DE20301138U1

DE20301138U1 - Rohrbiegemaschine

Info

Publication number: DE20301138U1
Application number: DE20301138U
Authority: DE
Original assignee: DENGLER ENGINEERING GmbH
Current assignee: Dengler Tubetec De GmbH
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2013-01-25

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine zur Einspannung und Biegung von Rohren mit einer feststehenden Spanneinheit zur Fixierung der Rohre und nur einer dagegen verfahrbaren Biegeeinheit sowie eine Rohrbiegestation zur biegenden Bearbeitung von Rohren.

Es sind Biegemaschinen, beispielsweise zum Biegen von Kraftstoff-, Brems- und hydraulisehen Leitungen bekannt, die eine zentrale, vefahrbare Spanneinheit aufweisen, in der die zu biegenden Rohre im Bereich ihrer Rohrmitte eingespannt werden. Neben dieser Spanneinheit weisen diese sogenannten Doppelkopf-Biegemaschinen zwei sich unabhängig voneinander bewegende Biegeeinheiten auf, die entgegengesetzt entlang der Rohre zwischen der Einspannstelle und dem jeweiligen Rohrende verfahrbar sind. Durch entsprechende Einstellung und Positionierung eines an der Biegeeinheit angeordneten Biegekopfes werden die Rohre an den vorgegebenen Stellen entsprechend der jeweiligen Formvorgaben der Leitungen gebogen.

Ein derartiger Aufbau hat sich in der Praxis bewährt, weist jedoch den Nachteil auf, daß aufgrund der Einspannlänge im mittleren Rohrbereich solche Leitungen nicht produziert werden können, die in diesem Bereich in kurzen Abständen verschiedene Biegungen aufweisen sollen. Insbesondere die Herstellung kurzer Rohrleitungen ist aufgrund des ungünstigen Verhältnisses zwischen freier, bcrarbeitbarer Rohrlänge und eingcspaniiler Rohrlänge mit den bekannten Biegemaschinen nur eingeschränkt möglich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Biegemaschine und eine Rohrbiegestation zu schaffen, die eine beliebige Biegung von vorzugsweise kurzen Rohren über im wesentlichen die gesamte Rohrlänge bis zur Einspannstelle ermöglicht.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Biegemaschine gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch eine Rohrbiegestation gemäß Anspruch 4. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.

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In der erfindungsgemäßen Biegemaschine werden die zu biegenden Rohre mit einem Ende in einer Spannzange einer feststehenden Spanneinheit verdrehsicher fixiert. Eine Biegeeinheit ist gegenüber der Spanneinheit und dem darin fixierten Rohr entlang der Rohrachse frei verfahrbar. Dabei dient ein an einem Biegekopf der Biegeeinheit angeordnetes Biegewerkzeug zur Erzeugung der gewünschten Biegungen des Rohres, wobei alle für das Biegen erforderlichen Bewegungen durch den Biegekopf und das Biegewerkzeug erfolgen, die sich an der Biegeeinheit frei um das feststehende Rohr bewegen können.

Das Biegen erfolgt jeweils ausgehend vom freien Rohrende hin zur Spannzange in den drei &iacgr;&ogr; Schritten Biegeposition anfahren, Drehwinkel anfahren und Biegen. Das Anfahren der Biegeposition erfolgt dabei durch Verfahren der Biegeeinheit entlang der Rohrachse. Durch Drehen des Biegekopfes um die Rohrachse in eine vorgegebene Winkelposition wird der Drehwinkel angefahren, der die Biegerichtung bestimmt. Der eigentliche Biegevorgang mit der Erzeugung des gewünschten Biegewinkels erfolgt durch das Biegewerkzeug.

Um eine Biegung bis hin zur Einspannstelle des Rohres in der Spannzange zu ermöglichen, weist der Biegekopf eine Öffnung zum Hindurchführen der Spannzange mit einem darin befestigten Rohr auf. Der Biegekopf kann somit zur Biegung der Rohre entlang des Rohres bis direkt an die Einspannstelle verfahren werden.

Aufgrund der Möglichkeit die Rohre bis an das Rohrende zu bearbeiten, kann somit eine Nachbearbeitung der Rohre, beispielsweise das Abtrennen von überstehenden Endstücken entfallen. Die zu biegenden Rohre können deshalb auch bereits vor der Biegung mit speziellen Endstücken versehen werden, wobei die Spannzange derart ausgebildet sein kann, daß Rohre mir unterschiedlichsten Rohrenden verarbeitet werden können. Auf eine nachträgliche Bestückung der Rohrenden, die den Einsatz von speziell an die Biegeform angepaßten Rohrhaltern erforderlich machen würde, kann somit verzichtet werden.

