DE3728403A1 - Method and apparatus for the automatic bending of straight tubes - Google Patents
Method and apparatus for the automatic bending of straight tubesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Biegen von geraden Rohren zu einer Mäanderform, insbesondere zum Biegen von Rohren für Wärmetauscher. Ebenfalls betrifft die Anmeldung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for the automatic bending of straight tubes into a meandering shape, especially for bending Pipes for heat exchangers. The registration also concerns one Device for performing this method.
Nach dem Stand der Technik werden Rohrschlangen dadurch gebogen, daß ein Rohr abwechslungsweise nach links und nach vorbestimmtem Abstand wieder nach rechts gebogen wird. Nachteiligerweise sind hierzu entsprechend große Biegevorrichtung erforderlich, die er möglichen, daß die gebogene Rohrschlange auf einem Aufnahmetisch den Biegungen um jeweils 180° folgen muß. Die Größe des Aufnahmetisches richtet sich dabei nach den Maßen der zu biegenden Rohrschlange, d.h. es werden relativ große Fertigungsflächen benötigt.According to the state of the art, coils are bent that a pipe alternately to the left and to the predetermined Distance is bent again to the right. Disadvantages are this requires a correspondingly large bending device, which he possible that the bent coil on a shooting table must follow the bends by 180 °. The size of the shooting table depends on the dimensions of the coil to be bent, i.e. relatively large production areas are required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welches bzw. welche die obengenannten Nach teile vermeidet und insbesondere einen kontinuierlichen Material durchlauf auf möglichst kleinem Raum gestattet.The invention is based, a method and a task Device to specify which or which the above avoids parts and especially a continuous material Pass allowed in the smallest possible space.
Diese Aufgabe wird zum einen bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß das gerade Rohr gespannt und so positioniert wird, daß an gegenüberliegenden Rohrseiten zwei im Abstand von einander angeordnete Biegerollenpaare und eine zwischen diesen Biegerollenpaaren liegende weitere auf der durch zwei derselben Rohrseite liegende Rollen des Paares bestimmte Längsachse ange ordnete einzelne Biegerollen an dem Rohr zur Anlage kommen und danach zur (ersten) Biegung des Rohres zu einer U-Form die auf der vorgenannten Längsachse liegende Rolle des ersten Rollen paares um die Achse der gegenüberliegenden feststehenden Rolle um 90° geschwenkt und gleichzeitig die einzelne Biegerolle um dieselbe Drehachse ebenfalls um 90° geschwenkt und gleichzeitig das zweite Biegerollenpaar parallel zur ursprünglichen Längsachse des Rohres in Richtung auf das erste Rollenpaar soweit geführt wird, bis die durch die Biegung entstehenden Schenkel der U-Form parallel sind. Anschließend werden die Biegerollen zurückgefahren und das Rohr weitertransportiert, wonach an dem fortlaufenden Rohrstück der beschriebene Biegevorgang abermals vorgenommen wer den kann. Das Verfahren wird solange durchgeführt, bis die er forderliche Anzahl von Rohrschlaufen gebogen ist.On the one hand, this task occurs in the method mentioned at the beginning solved by stretching the straight tube and positioning it is that on opposite pipe sides two at a distance of mutually arranged pairs of bending rollers and one between them Bending roller pairs lying on the other by two of them Pipe side lying rollers of the pair certain longitudinal axis ordered individual bending rollers to come to the pipe and then to the (first) bend of the tube into a U-shape the aforementioned longitudinal axis of the first roller couple around the axis of the opposite fixed roller swiveled by 90 ° and at the same time the individual bending roller the same axis of rotation also pivoted by 90 ° and simultaneously the second pair of bending rollers parallel to the original longitudinal axis of the tube in the direction of the first pair of rollers until the legs of the U-shape created by the bend are parallel. The bending rollers are then moved back and transported the pipe, after which on the continuous Pipe piece the bending process described again made who that can. The process continues until he required number of pipe loops is bent.
