DE102023101205A1 - Pipe bending machine - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Rohrbiegemaschine (20) zum Biegen eines Stahlrohrs offenbart. Ein Biegekopf (24) der Rohrbiegemaschine (20) weist ein Formstück (26), ein Biegeelement (28), an einer Schwenkeinheit (30), sowie eine Druckeinheit (32) auf. Das Formstück (26) definiert einen minimalen Innenbiegeradius für das Stahlrohr (22). Das Biegeelement (28), ist derart an der Schwenkeinheit (30) montiert, dass das Biegeelement (28) durch Schwenken der Schwenkeinheit (30) das Stahlrohr (22) biegt und eine durch das Schwenken des Biegeelements beschriebene Bahn einen Außenbiegeradius des Stahlrohrs beschreibt. Die Druckeinheit (32) ist ausgebildet, während des Biegevorgangs eine winkelabhängige Druckkraft (36) auf die Stirnseite des Stahlrohrs (22) auszuüben.A pipe bending machine (20) for bending a steel pipe is disclosed. A bending head (24) of the pipe bending machine (20) has a fitting (26), a bending element (28), on a pivoting unit (30), and a pressure unit (32). The fitting (26) defines a minimum inside bending radius for the steel pipe (22). The bending element (28) is mounted on the pivoting unit (30) in such a way that the bending element (28) bends the steel pipe (22) by pivoting the pivoting unit (30) and a path described by pivoting the bending element describes an outer bending radius of the steel pipe. The pressure unit (32) is designed to exert an angle-dependent pressure force (36) on the end face of the steel pipe (22) during the bending process.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Rohrbiegen von Stahlrohren, insbesondere solchen Stahlrohren, die hochfest vergütet sind. Hochfest vergütete Stähle weisen beispielsweise eine Härte von mindestens 1200 MPa, bevorzugt mehr als 1300 MPa, weiter bevorzugt von mehr als 1500 MPa, noch weiter bevorzugt von mehr als 1700 MPa auf.The invention relates to the pipe bending of steel pipes, in particular steel pipes that are tempered and tempered for high strength. High-strength tempered steels, for example, have a hardness of at least 1200 MPa, preferably more than 1300 MPa, more preferably more than 1500 MPa, even more preferably more than 1700 MPa.
Rohrstabilisatoren aus umgeformtem Stahlrohr sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Rohrstabilisatoren werden beispielsweise auch als Drehstäbe, Stabilisierungsdrehstäbe oder Torsionsfederstäbe bezeichnet. Eingesetzt werden Rohrstabilisatoren insbesondere in Kraftfahrzeugen, wobei Stabilisatoren beispielsweise in Feder-/Dämpfungssystemen zur Abfederung von Fahrbahnunebenheiten, zur Stabilisierung gegen Wanken bei Kurvenfahrt eines Kraftfahrzeugs und Fahrten eines Kraftfahrzeugs über wechselnde Fahrbahnoberflächen eingesetzt werden.Tubular stabilizers made of formed steel tubing are known in the prior art in a variety of embodiments. Tubular stabilizers are also referred to, for example, as torsion bars, stabilization torsion bars or torsion spring bars. Tubular stabilizers are used in particular in motor vehicles, with stabilizers being used, for example, in spring/damping systems to cushion uneven road surfaces, to stabilize against rolling when a motor vehicle is cornering and when a motor vehicle is traveling over changing road surfaces.
