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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Rohren.
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Es sind verschiedene Biegemaschinen zum Biegen von Rohren bekannt, bspw. zum Biegen von Kraftstoffleitungen, Bremsleitungen oder hydraulischen Leitungen an Kraftfahrzeugen. Derartige Leitungen können äußerst komplexe Geometrien mit einer Vielzahl von Biegungen aufweisen.
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Bspw. ist aus der
DE 203 01 138 U1 eine Einkopf-Biegemaschine bekannt mit einer feststehenden Spanneinheit mit einem Spannturm und daran angeordneter Spannzange zur Fixierung des Rohres und einer dagegen verfahrbaren Biegeeinheit. Die Biegeeinheit weist einen Biegekopf auf mit einer drehbaren Scheibe, auf der ein Biegewerkzeug angeordnet ist, das durch Drehung der Scheibe um das Rohr herum drehbar ist. Das Biegewerkzeug umfasst als eigentliche Biegeeinheit ein Gleitstück und eine Gegenrolle, wobei durch Verschwenken des Gleitstücks um die Gegenrolle eine Biegung in gewünschtem Biegewinkel hergestellt wird.
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Weiter sind Doppelkopf-Biegemaschinen bekannt mit einem mittleren Spannturm zur Aufnahme einer Rohrleitung und beidseits angeordneten verfahrbaren Biegetürmen. Die
DE 20 2004 011 947 U1 zeigt zudem eine Biegemaschine mit zwei parallel angeordneten Biegestationen, die jeweils als Doppelkopf-Rohrbiegemaschinen mit einer dazwischen angeordneten Übergabevorrichtung ausgebildet sind.
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Mit derartigen Rohrbiegemaschinen können sehr verschiedenartige Rohrleitungen gebogen werden. Dies betrifft zum einen unterschiedliche Materialien und Durchmesser der Rohrleitung sowie zum anderen Rohrleitungen, die abschnittsweise besondere Ausgestaltung umfassen, bspw. flexible Schlauchabschnitte, Verdickungen, Hülsen etc.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Biegen von Rohren vorzuschlagen, die durch eine besondere Konstruktion des Biegewerkzeugs für unterschiedlichste Anforderungen beim Biegen einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine Verstellung des Biegewerkzeugs zusätzlich zu den bekannten Freiheitsgraden, d. h. der Drehung um das eingespannte Rohr herum sowie die Verfahrbarkeit in Längsrichtung des eingespannten Rohres, die Einsetzbarkeit für verschiedenste Anforderungen wie bspw. variable Biegungs- und Rohrgeometrien, Schlauchabschnitte, Hülsenabschnitte etc. deutlich erhöht. Vorgeschlagen wird, diese zusätzliche Verstellbarkeit durch eine Verstellung quer zur Biegeebene zu erreichen. Dabei wird zusätzlich vorgeschlagen, dass mit der eigentlichen Biegeeinheit auch ein zusätzlicher Gegenhalter ebenfalls verstellbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zunächst eine Spannvorrichtung zum Einspannen des Rohres auf und eine Biegeeinheit, die – bspw. auf einem Biegekopf – um das eingespannte Rohr herum drehbar angeordnet ist, um so die Lage einer Biegeebene einzustellen. Unter der Biegeeinheit werden hierbei die unmittelbar an der Biegung beteiligten Elemente bezeichnet, hier eine Radius-Rolle und ein Gleitstück, wobei bei einem Verschwenken des Gleitstücks gegenüber der Radius-Rolle ein dazwischen angeordneter Rohrabschnitt in der Biegeebene um die Radius-Rolle herum gebogen wird.
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Weiter ist gemäß der Grundüberlegung der Erfindung die Biegeeinheit quer zur Biegeebene verstellbar. Sie kann in dieser Richtung verlagert werden mindestens zwischen einer ersten Position, in der das eingespannte Rohr zwischen der Radius-Rolle und dem Gleitstück aufgenommen ist und einer zweiten Position, bei der das eingespannte Rohr sich im Abstand von der Ebene der Radius-Rolle und dem Gleitstück befindet.
