DE19835190A1

DE19835190A1 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Biegen von Strangmaterial, insbesondere von langen Rohren

Info

Publication number: DE19835190A1
Application number: DE1998135190
Authority: DE
Inventors: Werner Semmlinger
Original assignee: MEGATRONIC SCHWEISMASCHINENBAU
Current assignee: MEGATRONIC SCHWEISMASCHINENBAU
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2000-02-17

Abstract

Um ein langes Rohr (1) mit einem minimalen technischen Aufwand mehrfach zu biegen, geht die Erfindung davon aus, daß das Rohr (1) in seiner ungefähren Mitte festgehalten wird und daß eine einzige Biegeeinheit vom einen Rohrende aus in Richtung zur Einspannvorrichtung (2) bewegt wird, wobei die gewünschten Biegungen mit Hilfe eines an der Biegeeinheit (4) um die Rohrachse drehbar gelagerten Biegekopfes (5) vorgenommen werden, an dem einseitig die Verformungsrollen (10, 11) angeordnet sind. Daraufhin wird das Rohr (1) von der Einspannvorrichtung (2) aus dem Biegekopf (5) abgehoben, so daß die Biegeeinheit (4) an der Einspannvorrichtung (2) vorbei bis zum anderen Rohrende versetzt werden kann. Dabei wird die Biegeeinheit um eine vertikale Achse (7) um 180 DEG gedreht, so daß die Verformungsrollen (10, 11) wieder in Richtung zur Einspannvorrichtung (2) zu liegen kommen. Nun kann der zweite Rohrabschnitt (14) von außen her gebogen werden. Die Einspannvorrichtung (2) dient zugleich dem Auslegen des gebogenen Rohres (1) und kann zu diesem Zweck um ca. 180 DEG geschwenkt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Vorrichtungen zum maschinellen Biegen von Strangmaterial, insbesondere von langen Rohren.

Es ist bekannt, ein Rohr in einem Spannfutter festzuhalten, das um die Längsachse des Rohres drehbar ist. In Distanz zum Spannfutter befindet sich eine Biegevorrichtung, die in der Lage ist, das herangeführte Rohr quer zur Rohrachse in einem vorgegebenen Winkel abzubiegen. Um die nächstfolgende Biegung vorzunehmen, muß das Rohr über das Spannfutter in die geeignete Drehwinkellage verdreht werden.

Eine solche Maßnahme ist problematisch, wenn es um das Biegen von langen Rohren geht, weil dann das über das Spannfutter hinausgehende Rohr beim Biegen einen sog. Peitscheneffekt erfährt.

Es ist daher vorgesehen worden, lange Rohre mit zwei Biegeeinrichtungen zu biegen, wobei das Rohr in der Mitte gehalten wird und die Biegeeinrichtungen von außen her auf die Rohrabschnitte einwirken. Eine solche Anlage ist kostenaufwendig wegen der Anordnung von zwei Biegeeinheiten mit der entsprechenden Steuerung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein langes Rohr oder ein entsprechendes Strangmaterial (im folgenden wird nur von Rohr gesprochen) mit einer einzigen Biegeeinheit zu verformen und damit die Kosten einer maschinellen Biegevorrichtung erheblich zu minimieren.

Diese Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

a) Das lange Rohr wird ungefähr mittig von einer Einspannvorrichtung gehalten;
b) ein einziger, das Rohr umgreifender Biegekopf wird längs einer parallel zum Rohr sich erstreckenden Führung von einer Außenseite des Rohres bis zur Einspannvorrichtung voranbewegt und erzeugt dabei die in diesem Abschnitt geforderten Rohrbiegungen;
c) am Ende dieses ersten Bewegungsabschnittes des Biegekopfes wird dieser in seine Grundstellung gebrachte bei welcher das Rohr vom Biegekopf lösbar ist;
d) die Einspannvorrichtung hebt das Rohr vom Biegekopf ab;
e) eine den Biegekopf aufnehmende Biegeeinheit wird um eine vertikale Achse um 180° gedreht und auf die gegenüberliegende Seite der Einspannvorrichtung verfahren, so daß der Biegekopf auf der der Einspannvorrichtung abgekehrten Seite der Biegeeinheit zu liegen kommt;
f) das Rohr wird durch die Einspannvorrichtung in den Biegekopf gesetzt und die Biegeeinheit wird bis zum anderen Ende des Rohres versetzt;
g) der Biegekopf wird in Richtung zur Einspannvorrichtung längs des zweiten Rohrabschnittes bewegt und erzeugt dabei die in diesem Abschnitt geforderten Rohrbiegungen.

Es ist natürlich nicht zu verkennen, daß die Arbeitszeit der erfindungsgemäßen Anordnung ungefähr doppelt so lang ist wie die Arbeitszeit einer Rohrbiegevorrichtung, die mit zwei Biegeeinheiten gegenläufig operiert. Dieser Zeitverlust wird aber bei weitem dadurch aufgehoben, daß die Herstellungs- und Betriebskosten der erfindungsgemäßen Anordnung wesentlich geringer als beim Stand der Technik sind. Wer beispielsweise eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Rohren zu biegen hat, wird mit dem Gegenstand der Erfindung wirtschaftlicher arbeiten als mit dem Gegenstand des Standes der Technik.

