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Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von dünnwandigen Rohren, insbesondere
Manome terfedern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen von dünnwandigen
Rohren, insbesondere Manometerfedern, wobei in das zu biegende Rohr ein Biegedorn
eingeführt wird und das Rohr um ein Biegeformstück gebogen wird. Die Erfindung betrifft
weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Manometerfedern müssen aus sehr dünnwandigem Rohrmaterial hergestellt
werden, damit sie sich unter dem zu messenden Innendruck ausreichend verformten.
Üblicherweise werden Manometerfedern in einem Bogen von etwa 2700 gebogen.
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Es ist bekannt, hierfür eine Dornbiegemaschine zu verwenden, bei der
das zu biegende Rohr vom Ende des Biegedorns abgezogen und dabei gleichzeitig gebogen
wird, wobei es sich mit dem sich drehenden Biegeformstück bewegt.
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Auf diese Weise ist es zwar möglich, in einem weitgehend automatisierten
Arbeitsablauf nacheinander mehrere Rohrbogen von einem einzigon, längeren Rohrstück
herzustellen und nacheinander abzutrennen. Schwierigkeiten bereitet
aber
die Verarbeitung von dünnwandigem Rohrmaterial. Rohre von einer Wanddicke unter
0,2 mm sind auf diese Weise nicht mehr zu verarbeiten, weil Risse und/oder Falten
auftreten.
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Deshalb ist es erforderlich, sehr dünnwandige Rohre ftir die Herstellung
von Manometerfedern einzeln von Hand zu biegen. Hierzu wird ein flexibler Dorn in
das Rohr eingeführt; dann wird das Rohr, das üblicherweise einen flachen Querschnitt
hat, von Hand um ein Biegeformstück gebogen; anschließend wird der Biegedorn aus
dem gebogenen Rohr wieder herausgenommen. Dieser Biegevorgang ist mit erheblichem
Arbeits- und Zeitaufwand verbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten
Gattung zu schaffen, das es ermöglicht, in einem weitgehend automatisierbaren Arbeitsvorgang
auch sehr dünnwandige und gegebenenfalls flache Rohre zu biegen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelötet, daß der Biegedorn
flexibel ist und zusammen mit dem Rohr in der zu biegenden Länge vorgeschoben wird,
daß der Biegedorn bis über den Rohranfang hinausgeschoben wird, daß das Rohr zusammen
mit dem Biegedorn um das feststehende Biegeformstück gebogen wird, daß der Biegedorn
zurückgezogen wird, und daß das Rohr an einer vor dem Ende des Biegedorns liegenden
Stelle abgetrennt wird.
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Die Verwendung eines Biegedorns, der nicht nur zusammen mit dem Rohr,
sondern auch relativ zu diesem verschiebbar ist, macht es möglich, von einem auf
den Biegedorn aufgeschobenen Rohrstück nacheinander mehrere Rohrbogen herzustellen
und einzeln abzutrennen. Um eine Beschädigung
des Rohranfangs beim
Biegen zu vermeiden, muß der flexible Biegedorn über den Rohranfang hinausragen.
Vor dem anschließenden Abtrennen des Rohrbogens muß der Biegedorn aber so weit hinter
die Trennatelle zurückgezogen werden, daß er selbst nicht durchtrennt wird. Durch
eine Relativverschiebung zwischen dem Biegedorn und dem Rohr wird der Biegedorn
anschließend wieder so weit vorgeschoben, daß er aus dem zu biegenden Rohr herausragt.
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Es besteht keine Gefahr, daß Risse oder Falten auftreten, weil der
Biegedorn das Rohr beim Biegevorgang vollständig ausfüllt und weil das Rohr um das
feststehende Biegeformstück herumgelegt wird, ohne daß hierbei ein Zug auf das dünnwandige
Rohr ausgeübt wird.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen in das
zu biegende Rohr einführbaren Biegedorn auf, ein Biegeformstück, gegen das ein um
die Achse des Biegeformstücke schwenkbarer Biegebacken verfahrbar ist, eine Trennvorrichtung
und mindestens eine Klemmvorrichtung für das Rohr. Die Vorrichtung ist erfindungsgemdß
dadurch gekennzeichnet, daß der Biegedorn mindestens in seinem vorderen Abschnitt
flexibel ist, daß der Biegedorn in seiner Längsrichtung zusammen mit dem Rohr und
relativ zu diesem verschiebbar ist, daß die Länge des Biegedorns ein Mehrfaches
der zu biegenden Rohrlänge beträgt, und daß das Biegeformstück feststehend ist.
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Da Jeweils nur der vordere Abschnitt des Biegedorns in den zu biegenden
Rohrabschnitt ragt, reicht es aus, wenn dieser vordere Abschnitt des Biegedorns
flexibel ist, während der übrige Teil des Biegedorns als Stange ausgefWhrt ist.
