DE2518798C3

DE2518798C3 - Biegekopf für Rohrbiegemaschinen

Info

Publication number: DE2518798C3
Application number: DE19752518798
Authority: DE
Inventors: Vladimir Nikolaevitsch Shubin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-28
Filing date: 1975-04-28
Publication date: 1979-02-01
Also published as: DE2518798A1; DE2518798B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Biegekopf fUr Rohrbiegemaschinen, dessen Gehäuse einen durchgehenden Kanal aufweist und um dessen Längsachse drehantreibbar im Maschinengestell fliegend gelagert ist, während am freien Ende des Gehäuses zwei, das in Richtung der Längsachse des Kanals vorschiebbare Rohr führende Stützrollen und eine von einem Schwenkhebel getragene Biegerolle gelagert sind, wobei der Schwenkhebel eine senkrecht zur Längsachse des Kanals verlaufende Drehachse aufweist und über ein Schraube-Mutter-Paar mit einem antreibbaren ersten Zahnrad kinematisch verbunden ist, das koaxial zur Längsachse des Kanals am im Maschinengestell gelagerten Ende des Gehäuses angeordnet ist. Ein solcher Biegekopf ist aus der US-PS 33 73 587 bekannt.

Bei dieser bekannten Ausbildung besteht der Schwenkhebel aus einem Zahnsegment, das mit einer Zahnstange in dauerndem Eingriff steht, welche an der Mutter des Schraube-Mutter-Paars befestigt ist. Dieses Paar ist von zwei konzentrischen Hohlbüchsen gebildet, von denen die innere als Schraube auf das hohle zylindrische Gehäuse des Biegekopfes frei aufgesetzt ist. Am Ende dieser Büchse ist das erste Zahnrad starr befestigt.

Die Bewegung des Schwenkhebels mit der Biegerolle während des Biegens des Rohrs und die Drehung des Kopfgehäuses erfolgen allein durch dieses erste Zahnrad. Die Drehachse des Schwenkhebels fällt zusammen mit der Drehachse der einen der Biegerollen.

Bei dieser Ausbildung kann das Gehäuse nur dann gedreht worden, wenn der Schwenkhebel sich in der neutralen Ausgangslage befindet, die Stirnfläche der Mutter des Schraube-Mutter-Paars sich gegen die Stirnfläche der Schraube abstützt und das Drehmoment des Zahnrades das Drehmoment einer Reibscheibenkupplung übersteigt, die am in das Maschinengestell ragenden Ende des Gehäuses angebracht ist Während des Biegens des Rohrs sichert diese Reibscheibenkupplung das Biegekopfgehäuse gegen ungewollte Drehungen bezüglich des Maschinengestells.

Der Hauptnachteil des bekannten Biegekopfcs hängt damit zusammen, daß die Umkehrung des Rohrbiegens, d. h. die Änderung der Biegerichtung um 180°, nur durch Drehung des Gehäuses um die Rohrachse oder des Rohrs selber um denselben Winkel möglich ist Während der für die Drehung des Gehäuses benötigten Zeit muß aber das Einstoßen des Rohrs unterbrochen werden, da andernfalls während der Zeit der Gehäusedrehung ein gerader Rohrabschnitt zwischen zwei benachbarten BieguB.jen entsteht Solche Stillsetzungen während des Biegens des zu bearbeitenden Rohrs setzen die Leistung des Biegekopfes und der Maschine insgesamt herab.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Biegekopfes besteht darin, daß die Drehung seines Gehäuses zur Änderung der Biegungsebene des Rohrs nur in der Neutralstellung der Biegerolle ausgeführt werden kann, was ebenfalls die Leistung des Biegekopfes herabsetzt, da der erforderliche maximale Drehwinkel fast 360° erreichen kann.

Dadurch, daß das Gehäuse nur nach der Rückführung der Biegerolle in die Neutralstellung gedreht werden kann, ist es außerdem nicht möglich, einen kontinuierlichen Übergang eines zweidimensionalen Biegens in ein schraubenförmiges Biegen und umgekehrt zustande zu bringen. Deshalb werden räumlich gebogene Rohrteile gewöhnlich zusammengesetzt oder geschweißt hergestellt, was ihr Aussehen verschlechtert, die Herstellung verteuert und erst recht keine Automatisierung zuläßt.

Wegen des betrachteten Nachteils des bekannten Biegekopfes ist mit diesem auch kein schraubenförmiges Biegen der Rohr* möglich.

Weiterhin ist das Schraube-Mutter-Paar bei der bekannten Ausbildung sperrig und vergrößert die Abmessungen und das Gewicht des Biegekopfs. Der Raum zum Unterbringen der gebogenen Abschnitte des bearbeiteten Rohrs ist verringert.