In den Unteransprüchen sind Vorrichtungsmerkmale aufgezeigt, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wichtig und in der Beschreibung dargestellt sind.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein zu biegendes Rohr (oder sonstiges Strangmaterial) mit einem einzigen Biegekopf und einer das Rohr ungefähr in der Mitte haltenden Einspannvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Rohr mit einem einseitig gebogenen Rohrabschnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Rohr (1) in einer abgehobenen Stellung bei welcher die Biegeeinheit in einer um 180° gekehrten Lage an der Einspannvorrichtung vorbeibewegt werden kann.

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Rohr gemäß Fig. 2 mit der um 180° gedrehten und auf die andere Seite der Einspannvorrichtung versetzten Biegeeinheit,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Rohr (1) im eingespannten Zustand, bei welcher die Biegeeinheit von der anderen Rohrseite her in Richtung zur Einspannvorrichtung bewegbar ist,

Fig. 6 eine Draufsicht auf das Rohr gemäß Fig. 1 mit beidseitig gebogenen Rohrabschnitten und

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Biegeeinheit mit dem daran schwenkbar angeordneten Biegekopf.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht von einer Grundausstattung gemäß Fig. 1 aus, bei welcher das Rohr (1) ungefähr in seiner Mitte von einer Einspannvorrichtung (2) gehalten ist. Am einen Ende des Rohres (1) befindet sich eine Biegeeinheit (4), die längs einer Führung (6) parallel zur Rohrachse bewegbar ist. An der Biegeeinheit (4) befindet sich ein schematisch dargestellter Biegekopf (5), der der Einspannvorrichtung (2) abgewandt ist. Dieser Biegekopf (5) ist in der Biegeeinheit (4) um die Rohrachse drehbar gelagert und weist an der einen Seite der Biegeeinheit die üblichen Verformungswerkzeuge (10, 11) zum Biegen des Rohres (1) auf. Der Biegekopf (5) hat die Funktion, das Rohr (1) quer zu seiner Rohrachse zu verformen. Danach wird die Biegeeinheit (4) in Richtung zur Einspannvorrichtung (2) bis zur nächsten Biegestelle bewegt.

Damit die Verformungswerkzeuge (10, 11) in richtiger Winkellage zum Rohr stehen, wird der Biegekopf (5) in der Biegeeinheit (4) drehbar gelagert und entsprechend verdreht.

Das Ergebnis dieser Biegearbeit ist aus Fig. 2 ersichtlich, bei welcher die Biegeeinheit (4) mit dem Biegekopf (5) in der Nähe der Einspannvorrichtung (2) angelangt ist und das Rohr (1) den gebogenen Rohrabschnitt (8) aufweist.

In dieser Situation wird nunmehr das Rohr (1) durch die Einspannvorrichtung (2) aus der Biegeeinheit (4) mit dem Biegekopf (5) abgehoben, wobei Voraussetzung dafür ist, daß der Biegekopf (5) das Abheben des Rohres (1) zuläßt, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. In dieser abgehobenen Lage der Einspannvorrichtung gemäß Fig. 3 ist nun die Bewegung der Biegeeinheit (4) längs der Führung (6) ungehindert möglich. Hierzu ist es aber erforderlich, die Biegeeinheit (4) um die vertikale Drehachse (7) zu drehen und auf die andere Seite der Einspannvorrichtung zu verfahren, damit der Biegekopf (5) an die der Einspannvorrichtung (2) abgekehrten Seite der Biegeeinheit (4) zu liegen kommt. In dieser umgekehrten Lage des Biegekopfes (5) wird das Rohr wieder in die Eingriffstellung des Biegekopfes durch die Einspannvorrichtung bewegt, worauf der Biegekopf bis zum Ende des anderen Rohrabschnittes verfahren wird, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht. In dieser Lage gemäß Fig. 5 ist das Rohr (1) wieder ungefähr mittig eingespannt und die Biegeeinheit (4) kann mit dem Biegekopf (5) nunmehr in entgegengesetzter Richtung voranbewegt werden, um den zweiten Rohrabschnitt (14) in der geforderten Weise zu biegen.

In Fig. 7 ist schematisch dargestellt, daß die Biegeeinheit (4) einen V-förmigen Einschnitt (12) aufweist, durch den das Rohr (1) in die Biegestellung gebracht wird. Mit 11 ist eine Verformungsrolle gezeichnet, die quer zur Achse des Rohres (1) entsprechend den Pfeil (13) bewegbar ist und dabei das Rohr (1) um die ortsfest gelagerte Biegerolle (10) verformt und abbiegt. Solche Verformungswerkzeuge sind bekannt und bedürfen keiner näheren Beschreibung.