Grundsätzlich kann die Rohrleitung wenn sie beim Biegen an Hindernisse stößt auch während des ablaufenden Biegeprozesses gedreht werden. Um ein solches Drehen jedoch überflüssig zu machen und um Biegewinkel des Rohres von mehr als 90⁰ zu ermöglichen, kann der Biegekopf auf einem Verlängerungsarm im Abstand vom Biegeturm angeordnet werden. Somit können auch solche Biegungen realisiert werden, in denen sich das geboge-

ne Rohr nach der Biegung - von der Einspannstellc her gesehen - vor dem Biegewerkzeug befindet, ohne daß es zu einer Kollision mit dem Biegeturm kommt.

Der Verlängerungsarm erstreckt sich parallel zur Rohrachse und ist einerseits an einer am Biegekopf drehbar um die Rohrachse angeordneten Scheibe mit einer mittigen, um die Rohrachse angeordneten Öffnung fixiert und trägt andererseits das Biegewerkzeug.
Die Länge des Verlängerungsarms bestimmt dabei die Größe des freien Bereichs um den Biegekopf, in den das freie· Ende des Rohres ohne die Gefahr einer Kollision mir einem Hindernis gebogen werden kann.

Die am Biegeturm angeordnete Scheibe kann eine sich vom Scheibenrand bis zur mittigen Öffnung erstreckenden unterbrochenen Bereich aufweisen, um im Störungszustand der Maschine die manuelle Entnahme eines gebogenen Rohres aus der Biegemaschine zu ermöglichen.

In der erfindungsgemäßen Rohrbiegestation dient ein Zuführmagazin zur Speicherung und Bereitstellung der zu biegenden Rohre in einer Übergabeposition. Ein Greifroboter transportiert die Rohre aus der Übergabeposition in eine Biegemaschine und entnimmt dieser die gebogenen Rohre. Für die Rohrbiegestation wird vorzugsweise eine Biegemaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 verwendet.

Das Zuführmagazin weist mindestens ein Fach auf, das gegenüber einer horizontalen Ebene zur Übergabeposition hin geneigt und an den Durchmesser und die Länge der Rohre anpaßbar ausgebildet ist. Die Bestückung des Zuführmagazin erfolgt in aller Regel manuell. Zur Erhöhung des Speichervolumens können mehrere, beispielsweise vier Fächer übereinander angeordnet werden, wobei die Anpassung der Fächer des Zuführmagazins an einen neuen Rohrdurchmesser mit einem Handgriff über einen mit allen Fächern gekoppelten Hebel möglich ist.

Der Greifroboter weist bevorzugt einen ersten Greifarm zur Aufnahme der Rohre an der Übergabeposition des Zuführmagazins und Anordnung der Rohre in der Biegemaschine und einen zweiten Greifarm zur Entnahme der gebogenen Rohre aus der Biegemaschine auf. Dadurch ist es möglich nur einen Roboter zum Einlegen und Entnehmen der Rohre zu

verwenden. Lange Stillstandszeilen zwischen der Entnahme eines gebogenen Rohres und dem Einlegen eines neuen Rohres entfallen. Der Roboter sorgt somit in einem Arbeitsgang für die schnelle Bestückung und Entnahme der gebogenen Rohre.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. &igr; eine Darstellung einer Biegemaschine mit einem in einer Biegeeinheit eingespanntem Rohr zu Beginn eines Biegevorgangs;

Fig. 2 eine Darstellung der Biegemaschine von Fig. &igr; während des Biegevorgangs mit einem zum Teil gebogenen Rohr;

Fig. 3 eine Darstellung der Biegemaschine von Fig. &igr; nach Abschluß des Biegevogangs;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Ansicht von Fig. 2;

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines an einem Verlängerungsarm angeordneten

Biegewerkzeugs und
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Fig. 6 eine Ansicht einer Rohrbiegestation mit einer Biegemaschine einem Greifroboter und einem Zuführmagazin.

In Fig. &igr; ist eine Biegemaschine &igr; mit einer Biegeeinheit 3 und einer Spanneinheit 2 in einer Ansicht zu Beginn eines Biegevorgangs dargestellt.

Ein Biegeturm 7 der Biegeeinheit 3 ist in einem Maschinenbett 4 der Biegemaschine 1 entlang der Achse eines in einem Spannturm 5 der Spanneinheit 2 fixierten Rohres 19 frei verfahrbar. Das Rohr 19 ist dabei in einer am Spannturm 5 angeordneten Spannzange 6 fixiert und erstreckt sich parallel zum Maschinenbett 4 durch eine Öffnung 8, die in einer drehbar an einem Biegekopf 25 angeordneten Scheibe 11 gebildet ist.

