DE1927738C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallrohrbögen mit polygonalem insbesondere rechteckigem Querschnitt - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- F i g. 3 einen vertikalen Querschnitt entsprechend stellung von Metallrohrbögen mit polygonalem, ins- der Linie HI-IiI der Fig. 1, und die
besondere rechteckigem Querschnitt, durch Biegen Fig. 4, 5 und 6 zeigen in größerem Maß- ab dargerader Rohrstücke und eine Vorrichtung zur Durch- gestellte vertikale Teilschnitte entsprechend den führung dieses Verfahrens mit mehreren Profilrollen 5 Linien IV-IV, V-V und VI-VI der Fig. 1.
zum Biegen des zylindrischen Rohres und mit Ein- Der Hauptteil der Vorrichtung zur Herstellung richtungen zum Stoßen des Rohres durch die Profil- von Metallrohrbögen mit rechteckigem Querschnitt, biegerollen und den Formkopf. wie er in den F i g. I und 2 dargestellt ist, besteht

Es ist bekannt, daß beim Biegen von Rohren mit aus einem mit Profi'biegerollen 2, 3, 4 versehenen rechteckigem Querschnitt oder auch allgemein mit io Gestell 1 und einer Aufspannplatte 5, die den in polygonalem Querschnitt ernsthafte Schwierigkeiten seiner Gesamtheit mit 6 bezeichneten Formko.rf mit auftreten, und zwar vor allem dann, wenn der Profilrollen trägt. Das Gestell 1 ist am hinteren Ende Querschnitt dieser Rohre verhältnismäßig groß ist, 17 einer Bank 8 befestigt, die mit Einrichtungen da die Querschnittsform dieser Rohre das Biegen versehen ist, welche ein zu bearbeitendes Rohr 11 erschwert und aufwendige Biegevorrichtungen er- 15 durch das insgesamt mit dem Bezugszeichen 9 verfordert, sehene Rollen-Biegesysteni und durch den Form-Aufgabe dc-r Erfindung ist es daher, Metallrohr- kopf 6 treiben können.

bögen mit derartigen Querschnitten auf einfache und Das Gestell 1 des Biegerollensystems besteht aus

wirtschaftliche Weise ohne diese Schwierigkeiten zwei Horizontalflanschen 15,16, welche mit jeweils

herzustellen. 20 einem ihrer Enden an dem Kopfteil 17 der Bank 8

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß befestigt und miteinander durch Abstandsteile 18,19

vorgeschlagen, daß ein Rohr mit kreisförmigem verbunden sind (s. auch F i g. 6). Der untere Flansch

Querschnitt, dessen Umfang dem des 7U erzielenden IS liegt über Träger 21, 22 am Boden und über

polygonalen Querschnitts entspricht, gebogen und Träger 24 auf der Aufspannplatte 5 auf.

unmittelbar danach in ein Rohr mit dem gewünsch- 25 Die drei Biegerollen 2, 3, 4 sind Kehlrollen mit

ten polygonalen Querschnitt umgeformt wird. halbkreisförmigem Profil, dessen Durchmesser gleich

Dank dieses Verfahrens ist es nicht mehr erforder- dem Durchmesser des zu biegenden Rohres 11 ist.

iich, ein bereits lechteckigen oder polygonalen Quer- Die Rolle 4 ist frei drehend auf einer Achse 28

schnitt besitzendes Roh.- zu b-'-gen, und es werden angebracht, welche wahlweise in einer Öffnung einer

damit folglich samtliche diesem Vorgang inr.e- 30 Reihe von Öffnungen angeordnet werden kann, die

wohnenden Schwierigkeiten ve lig beseitigt. Das in den zwei Flanschen 15 und 16 vorgesehen sind

Biegen von Rohren mit kreisförmigem Querschnitt und progressiv zunehmende Abstände von der

stellt einen Vorgang dar, der unter einfachen Be- Längsachse 29 des Gestells 1 besitzen. In Fig. 1 ist

dingungen durchführbar ist, und das gleiche gilt für die Öffnung 32 des oberen Flansches 16 angegeben,

die Profilierung eines Rohres mit kreisförmigem ₃₅ in der augenblicklich die Achv 28 gelagert ist, und

Querschnitt, aus dem ein Rohr mit rechteckigem bei 33, 34, 35 und 36 sind die Orte von vier anderen

oder polygonalem Querschnitt hergestellt werJcn Öffnungen angegeben, an denen die Rolle 4 oder

kann, so daß durch die Kombination dieser bcklen sie ersetzende andere Rollen angebracht werden

Vorgänge das angestrebte Ergebnis auf einfache können.

