DE3824312A1 - Apparatus for shaping workpieces and an actuating apparatus - Google Patents
Apparatus for shaping workpieces and an actuating apparatusInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Formung und/oder Verformung von Werkstücken, insbesondere Rohrbogen-Stücke, sowie eine Betäti gungsvorrichtung.The invention relates to a device for shaping and / or shaping of workpieces, in particular pipe elbow pieces, and an actuator supply device.
Zum Transport strömungsfähiger Medien finden zunehmend Kunststoffrohre Anwendung. Diese Materialien weisen auch bei hohen Temperaturen und Drücken eine hervorragende Langzeitbeständigkeit auf und sind gegen die meisten chemischen Stoffe beständig. Bei der Installation müssen die Rohre oftmals einer starken Biegung unterworfen werden, um sie in eine Anordnung paßgerecht einbauen zu können. Hierfür wird eine Wärmequelle, beispielsweise ein Heißluftgebläse verwendet, mit dem das Rohr erwärmt und im erwärmten Zustand gebogen wid. Wird ein derartiges Rohr einer Abwinkelung unterworfen, so entsteht eine Knickstelle mit einem verringerten Querschnitt, wodurch für das Strömungsmittel ein erhöhter Strömungswiderstand erzeugt wird.Plastic pipes are increasingly being used to transport flowable media Application. These materials exhibit even at high temperatures and They have an excellent long-term resistance and are against most chemical substances resistant. When installing the pipes are often subjected to a sharp bend to get them in to be able to fit an arrangement to fit. For this, one Heat source, for example a hot air blower used with the Pipe warmed and bent when heated. Will such a If the pipe is bent, a kink is created a reduced cross-section, which makes for the fluid increased flow resistance is generated.
In vielen Fällen werden vorgeformte Rohrstücke benötigt, welche bereits bei der fabrikmäßigen Herstellung ihren festgelegten Krümmungsradius erhalten können. Die Rohrabschnitte werden hierfür mittels einer ther mischen Behandlung, beispielsweise mit Heißluft, erwärmt und zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Rohrquerschnittes sowie zur Erzielung der gewünschten Krümmung mit einem Innenstützkörper mit elastischen Eigenschaften gefüllt und auf eine gebogene Form oder einen ähnlich geformten Körper gespannt, welcher oft die äußeren Konturen eines Halbrohres aufweist, wobei die Enden des elastischen Körpers befestigt werden, um den Rückstellkräften des zu biegenden Rohres entgegenzuwirken.In many cases, preformed pieces of pipe are required, which already in the factory production their defined radius of curvature can get. The pipe sections are for this purpose using a ther mix treatment, for example with hot air, heated and for Maintaining a constant pipe cross-section and for Achieving the desired curvature with an inner support body elastic properties and filled to a curved shape or similarly shaped body tense, which often has the outer contours has a half tube, the ends of the elastic body attached to the restoring forces of the pipe to be bent counteract.
Werden Rohrabschnitte mit unterschiedlichen Krümmungsradien gewünscht, so ist für jeden Krümmungsradius eine spezielle Form oder ein ent sprechend geformter Zylinderkörper mit Oberflächenformen erforderlich, der dem Rohrdurchmesser und dem Krümmungsradius angepaßt ist. If pipe sections with different radii of curvature are desired, there is a special shape or an ent for each radius of curvature speaking-shaped cylinder body with surface shapes required, which is adapted to the pipe diameter and the radius of curvature.
Hierdurch entstehen erhebliche Produktionskosten, da eine große Anzahl von Formen für die gewünschten unterschiedlichen Krümmungsradien und Rohrdurchmesser benötigt wird. Außerdem ist die Handhabung solcher kompakten Formen umständlich und es ist sowohl ein erheblicher Kapitalbedarf für die Herstellung als auch ein Platzbedarf bei der Produktion und für die Lagerung der Formen notwendig.This results in considerable production costs, since a large number of shapes for the desired different radii of curvature and Pipe diameter is required. In addition, the handling of such compact forms awkward and it is both a substantial one Capital requirements for the manufacture as well as a space requirement at the Production and necessary for the storage of the molds.
Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe verschiedene Krümmungsradien aufweisende Rohrabschnitte herge stellt werden können, wobei diese während der thermischen Behandlung in verformter Position gegen die Rückstellkraft des Rohrmaterials gehalten werden, und die Rohrabschnitte nach Abschluß dieser Behandlung ihre gekrümmte Form beibehalten.There is therefore the task of proposing a device with the With the help of pipe sections having different radii of curvature can be provided, these during the thermal treatment in deformed position held against the restoring force of the pipe material be, and the pipe sections theirs after completing this treatment Maintain a curved shape.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche eine Kette gleichartiger Gliederelemente mit einem Anfangs- und einem Endglied sowie einem Antrieb aufweist, welcher mindestens ein Glied, insbesondere das Endglied mit einstellbaren Kräften beaufschlagt, wobei die Gliederelemente als Zylinderkörper mit jeweils geschlossener Kurve als Stirnfläche ausgebildet sind und Bohrungen zur Führung mindestens eines Biege- und mindestens eines Streckelements aufweisen.To achieve this object, a device according to the invention proposed using a chain of similar link elements has a start and an end link and a drive which at least one link, in particular the end link with adjustable Forces applied, the link elements as a cylinder body with each closed curve are formed as an end face and Bores for guiding at least one bending and at least one Have stretching element.
Das Gliederelement weist gemäß der Erfindung zur Führung der Biege- und Streckelemente mindestens eine in Zylinder-Achsrichtung verlaufende Bohrung auf, die vom Drehpunkt des Gliederelements beabstandet ist.The link element has according to the invention for guiding the bending and Stretching elements at least one extending in the cylinder axis direction Bore, which is spaced from the pivot point of the link element.
In Weiterbildung der Erfindung weist das Gliederelement eine in Zylinder-Achsrichtung verlaufende, durch den Drehpunkt oder die Kippachse verlaufende Bohrung und mindestens eine vom Drehpunkt oder der Drehachse beabstandete Bohrung auf, wobei die Achsen der Bohrungen zueinander parallel verlaufen oder einen Winkel einschließen.In a development of the invention, the link element has an in Cylinder axis direction, through the fulcrum or the Tilt axis bore and at least one from the fulcrum or on the axis of rotation spaced hole, the axes of the holes run parallel to each other or enclose an angle.
Diese Vorrichtung bildet in ihrer Grundkonstruktion eine Biegekette, bei der jedes Gliederelement mit Hilfe von zwei zusammenwirkenden Elementen, nämlich einem Biege- und einem Streckelement, von einem Moment beaufschlagt wird. Die Kette aus gleichartigen Gliederelementen kann daher ihre Raumlage auch bei vorhandenen Gegenkräften verändern. Eine solche Veränderung der Raumlage kann nach der Erfindung nicht nur in einer, sondern in verschiedenen Ebenen, je nach der Anordnung und der Anzahl der verwendeten Biege- und Streckelemente erfolgen.In its basic construction, this device forms a bending chain, where each link element works together using two Elements, namely a bending and a stretching element, from one Moment is applied. The chain of similar link elements can therefore change their position even with existing counterforces. Such a change in the spatial position can not only according to the invention in one, but in different levels, depending on the arrangement and the number of bending and stretching elements used.
Hierdurch ergeben sich eine große Reihe weiterer Anwendungen der Erfindung, auf die noch später hingewiesen wird.This results in a large number of other applications of the Invention to which reference is made later.