Dieses Verfahren besitzt insbesondere den Vorteil, daß auf große Fertigungsflächen verzichtet werden kann, dazu kommt, daß es mit einer einfachen Anordnung der Biegerollen und deren Führung exakt und sicher arbeitet. Durch die Anordnung der Rollen sowie deren Schwenkbewegung kann jede Schlaufenhöhe bzw. jeder Schlaufen abstand eingestellt werden, ohne daß große Umrüstarbeiten erforder lich sind. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zur kontinuierlichen Biegung von Rohren mit einer beliebigen Schlaufenanzahl, ohne daß der Biegeprozeß durch Ausrichten der Rohre unterbrochen werden muß.This method has the particular advantage that large Manufacturing space can be dispensed with, it happens that with a simple arrangement of the bending rollers and their guidance works precisely and safely. By arranging the roles as well the pivoting movement of each loop height or each loop distance can be set without major retooling are. The method according to the invention is particularly suitable also for the continuous bending of pipes with any Number of loops without the bending process by aligning the Pipes must be interrupted.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Schwenkung der Biegerolle des ersten Paares und die der einzelnen Biegerolle über einen gemeinsamen pneumatischen hydraulischen oder elektro motorischen Antrieb unter Vermittlung eines um die Drehachse der feststehenden Rolle schwenkbaren gemeinsamen Hebels. Durch diese Maßnahme wird der maschinelle Aufwand erheblich verringert.According to a development of the invention, the pivoting takes place the bending roller of the first pair and that of the individual bending roller via a common pneumatic hydraulic or electro motor drive with the mediation of a about the axis of rotation of the fixed role swiveling common lever. Through this Measure, the machine effort is significantly reduced.
Zur Festlegung der gewünschten Höhe der Rohrschlaufen und zur Ver meidung einer systembedingten Rohrlängung beim Biegen wird die einzelne Biegerolle während der Schwenkbewegung auf der Längsachse des gemeinsamen genannten Hebels verschoben.To determine the desired height of the pipe loops and for ver Avoiding system-related pipe elongation when bending single bending roller during the swiveling movement on the longitudinal axis of the common lever mentioned.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die einzelne Biegerolle und die auf der gegenüberliegenden Rohrseite liegende Biegerolle des zweiten Paares über einen weiteren Hebel verbunden, so daß auch der Antrieb für die betreffende Biegerolle des zweiten Paares eingespart werden kann. According to a further embodiment of the invention, the individual Bending roller and the one on the opposite side of the tube Bending roller of the second pair connected via another lever, so that the drive for the bending roll in question of the second Couple can be saved.
Vorzugsweise ist an dem genannten weiteren Hebel ein exzentrischer Mitnehmer befestigt, der während der Schwenkbewegung der obenge nannten Hebel in einer Kulisse eines Schlittens geführt wird, an dem auch die einzelne Biegerolle befestigt ist. Hierdurch wird eine möglichst exakte Führung der einzelnen Biegerolle, die ent scheidend für die Schlaufenform ist, gewährleistet.Preferably, there is an eccentric on the further lever mentioned Driver attached, which during the pivoting movement of the above called lever is guided in a backdrop of a carriage to which the individual bending roller is also attached. This will the most precise possible guidance of the individual bending roll, which ent is decisive for the loop shape.
Die beiden genannten Hebel bewegen sich in entgegengesetztem Dreh sinn, wobei vorzusweise die gegenläufigen Drehbewegungen unter Ver mittlung einer Kette, eines Zahnriemens oder einer Zahnradübertra gung, vorzugsweise mit einer Übersetzung von 2 : 1 durchgeführt wer den. Während die Drehbewegung des ersten Hebels 90° beträgt, wird der zweite Hebel gegenüber dem ersten Hebel um insgesamt 180° ge schwenkt.The two levers mentioned move in opposite directions sense, whereby the opposite rotational movements under Ver chain, toothed belt or gear transmission gung, preferably carried out with a ratio of 2: 1 the. While the rotation of the first lever is 90 °, the second lever compared to the first lever by a total of 180 ° pivots.