Solche Stabilisatoren sind üblicherweise im Bereich der Vorder- und der Hinterachse angeordnet und erstrecken sich zumeist über die gesamte Breite des Fahrzeugs. Die Formgebung des Stahlrohres zu Stabilisatoren kann mittels einer Rohrbiegemaschine erfolgen. Vor oder nach dieser Formgebung kann das Stahlrohr verschiedene Vorbereitungsschritte erfahren, welche die Feder- und Festigkeitseigenschaften beeinflussen und weitere bestimmte Gebrauchseigenschaften des Werkstoffs verbessern. Für die Produktionsgeschwindigkeit und die Produktionskosten ist es vorteilhaft, die Stahlrohre vor der Formgebung als gerade Längen zu vergüten. So können Rohrstabilisatoren mit hoher Festigkeit bei vergleichsweise geringem Materialeinsatz und somit geringem Gewicht und Materialkosten hergestellt werden.Such stabilizers are usually arranged in the area of the front and rear axles and usually extend over the entire width of the vehicle. The steel pipe can be shaped into stabilizers using a pipe bending machine. Before or after this shaping, the steel pipe can undergo various preparation steps that influence the spring and strength properties and improve other specific performance properties of the material. For production speed and production costs, it is advantageous to temper the steel pipes as straight lengths before shaping. In this way, tubular stabilizers can be produced with high strength using comparatively little material and thus low weight and material costs.
Hierbei weisen Rohrstabilisatoren im Vergleich zu den ebenfalls erhältlichen Vollstab-Stabilisatoren ein geringeres Gewicht bei gleichen Federeigenschaften, beispielsweise dem Torsionswiderstandsmoment, auf. Die Steifigkeit und Biegefähigkeit bei Rohrstabilisatoren ist abhängig von dem Durchmesser und der Wanddicke. Hier wird derzeit eine Vergrößerung des Durchmesser-Wanddicken-Verhältnisses zugunsten einer größeren Gewichtseinsparung angestrebt. Je Größer das Durchmesser-Wanddicken-Verhältnis, desto geringer ist jedoch die Biegefähigkeit des Stahlrohrs. Dieser negative Effekt wird durch die Vergütung des Stahlrohrs vor dem Biegen nochmals verstärkt.Compared to the solid rod stabilizers that are also available, tubular stabilizers have a lower weight with the same spring properties, for example the torsional moment of resistance. The stiffness and bending ability of tubular stabilizers depends on the diameter and wall thickness. The aim here is currently to increase the diameter-to-wall thickness ratio in order to achieve greater weight savings. However, the larger the diameter-to-wall thickness ratio, the lower the bending ability of the steel pipe. This negative effect is further increased by the tempering of the steel pipe before bending.
Ist die Biegefähigkeit des Stahlrohrs zu gering, kann das Stahlrohr beim Biegen brechen. Selbst wenn das Stahlrohr beim Biegen nicht direkt bricht, resultiert aus der verminderten Biegefähigkeit eine höhere Innenspannung durch die Formgebung (Biegen) und den Betrieb des Stabilisators. Der Biegeradius kann somit zu einer Sollbruchstelle werden. Somit sind die Eigenschaften von Rohrstabilisatoren auf einen engen Bereich an geometrischen Abmessungen und den daraus resultierenden Federeigenschaften begrenzt bzw. ist die Umformbarkeit des Stahlrohres oder Stahldrahtes bei einigen im Stand der Technik bekannten Umformverfahren begrenzt. Insbesondere stehen die Parameter Festigkeit und Zähigkeit im Zusammenhang mit dem Umformvermögen und der Lebensdauer eines Rohrstabilisators.If the bending ability of the steel pipe is too low, the steel pipe may break when bent. Even if the steel pipe does not break directly during bending, the reduced bending ability results in higher internal stress due to the shaping (bending) and operation of the stabilizer. The bending radius can therefore become a predetermined breaking point. The properties of tubular stabilizers are therefore limited to a narrow range of geometric dimensions and the resulting spring properties, or the formability of the steel pipe or steel wire is limited in some forming processes known in the prior art. In particular, the parameters strength and toughness are related to the forming capacity and service life of a pipe stabilizer.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Konzept für Rohrbiegemaschinen zu schaffen.The object of the present invention is therefore to create an improved concept for pipe bending machines.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Ausführungsbeispiele zeigen eine Rohrbiegemaschine zum Biegen eines Stahlrohrs. Die Rohrbiegemaschine umfasst zumindest einen (ersten) Biegekopf, optional auch einen zweiten, insbesondere gleichartigen (beispielsweise spiegelverkehrt angeordneten), Biegekopf. Als Biegekopf wird der Teil der Rohrbiegemaschine bezeichnet, in dem das Stahlrohr gebogen wird. Der Biegekopf, optional auch beide Biegeköpfe, weisen ein Formstück, ein Biegeelement, eine Schwenkeinheit und eine Druckeinheit auf. Das Formstück definiert einen minimalen Innenbiegeradius für das Stahlrohr. Vorteilhafterweise liegt das Stahlrohr vollständig an dem Formstück an, so dass das Formstück den tatsächlichen Innenbiegeradius definiert.Exemplary embodiments show a pipe bending machine for bending a steel pipe. The pipe bending machine comprises at least one (first) bending head, optionally also a second, in particular similar (for example mirror-inverted) bending head. The part of the pipe bending machine in which the steel pipe is bent is called the bending head. The bending head, optionally also both bending heads, have a fitting, a bending element, a swivel unit and a pressure unit. The fitting defines a minimum inside bending radius for the steel pipe. Advantageously, the steel pipe lies completely against the fitting, so that the fitting defines the actual internal bending radius.