Die Stirnflächen der Gliederelemente sind an ihren Rändern in vorteil hafter Weise abgeflacht ausgebildet, so daß die Biegekette auch in einem stark gebogenen Zustand von Glied zu Glied nahezu glatte Übergänge aufweist.The end faces of the link elements are advantageous at their edges formed flattened way, so that the bending chain also in a strongly curved state from link to link almost smooth Has transitions.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung schließen die Normalen oder die Senkrechtstehenden der beiden gegenüberliegenden Stirnflächen eines Gliederelements einen flachen Winkel ein. Hierdurch ergibt sich in Draufsicht eine Keilform, wodurch ein kleiner Biegeradius erreicht werden kann, ohne daß sich die Glieder auf der Seite des größeren Radius zu weit öffnen. Diese Keilform eines Gliederelements ist besonders bei einer Biegekette vorteilhaft, welche in einer Ebene eine vorbestimmte Krümmung einnehmen soll. Hierdurch liegen die einzelnen Glieder im gekrümmten Zustand der Kette nahezu plan aneinander.In an advantageous development of the invention, the Normal or the perpendicular of the two opposite End faces of a link element a flat angle. Hereby results in a wedge shape in plan view, making a small one Bending radius can be reached without the links on the Open the side of the larger radius too far. This wedge shape one Link element is particularly advantageous in the case of a bending chain, which should assume a predetermined curvature in one plane. Hereby the individual links are almost in the curved state of the chain together.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließen die Normalen der sich jeweils direkt gegenüberliegenden Teile der Stirnflächen eines Gliederelements einen Winkel ein, während die Normalen der restlichen Teile der Stirnflächen parallel verlaufen. Durch diese Maßnahme verläuft ein Teil der Stirnflächen zueinander parallel, während ein anderer Teil keilförmig ausgebildet ist. Eine solche Formgebung der Gliederelemente eignet sich für Biegungen mit kleinem Radius. In a further embodiment of the invention, the normals close the directly opposite parts of the end faces of each Link element an angle while the normals of the rest Parts of the end faces run parallel. By this measure part of the end faces runs parallel to one another, while a other part is wedge-shaped. Such a shape of the Link elements are suitable for bends with a small radius.
Zur Festlegung ihrer gemeinsamen Kippachse ist zwischen einem Gliederpaar ein Kupplungselement angeordnet. Damit ist die Kippachse dieser Gliederelemente festgelegt und stabilisiert. Hierbei ist es nicht erforderlich, daß die Kupplungselemente aller Gliederelemente im ausgerichteten Zustand der Kette in einer Ebene liegen, sondern die Kupplungen können von Paar zu Paar oder von Gruppe zu Gruppe von Gliederpaaren in einer anderen Ebene liegen, wodurch die Raumlage der Kette sich ebenfalls in verschiedenen Ebenen erstreckt.To define their common tilt axis is between one A pair of links arranged a coupling element. So that is the tilt axis of these link elements fixed and stabilized. Here it is not required that the coupling elements of all link elements in aligned state of the chain lie in one plane, but the Couplings can be from pair to pair or from group to group of Link pairs lie on a different level, which means the spatial position of the Chain also extends in different levels.
Es ist besonders vorteilhaft, zwischen den Gliederelementpaaren feder elastische Glieder anzuordnen. Hierdurch ist es nach der Erfindung möglich, die Biegeeinstellung der Kette gegen die Federkräfte durchzu führen, mit der Wirkung, daß jede Biegeeinstellung sich in einem stabilen Zustand befindet.It is particularly advantageous to spring between the pairs of link elements to arrange elastic links. This makes it according to the invention possible to adjust the bending of the chain against the spring forces lead with the effect that each bending adjustment is in one stable state.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine größere Anzahl von Gliederelementen durch mindestens ein Zug- und ein Streckelement wirksam verbunden, wobei das Zugelement in dem als Endstück ausge bildeten und ihm zugeordneten Gliederelement verankert ist. Hierdurch können Teile der Kette eine Biegung in einer Ebene und andere Teile der Kette eine Biegung in einer anderen Ebene erhalten, so daß Biegungen im Raum durchgeführt werden können.In a further development of the invention, a larger number of Link elements by at least one tension and one extension element effectively connected, with the tension element in the end formed and associated link element is anchored. Hereby parts of the chain can bend in a plane and other parts of the Chain get a bend in another plane, so that bends in the Space can be done.
Das Streckelement ist nach der Erfindung als Zugelement mit Antrieb oder als Federelement, insbesondere als Biegefeder ausgebildet.The stretching element is according to the invention as a tension element with a drive or designed as a spring element, in particular as a spiral spring.
Der Antrieb kann vorteilhaft als Linear- oder auch als Rotationsantrieb ausgebildet sein, und zwar maschinell oder manuell.The drive can advantageously be a linear or a rotary drive be trained, mechanically or manually.
In einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Streck- und Biegeelemente, welche als Seile ausgeführt werden können, durch die Gliederelemente geführt, deren Enden paarweise in einem Gliederelement verankert sind, wobei das als Anker ausgebildete Gliederelement an definierter Stelle der Kette als Endstück in der Biegeebene angeordnet ist. In yet another embodiment of the invention there are several Stretching and bending elements, which can be designed as ropes, passed through the link elements, the ends of which are in pairs in one Link element are anchored, which is designed as an anchor Link element at a defined point in the chain as an end piece in the Bending plane is arranged.