Die
Verschiebung des Biegedorns zusammen mit dem Rohr dient zum
Vorschub jeweils einer für das Biegen eines Rohrbogens bes timmton Länge, während
die Rolatiwers chiebbarkeit zwischen dem Biegedorn und dem Rohr dazu dient, den
flexiblen Abschnitt des Biegedorns zum einen aus dem Rohranfang herausragen zu lassen,
was für den Biegevorgang erforderlich ist, und zum anderen gegenüber der Trennstelle,
die anschließend den neuen Rohranfang bildet, zurUckzuziehen, damit der Biegedorn
beim Abtrennen nicht stört.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedan kens sind
Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem AusrUhruDgsbeispiel näher
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt: Fig. 1 die wichtigsten
Teile einer Vorrichtung zu. Biegen von Manometerfedern in einer Draufsicht, Fig.
2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht Fig. 3 einen Schnitt längs
der Linie III-;II in Fig. 1, Fig. 4 eine Draufsicht auf das vordere Ende des Biegedorns
in vergrößertem Maßstab und Fig. 5 in schematischer Darstellungsweise die auSeinanderfolgenden
Verfahrensschritte beim Biegen von Manometerfedern.
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Die in den Figuren 1 - 3 gezeigt Vorrichtung zum Biegen von Manometerfedern
aus dünnwandigem flache. Rohrmaterial weist in einem Gestell 1 zwei parellele, nebeneinander~
liegende Rundfuhrungen 2 auf, auf denen ein Dornschlitten 3 verschiebbar ist. Der
Dornschlitten 3 ist mit der Kolben-
stange 4 eines Drucicmittelzylinders
5 verbunden.
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Auf den Rundführungen 2 ist auL3erdem eine Rolirklommeinrichtung 6
verschiebbar, die eine feststehende Klemmbacke 7 und eine bewegliche Klemmbacke
8 aufweist, Die Klemmbacke 8 ist über eine Kolbenstange 9 durch einen mit der Klemmvorrichtung
6 verbundenen Druckmittelzylinder 10 gegen die feste Klemmbacke 7 verfahrbar bzw.
von diesor abhebbar.
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In gleicher Weise ist eine gestellfeste Rohrklemmeinrichtung 11 ausgeführt,
bei der ebenfalls eine verschiebbare Klemmbacke 12 gegen eine feststehende Klemmbacke
13 über die Kolbenstange 14 eines Druckmittelzylinder 15 verfahrbar bzw. abhebbar
ist.
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Die verschiebbare Rohrklemmeinrichtung 6 ist auf zwei mit dem Dornschlitten
3 verbundenen Büchsen 16 verschiebbar und wird durch Druckfedern 17 gegen jeweils
einen Bund 18 am Ende der Büchse 16 gedrückt.
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Der Dornschlitten 3 ist fest mit einer länglichen, aus Vierkantrohr
bestehenden Rohrtrageschiene 19 verbunden, die in einem oder mehreron (nicht dargestellten)
Ständern in Fiihrungsrollen 20 verschiebbar geführt ist. Die Rohrtrageschiene 19
weist an ihrer Oberseite eine längsverlaufende Rille 21 auf, in der ein Biegedorn
22 liegt, der an seinem hinteren Ende über eine Klommbefestigung 23 mit der Rohrtrageschiene
19 verbunden ist.
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Vor der gestellfesten Rohrklemmeinrichtung 12 befindet sich ein Biegeformstück
24, um dessen senkrechte Achse ein gegen das Biegeformstück 24 verfahrbarer Biegebaclcen
25 schwenkbar ist.
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Ein mit dem Gestell 1 verbundener Anschlag 26 begrenzt den Verschiebeweg
der verschiebbaren Rohrklemmeinrichtung 6 und berührt einon mit dieser verbundenen
Gegenanschlag 27.
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Ein weiterer, ebenfalls gestellfester Anschlag 28 tritt durch eine
Bohrung 29 der verschiebbaren Rohrklemmeinrichtung 6 mit einem Gegenanschlag 30
des Dornschlittens 3 in Eingriff. Der Abstand der Anschläge 26 und 28 ist so gewählt,
daß beim Vorschub des Dornschlittens 3 zunächst die Klemmeinrichtung 6 den Anschlag
26 berührt und erst nach einem weiteren Verschiebeweg des Dornschlittens 3 der Anschlag
28 mit dem zugeordneten Gegenanschlag 30 in Eingriff kommt.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Biegedorn 22 in seinem vorderen Abschnitt
flexibel ausgeftihrt; er besteht dort aus einem Paket von aneinanderliegenden Federstahlstreifen
31.
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Das zu biegende Rohr 32 ist in den Figuren 1 - 3 nur mit strichpunktierten
Linien angedeutet.