Das Biegeelement ist derart an der Schwenkeinheit montiert ist, dass das Biegeelement durch Schwenken der Schwenkeinheit das Stahlrohr biegt. Eine durch das Schwenken des Biegeelements beschriebene, d.h. abgefahrene, Bahn beschreibt dann einen Außenbiegeradius des Stahlrohrs. D.h., das Biegeelement wird außen an dem Stahlrohr entlanggeführt. Somit ist beispielsweise der Einsatz eines Biegedorns obsolet. Als Bahn wird die Abfolge von Punkten bezeichnet, an denen das Biegeelement einen Kontakt mit dem Stahlrohr aufweist. Sofern das Formstück den tatsächlichen Innenbiegeradius beschreibt, korrespondiert der Außenbiegeradius vorteilhafterweise zu dem Radius des Formstücks. D.h., vorteilhafterweise weist jeder Punkt, der von dem, Biegeelement durch das Schwenken eingenommen wird und an dem das Biegeelement in Kontakt mit dem Stahlrohr ist, einen Abstand zu dem Formstück auf, der dem (Außen-) Durchmesser des Stahlrohrs entspricht. Der Abstand wird bevorzugt senkrecht zu dem Stahlrohr gemessen. Als Biegeelement kann eine Biegerolle verwendet werden. Diese kann sich auf dem Stahlrohr abrollen. Alternativ ist es auch möglich, das Biegeelement starr auszugestalten. Vorteilhafterweise ist es dann mit einer auf dem Stahlrohr gut gleitenden Oberfläche versehen. Es sei ferner angemerkt, dass das Biegeelement den Biegeradius des Stahlrohrs durch, ausgehend von dem Formstück, einseitiges Biegen des Stahlrohrs einstellt.The bending element is mounted on the pivoting unit in such a way that the bending element bends the steel pipe by pivoting the pivoting unit. A path described, ie traveled, by pivoting the bending element then describes an external bending radius of the steel pipe. Ie, the bending element is guided along the outside of the steel pipe. This makes the use of a bending mandrel, for example, obsolete. The path is the sequence of points at which the bending element comes into contact with the steel pipe. If the fitting describes the actual inside bending radius, the outside bending radius advantageously corresponds to the radius of the fitting. Ie, advantageously, each point that is occupied by the bending element through the pivoting and at which the bending element is in contact with the steel pipe has a distance from the fitting that corresponds to the (outer) diameter of the steel pipe. The distance is preferably measured perpendicular to the steel pipe. A bending roller can be used as a bending element. This can unroll on the steel pipe. Alternatively, it is also possible to make the bending element rigid. It is then advantageously provided with a surface that slides well on the steel pipe. It should also be noted that the bending element adjusts the bending radius of the steel pipe by bending the steel pipe on one side, starting from the fitting.