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Erfindungsgemäß ist weiter ein Gegenhalter vorgesehen, um das Rohr beim Biegevorgang zu halten. Der Gegenhalter kann das Rohr dabei durch einseitige Anlage, ebenso aber auch durch beidseitigen Kontakt zweier Halteelemente am Rohr halten. Bevorzugt ist der Gegenhalter dabei zwischen der Radius-Rolle und der Spannvorrichtung angeordnet, so dass er stets die ungebogene, eingespannte Rohrleitung hält.
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Erfindungsgemäß ist weiter eine Kopplung zwischen dem Gegenhalter und der Biegeeinheit vorgesehen, so dass bei Verstellung der Biegeeinheit zwischen den oben genannten Positionen auch eine Verstellung des Gegenhalters erfolgt.
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Die so gewonnene Verstellbarkeit der Biegeeinheit in verschiedenen Positionen, d. h. verschiedenen Ebenen, sowie die hiermit gekoppelte Bewegung auch des Gegenhalters ermöglicht eine flexible Verwendung der Biegevorrichtung. Bspw. können die Radius-Rolle und das Gleitstück in der zweiten Position in einem solchen Abstand von dem Rohr angeordnet sein, dass ein verdickter Bereich, bspw. eine Hülse in der Rohrleitung, passieren kann. Dabei kann in gleicher Weise auch der gekoppelte Gegenhalter in ausreichenden Abstand von der Rohrleitung gebracht werden, um so ein Verfahren gegenüber dem Rohr nicht zu behindern.
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In einer alternativen Ausgestaltung kann die Biegeeinheit zusätzlich zu einer ersten Radius-Rolle in einer ersten Biegeebene auch mindestens eine zweite Radius-Rolle in einer zweiten Biegeebene aufweisen. Die verschiedenen Radius-Rollen können sich unterscheiden bspw. durch verschiedene Durchmesser zur Erzeugung verschiedene Biegeradien, oder durch unterschiedlich gestaltete Nuten zur Aufnahme von Rohrleitungsabschnitten verschiedenen Querschnitts. In der ersten Position kann bspw. die erste Radius-Rolle zum Biegen verwendet werden, in der zweiten Position die zweite Radius-Rolle. Auch die Verstellung in mehr als zwei Ebenen und/oder die Verwendung von mehr als zwei Radius-Rollen ist möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Biegeeinheit drehbar, um so den Biegevorgang durch ein Verschwenken der Radius-Rolle und des Gleitstücks gegeneinander auszuführen. Dafür können die Radius-Rolle und das Gleitstück z. B. auf einer gemeinsamen Platte befestigt sein, die drehbar ist. Zusätzlich sind der Gegenhalter und die Biegeeinheit quer zur Biegeebene verschiebbar angeordnet, um die Verstellung mindestens zwischen den beiden Positionen zu ermöglichen. Während die Biegeeinheit beim Anbringen der Biegung dreht, bleibt der Gegenhalter bevorzugt ortsfest, insbesondere unbewegt gegenüber dem Rohr. Dabei kann die Kopplung zwischen dem Gegenhalter und der Biegeeinheit so realisiert sein, dass an der Biegeeinheit eine umlaufende Führung vorgesehen ist und ein Koppelelement des Gegenhalters mit dieser Führung gekoppelt ist. Bei Drehung der Biegeeinheit bleibt die Kopplung des Koppelelements erhalten, so dass sich die Biegeeinheit und der Gegenhalter in Verschieberichtung, d. h. quer zur Biegeebene, stets miteinander bewegen. Bspw. kann die Führung als umlaufende Nut an der Biegeeinheit vorgesehen sein, und das Koppelelement als Vorsprung im Eingriff mit der Nut.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Antrieb vorgesehen, mit dem die Biegeeinheit zur Ausführung des Biegevorgangs angetrieben ist. Dabei kann die Biegeeinheit mit einem Antriebselement, bspw. einem Zahnrad, einer Welle etc. so gekoppelt sein, dass der Biegevorgang durch Drehung des Antriebselements ausgeführt wird. Bevorzugt für die verschiebliche Lagerung der Biegeeinheit in Längsrichtung ist die Kopplung verschieblich, aber drehfest. Dies erlaubt eine Verschiebung der Biegeeinheit zwischen den oben genannten Positionen, während gleichzeitig die Antriebswirkung erhalten bleibt. Besonders bevorzugt ist dies realisiert durch eine Antriebswelle, die mindestens einen Kopplungsbereich aufweist, der im Querschnitt nicht rund gestaltet ist, bspw. als Vierkant-Abschnitt der Antriebswelle. Die Antriebswelle ist gekoppelt mit einer Kopplungshülse, die den Kopplungsbereich formschlüssig und aufgrund der gemeinsamen Form drehfest aufnimmt. Dabei ist die Kopplungshülse auf der Antriebswelle in Längsrichtung verschiebbar, so dass die Verstellbarkeit gewährleistet bleibt.
