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Rohrbiegemaschine mit Druckölantrieb für die Drehbewegung des Biegewerkzeuges
Die Erfindung betrifft eine Rohrbiegemaschine mit Druckölantrieb für die Drehbewegung
des Biegewerkzeuges.
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Bei Rohrbiegemaschinen ist es erforderlich, daß die vorgegebenen Biegewinkel
genau eingehalten werden.
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Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Forderung die Drehbewegung des
Biegewerkzeuges kurz vor Erreichen der eingestellten bzw. vorgegebenen Biegewinkel
zu verlangsamen (französische Patentschrift Nr. 1.408.577). Dabei wird der größte
Teil der Antriebsflüssigkeit, ohne Arbeit zu leisten, stark gedrosselt in den Tank
zurückgeleitet, während mit der anteilig geringen restlichen Druckflüssigkeit die
Bewegung des Biegewerkzeuges verlangsamt weitergeht. Nachteilig ist der damit verbundene
verhältnismäßig hohe Arbeitsverlust durch die Drosselung des in den Tank zurückgeleiteten
größeren Druckölanteiles.
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Bei druckölbetriebenen Rohrbiegemaschinen mit verstellbarer Druckölförderpumpe
besteht noch die Möglichkeit, die Drehbewegung kurz vor dem Stillsetzen durch Verringerung
der
Druckölpumpenförderung zu verlangsamen. Das dazu nötige schnelle
Verstellen der Druckölpumpe - hierfür stehen nur Bruchteile von Sekunden zur Verfügung
- ist aber, wenn überhaupt, nur mit aufwendigen technischen Mitteln möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Drehbewegung des Biegewerkzeuges
vor dem Stillsetzen stark verlangsamen zu können, ohne daß Arbeitsverluste durch
Drosselung der Druckflüssigkeit in Kauf genommen oder eine Änderung der Pumpenförderung
vorgenommen werden muß.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen in die Antriebsdruckölleitung
einschaltbaren aus einem oder mehreren Zylindern mit einliegenden Kolben gebildeten
Mengenübersetzer für das Antriebsdrucköl.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur zeitlich richtigen
Einschaltung des Mengenübersetzers eine von dem Biegewerkzeugantrieb betätigte oder
gesteuerte Schaltvorrichtung für mindestens eine Umschaltung des Antriebsdrucköles
kurz vor dem Anfahren der Biegeendstellung vorgesehen.
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Da bei Rohrbiegemaschinen mit aus der Biegung zurückfahrbarem Biegedorn
das sogenannte Dornvorlösen, d.h. ein Zurückziehen des Biegedornes um eine kurze
Strecke kurz vor dem Anfahren der Biegeendstellung etwa gleichzeitig mit dem Einschalten
des erfindungsgemäßen Mengenübersetzers erfolgen muß, und für dieses Vorlösen des
Biegedornes eine bestimmte kleine Druckölmenge nötig ist, die einer der Kolben in
dem Mengenübersetzer zusätzlich zu fördern imstande ist, ist in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung eine aus dem Zylinderraum vor einem der Kolben des Mengenübersetzers
zur Verlangsamung der Biegeendgeschwindigkeit herausführende, in den Zylinderraum
vor dem den Biegedorn zurückfahrenden Kolben einmündende Drucköl-Verbindungsleitung
vorgesehen.
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Das Kolbensystem des Mengenübersetzers für das Antriebsdrucköl kann
sowohl in einfacher Form lediglich aus einem Stufenkolben oder auch nach einer Weiterbildung
der Erfindung aus mehreren in Abhängigkeit voneinander bewegbaren Einzelkolben bestehen.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen darin, daß ein verlangsamtes
Anfahren der Biegeendstellung ohne Drosselung des Antriebsdrucköles oder Verminderung
der Druckölförderung erreicht wird. Bei Verwendung eines Mengenübersetzers mit mehreren
abhängig voneinander bewegten Einzelkolben ist sogar ein stufenlos verlangsamtes
Anfahren der Biegeendstellung möglich.