Die Druckeinheit ist ausgebildet, während des Biegevorgangs eine winkelabhängige Druckkraft auf eine Stirnfläche des Stahlrohrs auszuüben. Das heißt, dass die Druckeinheit die Kraft senkrecht auf eine Schnittfläche des Stahlrohrs ausübt. Bevorzugt wird die Stirnfläche verwendet, die in dem Biegekopf gebogen wird. Dies ist typischerweise das kürzere Ende des Stahlrohrs. Damit die Druckeinheit die Druckkraft während des Biegevorgangs durchgehend auf die Stirnseite des Stahlrohrs ausüben kann, ist die Druckeinheit ebenfalls an der Schwenkeinheit montiert oder fährt auf eine andere Art und Weise eine Bahn parallel zu dem Biegekopf mit. Beispielsweise können die Schwenkeinheit und Biegekopf sich auf einer Kreisbahn mit dem gleichen Mittelpunkt bewegen. Druckeinheit und Biegekopf können konstruktiv miteinander verbunden sein, um die Bahnen parallel zu einander auszuführen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Druckkraft axial gleichmäßig auf die Stirnfläche des Stahlrohrs ausgeübt wird.The pressure unit is designed to exert an angle-dependent pressure force on an end face of the steel pipe during the bending process. This means that the pressure unit applies the force perpendicularly to a cut surface of the steel pipe. The end face that is bent in the bending head is preferably used. This is typically the shorter end of the steel pipe. So that the pressure unit can continuously exert the pressure force on the end face of the steel pipe during the bending process, the pressure unit is also mounted on the swivel unit or travels along a path parallel to the bending head in another way. For example, the swivel unit and bending head can move on a circular path with the same center. The printing unit and bending head can be structurally connected to one another in order to execute the paths parallel to one another. Furthermore, it is advantageous if the compressive force is exerted axially evenly on the end face of the steel pipe.
Als winkelabhängige Druckkraft kann prinzipiell eine beliebige Druckverlaufskurve verwendet werden. Beispielsweise kann die Druckeinheit die Druckkraft bis zu einem bestimmten Winkel konstant halten und danach den Druck, insbesondere auf Null, reduzieren. Es ist möglich, dass die Druckeinheit einen (stufenweisen) Anstieg oder Abfall des Drucks auf die Stirnfläche des Stahlrohrs ausübt. Auch hier kann die Druckkraft bei überschreiten eines vorgegebenen Winkels, insbesondere auf Null, reduziert werden. Die Stufenlänge kann konstant sein, so dass ein linearer Anstieg des Drucks erfolgt. Die Stufenlänge kann sich jedoch auch verändern, so dass ein gekrümmter Verlauf der Druckkraft mittels der Druckeinheit eingestellt wird. Mittels des gekrümmten Verlaufs ist beispielsweise auch eine wellenförmige Druckkraft realisierbar.In principle, any pressure curve can be used as the angle-dependent pressure force. For example, the printing unit can keep the pressure force constant up to a certain angle and then reduce the pressure, in particular to zero. It is possible for the pressure unit to exert a (gradual) increase or decrease in pressure on the end face of the steel pipe. Here too, the pressure force can be reduced if a predetermined angle is exceeded, in particular to zero. The step length can be constant so that there is a linear increase in pressure. However, the step length can also change so that a curved course of the pressure force is set using the pressure unit. By means of the curved course, a wave-shaped compressive force can also be achieved, for example.