Zum Zwecke einer exakten Führung des zweiten Rollenpaares ist weiterhin vorgesehen, die Biegerollen dieses Paares mittels eines ihre Achsen verbindenden dritten Hebels auszustatten und gemein sam zu führen. Zusätzlich wird mindestens eine der Biegerollen des zweiten Paares durch einen Mitnehmer, der die betreffende Biegerolle trägt, in einer feststehenden, parallel zur ursprüng lichen Rohrlängsachse verlaufenden Kulisse geführt. Damit ergibt sich insgesamt der Vorteil, daß für den gesamten Biegevorgang bzw. für die Bewegung aller fünf Rollen nur ein einziger Antrieb benötigt wird und der Biegevorgang ohne einen manuellen Eingriff vollautomatisch ablaufen kann.For the purpose of exact guidance of the second pair of rollers further provided the bending rollers of this pair by means of a equip their axles connecting third lever and common to lead sam. In addition, at least one of the bending rolls of the second pair by a driver who Bending roll carries, in a fixed, parallel to the original Liche pipe axis extending backdrop. So that results the overall advantage is that for the entire bending process or only one drive for moving all five rollers is required and the bending process without manual intervention can run fully automatically.
Zum anderen wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, welche folgende nachgeordnete Teile aufweist:On the other hand, the object is achieved by a device which has the following subordinate parts:
- a) eine elektromagnetisch angetriebene Haspela) an electromagnetically driven reel
- b) einen Rohreinlauf mit Einlauf- und Druckrollenb) a pipe inlet with inlet and pressure rollers
- c) einen Vorschub mit einer pneumatischen Spannzange und einem pneumatischen Längsantriebc) a feed with a pneumatic collet and a pneumatic longitudinal drive
- d) einer Biegevorrichtung mit zwei an gegenüberliegenden Rohr seiten anlegbaren, im Abstand voneinander angeordneten Biege rollenpaaren und einer zwischen diesen Biegerollenpaaren liegen den auf der durch zwei auf derselben Rohrseite liegenden Biege rollen der Paare bestimmten ebenfalls an das Rohr anlegbaren weiteren einzelnen Biegerolle, wobei die auf der vorgenannten Längsachse liegende Biegerolle des ersten Paares wie die ein zelne Biegerolle um die Achse der die Biegerolle des ersten Rollenpaares gegenüberliegenden Biegerolle schwenkbar sind und wobei das zweite Rollenpaar parallel zur ursprünglichen Längs achse des Rohres in Richtung auf das erste Rollenpaar führbar ist undd) a bending device with two on opposite tube side bend, spaced apart from each other pairs of rollers and one between these pairs of bending rollers that on the bend lying by two on the same tube side rolls of the pairs also determined to be put on the pipe further individual bending roll, the one on the aforementioned Longitudinal bending roll of the first pair like the one individual bending roller around the axis of the bending roller of the first Roller pair opposite bending roller are pivotable and the second pair of rollers parallel to the original longitudinal axis of the tube can be guided in the direction of the first pair of rollers is and
- e) einer Zentrier- und Niederhalteeinheit.e) a centering and hold-down unit.
Diese Vorrichtung bestitzt den Vorteil, daß das von der Haspel abgezogene Rohrmaterial durch eine Rollenrichtanlage (Rohrein lauf) über einen Vorschub unmittelbar in eine Biegevorrichtung gegeben werden kann, die eine Zentrier- und Niederhalteeinheit aufweist. Für die Vorrichtung selbst ergeben sich im übrigen die bereits oben bei der Behandlung des Verfahrens dargelegten Vorteile.This device has the advantage that the reel withdrawn pipe material by a roller straightening system (pipe clean run) via a feed directly into a bending device can be given a centering and hold-down unit having. For the device itself, moreover, result those already explained above in the treatment of the method Advantages.