Schließlich wird bei dem bekannten Biegekopf ein beträchtlicher Teil der Gehäuselänge durch die Reibscheibenkupplung beansprucht, so daß die Gesamtlänge des Kopfes und folglich die Länge des letzten geraden Abschnitts des zu bearbeitenden Rohres vergrößert werden. Dadurch entsteht ein erhöhter Abfall.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Biegekopf für Rohrbiegemaschinen zu schaffen, mit dem ein umkehrbares Biegen — ohne Drehung des Gehäuses oder des zu bearbeitenden Rohres selbst — sowie eine beliebige Änderung der Biegungsebene durch umkehrbare Drehung des Gehäuses möglich ist.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Biegekopf wird zur Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß gegenüber jeder Stütz- bzw. Biegerolle symmetrisch zur Längsachse des Kanals eine entsprechende zusätzliche Stütz- bzw. Biegerolle vorgesehen ist, wobei die Drehachse des Schwenkhebels in der gleichen Ebene mit der Längsachse des Kanals liegt, und daß der Drehantrieb des Gehäuses durch ein starr mit diesem verbundenes, unabhängig vom ersten Zahnrad antreibbares zweites Zahnrad erfolgt, das neben sowie koaxial zu dem ersten Zahnrad angeordnet ist.

Bei einer solchen Ausbildung wird die Umkehrung des Rohrbiegens ohne Drehung des Gehäuses oder des Rohrs selber möglich, und zwar durch einfaches und praktisch fast augenblickliches Schwenken des Schwenkhebels. Damit entfallen längere Stillstandszeiten.

Außerdem entfallen die bei der bekannten Ausbildung unvermeidlichen geraden Abschnitte des zu bearbeitenden Rohres zwischen zwei benachbarten Biegungen, die dadurch verursacht waren, daß vor der Drehung des Gehäuses der gebogene Rohrabschnitt aus den Biegerollen herausgeschoben werden mußte, um eine Beschädigung desselben bei der Drehung zu vermeiden.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann der beim räumlichen Biegen erforderliche Drehwinkel de: Gehäuses nie größer als 90° sein, was im Vergleich zur bekannten Ausbildung, wo Drehwinkel bis zu 360° notwendig werden können, eine erhebliche Verbesserung darstellt

Es ^;.!>t zweckmäßig, wenn die Lagerung des Gehäuses im Maschinengestell durch einen die beiden Zahnräder umschließenden Mantel erfolgt, wobei sich die Zahnräder gegeneinander sowie gegenüber dem Mantel durch in Ringnuten ihrer Stirnflächen bzw. der Mantelinnenwände angeordnete Kugeln abstützen. Dadurch ergibt sich eine besonders kurze Baulänge.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist im zweiten Zahnrad exzentrisch zur Längsachse des Kanals die Mutter des Schraube-Mutter-Paars gelagert, wobei die Mutter Zähne aufweist, die mit den Innenzähnen des ersten Zahnrades kämmen. Dies gestattet eine Verringerung der radialen Abmessungen und es ergibt sich insgesamt eine besonders kompakte Konstruktion.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert Es zeigt

F i g. 1 die geschnittene Darstellung eines Biegekopfes in der neutralen Ausgangsstellung,

F i g. 2 den Biegekopf gemäß F i g. 1 beim Biegen des Rohrs in einer Richtung;

F i g. 3 den Biegekopf gemäß F i g. 1 beim Biegen des Rohrs in der entgegengesetzten Richtung;

F i g. 4 die Ansicht nach dem Pfeil »A«in F i g. 1; F i g. 5 den Schnitt nach V-V in F i g. 1; F i g. 6 den Schnitt nach VI-VI in F i g. 1; F i g. 7 den Schnitt nach VII-VII in F i g. 1.

Der Biegekopf zum Biegen eines Rohrs 1 hat ein Gehäuse 2, das mit einem Ende am Maschinengestell 3 drehantreibbar um die eigene Längsachse 2a fliegend gelagert ist und einen durchgehenden Axialkanal 4 besitzt, durch den beim Biegen das zu bearbeitende Rohr I eingestoßen wird.

Am freien Ende de* Gehäuses 2 sind zu beiden Seiten der Achse 2a zu Kanal 4 h<n gewandte Stützrollen 5 und 6, die während des Biegens des Rohrs 1 mit diesem zusammenwirken, sowie ein Schwenkhebel 7 gelagert, der mit eiern Antrieb der Maschine kinematisch verbunden ist und eine Biegerolle 8 trägt Die Drehachsen sämtlicher Rollen 5, 6 und 8 sowie des Schwenkhebels 7 verlaufen rechtwinklig zur Längsachse 2a des Gehäuses 2.

