus ihrer zweiten Orientierung in ihre erste Orientierung verkippt, sind die Oberwalze und die Unterwalze nicht mehr wie beschrieben direkt übereinander angeordnet. Vielmehr ist die Oberwalze in der ersten Orientierung der Biegeeinrichtung gegenüber der Unterwalze entgegen der Zuführrichtung seitlich versetzt angeordnet. Wird das Blech der Biegeeinrichtung zugeführt, trifft es also (nach der ersten Seitenwalze) zuerst auf die Oberwalze und erst mit Abstand auf die Unterwalze. Dadurch kann ein Biegemoment erzeugt werden, indem die Unterwalze und die erste Seitenwalze auf einer Ebene parallel zum Blech gehalten werden und das Blech insoweit unterstützen, während die Oberwalze von oben eine Kraft auf das Blech ausübt.In the second orientation of the bending device, the upper roller and the lower roller are preferably arranged one above the other. A connecting line between an axis of the upper roller and an axis of the lower roller is preferably perpendicular to the horizontal. If the bending device is tilted from its second orientation into its first orientation in this case, the upper roller and the lower roller are no longer arranged directly one above the other as described. Rather, in the first orientation of the bending device, the upper roller is arranged laterally offset relative to the lower roller against the feed direction. If the sheet metal is fed to the bending device, it first hits the top roll (after the first side roll) and only at a distance does it hit the bottom roll. As a result, a bending moment can be generated by holding the lower roller and the first side roller on a plane parallel to the sheet and supporting the sheet to this extent, while the top roller exerts a force on the sheet from above.
Nachdem das Blech die Oberseite der Unterwalze passiert hat, wird es vorzugsweise an einer Oberseite einer zweiten Seitenwalze geführt. Die zweite Seitenwalze kann das Biegen unterstützen oder lediglich dazu dienen, einen Teil der Gewichtskraft des Blechs aufzunehmen und so eine ungewünschte Verformung zu verhindern. Die zweite Seitenwalze ist vorzugsweise in Zuführrichtung von der Unterwalze beabstandet. Schritt a) kann insbesondere dann beendet werden, wenn das Blech die zweite Seitenwalze erreicht hat.After the sheet has passed the top of the lower roller, it is preferably guided on an upper side of a second side roller. The second side roller can support the bending or simply serve to absorb part of the weight of the sheet and thus prevent unwanted deformation. The second side roller is preferably spaced from the lower roller in the feed direction. Step a) can be completed in particular when the sheet has reached the second side roller.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Blech in Schritt b) gebogen, indem das Blech entlang der Zuführrichtung in der angegebenen Reihenfolge
- - zwischen einer Unterseite einer Oberwalze der Biegeeinrichtung und einer Oberseite einer Unterwalze der Biegeeinrichtung und
- - an einer Oberseite einer zweiten Seitenwalze der Biegeeinrichtung
- - between an underside of an upper roll of the bending device and an upper side of a lower roll of the bending device and
- - On an upper side of a second side roller of the bending device
In der zweiten Orientierung der Biegeeinrichtung sind die Oberwalze und die Unterwalze vorzugsweise übereinander angeordnet. Eine Verbindungslinie zwischen einer Achse der Oberwalze und einer Achse der Unterwalze ist vorzugsweise senkrecht zur Horizontalen. Das Blech passiert die Unterwalze und die Oberwalze insoweit zeitgleich. Dadurch kann das Blech durch die Unterwalze und die Oberwalze gestützt werden, während die zweite Seitenwalze auf das Blech eine nach oben gerichtete Kraft ausübt. Dadurch kann das Blech nach oben gebogen werden. Dazu ist es bevorzugt, dass das Blech in Schritt a) jeweils mit Kontakt an der Unterseite der Oberwalze und an der Oberseite der zweiten Seitenwalze geführt wird. Ein Kontakt mit der Oberseite der Unterwalze ist möglich, aber nicht erforderlich.In the second orientation of the bending device, the upper roller and the lower roller are preferably arranged one above the other. A connecting line between an axis of the upper roller and an axis of the lower roller is preferred perpendicular to the horizontal. The sheet passes through the lower roller and the upper roller at the same time. This allows the sheet metal to be supported by the bottom roll and the top roll, while the second side roll exerts an upward force on the sheet metal. This allows the sheet metal to be bent upwards. For this purpose, it is preferred that the sheet metal is guided in step a) with contact on the underside of the top roller and on the top of the second side roller. Contact with the top of the bottom roller is possible but not required.