Weitere vorzugsweise Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further preferred configurations of the device are shown in marked the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawings shown. Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrich tung und Fig. 1 is a schematic view of the Vorrich device and according to the invention
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Biegevorrichtung als Teil der gesamten Vorrichtung. Fig. 2 is a cross-sectional view of the bending device as part of the entire device.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Haspel 13, einer Rollenrichtanlage 14 (Rohreinlauf), einer Vorschubeinheit 15, der Biegevorrichtung 16 im engeren Sinne, Rohrendenbearbeitungseinheiten 17 und 18 sowie einer Zentrier- und Niederhalteeinrichtung 19.The device shown in FIG. 1 essentially consists of a reel 13 , a roller straightening system 14 (pipe inlet), a feed unit 15 , the bending device 16 in the narrower sense, pipe end processing units 17 and 18 and a centering and holding device 19 .
Von einer Hapsel 13 wird das Rohr als Coil von der elektro motorisch angetriebenen Rollenrichtanlage 14 abgezogen und von einer Vorschubeinheit mit einer pneumatischen Spannzange in die Biegevorrichtung 16 geführt. Die Spannzange wird während des Biege vorganges auf einem pneumatisch gebremsten Führungschlitten in Rohrlängsrichtung so gefahren, daß dieser vom Hebel II (siehe Fig. 2) mitgenommen wird. Nach Ausführung der Biegung fährt die Vorschubeinheit 15 wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Die Biegung der Rohrschlange erfolgt in der Biegevorrichtung 16, die in Fig. 2 näher dargestellt ist und bei der alle Biege rollen 1 bis 5 in waagerechter Ebene auf Rohrmitte liegend, geteilt sind und auf zwei Führungsschlitten vom Rohr (in der Fig. 1 nach oben und nach unten) weggefahren werden können, so daß das gebogene Rohr durch den am Ende der Anlage liegenden Schrittantrieb um eine Teilung weitertransportiert werden kann. Die Rohrendenbearbeitungseinheit 17, die portalartig angeordnet ist, enthält einen pneumatischen Niederhalter und eine Spann einrichtung sowie eine Trenneinheit. Außerdem enthält sie pneumatisch arbeitende Biegevorrichtungen für die Rohrenden. Entsprechendes gilt auch für die Rohrendenbearbeitungseinheit 18.Of a 13 Hapsel the pipe as a coil is subtracted from the electric-motor-driven roller straightening unit 14 and guided by a feed unit with a pneumatic chuck in the bending apparatus sixteenth The collet is moved during the bending process on a pneumatically braked guide carriage in the longitudinal direction of the tube so that it is carried by lever II (see Fig. 2). After the bend has been carried out, the feed unit 15 moves back into its starting position. The bending of the pipe coil takes place in the bending device 16 , which is shown in more detail in Fig. 2 and in which all bending rolls 1 to 5 lying in a horizontal plane at the center of the pipe, are divided and on two guide carriages from the pipe (in Fig. 1 upwards and down) can be moved away, so that the bent tube can be transported by a division by the step drive at the end of the system. The pipe end processing unit 17 , which is arranged like a portal, contains a pneumatic hold-down device and a clamping device and a separating unit. It also contains pneumatic bending devices for the pipe ends. The same applies to the pipe end processing unit 18 .
Die Zentrier- und Niederhaltereinheit arbeitet im wesentlichen mit pneumatischen Kurzhubzylindern.The centering and hold-down unit works essentially with pneumatic short stroke cylinders.
Die gesamte Anlage ist auf einem Grundrahmen 11 angeordnet, der auch das Maschinengestell 12 für die Vorrichtungsteile 16 bis 19 trägt.The entire system is arranged on a base frame 11 , which also carries the machine frame 12 for the device parts 16 to 19 .