Gegenüber jeder der Stützrollen 5 und 6 im Kanal 4 des Gehäuses 2 und gegenüber der Biegerolle 8 am

in Schwenkhebel 7 symmetrisch in bezug auf die Achse 2a des Gehäuses 2 ist eine entsprechende zusätzliche Rolle 5a, 6a und 8a gelagert

Der Schwenkhebel 7 ist von zwei parallelen sektorförmigen Platten (Fig.4) gebildet, zwischen

is denen die Drehachsen der beiden Biegerollen 8 und 8a befestigt sind. Mit ihrer Spitze umfassen die Platten des

Schwenkhebels 7 die Seitenwände des Gehäuses 2 und

sind an diesem mittels zweier Zapfen 7 3 und Tb gelagert

Diese stellen die Drehachse des Schwenkhebels 7 dar,

welche die Längsachse 2a des Gehäuses 2 schneidet

Der Schwenkhebel 7 ist mit dfti Antrieb der Maschine mittels eines aus einer Schraube 9 und einer Mutter 10 bestehenden Schraube-Mutter-Paars und mittels eines ringförmigen ersten Zahnrades 11 verbunden.

Gleichachsig zu diesem ersten Zahnrad 1! und in seiner Nähe ist ein zweites Zahnrad 12 angeordnet das mit dem Gehäuse 2 des Biegekopfes starr verbunden ist und unabhängig vom ersten Zahnrad antreibbar ist

i« In der Scheibe des zweiten Zahnrades 12 ist exzentrisch eine Lageröffnung ausgeführt in der die Mutter 10 des Schraube-Mutter-Paares gelagert ist.

Die Mutter 10 weist an ihrer Außenfläche Zähne 13 auf, die mit Innenzähnen 14 des ersten Zahnrades 11 in dauerndem Eingriff stehen.

Die Schraube 9 ist in Form einer Stange ausgebildet, die sich in einer Führung 15 verschiebt welche im Gehäuse 2 exzentrisch und koaxial zur Lageröffnung in der Scheibe des zweiten Zahnrades ausgeführt ist Das freie Ende der Schraube 9 ist über ein Zwischenglied 16 mit dem Schwenkhebel 7 gelenkig verbunden. Diese exzentrische Anordnung des Schraube-Mutter-Paars in bezug auf die Längsachse 2a des Biegekopfgehäuses 2 bzw. des Kanals 4 gestattet es, die Außenabmessungen C (Fig.5) des Gehäuses in der zur Biegeebene des Rohrs 1 senkrechten Ebene zu verringern

Die beiden Zahnräder 11 und 12 sind von einem Mantel 17 umschlossen, mittels dessen das Gehäuse 2 des Biegekopfes 2 am Maschinengestell 3 montiert ist

so In den Stirnflächen der beiden Zahnräder 11 und 12 und in den Innenwänden des Mantels 17 sind einander gegenüberliegende Ringnuten ausgeführt in denen Kugeln 18 untergebracht sind, die sich in Käfiger, befinden und gemeinsam ein Wälzlager bilden.

Im Kanal 4 des Gehäuses 2 befindet sich ein rohrförmiger Dorn 19, der mit einem Ende mittels einer Befestigungsschraube 20 fliegend am Mantel 17 befestigt ist, während sein anderes Ende ein Zangenfutter 21 mit Rollen trägt die in Richtung des zwischen ihnen durchzustellenden Rohres ί abgefedert sind.

Der Betrieb des beschriebenen Biegekopfes verläuft wie folgt:

Zum Biegen des Rohrs 1 durch die Biegerolli 8 und Ba wird dieses durch den Kanal 4 des Gehäuses 2 in

Richtung der Achse 2a kontinuierlich eingestoßen.

In der in F i g. 1 dargestellten Neutralstellung des Schwenkhebels 7 in bezug auf die Achse 2a des Gehäuses 2 erfolgt keine Biegung und das Rohr 1 tritt

aus dem Kanal 4 des Gehäuses 2 in gerader Form aus.

Bei der Schwenkung des Hebels 7 mit den Biegerollen 8 und 8a nach oben, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, wirken mit dem Rohr 1 die Stützrollen 5 und 6 und die Biegerollen 8 zusammen-, das Rohr 1 wird nach oben gebogen.

Bei der Verschwenkung des Hebels 7 nach unten, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist, wirken mit dem Rohr 1 die zusätzlichen Stützrollen Sa und 6a sowie die zusätzliche Biegerolle 8a zusammen; das Rohr 1 wird nach unten gebogen.

Auf diese Weise findet durch Verschwenkung des Hebels 7 die Umkehr der Biegerichtung des Rohrs t ohne Drehung des Gehäuses 1 statt. Die Größe des Biegeradius R(F i g. 2) des Rohrs 1 hängt von der Größe des Schwenkwinkels des Hebels 7 ab.