Vorzugsweise wird das Blech an der Oberseite der ersten Seitenwalze geführt, insbesondere mit Kontakt zur Oberseite der ersten Seitenwalze, bevor es zwischen der Unterseite der Oberwalze und der Oberseite der Unterwalze geführt wird. Die erste Seitenwalze kann das Blech dabei unterstützen, so dass eine ungewünschte Verformung vermieden wird. In Schritt b) sind die Oberseite der ersten Seitenwalze und die Oberseite der Unterwalze vorzugsweise in der Ebene angeordnet, in welcher das Blech der Biegeeinrichtung zugeführt wird.Preferably, the sheet is guided on the top of the first side roll, in particular with contact to the top of the first side roll, before it is guided between the underside of the top roll and the top of the bottom roll. The first side roller can support the sheet metal so that undesirable deformation is avoided. In step b), the top side of the first side roll and the top side of the bottom roll are preferably arranged in the plane in which the sheet metal is fed to the bending device.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Oberwalze und/oder die Unterwalze der Biegeeinrichtung zwischen den Schritten a) und b) verstellt.In a further preferred embodiment of the method, the upper roller and/or the lower roller of the bending device are adjusted between steps a) and b).
Bei dem beschriebenen Verfahren wird die Biegeeinrichtung verkippt, nachdem der erste Abschnitt des Blechs gebogen worden ist und bevor der zweite Abschnitt des Blechs gebogen wird. Durch das Verkippen der Biegeeinrichtung ändern sich im Allgemeinen auch die Positionen der Walzen. Dadurch kann es zu einem Krafteintrag auf das Blech kommen, welcher das Blech verformt. Es ist allerdings bevorzugt, dass das Blech nicht durch das Verkippen der Biegeeinrichtung zwischen Schritt a) und b) verformt wird. Der Einlauf des Blechs bleibt vorzugsweise auch trotz des Verkippens der Biegeeinrichtung unverändert gerade, insbesondere horizontal. In der vorliegenden Ausführungsform wird dies insoweit erreicht, als dass die Unterwalze und/oder die Oberwalze verstellt werden. Dadurch kann das Verkippen der Biegeeinrichtung insoweit ausgeglichen werden, als dass ein Spalt zwischen der Unterwalze und der Oberwalze auf einer unveränderlichen Höhe verbleibt.In the method described, the bending device is tilted after the first section of the sheet has been bent and before the second section of the sheet is bent. Tilting the bending device generally also changes the positions of the rollers. This can lead to a force being applied to the sheet metal, which deforms the sheet metal. However, it is preferred that the sheet metal is not deformed by tilting the bending device between steps a) and b). The inlet of the sheet metal preferably remains straight, in particular horizontally, despite the tilting of the bending device. In the present embodiment, this is achieved in that the lower roller and/or the upper roller are adjusted. As a result, the tilting of the bending device can be compensated for to the extent that a gap between the lower roller and the upper roller remains at a constant height.
Es ist möglich, dass sowohl die Unterwalze als auch die Oberwalze verstellbar sind. Einfacher ist allerdings eine Ausgestaltung, bei welcher die Oberwalze verstellbar und die Unterwalze nicht-verstellbar ist oder bei welcher die Unterwalze verstellbar und die Oberwalze nicht-verstellbar ist. Letzteres ist besonders bevorzugt. In dem Fall ist es bevorzugt, dass die Oberwalze in der ersten Orientierung auf einer Höhe gehalten ist, welche höher ist als eine Höhe einer Oberseite des Bleches beim Einlauf in die Biegeeinrichtung. Durch Verkippen der Biegeeinrichtung in ihre erste Orientierung wird die Oberwalze abgesenkt und kommt so mit der Oberfläche des Blechs in Kontakt. So kann der erste Abschnitt im Schritt a) gebogen werden. Im Schritt b) kommt das Blech mit der Oberwalze in Kontakt, indem das Blech durch die erste Seitenwalze und/oder die zweite Seitenwalze nach oben gedrückt wird.It is possible for both the bottom roller and the top roller to be adjustable. However, a simpler embodiment is one in which the upper roller is adjustable and the lower roller is non-adjustable or in which the lower roller is adjustable and the upper roller is non-adjustable. The latter is particularly preferred. In this case, it is preferred that the top roller in the first orientation is held at a height which is higher than a height of a top side of the sheet when entering the bending device. By tilting the bending device into its first orientation, the top roller is lowered and thus comes into contact with the surface of the sheet. The first section can be bent in step a). In step b), the sheet comes into contact with the top roll by the sheet being pressed upwards by the first side roll and/or the second side roll.