Die eigentliche Biegevorrichtung arbeitet mit den in Fig. 2 dargestellten fünf Rollen, bei denen die Ziffern 1 bis 5 die je weilige Ausgangslage vor dem Biegevorgang darstellen, Ziffern 3′ bis 5′ sowie 3′′ bis 5′′ jeweilige Zustände während des Biegevor gangs und die Ziffer 2 E bis 5 E den Endzustand darstellen. Das Rohr wird mit 20 bezeichnet.The actual bending device works with the five rollers shown in Fig. 2, in which the numbers 1 to 5 represent the respective starting position before the bending process, numbers 3 'to 5 ' and 3 '' to 5 '' respective states during the bending process and the numbers 2 E to 5 E represent the final state. The tube is designated 20 .
Das erfindungsgemäße Verfahren läuft folgendermaßen: Auf dem Spanndorn 6 mit Spannzange wird das eingefahrene Rohr automatisch gespannt und positioniert. Die gesamte Biegung des Rohres in den Endzustand läuft zeitlich parallel. Dabei erfolgt die erste Biegung um die feststehende Achse der Biegerolle 1, wozu auf einem um diese Achsen drehbaren Hebel I die Biegerollen 2 und 3 befestigt sind. Durch Drehung des Hebels mittels pneu matischem hydraulischem oder elektromotorischem Antrieb werden die Biegerollen 2 und 3 um 90° um die Achse der Rolle 1 gedreht. Die Achse der Biegerolle 3 wird während dieser Drehung auf dem Hebel I verschoben, wobei ein auf dem Hebel II befestigter exzentrischer Mitnehmer 8, der in einer Kulisse 7 a des Schlittens 7 für die Biegerolle 3 geführt ist, den Schlittenweg der Biege rolle 3 bis zur Endlage 3 E bestimmt.The method according to the invention runs as follows: the retracted tube is automatically tensioned and positioned on the mandrel 6 with a collet. The entire bending of the pipe in the final state runs in parallel. The first bend takes place about the fixed axis of the bending roller 1 , for which purpose the bending rollers 2 and 3 are fastened on a lever I rotatable about these axes. By turning the lever by means of pneumatic hydraulic or electric motor drive, the bending rollers 2 and 3 are rotated by 90 ° around the axis of the roller 1 . The axis of the bending roller 3 is shifted during this rotation on the lever I, with an eccentric driver 8 attached to the lever II, which is guided in a backdrop 7 a of the carriage 7 for the bending roller 3 , the slide path of the bending roll 3 to End position 3 E determined.
Der Hebel II, dessen Drehachse mit der Ausgangsachse der Biege rolle 3 übereinstimmt, trägt an seinem Ende die Biegerolle 5, an deren Achse der Hebel III als Verbindungselement zum Mitnehmer 9, der die Biegerolle 4 trägt, befestigt ist.The lever II, whose axis of rotation coincides with the output axis of the bending roll 3 , carries at its end the bending roller 5 , on the axis of which the lever III is attached as a connecting element to the driver 9 , which carries the bending roller 4 .
Durch entsprechende Maschinenelemente wie Kette, Zahnriemen oder Zahnradübertragung mit einer Übersetzung 2 : 1 führt der Hebel II gegenüber dem Hebel I eine gegenläufige Drehbewegung aus, so daß die beiden Hebel in der Endstellung V-förmig zueinander stehen. Während der Hebel I eine Drehung von 90° macht, führt der Hebel II gegenüber dem Hebel I eine Drehung von 180° aus, so daß die Biege rolle 5 über die Positionen 5′ und 5′′ in die Endposition 5 E ge langt.By appropriate machine elements such as chain, toothed belt or gear transmission with a ratio of 2: 1, lever II executes an opposite rotational movement with respect to lever I, so that the two levers are V-shaped to one another in the end position. While lever I makes a rotation of 90 °, lever II executes a rotation of 180 ° with respect to lever I, so that the bending roll 5 reaches positions 5 'and 5 ''in the end position 5 E ge.
