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Nachbiegeeinrichtung für Schlitzruhre
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Stand der Technik Es ist bekannt, ebene Bleche vor dem Verformen
zu Rohren an den Randbereichen, die den Schlitz begrenzen, durch profilierte Biegerollen
oder Biegebalken anzubiegen (DE-OS 26 41 573 und 23 07 134). Dieses Verfahren wird
hauptschlich bei hohen Stückzahlen angewandt, da die Investitionskosten für die
benötigten Anbiegepressen hoch sind.
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Bekannt ist es auch, ein Schlitzrohr nach dem Rundbiegen mittels profilierter
Biegerollen im Durchlaufverfahren nachzubiegen. Die hierzu benötigten Einrichtungen
haben jedoch den Nachteil, nur für geringe Rohrwanddicken eingesetzt werden zu können,
da die profilierten Biegerollen mit dem Blech eine Linienberührung aufweisen, was
bei größeren Kräften zu einem unerwünschten Auswalzen der Blechränder führt.
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Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Crunde, eine Nachbiege
einrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 wesentlich zu verbessern.
Insbesondere sollen auch größere Rohrwanddicken problemlos nachbiegbar sein, ohne
daß es zu unerwünschten Deformierungen, z. B. Quetschkanten an den nachzubiegenden
Blechrandbereichen, kommt.
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Loslunrg Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 wiedergegebenen
Merkmale gelöst.
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Einige Vorteile Bei einer erfindungsgemäßen Nachbiegeeinrichtung
werden die Verformungskräfte über große Flächen auf die nachzubiegenden Blechrandbereiche
übertragen, so daß es nicht mehr zu den unerwünschten bleibenden Randverformungen
kommt.
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Dabei läßt sich eine solche Nachbiegeeinrichtung sowohl zum Kaltverformen
wie auch zum Warmverformen verwenden.
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Z. B. lassen sich auf diese Weise Grobbleche der üblichen Wanddicken
formen, z.B. für die Herstellung von Pipelinerohren. Es ist aber auch möglich, auf
eine erfindungsgemäße Nachbiegeeinrichtung Schlitzrohre für den Behälter-und Apparatebau
oder für die Herstellung von Schiffsmasten nachzubiegen.
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Im Gegensatz zu den Biegeeinrichtungen, bei welchen das ebenflächige
Blech vor dem Rundbiegen mittels profilierter Biegerollen oder Biegebalken angebogen
wird, erfordert eine erfindungsgemäße Nachbiegeeinrichtung auch wesentlich geringere
Investitionskosten.
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Weitere Ausführungaforien Bei Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 lassen
sich die beweglichen konvexen Werkzeugteile groß flächig gegen formmäßig entsprechend
angepaßte konkave Werkzeugteile anpressen, die sich beiderseits des Schwertes befinden,
und es lanzen sich in einem Arbeitsgang gleichzeitig beide Randbereiche des Schlitzrohres
nachbiegen.
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Bei der Ausführungsform nach Anspruch 3 übernimmt das Schwert die
getriebliche Anordnung und alle Zustellbewegungen der konvexen Werkzeugträger, so
daß weitere Lenkerelemente entbehrlich sind. Dadurch kann die Einrichtung relativ
einfach und kompakt gehalten werden.
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Die Ausführungsform nach Anspruch 4 bewirkt bei sicherer zentrischer
Führung des Schlittens auf dem Bett, daß das für die Vorschubbewegung des Schlitzrohres
notwendige Auseinanderfahren der Werkzeugteile und ihr anschließendes Wiederaufsetzen
auf das Rohr mit sehr geringem baulichen Aufwand erreicht wird.
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Wird eine Ausführungsform nach Anspruch 5 gewählt, so kann mit geringem
baulichen Aufwand und kleiner Antriebskraft ein relativ großer Schlitzrohrabschnitt
gleichzeitig durch eine erfindungsgemäße Nachbiegeeinrichtung bearbeitet werden.
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Gemäß Anspruch 6 ist bei einer Ausführungsform Vorsorge getroffen,
daß eine an sich unerwünschte, aber unvermeidbare Rückfederung durch eine entsprechende
Gestaltung der Krümmung der Werkzeugteile berücksichtigt ist, so daß die Randbereiche
des Schlitzrohres nach dem Preßvorgang die tatsächlich gewünschte Form aufweisen.
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Bei Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 wird das Einlaufen des zu bearbeitenden
Schlitzrohres erleichtert und ein stetiger Übergang vom bereits nachgebogenen zum
noch nicht nachgebogenen Rand erreicht.
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Bei der Ausführungsform noch Anspruch 8 ist eine besonders zweckmäßige
Abstützung und Positionierung sowie ein leichter Transport des Schlitz rohres durch
eine erfindungsgemäße Nachbiegeeinrichtung gegeben.
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In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch -an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Nachbiegeeinrichtung in ausschnittsweiser
Darstellung in der Seitenansicht, Fig. 2 eine Teil-Draufsicht zu Fig. 1 und Fig.