Die vorliegende Anmeldung beruht auf einer Kombination von Ideen, um auch dünnwandige Stahlrohre, z.B. für den Leichtbau von Fahrzeugen, nach der Vergütung biegen zu können, ohne dass die Stahlrohre brechen oder Sollbruchstellen erhalten. Das Biegen nach der Vergütung ist vorteilhaft, da somit die Fertigungszeiten pro Werkstück (z.B. einem Stabilisator), dass aus dem Stahlrohr hergestellt wird, im Vergleich zu einem Vergüten nach dem Biegen verkürzt wird. Die Druckeinheit führt der Biegestelle während des Biegens weiteres Material zu, so dass einer Reduzierung der Wandstärke durch Dehnung, insbesondere im Außenbereich der Krümmung, entgegengewirkt wird. D.h. die maximale Dehnung an der kritischen Stelle wird reduziert. Tritt eine werkstoffspezifische maximale Dehnung in einem Bereich auf, kommt es zum Anriss oder Bruch, d.h. dass das maximale Formänderungsvermögen des Werkstoffs in diesem Bereich ist ausgeschöpft. Ferner wird durch die Druckeinheit auch dem Innenbereich weiteres Material zugeführt. Dies führt in diesem Bereich zu einer Reduzierung von Spannungen und wirkt somit Sollbruchstellen vor.The present application is based on a combination of ideas in order to be able to bend thin-walled steel pipes, e.g. for the lightweight construction of vehicles, after tempering, without the steel pipes breaking or developing predetermined breaking points. Bending after tempering is advantageous because it shortens the production times per workpiece (e.g. a stabilizer) made from the steel pipe compared to tempering after bending. The pressure unit supplies additional material to the bending point during bending, so that a reduction in the wall thickness due to stretching, especially in the outer area of the curvature, is counteracted. This means that the maximum elongation at the critical point is reduced. If a material-specific maximum expansion occurs in an area, a crack or break occurs, i.e. the maximum deformation capacity of the material in this area is exhausted. Furthermore, the printing unit also supplies additional material to the interior area. This leads to a reduction in stress in this area and thus prevents predetermined breaking points.
Ferner hat die an der Stirnseite angeordnete Druckeinheit den Vorteil, dass ein Manipulator zum Einlegen des Stahlrohrs in die Rohrbiegemaschine auch nur für diesen Zweck genutzt werden braucht. Andernfalls könnte man sich vorstellen, dass, zumindest bei einer Einkopf-Rohrbiegemaschine, der Manipulator das Nachführen des Stahlrohrs während des Biegevorgangs von der fixierten Seite übernehmen könnte. Dies würde jedoch die Fertigungszeiten verlängern.Furthermore, the pressure unit arranged on the front side has the advantage that a manipulator for inserting the steel pipe into the pipe bending machine only needs to be used for this purpose. Otherwise, one could imagine that, at least with a single-head pipe bending machine, the manipulator could take over the tracking of the steel pipe from the fixed side during the bending process. However, this would extend manufacturing times.
Darüber hinaus hat sich erstaunlicherweise herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, die Druckkraft der Druckeinheit winkelabhängig einzustellen. D.h. insbesondere, dass es nachteilig sein kann, während des gesamten Biegevorgangs die gleiche Kraft auf die Stirnfläche des Stahlrohrs auszuüben.In addition, it has surprisingly been found that it is advantageous to adjust the pressure force of the printing unit depending on the angle. This means in particular that it can be disadvantageous to exert the same force on the end face of the steel pipe during the entire bending process.
In Ausführungsbeispielen ist die Rohrbiegemaschine als Zweikopf-Rohrbiegemaschine ausgebildet und weist demnach zwei Biegeköpfe auf. Der zweite Biegekopf weist vorteilhafterweise die gleichen Merkmale auf, wie der erste Biegekopf. Eine Zweikopf-Biegemaschine verringert die Fertigungszeiten im Vergleich zu einer Einkopf-Biegemaschine deutlich. Mittels der Zweikopf-Biegemaschine ist es möglich, das Stahlrohr an beiden Enden gleichzeitig zu biegen. Für ein symmetrisches Werkstück sind bei einer Zweikopf-Biegemaschine vorteilhafterweise auch die Biegeköpfe symmetrisch. Ist das Werkstück asymmetrisch, so weisen die beiden Biegeköpfe zumindest die gleichen Basismerkmale, wie das Formstück, das Biegeelement, die Schwenkeinheit und die Druckeinheit auf. Bei einer Zweikopf-Biegemaschine ist es nunmehr auch nicht mehr möglich, das Stahlrohr mittels des einlegenden Manipulators nachzuführen, wenn beide Rohrenden des Stahlrohrs gleichzeitig gebogen werden sollen.In exemplary embodiments, the pipe bending machine is designed as a two-head pipe bending machine and therefore has two bending heads. The second bending head advantageously has the same features as the first bending head. A two-head bending machine significantly reduces production times compared to a single-head bending machine. Using the two-head bending machine, it is possible to bend the steel pipe at both ends at the same time. For a symmetrical workpiece, the bending heads of a two-head bending machine are advantageously also symmetrical. If the workpiece is asymmetrical, the two bending heads have at least the same basic features, such as the shaped piece, the bending element, the swivel unit and the pressure unit. With a two-head bending machine, it is no longer possible to move the steel pipe using the inserted manipulator if both pipe ends of the steel pipe are to be bent at the same time.
Weitere Ausführungsbeispiele zeigen, dass die Schwenkeinheit ausgebildet ist, ein Drehmoment von zumindest 9 Kilonewtonmeter, insbesondere zumindest 11 Kilonewtonmeter, bevorzugt zumindest 13 Kilonewtonmeter oder zumindest 15 Kilonewtonmeter, aufzubringen, um das Stahlrohr zu biegen. Je größer das Drehmoment ist, das die Schwenkeinheit aufbringen kann, desto härter bzw. fester vergütete Stahlrohre kann die Rohrbiegemaschine biegen.Further exemplary embodiments show that the pivoting unit is designed to apply a torque of at least 9 kilonewton meters, in particular at least 11 kilonewton meters, preferably at least 13 kilonewton meters or at least 15 kilonewton meters, in order to bend the steel pipe. The greater the torque, the swivel unit The harder or more solidly tempered steel pipes the pipe bending machine can bend.
In weiteren Ausführungsbeispielen weist der Biegekopf einen Niederhalter auf, der ausgebildet ist, das Stahlrohr, insbesondere in Verbindung mit dem Formstück, während des Biegevorgangs einzuspannen. Der Niederhalter kann während des Biegevorgangs einen Gegendruck auf das Stahlrohr, insbesondere den geraden, nicht zu biegenden Teil des Stahlrohrs, ausüben. Das Stahlrohr kann sich somit außerhalb des Biegeradius durch den Biegevorgang nicht bewegen. Beispielsweise kann der Niederhalter während des Biegevorgangs das Stahlrohr auf das Formstück pressen, so dass das Stahlrohr zwischen Niederhalter und Formstück eingespannt ist. Dies ist vorteilhaft, um einen definierten Biegeradius zu erhalten.In further exemplary embodiments, the bending head has a hold-down device which is designed to clamp the steel pipe, in particular in connection with the shaped piece, during the bending process. The hold-down device can exert counterpressure on the steel pipe during the bending process, in particular on the straight part of the steel pipe that cannot be bent. The steel pipe cannot therefore move outside the bending radius during the bending process. For example, the hold-down device can press the steel pipe onto the fitting during the bending process, so that the steel pipe is clamped between the hold-down device and the fitting. This is advantageous for obtaining a defined bending radius.
In Ausführungsbeispielen ist die Druckeinheit ausgebildet, ab einem Biegewinkel von 60° seine Druckkraft auf maximal 5% einer maximalen über 10° gemittelten Druckkraft auf die Stirnseite des Stahlrohrs auszuüben. Das heißt, es kann die mittlere Druckkraft über einen 10° Biegeradius für alle 10° Winkel bis 60° bestimmt werden. Dieses Verfahren kann als gleitender Mittelwert beschrieben werden. Der maximale 10° Biegeradius, in dem gemittelt die größte Druckkraft ausgeübt wird, dient als Referenz. Alternativ kann statt der Betrachtung von 10° Winkeln beispielsweise auch ein Winkel von 5° verwendet werden. Spätestens ab einem Biegeradius von 60° beträgt die maximale Druckkraft maximal 5% des Referenzwerts, wird also deutlich reduziert. So hat sich überraschend gezeigt, dass es keinen Vorteil mehr bringt und vielmehr auch nachteilig für die Festigkeit sein kann, wenn bei einem Biegeradius von mehr als 60° weiter eine große Kraft auf die Stirnseite des Stahlrohrs ausgeübt wird. In Ausführungsbeispielen gilt die Begrenzung der Druckkraft entsprechend bereits ab einem Biegeradius von 50°, bevorzugt bereits ab einem Biegeradius von 45°.In exemplary embodiments, the pressure unit is designed to exert its pressure force on the end face of the steel pipe to a maximum of 5% of a maximum pressure force averaged over 10° from a bending angle of 60°. This means that the average compressive force can be determined over a 10° bending radius for every 10° angle up to 60°. This procedure can be described as a moving average. The maximum 10° bending radius, in which the greatest compressive force is exerted on average, serves as a reference. Alternatively, instead of looking at 10° angles, an angle of 5° can also be used. From a bending radius of 60° at the latest, the maximum compressive force is a maximum of 5% of the reference value and is therefore significantly reduced. Surprisingly, it has been shown that it is no longer an advantage and can actually be detrimental to strength if a large force is still exerted on the end face of the steel pipe with a bending radius of more than 60°. In exemplary embodiments, the limitation of the compressive force applies from a bending radius of 50°, preferably from a bending radius of 45°.