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Die Verstellung der Biegeeinheit zwischen der ersten und zweiten Position wird bevorzugt durch eine Kolben-/Zylindereinheit bewirkt, bspw. durch einen Elektro-, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder.
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Die erfindungsgemäße Verstellbarkeit der Biegeeinheit und des Gegenhalters eignet sich besonders für Biegevorrichtungen, bei denen das Rohr stets fest eingespannt bleibt, während durch die gegenüber dem Rohr bewegte, nämlich gedrehte sowie längsverschobene Biegeeinheit die Anzahl von Biegevorgängen nacheinander in stets abnehmendem Zustand zur Einspannstelle angebracht werden. Dabei kann sie sowohl in Einkopf- wie auch in Mehrkopf-Rohrbiegemaschinen verwendet werden. In beiden Fällen ist das Biegewerkzeug in Längsrichtung des eingespannten Rohres verschiebbar. Die in der Biegeebene verstellbare Biegeeinheit kann dabei als Biegewerkzeug aufgesetzt werden auf eine drehbare Scheibe des Biegekopfes eines verfahrbaren Biegeturms.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
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1 in Seitenansicht eine Doppelkopf-Rohrbiegevorrichtung;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Biegewerkzeugs der Rohrbiegevorrichtung aus 1;
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3a, 3b perspektivische Ansichten des Biegewerkzeugs aus 2 in zwei verschiedenen Positionen;
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4 eine weitere perspektivische Ansicht des Biegewerkzeugs aus 2, 3a, 3b.
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1 zeigt in Seitenansicht eine Biegemaschine 10 zum Biegen einer Rohrleitung 12. Bei der dargestellten Biegemaschine 10 handelt es sich um eine Doppelkopf-Biegemaschine, bei der auf einem Maschinenbett 14 ein mittlerer Spannturm 16 die zunächst ungebogene Rohrleitung 12 einspannt, während von den beiden Enden her in Längsrichtung der Rohrleitung 12 verfahrbare Biegetürme 18 mit Biegeköpfen 20 und daran angebrachten Biegewerkzeugen 22 sukzessive an die jeweiligen Biegestellen gefahren werden. So werden an der Rohrleitung 12 nacheinander von außen nach innen Biegevorgänge durchgeführt, bei denen jeweils die Biegewerkzeuge an die gewünschte Längsposition der einzubringenden Biegung verfahren werden (durch Verfahren des Biegeturms 18), durch Drehen des Biegekopfs 20 um die Rohrleitung 12 herum die Biegeebene der einzubringenden Biegung festgelegt wird, und schließlich durch Betrieb der Biegewerkzeuge 22 die jeweilige Biegung mit gewünschtem Biegewinkel vorgenommen wird.
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Dabei ist der Aufbau einer entsprechenden Biegemaschine, sei es als Doppelkopf-Biegemaschine 10 wie in 1 dargestellt oder alternativ als Einkopf-Rohrbiegemaschine mit nur einem Biegeturm 18, Biegekopf 20 und Biegewerkzeug 22, jeweils für sich gesehen im Prinzip bekannt. Da sich die Erfindung im Wesentlichen auf eine spezielle Ausgestaltung des Biegewerkzeugs 22 bezieht, wird im Folgenden nur auf Details dieses Elements eingegangen.