Weise erhalten werden kann. 40 Die Rolle 3 ist gleichermaßen frei drehend auf

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durch- einer vertikalen Achse 41 anfeebreht (s. auch Fi g. 6),

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet deren zwei Enden zwei exzentrische Lagerzapfen 42,

sich aus durch einen Formkopf mit Profilrollcn, 43 bilden, welche jeweils drehbar in zwei Öffnungen

welcher mit dein gewünschten polygonalen, insbe- 44, 45 der zwei Flansche 15 und 16 des Gestells an-

sonderc rechteckigen Querschnitt unmittelbar nach 45 gebracht sind. Durch Drehen der Achse 41 um ihre

den ersten Profilbiegcrollen 2, 3, 4 und rechtwinklig eigene Mittellinie kann der Abstand der geometri-

zur Richtung des Rohres 11 angeordnet ist. sehen Achse 47 der Biegerolle 3 zur Längsachse 29

Pci einer vorteilhaften Ausführungsform der Er- des Gestells genau eingestellt werden. In der ge-

findung ist der Formkopf schwimmend angebracht wählten Stellung kann die Achse dann mittels eines

und schwenkbar an einer Achse montiert, die senk- 50 Bügels 48 drehfest fixiert werden. Dieser Bügel 48

recht zur Krümmungsebene des Rohres verläuft und greift in eine am Ende des oberen Zapfens 43 dci

d'irch eines der Enden von zwei Führungsstangen Achse 41 angebrachte Ausnehmung ein und ist an

geht, deren anderes Ende an einer festen Achse an- den oberen Flansch 16 beispielsweise mittels

pclcnk; ist, die parallel zur ersten verläuft und durch Schrauben, wie 49, fest angebracht. Der Ort dei

die geometrische Achse des bereits gebogenen Teils 55 Rolle 3 kann zwischen weiten Grenzen auch dadurcli

des Rohres geht. verändert werden, daß ihre Achse 41 in anderer

Bei einer besonder" vorteilhaften Ausführiings- Offnungen des Flansches angebracht wird, wie in des,

form der Erfindung ist der Formkopf mit zwei par- bei 52, 53, 54 und 55 in Fig. 1 angegebener

allclen Richtrollcn versehen, die das Rohr umfassen Öffnungen.

und deren Achsen parallel zur Anlenkachse des 60 Die Biegerolle 2 ist frei drehbar auf einer Achse

Formkopfcs an den Fiihrungsstangen verlaufen. 61 angebracht (Fig. 2 und 4), deren zwei Enden ir

Fin Ausfiihrungsbcispiel der Erfindung wird an zwei Führungsbacken 62,63 gelagert sind, weicht

Hand von Figuren erläutert. Es zeigt selbst in zwei Führungen 64, 65 angebracht sind, dit

Fig. 1 eine Draufsicht des Haupttcils der Vor- an den zwei Flansche: 15 und 16 dc3 Gestells 1 ir

richtung, 65 horizontalen Richtungen senkrecht zur Längsachse

I i g. 2 einen vertikalen Längsschnitt entsprechend 29 des Gestells befestigt sind. Die untere Führungs

Ocr Achse des behandelten Rohres, d. h. ent- backe 62 liegt außerdem auf einer zur Führung 64

!•^-teilend der Linie IMI der Fig. 1, parallelen zusätzlichen Führung66 auf. Der Abstanc

