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Biegevorrichtung mit Biegerol len Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Biegen von gerade Strangabschnitte bildenden Teilen, etwa Rohrheizkörpern für
elektrische Heizgeräte und der--gleichen, in einem oder mehreren direkt oder mit
Abstand hintereinander liegenden Bögen, unter Verwendung von Biegerollen.
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Solche bekannten Biegevorrichtungen, bei denen zum Beispiel eine bewegliche,
angetriebene Bie~geroile um eine - zwecks Reibungsminderung auf einen festen Zapfen
drehbar sitzende - Gegenlagerrol le oder auch um ein dem Biegeteil angepaßtes Lagersegment
oder dergleichen geschwenkt wird und zwischen sich und dem Gegenlager somit das
zu biegende Teil in einen Bogen legt, weisen eine ganze Reihe von Nachteilen auf.
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Zumindest Biegeteile mit mehreren Bögen, etwa gar kompliziertere Formen
oder gar Rohrschlangen, wie sie zum Beispiel für die Rohrheizkörper e-lektrischer
Heizgeräte benötigt werden, können auf derartigen Vorrichtungen nur unter Zuhilfenahme
zusätzlicher Fertigungseinrichtungen (Anschläge, Meßmittel, Einrichtungen zum Hantieren
der Biegeteile u.a.) und bei erheblichem Zeit-, Kraft-, Personal- und Kostenaufwand
gefertigt werden, wobei
obendrein die Maßgenauigkeit der fertigen
Teile oft sehr zu wünschen übrig läßt. Es ist zum Beispiel üblich, bei Fertigung
einer einfachen Rohrschlange mit drei oder vier Bögen diese auf einer der erwähnten
bekannten Vorrichtungen derart herzustellen, daß ein Bedienungsmann - wie gesagt
mit Hilfe von zusätzlichen Einrichtungen - zwischen den Biegevorgängen jewells das
Biegeteil entsprechend vorschiebt, nach links oder rechts wendet, oder auch um seine
Längsachse dreht. Es leuchtet ein, daß eine solche durch die bekannten Vorrichtungen
bedingte Fertigungsweise In jeder Hinsicht aufwendig und umständlich is+.
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Der Erfindung 1 legt die Aufgabe zugrunde, diese Nachtelle auszuschalten.
Es soll eine Biegevorrichtung bzw. eine Biegemaschine geschaffen werden, die auch
bei der Herstellung von BiegReilen mit mehreren Bögen und kompl iziertem Aufbau
eine stark vereinfachte und weitaus schnellere Fertigung bei zugleich gesicherter
Maßhaltigkeit der fertigen Teile ermöglicht. Die zu schaffende Vorrichtung soll
eine Automatisierung der Fertigung in verschieden großem Ausmaß, je nach Wunsch,
möglich machen.
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Durch die Erfindung wird diese Aufgabe zufriedenstellend gelöst. Die
Erfindung ist zu sehen in der neuartigen Ausbildung einer Biegevorrichtung der eingangs
genannten Gattung, die sich auszeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete, auswechselbare
Biegerollen mit separaten Antrieben, deren einer 1 lnkssinnig und deren
anderer
rechtssinnig die zugehörige Rolle in einer gemeinsamen Ebene - bei jeweils stillstehender
und als Gegenlager das Biegeteil klemmender anderer Rolle und um diese Rolle - verschwenkend
wirkt, sowie durch, den Vorschub des Biegeteiles in Richtung seiner bei der Aufnahme
bestimmten, ursprünglichen Längsachslage vor und zwischen den Biegevorgängen bewirkende,
mit separatem Antrieb versehene Mittel, an oder auf denen ein Support mit einem
einstellbaren, um seine Längsachse drehbaren und zu diesem Zweck mit einem separaten
Antrieb ausgestattetem Spannfutter für das Biegeteil befestigt ist, ferner durch
in der Längsachse besagten Futters mit diesem von jenseits der Biegerollen her zusammenwirkende,
wiederum separat angetriebene Mittel zur Längszentrierung des Biegeteiles vor dem
Biegen, wobei sämtliche genannten, separaten Antriebe durch an sich bekannte, steuerbare
elektrische Schrittmotoren bewirkt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung schaltet zum Beispiel die bisher
erforderlichen Wendearbeiten am Biegetei völlig aus, ebenso die umständlich zu bewirkende,
zum Beispiel manuelle Vorschubvorgänge mit Hilfe von Ansuch längen und Meßmitteln
vor und zwischen den B#iegevorgängen. Sie schafft darüber hinaus# die Möglichkeit
in sehr einfacher und exakter Weise Biegungen auch in mehreren weiteren Biegeebenen
vornehmen zu können.