Vorzugsweise wird zwischen den Schritten a) und b) auch die erste Seitenwalze verstellt, insbesondere gleichzeitig mit dem Verkippen der Biegeeinrichtung. Besonders bevorzugt wird die erste Seitenwalze dadurch zwischen den Schritten a) und b) an das Blech zugestellt. Dadurch kann der Einlauf des Blechs gerade bleiben und die Biegekraft kann hauptsächlich durch die erste Seitenwalze und die Unterwalze aufgebracht werden.Preferably, the first side roller is also adjusted between steps a) and b), in particular simultaneously with the tilting of the bending device. The first side roller is particularly preferably delivered to the sheet metal between steps a) and b). This allows the inlet of the sheet to remain straight and the bending force can be applied mainly by the first side roll and the bottom roll.
Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Biegen eines Blechs zu einem Rohrstück vorgestellt. Die Vorrichtung umfasst:
- - eine Biegeeinrichtung, und
- - eine Zuführeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Blech entlang einer Zuführrichtung der Biegeeinrichtung zuzuführen,
- - a bending device, and
- - a feed device which is set up to feed the sheet metal along a feed direction of the bending device,
Die Vorteile und Merkmale des Verfahrens sind auf die Vorrichtung anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Die Vorrichtung ist vorzugsweise zum Betrieb gemäß dem Verfahren eingerichtet. Das Verfahren wird vorzugsweise mit der Vorrichtung durchgeführt.The advantages and features of the method are applicable and transferable to the device, and vice versa. The device is preferably set up to operate according to the method. The method is preferably carried out using the device.
Die Biegeeinrichtung ist zwischen ihrer ersten Orientierung und ihrer zweiten Orientierung relativ zur Zuführrichtung verkippbar. Das bedeutet, dass die Biegeeinrichtung jedenfalls zwischen der ersten Orientierung und der zweiten Orientierung verkippt werden kann. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, dass die Biegeeinrichtung verkippt werden kann. Entsprechend ist es bevorzugt, dass die Biegeeinrichtung zwischen ihrer ersten Orientierung und ihrer zweiten Orientierung relativ zur Zuführrichtung verkippbar ist, über die erste Orientierung und/oder über die zweite Orientierung hinaus aber nicht verkippbar ist. Das kann beispielsweise durch einen jeweiligen Anschlag erzielt werden.The bending device can be tilted between its first orientation and its second orientation relative to the feed direction. This means that the bending device can in any case be tilted between the first orientation and the second orientation. In addition, it is not necessary that the bending device can be tilted. Accordingly, it is preferred that the bending device can be tilted between its first orientation and its second orientation relative to the feed direction, but cannot be tilted beyond the first orientation and/or beyond the second orientation. This can be achieved, for example, by a respective stop.
Die Biegeeinrichtung ist vorzugsweise aus ihrer Grundorientierung bis zu einer maximal verkippten Orientierung verkippbar, insbesondere stufenlos. In Abhängigkeit von der Blechstärke kann so für das Verfahren eine erste Orientierung und eine zweite Orientierung gewählt werden, welche jeweils zwischen der Grundorientierung und der maximal verkippten Orientierung liegen. Die zweite Orientierung ist vorzugsweise immer die Grundorientierung.The bending device can preferably be tilted from its basic orientation up to a maximum tilted orientation, in particular continuously. Depending on the sheet thickness, a first orientation and a second orientation can be selected for the process, which are between between the basic orientation and the maximum tilted orientation. The second orientation is preferably always the basic orientation.