3 einen Schnitt nach der Linie III - III der Fig. 1.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Schlitzrohr bezeichnet, das in Richtung
X, und zwar mit dem Schlitz 2 (Fig. 3) nach unten, in die Nachbiegeeinrichtung über
Transportrollen eingebracht wird, von denen an der Zuführseite lediglich die beiden
Transportrollen 3 und 4 erkennbar sind. Diese Transportrollen 3 und 4 sind ebenso
wie zwei Transportrollen 5 und 6 an der Abtransportseite der Nachbiegemaschine jeweils
auf einem Support 7, 8 bzw. 9, 10 gelagert. Die Transportrollen 3, 4 bzw. 5, 6 können
- ebenso wie ggf.
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noch weitere, aus der Zeichnung nicht erkennbare Transportrollen -
höhenverstellbar angeordnet sein. Die Höhenverstellbarkeit kann z. B. durch Schraubspindeln
und/oder geeignete, z. B. hydraulisch abwechselnd beidseitig beaufschlagbare Kolben-ZyAinder-Einheiten
erreicht werden.
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Die Supporte 7 bis 10 sind auf einem Maschinenbett 11 gelagert, das
aus mehreren Profilträgern u. dgl. besueheP.
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Außerdem können die Supporte 7 bis 10 im Bedarfsfalle auch in Längsrichtung
des Bettes 11, also in Richtung X bzw. Y, verstellbar ausgebildet sein, z. B. auf
dem Bett 11 in dessen Längsrichtung verschiebbar und in der jeweils eingenommenen
Stellung auch arretierbar sein.
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Auf dem Maschinenbett 11 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 12
bezeichneter Schlitten angeordnet, der in Richtung X bzw. Y verschieblich ist und
dessen Aufbau und Wirkungsweise nachfolgend im einzelnen noch beschrieben wird.
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Dem Schlitten 12 ist ein Schwert 13 zugeordnet, das den Schlitz 2
des Rohres 1 durchdringt und bei der dargestellten Ausführungsform im Querschnitt
rechteckförmig ausgebildet ist. Beiderseits des freien Schwertendes sind radial
zum Schlitzrohr 1 bewegliche konvexe Werkzeugteile 14 bzw. 15 angeordnet, deren
Krümmung dem Innenradius des Schlitzrohres 1 entspricht.
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Mit den Bezugazeichen 16 und 17 sind konkave Werkzeugteile bezeichnet,
deren Krümmung dem Außenradius des Schlitzrohres 1 entspricht. Die Werkzeugteile
14 und 15 sind wie die Werkzeugteile 16 und 17 in radialer Richtung des Rohres 1
beweglich, so daß die Randbereiche des Schlitzrohres 1 zwischen den Werkzeugteilenl4,
16 bzw. 15, 17 einspannbar sind. Zu diesem Zweck liegen die Werkzeugteile 14 und
16 bzw. 15, 17 diametral einander gegenüber. Dabei sind die Werkzeugteile 14 und
15 über Kupplungsteile 18 bzw. 19 mit dem Schwert 13 gekuppelt, so daß bei der Hin-
und Herbewegung des Schwertes 13 in Richtung T bzw.
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Z die Werkzeugteile 14 und 15 entsprechende Bewegungen ausführen.
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Dayegen sind die Werkzeugteile 16 und 17 mit je einem Biegebalken
20 bzw. 21 gekuppelt, die jeweils auf einem in der Durchlaufrichtung sich verjüngenden
Keil 22 bzw.
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23 aufliegen. Diese beiden Keile 22 und 23 stützen sich auf einer
geschlitzten Preßplatte 24 ab, die am Schwert 13 befestigt ist und mehrere Lager
für Exzenterwellen aufweist. Von diesen Lagern sind aus Fig. 3 lediglich die Lager
25 und 26 erkennbar. In Längsrichtung der Nachbiegeeinrichtung sind jedoch zwei
Paar solcher Lager vorgesehen. Diese Lager sind jeweils auf einer Exzenterwelle
angeordnet, von denen aus Fig. 3 lediglich die Exzenterwelle 27 erkennbar ist.
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Jede der Exzenterwellen ist an ihren beiden Enden in Rollen gelagert,
von denen aus Fig. 3 wiederum lediglich die Rollen 28 und 29 erkennbar sind. In
Fig. 1 ist mit gestrichelten Linien die im Abstand von diesem Rollenpaar 28 und
29 befindliche Rolle 30 erkennbar. Koaxial zu dieser Rolle 30 ist eine aus Fig.
1 nicht näher erkennbare Rolle 31 angeordnet. Die Rollen 28 bis 31 sind jeweils
auf Führungsschienen 32 bzw. 33 des Maschinenbettes 11 gelagert.
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Mit dem Bezugszeichen 34 ist eine abwechselnd beidseitig durch Druckmittel,
insbesondere durch eine Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit
bezeichnet, die über eine Schwenkachse 35 an einem Widerlager 36 des Maschinenbettes
11 schwenkbeweglich gelagert ist.