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Außerdem kann, wie aus der Beschreibung hervorgeht, mit dem erfindungsgemäßen
Mengenübersetzer und der zugehörigen Schaltvorrichtung das beim Rohrbiegen bekanntlich
sehr vorteilhafte aber schwierig zu bewerkstelligende Dornvorlösen auf einfache
Weise zeitlich richtig bewirkt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 im Schema
und teilweise im Schnitt eine Rohrbiegemaschine mit Druckölantrieb für die Drehbewegungen
des Biegewerkzeuges und für das Längs verfahren des Biegedornes Fig. 2 als Teildarstellung
im Längsschnitt und in größerem Maßstab den erfindungsgemäßen Drucköl-Mengenübersetzer
und den mit diesem durch einen Durchflußkanal verbundenen Antrieb für das Längsverfahren
des Biegedornes
Fig. 3 eine Teildarstellung entsprechend der Fig.
2, Jedoch mit in den Drucköl-Mengenübersetzer eingebautem Mehrkolbensystem.
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Das mit dem Biegewerkzeug 2 verspannte Rohrwerkstück 1 wird bei der
Drehung des Biegewerkzeuges 2 auf durch Verstell-Anschläge oder durch Sollwert eingabe
vorbestimmte Winkel gebogen. Der Antrieb des Biegewerkzeuges 2 wird nach dem Zeichnungsbeispiel
durch den in dem Druckölzylinder 3 liegenden Kolben 4 über die als Verlängerung
der Kolbenstange 5 dargestellte mit dem Zahnrad 7 im Eingriff stehende Zahnstange
6 bewirkt.
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Der den lichten Rohrquerschnitt an der Biegestelle aus füllende Biegedorn
8 ist längsbewegbar. Er wird nach beendigtem Biegevorgang aus der Biegezone zurückgezogen.
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Dazu dient der in dem Druckölzylinder 9 liegende Kolben 10 mit dessen
Stange der Dorn 8 gekuppelt ist.
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Die Druckölpumpe 11 liefert das für den Vortrieb und RUcktrieb der
Kolben 4 und 10 benötigte Drucköl.- Während der Biege-Drehbewegung des Biegewerkzeuges
2 steht das Wegeventil 12 in der Schaltstellung "b". Das Drucköl von der Pumpe 11
strömt durch die Leitungen 13, 14 in den Zylinders raum hinter dem vorgehenden Kolben
4 ein. Kurz vor Beendiq gung der Biegung, etwa dann, wenn der vorgehende Kolben
4 in der voll eingezeichneten Stellung angelangt ist, fährt der Verstellanschlag
15 an den Gegenanschlag 16 an, verschiebt diesen und mit ihm die Schaltstange 17
nach links, wodurch nacheinander die Elektroschalter 19, 21 betätigt werden. Der
Schalter 19, angeschlossen an den Elektromagne ten 12 des Wegeventiles 12, schaltet,
wenn er schließt, das Wegeventil 12 in die Stellung "b". Bei geöffnetem Schalter
19 wird der Elektromagnet 12stromlos und das Wegeventil 12 geht in die Mittelstellung
"a" zurück.
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Der Schalter 21 ist an den Elektromagneten 12 des Wegeventiles 12
angeschlossen. Er schaltet, wenn er schließt, das Wegeventil 12 in die Stellung
1?cit, in der es auch noch bei wiedergeöffnetem Schalter 21 verbleibt.
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Der eigentliche Erfindungsgegenstand ist der aus dem Stufenzylinder
22, 22' und dem darin liegenden Stufenkolben 23, 23 gebildete Drucköl-Mengenübersetzer.
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Wenn der Anschlag 15 an den Gegenanschlag 16 anfährt und diesen dann
mit der Schaltstange 17 nach links verschiebt, öffnet zunächst der Schalter 19,
das Wegeventil 12 geht in die Mittelstellung a und das Drucköl von der Pumpe 11
wird durch die Leitungen 13, 24> 25 in den Zylinderraum hinter dem Stufenkolben
23 geleitet.
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Jetzt geht der Stufenkolben 23, 23 vor. Damit wird das in dem Zylinderraum
22' eingeschlossene Drucköl von dem kleineren Kolben 23 in den Zylinder 3 gedrückt,
und der Kolben 4 geht - dem Durchmesserunterschied der Kolbenstufen 23 und 23 entsprechend
- langsamer in seine Endstellung vor. Zwischendurch, d.h. während der Bewegung des
Stufenkolbens 23, 23 geht noch etwas anderes vor sich: Das in dem Zylinderraum 22
eingeschlossene Drucköl wird von der Kolbenstufe 23 verdrängt und durch die Leitungen
26, 27, 28, 29 über das Wegeventil 30 in den Zylinderraum vor dem Kolben 10, der
das Zurückfahren des Dornes 8 bewirkt, gedrückt. Der dadurch zurückbewegte Kolben
10 zieht den mit ihm gekuppelten Dorn 8 etwas aus dem Biegebereich zurück, und zwar
noch während der Endbewegung des Kolbens 4, d.h. des Biegewerkzeuges 2. Damit ist
zugleich mit dem Verlangsamen der Biegegeschwindigkeit das Dornvorlösen bewirkt.