der Welle 61 zur Längsachse 29 des Gestells 1 kann grob dadurch geregelt werden, daß diese Welle 61 in einem einer Reihe von Löchern 71, 72, 73, 74, 75 (Fig. 1) der Führungsbacken angebracht wird. In jeder dieser eng beieinander liegenden Stellungen kann eine Feinregulierung durch eine Verschiebung der Führungsbacken in ihrer Führung mittels eines Steuersystems durchgeführt werden, das gebildet wird von einer vertikalen Welle 77 (Fig. 1 und 5) zur Steuerung der Regelung, welche in dem Gestell 1 drehbar ist und zwei endlose Schrauben trägt (in der Zeichnung nicht sichtbar), welche mit zwei tangentialen Zahnrädern 78, 79 im Eingriff stehen, die mit zwei Muttern 81, 82 test verbunden sind, welche sich ohne Axialverschiebung in Trägern 83,84 drehen können, welche am Gestell 1 befestigt sind. In die zwei Muttern 81, 82 greifen zwei Schrauben 85, 86 ein, deren kappenförmige Enden durch eine Achse 87 mit den entsprechenden Enden der zwei Führungsbacken 62, 63 verbunden sind. Je nachdem, ob die vertikale Steuerwelle 77 in der einen oder anderen Richtung gedreht werden soll, werden die zwei endlosen Schrauben bzw. Schnecken gedreht, und folglich drehen sich die Zahnräder 78, 79 und die mit ihnen fest verbundenen Muttern 81, 82 in der entsprechenden Richtung, so daß die zwei Schrauben 85, 86 ohne Drehung eine entsprechende axiale Translationsbewegung erfahren, die eine gleichzeitige Verschiebung von gleicher Amplitude der zwei Führungsbacken 62, 63 gewährleistet. Die Rolle 2 wird somit von der Längsachse 29 des Gehäuses 1 um einen entsprechenden Betrag entfernt oder ihr angenähert.

Der Formkopf 6 ist von üblichem Aufbau und besitzt in einem Käfig 91 (s. insbesondere F i g. 3) zwei Rollen 92, 93 mit vertikaler Achse und zwei Rollen 94, 95 mit horizontaler Achse, welche untereinander den erwünschten rechteckigen Querschnitt 96 festlegen. Mittels Schrauben 98 ist es möglich, den Abstand der zwei Rollen 92, 93 genau zu regeln, währcnd es mittels anderer Schrauben 99 möglich ist, den Abstand der zwei Rollen 94, 95 einzustellen. Der Käfig 91 des Formkopfes liegt über zwei Stützen 102, 103 an der Aufspannplatte 5 auf. Nachdem seine Stellung in Abhängigkeit von der Krümmung des Rohres 11, wie cj aus dem Biegerolusystem 1 austritt, genau festgestellt wurde, kann der Käfig mittels Haltcklammern 104,105 festgehalten werden.

Der Formkopf 6 ist mit den zwei Führungsbacken 62, 63 durch zwei Führungsstangen 111, 112 verbunden (Fig. 1, 2 und 5), welche an seinem Käfig 91 mittels Achsen 113,114 und an den Führungsbarken durch Achsen 115, 116 angelcnkt sind, welche auf einer gleichen vertikalen geometrischen Achse liegen, die die Längsachse 29 des Gestells 1 schneidet, längs der das zu bearbeitende Rohr 11 bewegt wird.

Der Formkopf 6 ist somit zumindest anfänglich schwimmend auf der Aufspannplatte 5 angebracht, und seine Stellung bzw. Lage ergibt sich aus der Wirkung des Schubs des Rohres 11, das zwischen seine Profilifirung',rollen gezwängt ist. Damit sich der Formkopf in der Weise ausrichtet, daß die Ebene seines Käfigs senkrecht zu dem Teil des Rohres verläuft, auf das er geschoben ist, trägt dieser Käfig zwei vertikale Führungsrollen 121,122, welche regelbar zwischen zwei Querträgern 123,124 angebracht sind. Diese Querträger befinden sich zwischen dem Formkopf und den Ausgangsrollen 2 des Biegesystems, ;nd zwar in der Weise, daß diese FUhrungsrcllen seitlich an dem gebogenen Rohr Il anliegen.

Schließlich liegt der profilierte bzw. geformte Teil 96 des bearbeiteten Rohres auf einer auf einer Stütze 126 gelagerten horizontalen Rolle 125 auf und wird zwischen zwei seitlichen Vertikalrollen 127, 128 geführt, die ebenfalls auf dieser Stütze gelagert sind.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Zur Erzielung eines Metallrohrbogens, der den in F i g. 3 dargestellten Rechteckquerschnitt 96 aufweist, wird von einem zylindrischen Rohr 11 (F i g. 1) gleicher Dicke und gleichen Umfangs ausgegangen. In dem Biegesystem werden Rollen 2, 3 und 4 eingesetzt, weiche Rillen auf · ;isen, deren Breite gleich dem Durchmesser des zylindrischen Rohres 11 ist. Diese Rollen werden in der Weise angeordnet, daß das Rohr die drei Rollen entsprechend der Längsachse 29 des Gestells 1 tangiert und daß der aus dem 3iegesystem austretende Teil des Rohres den gewünschten Krümmungsradius besitzt. Vorstehend wurde bereits aufgezeigt, in welcher Weise die Stellungen der Rollen an dem Gestell eingestellt werden können, nämlich zunächst durch die jeweilige Anordnung ihrer Trägerachsen in den geeigneten öffnungen der Flansche des Gehäuses 1, dann durch Drehung der exzentrischen Achse 41 der Rolle 3 und dann durch die Drehung der vertikalen Steuerwelle 77 für die genaue Regelung der Stellung der Rolle 2.