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Die erfindungsgemäße Verwendung der Schrittmotoren in diesem Zusammenhang
schafft eine gut steuerbare, schnelle und genaue jeweilige Positionierung des
Biegeteiles
und ebensogut steuerbare, maßgenaue, schnelle Biegungen an demselben.
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Die neue Vorrichtung kann für eine große Anzahl von Biegetel Itypen
verwendet werden bei nur relativ wenigen und einfachen Umrüstmitteln. Dadurch entsteht
eine sehr gute Auslastung der Vorrichtung, oft weitaus geringerer Platzbedarf für
die Fertigung und Möglichkeiten kurzfristiger Produktionsumstellung bei Vermeidung
stetig neuer aufwendiger Zusatzeinrichtungen. Durch den Fortfall der allermeisten,
bisher nötigen Anschlagmittel wird die erfindungsgemäße Vorrichtung auch relativ
leise im Betrieb sein.
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Die Mehrkosten für den baulichen Aufwand an der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind im Vergleich zu den erzielten Vorteilen, wie etwa den hohen Einsparungen
an Zeit- und Personalaufwand, sehr gering und werden überdies meist schon ganz oder
weitgehend durch den Fortfall der oben genannten Zusatzeinrichtungen usw. der bisher
bekannten Biegevorrichtungen aufgewogen.
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Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht eine zentrale
Steuerung der erwähnten e 1 e k -trischen Schrittmotoren und der gesamten Vorrichtung,
gegebenenfalls unter Verwendung an sich bebekannter elektronischer Mittel vor. Noch
weiter verbessert werden kann die Vorrichtung durch ihre erf lndungsgemäß vollautomatische
Steuerung nach jeweils
vorgegebenem Programm und mit Hilfe an sich
bekannter Programmübermittler, etwa Lochstreifen oder dergleichen. Günstig ist es#-dabei,
die Schrittmotoren direkt über Lochstreifen anzusteuern.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht einen Antriebder Biegerollen
derart vor, daß - anfangend mit der zuerst biegenden (schwenkenden) Rolle - zur
Fixierung des Biegeteiles in den Rillen der Rollen bereits vor dem, vor jedem Biegevorgang
erfolgenden, Biegeteil Vorschub stets eine der beiden Rollen in um einen kleinen
Winkel von vorzugsweise 15 - 20° in aus der 00-Steliung verschwenkter Stellung steht,
wobei jeweils die durch eine Biegerichtungsänderung in der Roilenebene automatisch
von biegendem zu gegen lagern dem Teil umfunktionierte Rolle in jedem Fall vor besagter
Richtungsänderung in 00-Stellung (Ausgangsstellung) zurückgeschwenkt wird.
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Zusätzliche separate Mittel für die erwähnte Fixierung werden dadurch
nicht benötigt.
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Es ist auch vorteilhaft, wenn die beiden, jeweils für ein bestimmtes
Querschnittsprofil des Biegeteiles bzw. einen bestimmten Rohrheizkörperdurchrnesser
und bestimmten Biegeradius ausgeführten Biegerollen zusammen mit ihrer Lagerung
in einem, eine integrierte, auswechselbare Baueinheit bildenden Biegekopf angeordnet
sind Dies erleichtert die Auswechselung der Biegerol len.
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Vorzugsweise werden zwecks besonders schneller und exakter Durchführung
des Biegevorganges hydraul sche bzw. elektrohydraulische Mittel, etwa hydraulische
Stellzylinder, in den separaten Antrieben beider Biegerollen verwendet.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird so vorgegangen,
daß als den Vorschub des Biegeteiles bewirkende, den Support mitnehmende Mittel
ein vorzugsweise endloser Zahnriementrieb und als mit dem Futter zusammenwirkende
M i te 1 zur Längszentrierung des Biegeteiles vor dem Biegen ein endloser Zahnriementrieb
mit einem an oder auf dem Zahnriemen befestigten Anschlag Verwendung finden, wobei
Eilgänge für die Rückbewegung des den Anschlag mitnehmenden Zahnriementriebes nach
erfolgter Zentrierung sowie des den Support mitnehmenden Zahnriementriebes nach
dem ompletten Fertigbiegen des Biegetel les, vorgesehen sind.