Vorteilhaft ist es ferner, im Bedarfsfall die Gliederelemente mit Bohrungen zur Durchführung von fluidischen Mitteln zwecks Schmierung und/oder Kühlung und/oder Energieversorgung zu versehen. Eine Energieversorgung ist dann erforderlich, wenn am Endglied ein Werkzeug und/oder Instrument steuerbar angeordnet ist.It is also advantageous to include the link elements if necessary Bores for the passage of fluidic means for lubrication and / or to provide cooling and / or energy supply. A Power supply is required when a tool is on the end link and / or instrument is arranged controllably.
Die Oberfläche der Gliederelemente sind in einer besonderen Ausführungsform mit Gleitmitteln beschichtet oder beschichtbar ausgebildet.The surface of the link elements are special Embodiment coated with lubricants or coatable educated.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung sind die Gliederelemente als Kugelkalotten mit abwechselndem Radius ausgebildet, so daß bei Anwendung eines kleinen Biegeradius zwischen den Gliedern eine geschlossene Verbindung besteht.In a further development of the invention, the link elements are as Spherical caps formed with an alternating radius, so that at Apply a small bend radius between the links one closed connection exists.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen in Form eines Ausführungs beispiels näher erläutert. Hierbei zeigtThe invention is based on the drawings in the form of an embodiment example explained in more detail. Here shows
Fig. 1 die Vorrichtung mit gleichartigen Gliederelementen in gestreckter Form, Fig. 1 shows the device with similar link elements in extended form,
Fig. 2 die Vorrichtung mit gleichartigen Gliederelementen in gekrümmter Form, Fig. 2 shows the device with similar link elements in a curved shape,
Fig. 3 a) eine Seitenansicht eines Gliederelements, b) eine Ansicht auf die Stirnseite desselben und c) einen Schnitt B-B nach Fig. 3b), und Fig. 3 a) is a side view of a link element, b) thereof is a view of the front face and c) a section BB of Fig. 3b), and
Fig. 4 ein als Endglied ausgebildetes Gliederelement. Fig. 4 is a link member formed as an end member.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die Vorrichtung zur Formung und Verformung von Werkstücken in gestreckter (Fig. 1) und in gebogener Form (Fig. 2) als ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figs. 1 and 2 show the apparatus for forming and shaping of workpieces in extended (Fig. 1) and in a curved shape (Fig. 2) as a simple embodiment of the invention.
Das Antriebsgehäuse 1 enthält eine mit einem Streckseil 2 verbundene Feder 3, welche durch nicht näher dargestellte Lager gehalten ist. Das Zugseil 4 ist mit einem Antrieb 5 kraftschlüssig verbunden. Dieser Antrieb kann als ein pneumatisch oder hydraulisch betätigter Kolben ausgebildet sein.The drive housing 1 contains a spring 3 connected to a stretch rope 2 , which is held by bearings, not shown. The pull rope 4 is non-positively connected to a drive 5 . This drive can be designed as a pneumatically or hydraulically actuated piston.
Das Streckseil 2 und das Zugseil 4 sind durch die gleichartigen Gliederelemente 6 durch Bohrungen 8 und 9 (siehe hierzu Fig. 3a und 3b) geführt und sind im Endglied 7 (siehe hierzu Fig. 4) verankert. Die Bohrung 10, welche in der zentrischen Achse der Gliederelemente 6 verläuft, nimmt zur Erhöhung der Festigkeit des Systems eine neutrale Phase 11 auf, welche als Seil ausgebildet sein kann und in den Fig. 1 und 2 als Mittellinie dargestellt ist.The stretch rope 2 and the pull rope 4 are guided through the similar link elements 6 through bores 8 and 9 (see FIGS . 3a and 3b) and are anchored in the end link 7 (see FIG. 4). The bore 10 , which runs in the central axis of the link elements 6 , receives a neutral phase 11 to increase the strength of the system, which phase can be designed as a rope and is shown in FIGS. 1 and 2 as a center line.