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2 zeigt ein Biegewerkzeug 22 in perspektivischer Darstellung. Eine Biegeeinheit 30 umfasst eine Radius-Rolle 32 und ein im Abstand hierzu angeordnetes Gleitstück 34. Die Radius-Rolle 32 und das Gleitstück 34 sind fest zueinander auf einer drehbaren Platte 36 so angeordnet, dass die eingespannte Rohrleitung 12 in einer Biegeposition dazwischen liegt. Der eigentliche Biegevorgang wird ausgeführt, indem durch Drehung der Platte 36 das Gleitstück 34 gegenüber der Radius-Rolle 32 verschwenkt wird, so dass die dazwischen angeordnete Rohrleitung 12 eine entsprechende Biegung um die Radius-Rolle 32 herum erfährt. Dabei liegt die Rohrleitung in einer Nut der Radius-Rolle 32 an. Die Biegeebene wird dabei durch die Ausrichtung der Biegeeinheit 30, d. h. der Platte 36 sowie der Radius-Rolle 32 und des Gleitstücks 34 festgelegt; der Biegewinkel durch den Grad der Verschwenkung.
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Der Antrieb der Biegeeinheit 30 erfolgt über eine im Verlängerungsarm 24 verlaufende Welle, von der in 2 nur ein Kegelzahnrad 38 sichtbar ist, das die Drehbewegung auf ein weiteres Kegelzahnrad 40 an einer Antriebswelle 42 überträgt. Die Antriebswelle 42 ist mit der Platte 36 fest verbunden, so dass hierüber die Biegeeinheit 30 aus Radius-Rolle 32 und Gleitstück 34 angetrieben und somit der Biegevorgang ausgeführt wird.
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Am Biegewerkzeug 22 ist weiter ein Gegenhalter 44 mit zwei Haltelementen beidseits der Rohrleitung 12 vorgesehen. Der Gegenhalter 44 dient zum Halten der Rohrleitung 12 beim Biegevorgang und kann für Rohrabschnitte mit besonderer Ausgestaltung umgerüstet werden.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführung eines Biegewerkzeugs 22 ist nicht allein die zuvor beschriebene erste Radius-Rolle 32 vorgesehen, sondern zusätzlich eine zweite, fest mit der ersten verbundene Radius-Rolle 46. Die zweite Radius-Rolle 46 unterscheidet sich von der ersten Radius-Rolle 32 bspw. hinsichtlich des Rollenradius oder hinsichtlich der Form der umlaufenden Nut. Das Biegewerkzeug 22 ist verstellbar, so dass beim Biegevorgang selektiv entweder die erste Radius-Rolle 32 oder die zweite Radius-Rolle 46 verwendet werden kann.
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Hiefür ist eine Kolben-/Zylindereinheit 48 vorgesehen, mit der die Gesamtheit aus Antriebswelle 42 und Biegeeinheit 30 zwischen verschiedenen Ebenen verstellt werden kann.
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Die verschiedenen Positionen sind dabei zum Vergleich in 3a, 3b dargestellt. In 3a ist der Kolben 48 ausgefahren, so dass die Antriebswelle 42 und Platte 36 in einer unteren Position sind, die hier als zweite Position bezeichnet wird. Dementsprechend ist die erste Radius-Rolle 32 ebenso wie die zweite Radius-Rolle 46 nach unten verlagert, so dass sich das Rohr 12 in einer zweiten Biegeebene zwischen der zweiten Radius-Rolle 46 und dem Gleitstück 54, und somit in einem Abstand von der ersten Biegeebene zwischen der ersten Radius-Rolle 32 und dem Gleitstück 34 befindet. In der in 3b gezeigten Position hingegen ist der Kolben 48 eingefahren; die Antriebswelle 42 und Platte 36 befinden sich in der oberen Position, die hier als erste Position bezeichnet wird. Dementsprechend befindet sich das Rohr 12 in der ersten Biegeebene zwischen der ersten Radius-Rolle 32 und dem Gleitstück 34, während die zweite Radius-Rolle 46 sich im Abstand hiervon befindet.