In Fig. 7 ist die Grundstellung der Biegeeinheit (4) dargestellt, bei welcher der V-förmige Einschnitt (12) die Möglichkeit eröffnet, das Rohr (1) von oben her einzusetzen und nach oben auszuheben. Sobald das Rohr (1) mit Hilfe der Einspannvorrichtung (2) über die Konturen der Biegeeinheit (4) hinausbewegt worden ist, läßt sich die Biegeeinheit (4) um die vertikale Drehachse (7) um 180° verdrehen und verfahren, so daß die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung erreicht wird.

Man erkennt aus Fig. 7 ferner, daß der Biegekopf um die Achse des Rohres (1) in der Biegeeinheit (4) drehbar gelagert ist, so daß die einseitig am Biegekopf (5) angeordnete Biegestelle (10) und Verformungsrolle (11) in die richtige Winkelstellung zum Rohr (1) gebracht werden können.

Die Verformung des zweiten Rohrabschnittes (14) entspricht dann etwa dem gebogenen Rohrabschnitt (8), woraus resultiert, daß mit einer einzigen Biegeeinheit (4) ein langes Rohr (1) gebogen werden kann.

Die Erfindung nimmt in Kauf, daß die Biegezeit länger als bei herkömmlichen Anlagen mit zwei Biegeeinheiten ist. Es kommen aber häufig Fälle vor, bei denen die Länge der Biegezeit in Kauf genommen werden kann zugunsten einer preisgünstigen Anlage. Dieses Problem hat die Erfindung gelöst.

Bezugszeichenliste

1

Rohr

2

Einspannvorrichtung

3

Achse

4

Biegeeinheit

5

Biegekopf

6

Führung

7

vertikale Drehachse

8

gebogener Rohrabschnitt

9

Drehbewegungspfeil

10

Biegerolle

11

Verformungsrolle

12

v-förmiger Einschnitt

13

Pfeil

14

zweiter Rohrabschnitt

Claims

1. Verfahren zum maschinellen Biegen von Strangmaterial, insbesondere von langen Rohren (1), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) das lange Rohr (1) wird ungefähr mittig von einer Einspannvorrichtung (2) gehalten;
b) ein einziger, das Rohr (1) umgreifender Biegekopf (5) wird längs einer parallel zum Rohr (1) sich erstreckenden Führung (6) von einer Außenseite des Rohres (1) bis zur Einspannvorrichtung (2) voranbewegt und erzeugt dabei die in diesem Abschnitt geforderten Rohrbiegungen (8);
c) am Ende des ersten Bewegungsabschnittes des Biegekopfes (5) wird dieser in seine Grundstellung gebracht, bei welcher das Rohr (1) vom Biegekopf (5) lösbar ist;
d) die Einspannvorrichtung (2) hebt das Rohr (1) vom Biegekopf (5) ab;
e) eine den Biegekopf (5) aufnehmende Biegeeinheit (4) wird um eine vertikale Achse (7) um 180° gedreht und auf die gegenüberliegende Seite der Einspannvorrichtung verfahren, so daß der Biegekopf (5) auf der der Einspannvorrichtung (2) abgewandten Seite der Biegeeinheit (4) zu liegen kommt;
f) das Rohr (1) wird durch die Einspannvorrichtung (2) in den Biegekopf (5) gesetzt und die Biegeeinheit (4) wird bis zum anderen Ende des Rohres (1) versetzt;
g) der Biegekopf (5) wird in Richtung zur Einspannvorrichtung (2) längs des zweiten Rohrabschnittes (14) bewegt und erzeugt dabei die in diesem Abschnitt geforderten Rohrbiegungen.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Biegung eines langen Stranges, z. B. Rohres (1), eine einzige Biegeeinheit (4) mit einem an einer Seite der Biegeeinheit (4) angeordneten Biegekopf (5) vorgesehen ist, der um die Rohrachse (1) drehbar an der Biegeeinheit (4) gelagert ist und quer zur Rohrachse (1) wirksame Biegeelemente (10, 11) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeeinheit (4) mit dem Biegekopf (5) um eine vertikale Achse (7) drehbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine das Rohr (1) ungefähr in dessen Mitte haltende Einspannvorrichtung (2), die mit dem Rohr (1) aus einer Betriebsstellung in eine Ausweichstellung und zurück bewegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeeinheit (4) mit dem Biegekopf (5) zwei zur Biegung des Rohres (1) führende Arbeitsstrecken aufweist, die jeweils vom Rohrende bis zur eingespannten ungefähren Rohrmitte sich erstrecken und daß der Vorschubantrieb für die Biegeeinheit (4) so gesteuert ist, daß die Biegeeinheit (4) nach den Biegen des ersten Rohrabschnittes (8) in um 180° verdrehter Lage bis zum Ende des anderen Rohrabschnittes (14) versetzt wird, bis dann rückläufig der zweite Rohrabschnitt (14) gebogen wird.