Alternativ kann die Druckeinheit bis zu einem Biegewinkel von 30°, insbesondere bis 35° oder bis 40°, seine Druckkraft auf maximal 5% einer ab diesem Biegewinkel maximalen, über 10° gemittelten Druckkraft, auf die Stirnseite des Stahlrohrs zu beschränken. Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel wird demnach zunächst nicht oder zumindest nicht signifikant ein Druck auf die Stirnseite des Stahlrohrs durch die Druckeinheit ausgeübt. Erst oberhalb des vorgegebenen Biegewinkels wird die Druckkraft erhöht. Alternativ kann statt der Betrachtung von 10° Winkeln beispielsweise auch ein Winkel von 5° für den gleitenden Mittelwert verwendet werden.Alternatively, up to a bending angle of 30°, in particular up to 35° or up to 40°, the pressure unit can limit its pressure force to a maximum of 5% of a maximum pressure force averaged over 10° from this bending angle on the end face of the steel pipe. In contrast to the previous exemplary embodiment, pressure is initially not exerted on the end face of the steel pipe by the pressure unit, or at least not significantly. The compressive force is only increased above the specified bending angle. Alternatively, instead of considering 10° angles, an angle of 5° can also be used for the moving average.
Weitere Ausführungsbeispiele zeigen die Druckeinheit, die ausgebildet ist, die Druckkraft derart auf das Stahlrohr auszuüben, dass eine durchschnittliche Wanddicke des Stahlrohrs entlang seines Innenbiegeradius größer ist als eine durchschnittliche Wanddicke des Stahlrohrs vor dem Biegen. Dies heißt insbesondere, dass keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden, die der Materialkompression an der Innenseite des gebogenen Stahlrohrs entgegenwirken.Further exemplary embodiments show the pressure unit, which is designed to exert the pressure force on the steel pipe in such a way that an average wall thickness of the steel pipe along its inner bending radius is greater than an average wall thickness of the steel pipe before bending. This means in particular that no countermeasures are taken to counteract the material compression on the inside of the bent steel tube.
In weiteren Ausführungsbeispielen ist die Schwenkeinheit ausgebildet, um einen Winkel von größer als 90° zu schwenken, um das Stahlrohr mit einem entsprechenden Winkel größer als 90° zu biegen.In further exemplary embodiments, the pivoting unit is designed to pivot through an angle of greater than 90° in order to bend the steel pipe with a corresponding angle of greater than 90°.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen ist offenbart, dass die Rohrbiegemaschine ausgebildet ist, ein Stahlrohr mit einem Wanddickenverhältnis des Stahlrohrdurchmessers D zur Wandstärke s von
Ausführungsbeispiele zeigen ferner, dass die Rohrbiegemaschine ausgebildet ist, ein Stahlrohr, insbesondere auch ein hochfest vergütetes Stahlrohr, mit einem Verhältnis des Stahlrohrdurchmessers D zum Biegeradius r von
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 : eine schematische Draufsicht auf eine Rohrbiegemaschine, wobei1a die Rohrbiegemaschine mit einem Biegekopf und1b die Rohrbiegemaschine mit zwei Biegeköpfen darstellt; -
2 : eine schematische Draufsicht auf die Rohrbiegemaschine gemäß Ausführungsbeispielen, wobei2a die Rohrbiegemaschine in ihrem Ausgangszustand mit geradem Stahlrohr und2b die Rohrbiegemaschine mit zu einem Zeitpunkt des Biegevorgangs mit einem um ca. 70° gebogenen Stahlrohr darstellt; -
3 : die Rohrbiegemaschine gemäß2a in einer schematischen perspektivischen Darstellung.