Gleichzeitig mit dieser Hebeldrehung wird der Hebel III durch den Mitnehmer 9, der in einer geradlinigen festen Kulisse 10 geführt wird, parallel zur Rohrleitung verschoben, so daß die Biegerolle 4 das Rohr nochmals um 90° biegt, bis die Endstellung 4 E erreicht ist. Zur Vermeidung einer systembedingten Rohrlängung wird über die Schlittenverschiebung der Biegerolle 3 ein Längenausgleich er reicht.Simultaneously with this lever rotation, the lever III is displaced parallel to the pipeline by the driver 9 , which is guided in a rectilinear fixed link 10 , so that the bending roller 4 bends the pipe again by 90 ° until the end position 4 E is reached. To avoid system-related pipe elongation, a length compensation is sufficient by sliding the bending roller 3 .
Nachdem eine Schlaufe die beschrieben gebogen ist, wird das Rohr um eine Teilung weiter versetzt und die nächste Biegung erfolgt wie beschrieben. After a loop that is described is bent, the pipe offset by one division and the next bend occurs as described.
Selbstverständlich lassen sich mit der beschriebenen Vorrichtung auch solche Biegungen durchführen, bei denen andere Biegungen als 180° erreicht werden sollen.Of course, with the device described also perform bends where bends other than 180 ° should be reached.
Claims (20)
- a) eine elektromagnetisch angetriebene Haspel
- b) einen Rohreinlauf mit Einlauf und Druckrollen
- c) einen Vorschub mit einer pneumatischen Spannzange und einem Pneumatischen Längsantrieb
- d) einer Biegevorrichtung mit zwei an gegenüberliegenden Rohrseiten anlegbaren, im Abstand voneinander angeordneten Biegerollenpaare (1, 2; 4, 5) und einer zwischen diesen Biege rollenpaaren liegende auf der durch zwei auf derselben Rohrseite liegende Biegerollen der Paare bestimmten eben falls an das Rohr anlegbaren weiteren einzelnen Biege rolle (3), wobei die auf der vorgenannten Längsachse lie gende Biegerolle (2) des ersten Paares sowie die einzelne Biegerolle (3) um die Achse der der Biegerolle (2) des ersten Rollenpaares gegenüberliegenden Biegerolle (1) schwenkbar sind und wobei das zweite Rollenpaar parallel zur ursprünglichen Längsachse des Rohres in Richtung auf das erste Rollenpaar (1, 2) führbar ist und
- e) einer Zentrier- und Niederhalteeinheit.
- a) an electromagnetically driven reel
- b) a pipe inlet with inlet and pressure rollers
- c) a feed with a pneumatic collet and a pneumatic longitudinal drive
- d) a bending device with two bendable roller pairs ( 1 , 2 ; 4 , 5 ) that can be placed on opposite tube sides and a pair of bend rollers lying between these bend rollers that are also on the tube by two bend rollers of the pairs lying on the same tube side further individual bending roller ( 3 ), the bending roller ( 2 ) of the first pair lying on the aforementioned longitudinal axis and the individual bending roller ( 3 ) being pivotable about the axis of the bending roller ( 1 ) opposite the bending roller ( 2 ) of the first roller pair and wherein the second pair of rollers parallel to the original longitudinal axis of the tube in the direction of the first pair of rollers ( 1 , 2 ) and
- e) a centering and hold-down unit.
Priority Applications (1)
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DE19873728403 DE3728403A1 (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Method and apparatus for the automatic bending of straight tubes |
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DE19873728403 DE3728403A1 (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Method and apparatus for the automatic bending of straight tubes |
Publications (1)
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ID=6334484
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DE19873728403 Withdrawn DE3728403A1 (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Method and apparatus for the automatic bending of straight tubes |
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