Die Schwenkung des Hebels 7 um die Zapfen 7a und Tb verfolgt über das ringförmige Zahnrad 11, das über seine Innenzähne 14 die Drehung auf die Mutter 10

DcFifag· l^äuci Wim uic 3ciifäüuc 7 in AXiäiriCfltüilg

verschoben, was über das Zwischenglied 16 eine entsprechende Schwenkung des Schwenkhebels 7 bewirkt. Dabei ist das zweite Zahnrad 12 gebremst.

Die Änderung der Biegungsebene des Rohrs um einen beliebigen anderen, von 180° verschiedenen Winkel geschieht durch Verdrehung des Biegekopfgehäuses 2 um die Achse 2a über das Zahnrad 12, das eine unabhängige kinematische Verbindung mit dem Antrieb der Maschine hat.

Eine schraubenförmige Biegung des Rohres 1 wird bei um einen gewissen Winkel verschwenktem Hebel 7 unter gleichzeitiger Drehung des Gehäuses 2 mittels des Zahnrades 12 erhalten. Hierbei hängt der Durchmesser und die Steigung der Schraubenlinie vom Schwenkwinkel des Schwenkhebels 7 und vom Verhältnis der Geschwindigkeit des Einstoßens des Rohrs 1 zur Drehgeschwindigkeit des Gehäuses 2 ab.
Das Biegen von Rohren 1 mit veränderlichen

ίο Krümmungsradius (Biegen von komplizierten Kurven) ist möglich, wenn auch noch die Schwenkstellung des Schwenkhebels 7 kontinuierlich geändert wird. Bei einem bestimmten BewegTjngscharakter des Hebels 7 kann eine beliebige komplizierte Kurve erhalten werden. Wenn keine Drehung stattfinde;, wird eine ebene Kurve, z. B. die archimedische Spirale erhalten. Bei gleichzeitiger Drehung entsteht eine kegelige Spirale.

Wenn das Rohr 1 aus dem d?« Einstoßen besorger.aui

ζ» »'oiäCnüuHicciiaiiisiiius uusiriii, so wird es durch das nachfolgende Rohr weiter vorgestoßen. Eine willkürliche Drehung des Rohrs 1 nach dem Austritt desselben aus den Rollen des Vorschubmechanismus wird durch die an dem Zangenfutter 21 des Domes 19 befestigten

2^r> Rollen 22 verhindert. Hierbei lassen die Rollen 22 das Rohr 1 ungehindert längs der Achse 2a des Gehäuses durch, verhindern jedoch seine Drehung um die eigene Achse. Dadurch werden die Abfälle des Rohrs t auf ein Miniri.um vermindert.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Biegekopf für Rohrbiegemaschinen, dessen Gehäuse einen durchgehenden Kanal aufweist und um dessen Längsachse drehantreibbar im Maschinengestell fliegend gelagert ist, während am freien Ende des Gehäuses zwei, das in Richtung der Längsachse des Kanals vorschiebbare Rohr führende Stützrollen und eine von einem Schwenkhebel getragene Biegerolle gelagert sind, wobei der Schwenkhebel eine senkrecht zur Längsachse des Kanals verlaufende Drehachse aufweist und über ein Schraube-Mutter-Paar mit einem antreibbaren ersten Zahnrad kinematisch verbunden ist, das koaxial zur Längsachse des Kanals am im Maschinengestell gelagerten Ende des Gehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber jeder Stütz- bzw. Biegerolle (5,6; 8) symmetrisch zur Längsachse (2a) des Kanals (4) eine entsprechende zusätzliche Stütz- bzw. Biegerolle (5a, 6a; 8a) vorgesehen ^;st, wobei die Drehachse des Schwenkhebels (7) in der gleichen Ebene mit der Längsachse des Kanals liegt, und daß der Drehantrieb des Gehäuses (2) durch ein starr mit diesem verbundenes, unabhängig vom ersten Zahnrad (11) antreibba- 2s res zweites Zahnrad (12) erfolgt, das neben sowie koaxial zu dem ersten Zahnrad angeordnet ist.

Z Biegekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Gehäuses (2) im Maschinengestell (3) durch einen die beiden Zahnräder (11, 12) umschließenden Mantel (17) erfolgt, wobei sich die Zahnräder gegeneinander sowie gegenüber dem Mantel durch in Ringnuten ihrer Stirnflächen biw. det Mantelinnenwände angeordnete Kugeln (18) abstützen.

3. Biegekopf nach Anspruch : oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Zahnrad (12) exzentrisch zur Längsachse (2a) des Kanals (4) die Mutter (10) des Schraube-Mutter-Paars (9, 10) gelagert ist, wobei die Mutter Zähne (13) aufweist, die mit Innenzähnen (14) des ersten Zahnrades (11) kämmen.