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1 : a schematic top view of a pipe bending machine, where1a the pipe bending machine with a bending head and1b represents the pipe bending machine with two bending heads; -
2 : a schematic top view of the pipe bending machine according to exemplary embodiments, where2a the pipe bending machine in its initial state with straight steel pipe and2 B represents the pipe bending machine with a steel pipe bent by approximately 70° at a time during the bending process; -
3 : the pipe bending machine according to2a in a schematic perspective view.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.Before exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the drawings, it should be noted that identical, functionally identical or equivalent elements, objects and/or structures are provided with the same reference numerals in the different figures, so that the in Description of these elements shown in different exemplary embodiments is interchangeable or can be applied to one another.
Ferner ist in
In
Ferner ist der Biegeeinheit 28 ein (Pneumatik-, Hydraulik- oder elektrischer) Zylinder 28a zugeordnet. Der Zylinder 28a kann die notwendige Kraft aufbringen, um die Biegeeinheit 28 gegen die Biegekraft in Position zu halten. Beispielsweise zum Einlegen und Herausnehmen des Stahlrohrs 22 kann der die Biegeeinheit durch Einfahren des Zylinders 28a zur Seite gefahren werden und das Einlegen bzw. Herausnehmen des Stahlrohrs vereinfachen.Furthermore, the bending
Neben der Biegeeinheit 28 ist ferner eine Führungseinheit 28b dargestellt. Die Führungseinheit 28b kann vorteilhafterweise ebenfalls mit dem Zylinder 28a mechanisch verbunden sein. Die Führungseinheit 28b erleichtert das Biegen des Stahlrohrs. Das Biegen wird dadurch erleichtert, dass die Führungseinheit 28b einen größeren Hebelarm im Vergleich zu der Biegeeinheit 28 aufweist. In
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in connection with a device, it is understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that were described in connection with or as a process step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will occur to others skilled in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the following claims and not by the specific details presented from the description and explanation of the exemplary embodiments herein.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 2020
- RohrbiegemaschinePipe bending machine
- 2222
- StahlrohrSteel pipe
- 2424
- Biegekopfbending head
- 2626
- Formstückfitting
- 2828
- Biegeelementbending element
- 3030
- SchwenkeinheitSwivel unit
- 3232
- DruckeinheitPressure unit
- 3434
- Bewegungspfeil der BiegungBend movement arrow
- 3636
- DruckkraftCompressive force
- 3838
- Bewegungspfeil der Druckeinheit während der BiegungMovement arrow of the pressure unit during bending
- 4040
- NiederhalterHold-down device
- 4242
- MontageplatteMounting plate
- 4444
- FührungsschieneGuide rail
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023101205.3A DE102023101205A1 (en) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | Pipe bending machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023101205.3A DE102023101205A1 (en) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | Pipe bending machine |
Publications (1)
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---|---|
DE102023101205A1 true DE102023101205A1 (en) | 2024-01-04 |
Family
ID=89167794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023101205.3A Ceased DE102023101205A1 (en) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | Pipe bending machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102023101205A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58205620A (en) | 1982-05-26 | 1983-11-30 | Hitachi Ltd | Pipe bending device |
EP0761334A1 (en) | 1995-09-01 | 1997-03-12 | Rigobert Dipl.-Ing. Schwarze | Tube bending machine |
JPH11319957A (en) | 1998-05-12 | 1999-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for tensile-bending tube |
DE102011000845A1 (en) | 2011-02-21 | 2012-08-23 | Mag Ias Gmbh | Method for bending pipe, involves applying axial force only in peripheral portion of pipe ends at outer side of pipe, such that material is flowed into bending portion |
-
2023
- 2023-01-18 DE DE102023101205.3A patent/DE102023101205A1/en not_active Ceased
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