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Unter anderem werden dadurch Genauigkeit und Schnell igkeit der jeweiligen
Positionierung des Biegeteiles sehr günstig beeinflußt.
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Eine andere günstige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich aus
durch vorzugsweise ela st 1 sch angeordnete Stützro 1 1 enpaare für den und längs
dem noch ungebogenen Abschnitt des eingespannten Biegeteiles, wobei diese Stützrollen
- zwecks Durchlaß des bei weiterem Biegetel Ivorschubes sich ebenfalls vorwärts
in Richtung Biegerollen bewegenden Supportes - nach vorzugsweise schräg unten wegklappbar
sind.
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Schließlich ist ferner in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
daß an der Vorrichtung ein Magazin und an sich bekannte Mittel zur automatischen,
zeitgerechten Beschickung der Vorrichtung mit zum Biegen bestimmten, geraden Strangabschnltte.n
vorgesehen sind und/oder daß an der Vorrichtung eine Abnahmeeinrichtung (Stapeleinrichtung)
und Mittel zur automatischen, zeitgerechten Fortnahme der komplett fertig gebogenen
Teile aus der Vorrichtung vorgesehen sind. Der Vorteil solcher Ausbildungen im Sinne
einer vollen Automatisierung der in Rede stehenden Fertigung 1 legt auf der Hand.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht,
teilweise schematisch dargestellt, welches im folgenden näher beschrieben wird.
Dabei wird auch noch auf weitere erfindungsgemäße Details eingegangen.
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Figur 1 zeigt in Längs-ansTcht die erflndungsgemäße Biegevorrichtung.
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Figur 2 stellt die zugehörige Draufsicht dar Figur 3 zeigt eine Einzelheit
am Biegekopf in Draufsicht
Figur 4 schließlich erläutert in mehreren
Tel skizzen B - 0 den Ablauf aller Biegevorgänge an einem bestimmten Mantelrohrheizkörper
bis zu dessen Fertigstellung.
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Die Hartmetall-armierten Biegerollen 1 und 2 sind mit separaten Antrieben
la und 2a versehen. Diese Antriebe enthalten beIspielsweise hydraulische Stellzyllnder
und diese betätigende elektrische Schrittmotoren.
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Als wesentliche Bestandteile sind in der Biegevorrichtung ferner den
Vorschub des Biegeteils bewirkende Mittel - nämlich ein endloser Zahnriementrieb
3 -mit dem daran angeordneten leichten Support 4 sowie Mittel zur Längszentrierung
des Teiles vor dem Bogen -ebenfalls als endloser Zahnriementrieb 5, und zwar mit
einem Anschlag 6 ausgestattet oder mit diesem fest verbunden, vorgesehen. Beide
Zahnriementriebe werden separat von elektrischen Schrittmotoren 7, 8 angetrieben.
Der Support 4 enthält ein einstellbares, um seine Längsachse drehbares Futter It.
Dazu ist auch der Support mit einem eigenen, separaten Schrittmotor 9 ausgestattet,
der über Zahnriemenverbindung 10 die Futterdrehung vornimmt. Der Support 4 wird
durch elektrisch gesteuerte hydraulische Klemmung (mittels Zylinder 12) am Zahnriemen
bzw. mit diesem verbundenen Teil befestigt (Spannungsausgleich !) und ist mit Führungsrollen
versehen. Er kann so auf einer gemeinsamen Führung mit dem Anschlag 6 bewegt und
abgestützt werden. über eine Kabel kette 13 findet die Versorgung und Steuerung
des
gesamten Supportes statt. Die, die Steuerung des Schrittmotors
9 und die hydraulische Pumpe für Teile 11 und 12 enthaltende Einheit 14 ist im übrigen
auch -an eine zentrale Steuerung für sämtliche Schrittmotoren und die gesamte Vorrichtung
angeschlossen, deren Wirkungsweise neben anderen Einzelheiten im folgenden beschrieben
ist.
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Die im Beispiel beschriebene Vorrichtung ist vollautomatisch arbeitend
ausgelegt. Die zentrale Steuerung erfolgt unter Verwendung elektronischer Mittel
nach einem vorgegebenem Programm und mit Hilfe von Lochstreifen, welche zum Beispiel
die Schrlttmotoren direkt ansteuern. Von einem (nicht gezelchneten) Magazin aus
wird die Vorrichtung in Pfeilrichtung A automatisch jeweils mit d#em zu biegenden,
geraden Strangabschni-tt (biegeteil 15) zum Beispiel einem Rohrheizkörper beschickt.
Bei seiner Aufnahme wird er durch die direkt vor den Biegerollen 1 und 2 angeordnete
gabelartige Führung bzw. Gegenlager (aus Hartmetall) 16 In eine bestimmte Längsachslage
gebracht.
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Elastisch angeordnete -Stützrol lenpaare 17 sind zur ersten Aufnahme
und weiteren Stützung vorgesehen.
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Biegerolle 1 schwenkt dann zunächst um einen Winkel von ca. 15 0 (Stellung
lb) vor und fixiert so das Bleg~eter 1 15 In den relativ flachen, eingeschliffenen
Rollen t8 beider Rollen 1, 2. Automatisch gesteuert
erfolgt dann
durch Lauf der Schrittmotoren 7 und 8 die Längszentrierung des Biegeteiles, wobel
es in das Futter 11 des Supports 4 geschoben und dort hydraulisch gespannt wird.
Nach der Zentrlerung fährt Zahnriementrieb 5 mit Zentrieranschlag 6 im Eilgang zurück.
Es versteht sich, daß die Länge der Vorrichtung und der beiden Zahnrlementriebe
3, 5 genügend groß - entsprechend einer auf der betreffenden Vorrichtung bearbeitenden
maximalen Biegetel 1 länge sowie maximal vorkommender Biegeendenlänge - gehalten
ist .(unterbrochene Darstellung in den Figuren 1 und 2).
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Von der nun erreichten Position des Biegeteiles aus beginnt der erste
Biegevorgang. Es soll beisptelsweise zunächst ein linker 180° -Bogen mit einem relativ
kurzem Biegeende 15 a gefahren werden. Diese Biegung muß von der Biegerolle 1 ausgeführt
werden.
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Dazu schwenkt Rolle 1 weiter 1 inkssinnig um die anderen, das Biegeteil
klemmende bzw. jetzt als festes Gegenlager dienende Rolle 2 herum bis in Stellung
1c.
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Rolle 1 schwenkt dann zurück in die 15° -Position (Stellung lb), Biegeteil
15 wird in dieser fixierten Lage automatisch vorgeschooben in Pfeilrichtung B durch
den wie oben beschriebenen Zahnriementrieb 3 und Support 4.. Dann fährt Rolle 1
in 0° -Stellung zurück, da sie bei dem nunmehr rechtssinnig mittels Rolle 2 erfolgenden
Biegevorgang (Rolle 2 in Stellung 2b) als Gegenlager dient. Es entsteht also jetzt
neben Blegeende 15a der zwischen zwei Bögen lIegende Strang 15 b.
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Es können natürlich weitere Bögen in beschriebener Weise gefahren
werden. Der Support 4 rückt dabei immer näher an die Biegerol len heran, wobei die
Stützrollenpaare 17 nach schräg unten weggeklappt werden.
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Das Futter 11 des Supportes 4 ist zum Beispiel mit auswechselbaren
Ringspann-Scheibenb.Iöcken 19 versehen (siehe zum Beispiel Figur 3). Es können auch
Biegungen sehr kurz vor dem Biegetellende noch gefahren werden. (Etwa bei Stellung
4a des Supportes 4 in der Figur 2 oder wie in Figur 3 gezeigt). Bögen in dritter.
oder weiteren Biegeebenen werden - bei Verschwenken der Rollen, wie oben beschrieben
- durch jeweils vor dem Biegevorgang erfolgende Drehung des Spannfutters 11 mit
dem eingespannten Teil 15 um seine Längsachse erzielt (zum Beispiel in Pfeilrichtung
C).
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Dies geschieht durch oben beschriebene-Mittel 9,- 10.
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Zur Erklärung der Vorgänge in der Vorric-htung sind in den Fig-uren
1 und 2 einige voneinander abweichende Darstellungen gewählt. So zeigt Figur 1 die
Rolle 1 in eine 90 O-BiegestelIung verschwe#nkt, während in Figur 2 die Rollen in
ihren Nullstellungen und Stellungen 1c, 2 b (siehe oben), außerdem die Rolle 1 in
der Stellung lb (siehe oben) gezeigt sind. Zentrieranschlag 6 ist in Figur 2 noch
nicht zurückgefahren dargestellt, wohl aber in Figur 1 (Rxition 6a), wo er außerdem
strichpunktiert in der Zentrierstellung gezeigt wird.
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Zur weiteren Erläuterung wird im folgenden in kurzen Worten der komplette
Biegeablauf eines Rohrheizkörpers beschrieben (Figur 4). Die in Figur 4 verwendeten
Zeichen sind in Verbindungen mit den folgenden Erläuterungen ohne weiteres verständlich.
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Tel lskizze D - Biegeteil (Rohrhelzkörper) einlegen, - Biegerolle
1 150 vor, Tell zentrieren, spannen in Futter 11, Anschlag 6 im Halbgang zurück.
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Skizze E - Tell biegen, 900nach links, Biegerolle 1 zurük auf 15°
Skizze F - Tell vorschieben (Supportklemmung auf/zu), Futter 11 (mit Teil) 90 °
rechtssinnig drehen Skizze G - Tel 1 biegen 180 ° nach links, Biegerolle 1 zurück
auf 150.
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Skizze H - Teil vorschieben, Biegerolle 1 zurück auf 00.
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Skizze J - Teil biegen 1800 nach rechts, Biegerolle 2 zurück auf 150.
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Skizze K - Tell vorschieben, Biegerolle 2 zurück auf 00.
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Skizze L - Teil biegen, 1800 nach links, Biegerolle 1 zurück auf
15
Skizzen M und N - Teil vorschieben, Futter (mit Teil) 90 0 rechtssinnig
drehen, Biegerolle I zurück auf 0° (Skizze N zeigt das Teil verdreht).
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Skizze O - Teil biegen 90° nach rechts, Biegerolle 2 zurück, Futter
11 auf, automatische Abnahme des fertigen Teiles, Support 4 im Eilgang zurück und
alles in Ausgangs-(Ruhe)-SteI lung.
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Der beschriebene komplette Biegevorgang dauert einschließlich Aufgabe
und Abnahme des Biegeteiles 10 sec.
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Die schon erwähnte elektronische Steuerung der Vorrichtung nach vorgegebenem
Programm und mit Hilfe von Lochstreifen ermöglicht alle Operationen in optimaler
Geschwindigkeit b-ei präziser Ausführung. Der Lochstreifen kann' Infor--mattonen,
wie Bige-, Vorschub- und Drehgeschwindigkeit, Biegeabfederung usw. enthalten, so
daß zum Beispiel das Abbiegen eines kurzen, leichten Biegeendes mit~maximaler Geschwindigkeit
erfolgt, das Vorschieben, Verdrehen, Weiterbiegen eines schon fast fertigen Rohrheizkörpers
etwa -aber langsamer vorgenommen wird.
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Die Umrüstung der Vorrichtung ist denkbar einfach. Bel integrierter
Anordnung beider Biegerollen 1, 2 in einem Biegekopf wird dieser
ganze
Kopf sowie die Führung 16 ausgewechselt (bei Blegeradlus und/oder Blegetei durchmesser-
(Profil-) Änderung), ebenso der Ringspann-Schelbenblock des Futters 11. Es muß dann
nur noch der Biegeachsenabstand (bei Biegeradiusänderung) neu eIngestellt und der
Lochstreifen ausgewechselt werden. Vor Beginn der neuen Fertigung 1 äßt man das
Programm einmal leer (ohne Biegeteil) ablaufen, um das Spannfutter 11 und den Zentrieranschlag
6 In die richtige Ausgangsposition zu brlngen.