Nach dem Einspannvorgang des Rohres 19, bei dem der Biegeturm 7 in der hier nicht

dargestellten Position in Höhe der Einspannstelle angeordnet ist, wird der Biegeturm 7 in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangsposition verfahren. Der Biegeturm 7 ist dabei so in dem Maschinenbett 4 positioniert, daß das auf einem sich parallel zur Rohrachse erstreckenden Verlängerungsarm 9 angeordnete Biegewerkzeug 10 am freien Ende des Rohres 19 angeordnet ist.

Ausgehend vom Rohrende werden nun Biegungen am Rohr 19 durchgeführt, um eine vorher festgelegte Form des Rohres 19 herzustellen. Die jeweilige Biegestelle wird durch Verfahren des Biegeturms 7 bestimmt. Der auf dem Biegeturm 7 angebrachte Biegekopf 25 dient zur Festlegung der Dreh- und Biegerichtung und zur Durchführung des Biegevorgangs. Durch Drehen der Scheibe 11 um die Rohrachse kann der an der Scheibe 11 fixierte Verlängerungsarm 9 frei um das Rohr 19 gedreht werden. Über die Winkelposition der Scheibe 11 und damit die Position des am Verlängerungsarm 9 angebrachten Biegewerkzeugs 10 relativ zum Rohr 19 wird für jede Biegcstcllc die jeweilige Bicgerichtung bestimmt.

Das Biegewerkzeug 10 ist derart an dem Rohr 19 angeordnet, daß das Rohr 19 während des gesamten Verfahrens der Biegeeinheit zwischen einer feststehenden Gegenrolle 20 und einem Gleitstück 21 des Biegewerkzeugs 10 verläuft (vgl. Fig. 5). Das Gleitstück 21 ist fest auf einem Schwenkarm 23 angeordnet. Durch Verschwenken des Gleitstücks 21 um die Gegenrolle 20 wird der gewünschte Biegewinkel entsprechend des Schwenkwinkels des Schwenkarms 23 eingestellt. Die extrem schlanke und kompakte Bauform des Biegewerkzeugs ermöglichst dabei auch das Biegen komplizierter Rohrgeometrien.

Der Antrieb der Scheibe 11 sowie des Biegewerkzeugs 10 erfolgt durch im Fuß des Biegeturms 7 angeordnete Antriebe. Durch Riementriebe wird deren Rotation auf zwei Antriebsritzel für die Scheibe 11 übertragen, sowie auf zwei weitere Antriebsritzel für eine weitere Scheibe (nicht dargestellt). Bei einer Drehung der Scheiben gegeneinander erfolgt der Antrieb des Biegewerkzeugs. Ein entsprechendes Getriebe ist in der DE 38 11 891 beschrieben.

In Fig. 2 ist die Biegeeinheit 3 gegenüber der Darstellung in Fig. 1 vom freien Rohrende in Richtung auf die Einspannstelle verschoben worden. Entlang des zurückgelegten Weges

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das Rohr 19 die bereits durchgeführten Biegungen auf.

In Fig. 3 ist die Biegeeinheit 3 in der Position dargestellt, in der die Biegung des Rohres 19 nahezu vollkommen abgeschlossen ist. Um eine Biegung bis zur Einspannstelle des Rohres 19 zu ermöglichen, greift die Spannzange 6 durch die mittlere Öffnung 8 des Biegekopfes 25, so daß das Biegewerkzeug 10 bis an die Einspannstelle herangefahren werden kann.

Die Verwendung des Verlängerungsarms 9 ermöglicht die Biegung des Rohres 19 in der Weise, daß das gebogene Teil des Rohres, wie in Fig. 3 dargestellt - von der Einspannstelle her gesehen- vor dem Biegewerkzeug 10 angeordnet ist, ohne daß es zur Kollision mit Bauteilen der Biegemaschine 1 kommt.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung der in Fig. 2 dargestellten Position während eines. Biegevorgangs, bei dem der Schwenkarm 23 um die Gegenrolle 20 verschwenkt ist. Die mittlere Öffnung 8 wird in dem hier dargestellte Ausführungsbeispiel durch eine geschlossene kreisrunde Öffnung gebildet. In einem alternativen Ausführungsbeispiel (Fig. 6) ermöglicht ein sich vom Scheibenrand 12 bis hin zur mittleren Öffnung 8 der Scheibe 11 erstreckende freie Bereich eine vereinfachte Entnahme des Rohres 19, insbesondere im Fall einer Funktionsstörung der Biegemaschine 1.