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Die Kolbenstange 37 der Kolben-Zylinder-Einheit 34 ist an einem Hebel
38 gelenkbeweglich befestigt, der fest mit der Exzenterwelle 27 verbunden ist. Dieser
Hebel 38 befindet sich in seitlichem Abstand neben dem Schwert 13. Auf der anderen
Seite dieses Schwertes 13 ist ein weiterer Hebel 39 fest mit der Exzenterwelle 27
gekuppelt.
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Dieser Hebel 39 ist durch eine Koppelstange 40 schwenkbeweglich mit
einem Hebel 41 verbunden, der mit der anderen Exzenterwelle in gleicher Weise fest
verbunden ist, so daß die Bewegungen der Kolbenstange 37 sich in gleicher Weise
auf die am anderen Ende der Vorrichtung befindliche Exzenterwelle und deren Rollen
auswirkt. Mithin ist der Schlitten 12 durch die exzentrisch angeordneten Rollen
28, 29 bzw. 30, 31 so geführt, daß durch Exzenterverstellung das Schwert 13 radial,
also in Richtung T bzw. Z zum Schlitzrohr 1 bewegbar ist.
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Die Fig. 1 läßt erkennen, daß die konkaven Werkzeugteile 16, 17 bzw.
die diesen zugeordneten Biegebalken 20, 21 jeweils eine Schrägfläche 42 bzw. 43
aufweisen, die an der Schrägfläche 44 bzw. 45 der beiden Keile 22 und 23 anliegen,
durch deren Bewegung die Zustellung der konkaven Werkzeugteile 16, 17 gegen die
konvexen Werkzeugteile 14 und 15 bewirkbar ist.
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Mit 46 ist ein Einlaufen der Werkzeugteile 16 bzw. 17 bezeichnet,
deren Krümmung sich in Richtung zur Einlaufseite V des Schlitzrohres 1 hin stetig
vergrößert.
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Mit 47 bzw. 48 sind Zuganker mit Muttern bezeichnet, die an beiden
Enden in je einem Joch 49 bzw. 50 befestigt sind und dadurch die Reaktionskräfte
beim Pressen der Randabschnitte des Schlitzrohres 1 aufnehmen.
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Der Schlitten 12 ist über einen abwechselnd beiderseits mit Druckmittel,
insbesondere Hydraulikflüssigkeit, beaufschlagbaren Zylinder 51, der über eine Kolbenstange
52 an dem Schlitten 12 angelenkt ist, in Richtung X bzw.
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Y verschieblich.
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Die unteren Biegebalken 20 und 21 werden über die Keile 22, 23 durch
einen abwechselnd beiderseits mit Druckmittel, insbesondere Hydraulikflüssigkeit
beaufschlagbaren Zylinder 53 abgesenkt bzw. angehoben.
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Die Wirkungsweise der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform
ist folgende: Am Ausgang des Bewegungsablaufes befindet sich der Schlitten 12 in
der rechten Endstellung, d. h. die Kolbenstange 52 ist ausgefahren. Das Schwert
13 mit den oberen Werkzeugteilen 14, 15 befindet sich in oberer Stellung. Die Keile
22, 23 befinden sich in rechter Endstellung, d. h. die Werkzeugteile 16, 17 sind
in unterer Stellung. Ein Schlitz~ rohr 1 wird in die Nachbiegeeinrichtung geschoben,
bis sein linkes Ende unter den Werkzeugteilen 14, 15 liegt.
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Dann senkt die Kolben-Zylinder-Einheit 34 über die exzentrisch gelagerten
Rollen 28, 29 bzw. 30, 31 die oberen Werkzeugteile 14, 15 gegen die hier befindlichen
Randbereiche des Schlitzrohres 1. Durch den Zylinder 53 werden über die Keile 22,
23 die beiden unteren Werkzeugteile 16, 17 gegen die Außenwand des Schlitzrohres
1 gepreßt. Der Zylinder 51 schiebt das durch die Biegebalken 20, 21 eingespannte
Schlitzrohr 1 um ein definiertes Schrittmaß vor. Die unteren Biegebalken 20, 21
werden über die Keile 22, 23 abgesenkt. Die oberen Werkzeugteile 14, 15 werden über
die exzentrisch gelagerten Rollen 28, 29 bzw 30, 31 durch die Kolben-Zylinder-Einheit
34 angehoben. Dann schiebt der Zylinder 51 den Schlitten 12 der Nachbiege einrichtung
bei stillstehendem Schlitzrohr 11 wieder in die Ausgangslage zurück.
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Diese Vorgänge wiederholen sich, bis das Schlitzrohr 1 in der gesamten
Länge die Nachbiegeeinrichtung durchlaufen hat und die Randbereiche des Schlitzrohres
1 entsprechEnd dem Krümmungsverlauf des übrigen Rohres verformt sind.
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Die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen beschriebenen
und in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen
Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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Literaturverzeichnis