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Fig. 5 zeigt in stark vereinfachter Darstellungsweise die einzelnen
Verfahrensschritte beim Biegevorgang.
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Ausgehend von einer Stellung (Fig. 5a), nachdem ein fertiggestellter
Rohrbogen abgetrennt wurde, wird der Dornschlitten 3 vorgeschoben, wobei die geschloseene,
verschiebbare Rohrklemmeinrichtung 6 das zu biegende Rohr 32 mitnimmt. Zugleich
wird auch der Biegedorn 22 durch den Dornschlitten über die Rohrtragschiene mitgenommen,
bis die für einen Rohrbogen erforderliche Rohrlänge über das Biegeformstück 24 hinaus
vorgeschoben ist (Fig. 5b).
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Dann beruht zunachst die verschiebbare Rohrklernmeinrichtung 6 don
zugeordneten Anschlag 26 und wird in ihrer Längs-
bewegung angehalten.
Der Dornschlitten 3 wird weiterbewegt, bis er seinen zugeordneten Anschlag 28 berührt
(Fig. 5c), wobei der mit dem Dornschlitten 3 verbundono Blegodorn :2 gegenüber dem
von der Rohrklemmeinrichtung 6 festgehaltonen Rohr 32 noch weiter verschoben wird,
bis das vordero Ende des Biegedorns 22 aus dem Rohranfang herausragt.
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In dieser Stellung wird der Biegebacken 25 gegen das Biegoformstück
24 verfahren und wird anschließend um das Biegeformstück 24 herumgeschwenkt (Fig.
5d), wobei das Rohr 32 zusammen mit dem darin enthaltenen flexiblen vorderen Abschnitt
des Biegedorns 22 zu einem Rohrbogen gebogen wird.
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Der einfacheren Darstellung halber ist in Fig. 5 nur ein verhältnismäßig
kurzer Rohrbogen gezeigt, wobei aber darauf hinzuweisen ist, daß die Biegung beispielsweise
bei der Herstellung einer Membranfeder im allgemeinen etwa 2700 beträgt. Beim Biegen
ist die gestellfeste Rohrklemmeinrichtung 12 ebenfalls geschlossen.
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Nach Beendigung des Biegevorgangs fährt der Klemmbacken 25 zurück
und ermöglicht dadurch ein Auffedern des Rohrbogens (Fig. 5e). Dann fährt der Dornschlitten
3 in seine Ausgangsstellung zurück, nachdem sich die Rohrklemmeinrichtung 6 geöffnet
hat. Dabei wird auch der Biegedorn 22 zurdckgezogen, und zwar bis hinter die Stelle,
an der anschließend mittels einer Trennvorrichtung, beispielsweise einer Kreissäge
33 der Rohrbogen abgetrennt wird. Die Kreis säge 33 ist der Einfachheit halber in
den Figuren 1 - 3 nicht dargestellt.
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Nach dem Abtrennen des Rohrbogens (Fig. 5f) befinden sich alle Teile
wieder in der Ausgangsstellung gemäß 5a.
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Die Länge des Biegedorns 22 wird so gewählt, daß ein Rohr 32 für ine
große Anzahl von Lohrbogen aufgenommen werden kann.
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Diese Rohrbogen werden nacheinander in einem automatischen Arbeitsablauf
gebogen und abgetrennt, bis das gesamte Rohr 32 verarbeitet ist. Anschließend wird
wieder ein neues Rohr 32 auf den Biegedorn 22 aufgefädelt.
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Anstelle der beschriebenen Ausführungsform des Biegedorns 22 mit mehreren
biegbaren Federstahlstreifen 31 an seinem vorderen Ende kann der Biegedorn 22 entweder
vollständig oder zumindest an seinem vorderen Ende auch in anderer Weise biegsam
gestaltet sein, beispielsweise aus biegsamer Eunststoffmaterial bestehen.
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Verfahren und Vorriclltung zum Bieten von d@nnwandigen Rohren, insbesondere
Manometerfedern Bezugszeichenliste 1 Gestell 2 Rundführungen 3 Dornschlitten 4 Kolbenstangen
5 Zylinder 6 Rohrklemmeinrichtung 7 Klemmbacke, fest 8 Klemmbacke, beweglich 9 Kolben
stange 10 Zylinder 11 Rohrklemmeinrichtung 12 Klemmbacke, beweglich 13 Klemmbacke,
fest 14 Kolbenstange 15Zylinder 16 Büchsen 17 Druckfedern 18 Bund 19 Rohrtrageschiene
19 Führungsrollen 21 Rille 22 Biegedorn 23 Klemmbefestigung 24 Biegeformstück 25
Biegebacken 26 Anschlag 27 Gegenanschlag 28 Anschlag 29 Bohruncr 30 Gegenanschlag
31 Federstahlstreifen 32 Rohr 33 Kreissäge
L e e r s e i t e