In Fig. 6 ist eine Rohrbiegestation 13 mit einer Rohrbiegemaschine 1, einem Greifroboter 15 und einem Zuführmagazin 14 dargestellt. Das Zuführmagazin 14 weist vier an den Durchmesser der Rohre 19 anpaßbare Fächer 16 zur Aufnahme der Rohre 19 auf. Der Greifroboter 15 weist einen ersten Greifarm 17 und einen zweiten Greifarm 18 auf. Der erste Greifarm 17 dient zur Aufnahme der Rohre 19 an der Übergabeposition an dem Zuführmagazin 14 sowie zur Anordnung der Rohre 19 in der Biegemaschine 1. Der zweite Greifarm 18 dient zur Entnahme der gebogenen Rohre 19 aus der Biegemaschine 1.

Die gebogenen Rohre 19 werden in der dargestellten Rohrbiegestation 13 auf eine Ablagerutsche 22 abgelegt.

Die Umstellung der Biegemaschine 1 auf unterschiedliche Rohrdurchmesser erfolgt durch einfaches Wechseln des Biegewerkzeugs 10. Nach dem Wechsel des Biegewerkzeugs 10 und

dem Austausch der Spannstücke ist keine weitere mechanische Umstellung der Biegemaschine &igr; erforderlich.

Zur Erhöhung der Produktionssicherheit und Verringerung der Ausschußrate infolge einer falschen Auswahl des Biegewerkzeugs io kann die Rohrbiegestation 13 mit einer hier nicht dargestellten Barcode-Werkzeugerkennung ausgerüstet werden. Die Biegemaschine 1 erkennt dann automatisch die Verwendung falscher Biegewerkzeuge 10.

Zur Verlängerung der Maschinenlaufzeit und zur Reduzierung des Wartungsaufwands und &iacgr;&ogr; damit zur Reduzierung der Kosten ist es ferner möglich, die Biegemaschine 1 mit einer Zentralschmierung 24 auszustatten.

Ein hier ebenfalls nicht dargestelltes Rohrlängenmeßsystem, das ebenfalls mit der Rohrbiegestation 13 kombiniert werden kann, sorgt für eine automatische Ermittlung der Länge der im aktiven Magazinlach 16 vereinzelten Rohre 19. Zu lange oder zu kurze Rohre 19 werden somit automatisch erkannt, so daß der Ausschuß reduziert werden kann und ein reproduzierbarer Biegewinkel am freien Rohrende auch bei abweichenden Rohrlängen hergestellt werden kann.

Claims

1. Biegemaschine zur Einspannung und Biegung von Rohren mit einer feststehenden Spanneinheit zur Fixierung der Rohre und nur einer dagegen verfahrbaren Biegeeinheit, wobei die Spanneinheit (2) einen Spannturm (5) mit einer daran angeordneten Spannzange (6) und die Biegeeinheit (3) einen Biegekopf (25) mit einer Öffnung (8) zum Hindurchführen der Rohre (19) aufweist wobei die Spannzange (6) durch die Öffnung (8) hindurchführbar ist.

2. Biegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegekopf (25) zur Einstellung der Biegerichtung drehbar um die Öffnung (8) auf einem Verlängerungsarm (9) im Abstand vom Biegeturm (7) angeordnetes Biegewerkzeug (in) aufweist.

3. Biegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verlängerungsarm (9) parallel zur Rohrachse erstreckt und einerseits an einer am Biegekopf (25) drehbar um die Rohrachse angeordneten Scheibe (11) mit einer mittigen, um die Rohrachse angeordneten Öffnung (8) fixiert ist und andererseits das Biegewerkzeug (10) trägt.

4. Rohrbiegestation zur biegenden Bearbeitung von Rohren mit

- einem Zuführmagazin (14) zur Speicherung und Bereitstellung der zu biegenden Rohre (19) in einer Übergabeposition,

- einem Greifroboter (15) zum Transport der Rohre (19) aus der Übergabeposition in eine Biegemaschine (1) und zur Entnahme der gebogenen Rohre (19) und

- der Biegemaschine (1), vorzugsweise gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, zur Einspannung und Biegung der Rohre (19) mit einer feststehenden Spanneinheit (2) und nur einer dagegen verfahrbaren Biegeeinheit (3).

5. Rohrbiegestation gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführmagazin (14) mindestens ein Fach (16) aufweist, das gegenüber einer horziontalen Ebene zur Übergabeposition hin geneigt und an den Durchmesser und die Länge der Rohre (19) anpaßbar ausgebildet ist.

6. Rohrbiegestation nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführmagazin (14) mehrere übereinander angeordnete Fächer (16) aufweist, die gleichzeitig an den Rohrdurchmesser der aufzunehmenden Rohre (19) anpaßbar sind.

7. Rohrbiegestation nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifroboter (15) einen ersten Greifarm (17) zur Aufnahme eines Rohres (19) an der Übergabeposition und Anordnung des Rohres (19) in der Biegemaschine (1) und einen zweiten Greifarm (18) zur Entnahme eines gebogenen Rohres (19) aus der Biegemaschine (1) aufweist.