Um das Verkippen zu ermöglichen, kann die Vorrichtung beispielsweise einen zweiteiligen Rahmen aufweisen. Ein erster Teil des Rahmens kann rotationsfest an der Biegeeinrichtung gehalten sein und ein zweiter Teil des Rahmens kann rotationsfest relativ zur übrigen Vorrichtung gehalten sein. Beispielsweise kann der zweite Teil des Rahmens rotationsfest an einem Fundament der Vorrichtung gehalten sein. Als Fundament der Vorrichtung kommt insbesondere ein Boden einer Werkshalle in Betracht. Die beiden Teile des Rahmens sind vorzugsweise über eine Achse drehbar gegeneinander gelagert. Insoweit kann die Biegeeinrichtung um die Achse rotiert werden. Das kann beispielsweise mit einem oder mehreren Hydraulikzylindern erfolgen. Die Hydraulikzylinder können beispielsweise am ersten Teil des Rahmens und am zweiten Teil des Rahmens gehalten sein. Alternativ oder zusätzlich können die Hydraulikzylinder am ersten Teil des Rahmens und am Fundament der Vorrichtung gehalten sein. Die Hydraulikzylinder sind vorzugsweise positionsgesteuert. So können die Hydraulikzylinder die beim Biegen auftretenden Kräfte aufnehmen und die Biegeeinrichtung auch trotz dieser Kräfte konstant in der gewünschten Orientierung halten.In order to enable tilting, the device can, for example, have a two-part frame. A first part of the frame can be held rotationally fixed on the bending device and a second part of the frame can be held rotationally fixed relative to the rest of the device. For example, the second part of the frame can be held in a rotationally fixed manner on a foundation of the device. A floor of a factory hall is particularly suitable as the foundation of the device. The two parts of the frame are preferably rotatably mounted against each other via an axis. In this respect, the bending device can be rotated around the axis. This can be done, for example, with one or more hydraulic cylinders. The hydraulic cylinders can be held, for example, on the first part of the frame and on the second part of the frame. Alternatively or additionally, the hydraulic cylinders can be held on the first part of the frame and on the foundation of the device. The hydraulic cylinders are preferably position-controlled. The hydraulic cylinders can absorb the forces that occur during bending and keep the bending device constantly in the desired orientation despite these forces.
Allgemein ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung ein Fundament aufweist, an welchem die Biegeeinrichtung verkippbar gelagert ist. Eine solche Ausgestaltung ist in erster Linie für große und schwere Bleche sinnvoll.In general, it is preferred that the device has a foundation on which the bending device is mounted so that it can be tilted. Such a design is primarily useful for large and heavy sheets.
Die Biegeeinrichtung ist vorzugsweise als eine Rundbiegemaschinen ausgebildet. Die Biegeeinrichtung weist vorzugsweise eine erste Seitenwalze, eine zweite Seitenwalze, eine Unterwalze und/oder eine Oberwalze auf. Der „und“-Fall ist bevorzugt. Die Walzen haben jeweils eine Achse, welche vorzugsweise jeweils parallel zu der Ebene ausgerichtet ist, in welcher der Blech der Biegeeinrichtung zugeführt wird. Die Achsen der Walzen sind vorzugsweise jeweils senkrecht zur Zuführrichtung. Die Achsen der Walzen sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise ist mindestens eine der Walzen der Biegeeinrichtung angetrieben, beispielsweise die Oberwalze und/oder die Unterwalze.The bending device is preferably designed as a round bending machine. The bending device preferably has a first side roll, a second side roll, a lower roll and/or an upper roll. The “and” case is preferred. The rollers each have an axis, which is preferably aligned parallel to the plane in which the sheet metal is fed to the bending device. The axes of the rollers are preferably perpendicular to the feed direction. The axes of the rollers are preferably aligned parallel to one another. Preferably, at least one of the rollers of the bending device is driven, for example the upper roller and/or the lower roller.
In der zweiten Orientierung der Biegeeinrichtung sind die Oberwalze und die Unterwalze vorzugsweise übereinander angeordnet. Eine Verbindungslinie zwischen einer Achse der Oberwalze und einer Achse der Unterwalze ist vorzugsweise senkrecht zur Horizontalen. Die erste Seitenwalze ist vorzugsweise entgegen der Zuführrichtung von der Unterwalze und der Oberwalze beabstandet. Die zweite Seitenwalze ist vorzugsweise in Zuführrichtung von der Unterwalze und der Oberwalze beabstandet. In der ersten Orientierung ist die Oberwalze vorzugsweise seitlich versetzt oberhalb der Unterwalze angeordnet, insbesondere entgegen der Zuführrichtung seitlich versetzt.In the second orientation of the bending device, the upper roller and the lower roller are preferably arranged one above the other. A connecting line between an axis of the upper roller and an axis of the lower roller is preferably perpendicular to the horizontal. The first side roller is preferably spaced from the lower roller and the upper roller in the opposite direction to the feed direction. The second side roller is preferably spaced from the lower roller and the upper roller in the feed direction. In the first orientation, the upper roller is preferably arranged laterally offset above the lower roller, in particular laterally offset against the feed direction.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die Vorrichtung derart zu steuern, dass mit der Biegeeinrichtung ein Blech gemäß einem wie beschrieben ausgestalteten Verfahren gebogen wird.In a preferred embodiment, the device further has a control device which is set up to control the device in such a way that a sheet metal is bent with the bending device according to a method designed as described.
Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise derart mit der Biegeeinrichtung verbunden, dass die Steuereinrichtung mit entsprechenden Steuersignalen Biegeparameter einstellen kann, beispielsweise die Position von Walzen der Biegeeinrichtung, erzeugte Drücke und Kräfte. Zudem ist die Steuereinrichtung vorzugsweise derart mit der Biegeeinrichtung und/oder mit der Zuführeinrichtung verbunden, dass die Steuereinrichtung über entsprechende Steuersignale steuern kann, wann und wie schnell das Blech der Biegeeinrichtung zugeführt wird. Weiterhin ist die Steuereinrichtung vorzugsweise derart mit der Biegeeinrichtung und/oder einem Verkippelement der Vorrichtung verbunden, dass die Steuereinrichtung über entsprechende Steuersignale steuern kann, in welcher Orientierung sich die Biegeeinrichtung befindet. Zudem ist die Steuereinrichtung vorzugsweise mit einem oder mehreren Sensoren verbunden, von welchen der Steuereinrichtung entsprechende Messsignale zu den Biegeparametern, der Position des Blechs und/oder der Orientierung der Biegeeinrichtung übermittelt werden.The control device is preferably connected to the bending device in such a way that the control device can set bending parameters using appropriate control signals, for example the position of rollers of the bending device, pressures and forces generated. In addition, the control device is preferably connected to the bending device and/or to the feed device in such a way that the control device can use appropriate control signals to control when and how quickly the sheet metal is fed to the bending device. Furthermore, the control device is preferably connected to the bending device and/or a tilting element of the device in such a way that the control device can control the orientation in which the bending device is located via corresponding control signals. In addition, the control device is preferably connected to one or more sensors, from which the control device receives corresponding measurement signals relating to the bending parameters, the position of the sheet and/or the orientation of the bending device.
Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Pfahls für eine Windenergieanlage vorgestellt. Das Verfahren umfasst:
- A) Biegen mehrerer Bleche zu einem jeweiligen Rohrstück gemäß einem wie beschrieben ausgestalteten Verfahren,
- B) Zusammensetzen der gemäß Schritt A) erhaltenen Rohrstücke zu dem Pfahl.
- A) bending several sheets of metal into a respective piece of pipe according to a method designed as described,
- B) Assembling the pipe pieces obtained according to step A) to form the pile.
Die Vorteile und Merkmale des Verfahrens zum Biegen eines Blechs zu einem Rohrstück und der Vorrichtung sind auf das Verfahren zur Herstellung eines Pfahls für eine Windenergieanlage anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Die Windenergieanlage ist vorzugsweise eine Offshore-Windenergieanlage. Denkbar ist aber auch, dass die Windenergieanlage eine Onshore-Windenergieanlage ist. Der Pfahl kann ein Monopfahl für eine Windenergieanlage sein. Denkbar ist aber auch, dass der Pfahl als einer von mehreren Pfählen einer Windenergieanlage verwendet wird. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel, auf das die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Die Figuren und die darin dargestellten Größenverhältnisse sind nur schematisch. Es zeigen:
-
1 : eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Biegen eines Blechs zu einem Rohrstück, -
2a bis2f : Visualisierungen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Biegen eines Blechs zu einem Rohrstück mitder Vorrichtung aus 1 , -
3 : eine Windenergieanlage mit einem Pfahl, der nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
-
1 : a device according to the invention for bending a sheet of metal into a piece of pipe, -
2a until2f : Visualizations of a method according to the invention for bending a sheet of metal into a piece of pipe with thedevice 1 , -
3 : a wind turbine with a pile that was produced using a method according to the invention.