Die Fig. 3a zeigt ein Gliederelement 6, welches leicht keilförmig ausgebildet ist, so daß sich eine Kippachse 12 bildet, wie später beschrieben wird. Zur Stabilisierung dieser Kippachse 12 sind Kupplungen zwischen den Gliederelementen vorgesehen, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Stift 13 und Sackloch 14 ausgebildet sind. Der Stift 13 gelangt bei der Montage der Kette in ein ihm zugeordnetes Sackloch in dem benachbarten Gliederelement. Fig. 3a shows a link element 6 , which is slightly wedge-shaped, so that a tilt axis 12 forms, as will be described later. To stabilize this tilt axis 12 , couplings are provided between the link elements, which in the exemplary embodiment shown are designed as pins 13 and blind holes 14 . When the chain is assembled, the pin 13 enters a blind hole assigned to it in the adjacent link element.
Die Wirkungs- und Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt.The device functions and operates as follows.
Ein erwärmtes Kunststoffrohr wird in definierter Länge abgeschnitten und auf die Gliederelemente 6 bis zum Gehäuse 1 geschoben. Durch Betätigung des Antriebs 5 wird das Seil 4 so weit gespannt, wie einem beabsichtigten Radius nach Fig. 2 entspricht. Jedes Gliederelementpaar führt bei Betätigung des Zugseiles 4 um seine gemeinsame Kippachse 12 eine Kippbewegung aus und behält diese Lage so lange bei, wie die Seilspannung aufrechterhalten wird.A heated plastic tube is cut to a defined length and pushed onto the link elements 6 up to the housing 1 . By actuating the drive 5 , the cable 4 is stretched as far as corresponds to an intended radius according to FIG. 2. Each link element pair executes a tilting movement about its common tilt axis 12 when the pull rope 4 is actuated and maintains this position as long as the rope tension is maintained.
In dieser beabsichtigten Formgebung wird die Vorrichtung mit dem aufgeschobenen Kunststoffrohr in ein Kühlmittel getaucht, so daß das Kunststoffrohr erhärtet und eine bleibende und stabile Form einnimmt. In this intended shape, the device with the pushed plastic tube immersed in a coolant, so that the Plastic tube hardens and takes on a permanent and stable shape.
Nach Erhärtung des Kunststoffes wird die Spannung des Zugseiles 4 gelöst und das gekrümmte Rohr von der Vorrichtung abgezogen und steht nun für den Einsatz zur Verfügung. Danach wird das Streckseil 2 gespannt, bis die Kette ihre geradegerichtete Form wieder einnimmt.After the plastic has hardened, the tension of the traction cable 4 is released and the curved tube is pulled off the device and is now available for use. Then the stretch rope 2 is tensioned until the chain resumes its straightened shape.
Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform gibt lediglich das Grundprinzip der Erfindung wieder.The embodiment shown in the figures gives only that Basic principle of the invention again.
Die Vorrichtung läßt sich für alle Anwendungsfälle einsetzen, bei denen Instrumente der unterschiedlichsten Art auf gekrümmten Wegen dem Einsatzort zugeführt werden müssen, um dort Funktionen oder Arbeiten auszuführen.The device can be used for all applications in which Instruments of all kinds on curved paths Place of use must be assigned to there functions or work to execute.
Da jedes Gliederelement der Kette bei jeder Formveränderung eine Kraft ausübt, sind auch Anwendungen möglich, bei denen nicht nur ein Instrument am Kopf der Vorrichtung geführt, gesteuert und versorgt werden muß, sondern auch solche, bei denen über die Länge der Kette Kräfte ausgeübt werden müssen.Because every link in the chain has a force with every change in shape exercises, applications are also possible in which not only one Instrument guided, controlled and supplied at the head of the device must be, but also those where the length of the chain Powers must be exercised.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883824312 DE3824312A1 (en) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Apparatus for shaping workpieces and an actuating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883824312 DE3824312A1 (en) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Apparatus for shaping workpieces and an actuating apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3824312A1 true DE3824312A1 (en) | 1990-01-25 |
Family
ID=6358927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883824312 Withdrawn DE3824312A1 (en) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | Apparatus for shaping workpieces and an actuating apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3824312A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1988
- 1988-07-18 DE DE19883824312 patent/DE3824312A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |