DE2414944C2 - Vorrichtung zum Biegen von Halbrohren zu Spiralen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Halbrohren od. dgl. zu Spiralen, mi*, einer drehangetriebenen Biegescheibe und einer drehfesten, in Richtung der Drehachse der Biegescheibe entfernbaren Führungsscheibe, zwischen denen das mit seinem Anfang an der Biegescheibe befestigte Halbrohr aufgewikkelt wird.

Durch die DT-OS 20 35 885 ist eine solche Biegevorrichtung bekannt, mit der ein als elektrischer Heizleiter dienendes Flachband zu einer flachen Heizleiterspirale für Kochplatten gebogen werden kann. Zwischen einer drehangetriebenen als Formscheibe ausgebildeten Biegescheibe und einer darüber angeordneten drehfesten Führungsscheibe wird das Flachband spiralförmig aufgewickelt. Der abgewinkelte Anlang des Flaehbandes wird vor Beginn des Wickelvorgangs in eine Aussparung in der Führungsscheibe eingeführt und in einer in der Biegescheibe entgegen ihrer Drehrichtung schräg angeordneten Bohrung formschlüssig befestigt. Die Biegescheibe hat eine Spiralnut mit einer dem Querschnitt des Flachbandes komplementären Querschnittsform. In die Gänge der Spiralnut wird das Flachband während der Umdrehung der Biegescheibe nach und nach unter Bildung der Flachspirale eingelegt. Die über der Biegescheibe angeordnete Führungsscheibe wird mittels einer Druckscheibe gegen das Flachband angedrückt. Nach Beendigung des Biegevorgangs kann zwecks Entfernung der Spirale aus der Vorrichtung die Führungsscheibe mit der über ihr angeordneten Druckscheibe in Richtung der Drehachse der Biegescheibe nach oben von einem die Scheiben tragenden Zapfen abgehoben werden. Die Gänge der in der Biegescheibe angeordneten Spiralnut liegen mit größeren Abständen voneinander entfernt, wodurch erreicht wird, daß zwischen den einzelnen Windungen der Heizleiterspirale keine metallischen Querverbindungen entstehen können. Bei entsprechender Ausbildung der Querschnittsform der Spiralnut können mit der bekannten Vorrichtung auch Spiralfedern aus Federstahl gebogen werden.

Ein besonderes Problem stellt das Biegen eines Halbrohres zu einer Spirale dar. Halbrohrspiralen werden in verschiedenen Bereichen der Technik benötigt, beispielsweise bei der Herstellung von Kühl- oder Heizschlangen, die mit einer ebenen oder gewölbten Fläche in enger Verbindung mit gutem Wärmeübergang stehen sollen. Beispielsweise werden Halbrohrspiralen an gewölbten Behälterböden angeschweißt. Das Biegen von Halbrohren bereitet erhebliche Schwierigkeiten, weil das Halbroh«· beim Aufbringen der Biegebeanspruchung aus der Biegeebene auszuweichen sucht, und weil die Gefahr besteht, daß das Querschnittsprofil des Halbrohres beim Aufbringen der Biegekraft verändert wird.

Diese Gefahr würde beim Biegen eines Halbrohres in der bekannten Vorrichtung auftreten. Um bei einem gegebenen Durchmesser der Spirale möglichst große Wärmeübergangsflächen zu gewinnen, müssen die Windungen des Halbrohres dicht aneinanderliegen, was be: Benutzung der bekannten Spiralnut nicht zu erreichen wäre. Außerdem wäre die bekannte Befestigungsvorrichtung in Form der in der Biegescheibe entgegen ihrer Drehrichtung schräg angeordneten Bohrung für ein Halbrohr nicht brauchbar, da das Halbrohr nicht ohne erhebliche Verformung seiner Wandung abgewinkelt werden könnte. Die bekannte Vorrichtung ist für das Biegen von Halbrohren zu Spiralen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Biegevorrichtung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß mit ihr Halbrohre zu Spiralen gebogen werden können, die ohne Nachbearbeitung an ebenen oder gewölbten Flächen angeschweißt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Biegescheibe eine kegelstumpfförmige Auflagefläche für die offene Seite des Halbrohres aufweist und die Führungsscheibe auf der geschlossenen Seite des Halbrohres abrollende Kegelwalzen trägt, deren Achsen radial zur Drehachse der Biegescheibe verlaufen.

In den Raum zwischen den Kegelwalzen und der kegelstumpfförmigen Auflagefläche wird das Halbrohr eingeführt, das sich dabei spiralförmig auf die kegelstumpfförmige Auflagefläche legt. Es hat sich gezeigt, daß die dadurch gebildete, leicht kegelstumpfförmige Haibrohrspirale in Richtung der Kegelstumpfachse so leicht verformbar ist, daß die Halbrohrspirale leicht an Flächen unterschiedlicher Gestalt angelegt und festgeschweißt werden kann. Beispielsweise paßt sich eine derartige Halbrohrspirale sehr leicht einer Kugelkalotte an. Das Festschweißen des Halbrohres kann erfolgen, ohne daß ein weiterer Biegevorgang nötig ist.

In vorteilhafter Weise sieht eine Ausgestaltung der Erfindung ferner vor, daß in einem in Drehrichtung der Biegescheibe auf die Zuführstelle der zu biegenden Halbrohre folgenden Bogenbereich die Kegelwalzen dichter angeordnet sind als in dem übrigen Bogenbereich. Auf diese Weise wird das in die Vorrichtung eingeführte Halbrohr unmittelbar nach der Einführungsstelle von mehreren Kegelwalzen an die Auflagefläche angedrückt und dabei zur Spiralform gebogen, während die Kegelwalzen im übrigen Bereich nur die Auf-

gäbe haben, das bereits gebogene Halbrohr in der Lage auf der Auflagefläche zu halten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Befestigung des Anfangs des zu biegenden Halbrohrs an der Biegescheibe durch eine ringförmige Halterung erfolgt, die vom Zentrum der Auflagefläche getragen ist und deren äußerer Umfang einerseits der Querschniusform, andererseits der ersten Spiralwindung des Halbrohres angepaßt ist. Dadurch wird eine größere Geanuigkeit beim Biegen der ersten Spiralwindung erreicht, dis dann auch zur Formung der nächsten Windungen beiträgt. Außerdem ist die erste Spiralwindung auf diese Weise gut abgestützt, so daß sie von den auf sie wirkenden Biegekräften nicht mehr verformt werden kann.

Die Erfindung ist im nachfolgenden Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Biegen von Halbrohren zu Spiralen,

F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 1,

F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht einer Kegelwalze,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 2,

F i g. 5 einen vergrößerten Schnitt ähnlich der F i g. 2 durch die Halterung für das Halbrohr und

F i g. 6 eine Draufsicht auf die Halterung g;emäß F i g. 5 mit einem teilweise gebogenen Halbrohrstück.

Die in F i g. 1 in Draufsicht gezeigte Biegevorrichtung 1 weist einen drehbar angetriebenen Biegeiiisch 2 auf, dem ein Halbrohr 3, d. h. ein Profilstück von halbkreisförmigem Querschnitt, tangential zugeführt wird. Das Halbrohr 3 ruht dabei auf einer nur andeutungsweise dargestellten Unterstützung 4, beispielsweise einem Rollenbock. Aus dem drehbaren Biegetisch 2 (F i g. 2) der Biegevorrichtung ragt eine gestellfest angebrachte Welle 5 heraus.

Auf den Biegetisch 2 ist eine mit dem Tisch drehbare Biegescheibe 6 aufgesetzt, deren Oberseite eine flach kegelstumpfförmige Auflagefläche 7 für das gebogene Halbrohr 3 bildet. Im Zentrum der Auflagefläche 7 ist um die Welle 5 herum eine ringförmige Halterung 8 an der Biegescheibe 6 befestigt. Wie man aus den F i g. 2 und 5 erkennt, weist der äußere Rand der Halterung 8 ein Viertelkreisprofil auf, unter das sich die erste Windung des Halbrohres 3 legt. F i g. 6 zeigt die Halterung _4<i 8 in Draufsicht; man erkennt die Spiralform des Umfangs der Halterung 8, die der ersten Rohrwindung die gewünschte Spiralform gibt.