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Der weitere Ablauf ist dann: Schließen des Endschalters 21 mit Schalten
des Wegeventiles 12 in die Stellung "c"/ Abflußfreigabe des Drucköles aus den
Zylinderräumen
22' und 3 in den Tank "T" durch die Leitungen 14, 31, 32, d.h. Ende der Biege-Drehbewegung/
Durchfluß des Antriebsdrucköles durch die Leitungen 13, 24, 25 in den Zylinderraum
hinter dem Kolben 23, Durchfluß des von dem vorgehenden Kolben 23 verdrängten Drucköles
durch die Leitungen 26, 27, 28 durch das Wegeventil 30 und die Leitung 29 in den
Zylinderraum vor dem Kolben 10, d.h.
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Zurückfahren des Biegedornes 8/ Schließen des Endschalters 36 mit
Schalten des Wegeventiles 35 in die Stellung"d"/ Einströmen des Antriebsdrucköles
in den Zylinderraum vor dem Kolben 4, d.h. Rückdrehung des Biegewerkzeuges 2/ Schließen
eines (nicht gezeichneten) Endschalters mit Schalten des Wegeventiles 30 in die
Stellung "f"/ Wiedervorgehen des Kolbens 10 mit dem Biegedorn 8 in die Vorderstellung
nach Fig. 1/ Abflußfreigabe des Antriebsdrucköles in den Tank T.
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Nach Fig. 1 und 2 wird der Drucköl-Mengenübersetzer aus dem Stufenzylinder
22, 22 und dem in diesem liegenden Stufenkolben 23, 23 gebildet. Mit diesem Mengenübersetzer
wird die Vortriebsgeschwindigkeit des Kolbens 4, d.h. die Biegegeschwindigkeit um
eine durch die Kolbenstufe 23l23 festliegende Stufe verringert. Vorteilhafter ist
es, wenn die Biegegeschwindigkeit am Ende der Biegung stufenlos verlangsamt werden
kann. Hierzu ist ein Mengenregler für das Antriebsöl nach Fig. 3 vorgesehen. Er
wird aus dem Stufenkolben 38, 38 und den durch ein Kniegelenk 39, 40 mit diesem
verbundenen querliegenden Kolben 41, 42 gebildet.
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Das von der Pumpe 11 geförderte Drucköl tritt hier durch den Kanal
43 in den Zylinderraum hinter dem Stufenkolben 38 ein, dieser wird vorgetrieben
und dabei das von dem Kolben 38 verdrängte Drucköl, wie bereits beschrieben, vor
den Kolben 10 der damit den Biegedorn 8 vorlöst, geleitet. Währenddessen gelangt
das Kniegelenk 39, 40 in die gestreckte bzw. angenähert gestreckte Lage, wobei sich
die beiden querliegenden Kolben 41, 42 durch das sich streckende Kniegelenk 39,
40 stetig langsamer werdend, in der Pfeilrichtung bewegen.
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Die Kolben III, 42 übernehmen hier die Aufgabe der Kolbenstufe 23
nach Fig. 1, d.h. das von ihnen verdrängte Drucköl wird hinter den Kolben 4 geleitet
und bewirkt eine stufenlos langsamer werdende Biegeendbewegung.
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Die Ausführungsmöglichkeiten des Drucköl-Mengenreglers für die Verlangsamung
der Biegeendgeschwindigkeit sind vielfältig. Z.B. kann im Rahmen der Erfindung statt
des Einstufenkolbens 23, 23 nach Fig. 1 und 2 ein Mehrfachstufenkolben vorgesehen
oder statt der beiden Kolben 41 42 nach Fig. 3 nur einer dieser Kolben oder statt
des Kniegelenkes 39J 40 eine andere Bewegungsübertragung zwischen den Druckölkolben
vorgesehen werden.