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Dabei besteht eine Kopplung der Biegeeinheit an den Antrieb unabhängig von der Verlagerung zwischen den Positionen. Hierfür weist die Antriebswelle 42 einen Vierkant-Bereich 42a auf, der am Kegelzahnrad 40 in einer passenden rechteckigen Hülse (nicht dargestellt) so aufgenommen ist, so dass er zwar in Längsrichtung verschieblich, gleichzeitig gegenüber dem Kegelzahnrad 40 aber drehfest ist. Daher kann die Verstellung in Längsrichtung durch den durch die Kolben-/Zylindereinheit 48 ungehindert erfolgen. Gleichzeitig wird stets die Drehbewegung der Kegelzahnräder 38, 40 über die Antriebswelle 42 auf die Biegeeinheit übertragen, unabhängig von deren Position in Längsrichtung.
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Synchron zur Verstellung der Biegeeinheit erfolgt dabei auch eine Verstellung des Gegenhalters 44 in gleicher Richtung. Dies ist gewährleistet einerseits durch eine verschiebliche Führung 50 des Gegenhalters 44, durch die eine Bewegung senkrecht zur jeweiligen Biegeebene ermöglicht wird.
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Andererseits ist an der Biegeeinheit 30, speziell an der Platte 36, eine Führung gebildet durch eine umlaufende Nut 52, in die ein Vorsprung 54 des Gegenhalters 44 eingreift. Aufgrund des umlaufenden, runden Verlaufs der Nut 52 bleibt diese Führung unabhängig von der Drehposition der Antriebswelle 42 und der Biegeeinheit 30 stets erhalten. Die so gebildete Führung sorgt für eine stets synchrone Bewegung in Richtung quer zur Biegeebene, unabhängig von der Drehposition der Biegeeinheit 30. Durch die beidseitige Anlage des Vorsprungs 54 in der Führung der Nut 52 wird der Gegenhalter 44 bei der Verstellung zwischen den beiden Positionen in beiden Richtungen stets mitgenommen, wie insbesondere aus 3a, 3b ersichtlich ist.
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Somit kann mittels der Verstellung durch die Kolben-/Zylindereinheit 48 das Biegewerkzeug 22 in der gezeigten Ausführung zwischen den beiden erläuterten Stellungen verstellt werden, so dass abhängig von der gewählten Stellung entweder in der ersten Position (3b) die erste Radius-Rolle 32, der gegenüberliegende Abschnitt des Gleitstücks 34 sowie der entsprechend zugeordnete Abschnitt des Gegenhalters 44 zum Einbringen einer Biegung in die Rohrleitung 12 verwendet werden kann oder in der zweiten Position (3a) die zweite Biegerolle 46, der gegenüberliegende Abschnitt des Gleitstücks 34 und der entsprechende Abschnitt des Gegenhalters 44.
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Während diese Verstellung hier an einem Ausführungsbeispiel mit zwei verschieden geformten Radius-Rollen 32, 46 erläutert wurde, kann sie für verschiedene Biegewerkzeuge eingesetzt werden. So kann bspw. die zweite Radius-Rolle 46 entfallen, so dass in der zweiten, unteren Position die Rohrleitung 12 in ausreichendem Abstand von der Biegeeinheit 30 liegt, so dass bspw. ein verdickter Bereich überwunden werden kann. Weiter kann eine Verstellung auch zwischen mehr als nur zwei Positionen erfolgen.
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Das Biegewerkzeug 22 umfasst zusätzlich einen als verstellbaren Hebel ausgebildeten Niederhalter 58, der über eine zweite Kolben-/Zylindereinheit 56 verstellbar ist zwischen einer in 3a, 3b gezeigten inaktiven Position und einer unteren Halteposition (nicht dargestellt), in der der abgebildete hakenförmige Bereich des Niederhalters 58 die Rohrleitung 12 hält. Bei der oben erläuterten Verstellung des Biegewerkzeugs 22 zwischen der ersten und der zweiten Position der Radius-Rollen 32, 46 wird der Niederhalter mittels der zweiten Kolben-/Zylindereinheit in die Halteposition geschwenkt, so dass die Rohrleitung 12 bei der Verstellung stabilisiert und ein Abheben verhindert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20301138 U1 [0003]
- DE 202004011947 U1 [0004]