In einer Führungsscheibe 9 sind mehrere Kegelwalzen 10 frei drehbar so gelagert, daß ihre Achsen radial zur Drehachse 11 der Biegescheibe 6 verlaufen (h i g. 4). Alle Mantellinien der Kegelwalzen treffen sich in einem gemeinsamen Punkt auf der Drehachse 11. Die Kegelwinkel der Auflagefläche 7 und der Kegelwalzen 10 sind komplementär, d. h., jeweils eine Mantellinie jeder Kegelwalze 10 liegt parallel zur nächstbenachbarten Mantellinie der Auflagefläche 7, jedoch in einem so großen Abstand zu dieser, daß die Halbrohre 3 genau dazwischen passen, wie aus F i g. 2 zu ersehen. Auf diese Weise halten die Kegelwalzen 10 die Rohre 3 fest an der kegelstumpfförmigen Fläche 7 der auf dem Biegetisch 2 gesetzten Biegescheibe 6. Die beiden Wellenzapfen 12 an den Enden der Kegelwalzen sind jeweils in einem inneren Ring 13 bzw. einem äußeren Ring 14 an der Unterseite der Führungsscheibe 9 drehbar gelagert. Wie man aus F i g. 4 erkennt, weist die Scheibe 9 eine keilförmige Ausnehmung 15 auf, durch die ein Halbrohr 3 tangential zugeführt werden kann.

Die Führungsscheibe 9 ist mit der Welle 5 drehfest, aber lösbar mittels auf die Welle 5 geschraubten Muttern 16 verbunden. Auf der Welle 5 kann ein geeignetes Profil, beispielsweise eine Paßfeder od. dgl., vorgesehen sein, um die drehfeste Verbindung zwischen der Welle 5 und der Scheibe 9 herzustellen. Wenn die Spirale aus dem Halbrohr 3 hergestellt ist, kann die Führungsscheibe 9 leicht abgenommen werden, um die fertiggestellte Spirale von der Biegevorrichtung nehmen zu können.

Wie man aus F i g. 4 erkennt, sind die Kegelwalzen 10 ungleichförmig über den Umfang der Führungsscheibe 9 verteilt. In einem Bereich, der in F i g. 4 von der Zuführausnehmung 15 im Bogen nach rechts und bis zur tiefsten Stelle führt, sind die Kegelwalzen 10 verhältnismäßig dicht beieinanderliegend angeordnet, weil in diesem Bereich das Halbrohr 3 gebogen und an die Auflagefläche 7 angelegt werden muß. Die Kegelwalzen 10, die sich im linken Bereich der Führungsscheibe 9 in F i g. 4 befinden, dienen nur dazu, das bereits gebogene Halbrohr auf der Fläche 7 zu halten; deshalb werden hier weniger Kegelwalzen benötigt.

Um insbesondere bei sehr kleinem Biegeradius und bei Halbrohren mit geringer Wanddicke und/oder aus empfindlichem Material eine Verformung des Profilquerschnitts zu verhindern, können in die Halbrohre keilförmige Körper 17 eingelegt werden, die beispielsweise aus Hartholz bestehen und durch eine Schnur miteinander verbunden sind, um das Einlegen und Herausnehmen zu erleichtern (F i g. 6).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Biegen von Halbrohren od. dgl. zu Spiralen, mit einer drehangetriebenen Biegescheibe und einer drehfesten, in Richtung der Drehachse der Biegescheibe entfernbaren Führungsscheibe, zwischen denen das mit seinem Anfang an der Biegescheibe befestigte Halbrohr aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegescheibe (6) eine kegelstumpfförmige Auflagefläche (7) für die offene Seite des Halbrohres (3) aufweist und die Führungsscheibe (9) auf der geschlossenen Seite des Halbtohres abrollende Kegel walzen (10) trägt, deren Achsen radial zur Dreh- «5 achse (U) der Biegescheibe verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem in Drehrichtung der Biegescheibe (6) auf die Zuführstelle des zu biegenden Halbrohres (3) folgenden Bogenbereich die Kegel- *o walzen (10) dichter angeordnet sind als in dem übrigen Bogenbereich.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Anfangs des zu biegenden Halbrohres (3) an der Biegescheibe (6) durch eine ringförmige Halterung (8) erfolgt die vom Zentrum der Auflagefläche (7) getragen ist und deren äußerer Umfang einerseits der Querschnittsform, andererseits der ersten Spiralwindung des Halbrohres angepaßt ist.