Die Biegeeinrichtung 2 weist eine erste Seitenwalze 11, eine zweite Seitenwalze 13, eine Oberwalze 15 und eine Unterwalze 17 auf. Das Blech 5 kann gebogen werden, indem mit diesen Walzen 11,13,15,17 ein Biegemoment auf das Blech 5 ausgeübt wird. Dazu kann das Blech 5 an einer Oberseite 12 der ersten Seitenwalze 11, an einer Oberseite 14 der zweiten Seitenwalze 13, an einer Unterseite 16 der Oberwalze 15 und/oder an einer Oberseite 18 der Unterwalze 17 geführt werden.The bending device 2 has a
Weiterhin weist die Vorrichtung 1 eine Steuereinrichtung 4 auf. Die Steuereinrichtung 4 ist dazu eingerichtet, die Vorrichtung 1 derart zu steuern, dass mit der Biegeeinrichtung 2 ein Blech 5 zu einem Rohrstück 8 gebogen wird.Furthermore, the
Die
- a) Biegen eines ersten Abschnitts 6 des
Blechs 5, - b) Biegen eines zweiten Abschnitts 7 des
Blechs 5.
- a) bending a
first section 6 of thesheet 5, - b) Bending a
second section 7 of thesheet 5.
In den Schritten a) und b) wird das Blech 5 entlang der Zuführrichtung r der Biegeeinrichtung 2 zugeführt.In steps a) and b), the
- - an
der Oberseite 12 der ersten Seitenwalze 11, - - an
der Unterseite 16der Oberwalze 15 und - - an
der Oberseite 18der Unterwalze 17
- - on the top 12 of the
first side roller 11, - - on the
underside 16 of thetop roller 15 and - - on the top 18 of the
lower roller 17
- - zwischen der Unterseite 16
der Oberwalze 15 und der Oberseite 18der Unterwalze 17 und - - an
der Oberseite 14 der zweiten Seitenwalze 13
- - between the bottom 16 of the
top roller 15 and the top 18 of thebottom roller 17 and - - on the top 14 of the
second side roller 13
- A)
Biegen mehrerer Bleche 5 zu einem jeweiligen Rohrstück 8 gemäß dem Verfahren nach den2a bis2f , - B) Zusammensetzen der gemäß Schritt A) erhaltenen Rohrstücke 8
zu dem Pfahl 20.
- A) Bending
several sheets 5 into a respective piece ofpipe 8 according to the method according to2a until2f , - B) Assembling the
pipe pieces 8 obtained according to step A) to form thepile 20.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- BiegeeinrichtungBending device
- 33
- ZuführeinrichtungFeeding device
- 44
- SteuereinrichtungControl device
- 55
- Blechsheet
- 66
- erster Abschnittfirst section
- 77
- zweiter Abschnittsecond part
- 88th
- Rohrstückpiece of pipe
- 99
- erste Orientierungfirst orientation
- 1010
- zweite Orientierungsecond orientation
- 1111
- erste Seitenwalzefirst side roller
- 1212
- OberseiteTop
- 1313
- zweite Seitenwalzesecond side roller
- 1414
- OberseiteTop
- 1515
- OberwalzeTop roller
- 1616
- Unterseitebottom
- 1717
- Unterwalzebottom roller
- 1818
- OberseiteTop
- 1919
- WindenergieanlageWind turbine
- 2020
- Pfahlstake
- 2121
- erster Hydraulikzylinderfirst hydraulic cylinder
- 2222
- zweiter Hydraulikzylindersecond hydraulic cylinder
- 2323
- RollgangRoller table
- 2424
- Achseaxis
- 2525
- Rotorrotor
- 2626
- Gondel gondola
- rr
- Zuführrichtungfeed direction
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022103815.7A DE102022103815B4 (en) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | Bending a sheet of metal into a piece of pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022103815.7A DE102022103815B4 (en) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | Bending a sheet of metal into a piece of pipe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022103815A1 DE102022103815A1 (en) | 2023-08-17 |
DE102022103815B4 true DE102022103815B4 (en) | 2023-12-28 |
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Family Applications (1)
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---|---|
DE (1) | DE102022103815B4 (en) |
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EP2433720A1 (en) | 2010-09-23 | 2012-03-28 | Theodor Gräbener GmbH & Co. KG | Four-roll bending machine and method for bending, round bending and rolling sheet |
-
2022
- 2022-02-17 DE DE102022103815.7A patent/DE102022103815B4/en active Active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102022103815A1 (en) | 2023-08-17 |
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