Per Formkopf 6 ist mit Rollen ausgestattet, welche dem zu erzielenden Profil entsprechen, und die zwei Führungsrollen 121,122 sind auf einen Abstand eingestellt, der gleich dem Durchmesser des Rohres ist.

Mittels bekannter Einrichtungen, mit der die Bank 8 versehen ist, wird das Rohr 11 durch das Biegerollensystem 9 und den Fwmkopf 6 zur Profilgebung geschoben. Das Biegen des Rohres zwischen den Rollen erfolgt in üblicher Weise, und zwar ohne Schwierigkeiten, da der Teil des Rohres, der gebogen ist und aus der Rolle 2 austritt, unmittelbar in den Formkopf 6 eintritt, welcher ihm das gewünschte Rechteckprofil 96 verleiht. Die schwimmende Anordnung des Formkopfes 6 und seine Führungsrollen 121, 122 halten ihn senkrecht zu dem ihn durchlaufenden Teil des Rohres, so daß der Formgebungsvorgang gleichermaßen entsprechend einer prinzipiell bereits bekannten Technik erfolgt. Der gebogene unc geformte Teil des Rohres % liegt auf der Stütze de; Trägers 126 auf. Auf diese Weise werden Metallrohrbogen mit allen gewünschten Krümmungsradicr und rechteckigem Querschnitt bei besten Bcdingun gen und praktisch ohne Abfälle hergestellt werden Bei Serienbetrieb stößt jedes beaibeitete Rohr da: vorhergehende zwischen die frei laufenden Biege und Profilicrungsrollen. Das letzte Rohr wird mit tels eines Domes vorgestoßen, der wiedergewonnci wird.

Wenn des weiteren in Abhängigkeit von der Vor Schubgeschwindigkeit des Rohres der Biegeradius de Rohres im Verlauf des Bearbeitungsvorganges durcl transversale Verschiebung der Rolle 2 mittels de Steucrwelle 77 zur Regelung progressiv veränucr wird, werden Bögen erhalten, deren Radius sich nac einem beliebigen Gesetz z. B. parabolisch veränder

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Metallrohrbögen mit polygonalem, insbesondere rechteckigem Querschnitt durch Biegen gerader Rohr- stücke, dadurchgekennzeichnet, daß ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt, dessen Umfang dem des zu erzielenden polygonalen Querschnitts entspricht, gebogen und unmittelbar danach in ein Rohr mit dem gewünschten polygona- *o len Querschnitt umgeformt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mehreren Profilrollen zum Biegen des zylindrischen Rohres und mit Einrichtungen zum Stoßen des Rohres durch die >5 Profilbiegerollen und den Formkopf, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formkopf (6) mit Profilrollen (92, 93, 94, 95) mit dem gewünschten polygonalen, insbesondere rechteckigen Quer schnitt unmittelbar nach den ersten Profilbiegerollen (2, 3, 4) und rechtwinklig zur Richtung des Rohres (11) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkopf (6) schwimmend angebracht und schwenkbar an einer Achse (113, 114) montiert ist, die senkrecht zur Krümmungsebene des Rohres (11) verläuft und durch eines der Enden von zwei Führungsstangen (111, 112) geht, deren anderes Ende an einer festen Achse (115, 116) angelenkt ist, die parallel zur ersten verläuft und durch die geometrische Achse des bereits gebogenen Teils des Rohres geht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkopf 6 mit zwei parallelen Richtrollen (112, 122) versehen ist, die das Rohr (11) umfassen und deren Achsen parallel zur Schwenkachse (113, 114) des Formkopfes an den Führungsstangen (111,112) verlaufen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen