DE3939352A1 - Vorrichtung zum biegen von kleinkalibrigen rohrstuecken aus thermoplastischen kunststoffen - Google Patents
Vorrichtung zum biegen von kleinkalibrigen rohrstuecken aus thermoplastischen kunststoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von
kleinkalibrigen Rohrstücken aus thermoplastischen
Kunststoffen mit einer Biegeform, in welche das Rohrstück
bei Normaltemperatur einlegbar und verspannbar ist, und mit
einer Einrichtung zur Zuführung von Wärme, wobei das
gebogene Rohrstück nach Abkühlen aus der Biegeform
entnehmbar ist.
Derartige kleinkalibrige Rohre definierter Länge und mit
Durchmessern im Bereich von 4 mm bis 20 mm werden z. B. im
Kraftfahrzeugbau als Kraftstoff-, Brems- oder
Hydraulikleitungen eingesetzt.
Eine Vorrichtung zum Herstellen von gebogenen Rohrstücken
aus thermoplastischem Kunststoff ist bekannt
(DE-PS 16 04 639). Die bekannte Vorrichtung besitzt mehrere
elektrisch aufheizbare halbschalenartige Formen, in die das
zu biegende Rohrstück eingelegt, danach die Form beheizt und
anschließend wieder abgekühlt wird. Das Abkühlen kann durch
Wasser oder Kühlluft erfolgen. Ein solches
Rohrbiegeverfahren ist insoweit schwierig, weil zunächst das
Rohrstück in die Biegeform gelegt und eingespannt werden
muß, damit sich der Verlauf der Biegeform auf das Rohrstück
überträgt. Die hohen Erwärmungszyklen und die
darauffolgenden Abkühlungsvorgänge beanspruchen die
Vorrichtungsteile erheblich, so daß eine Erneuerung der
Vorrichtung in wesentlichen Teilen immer häufiger
erforderlich wird.
Über die Länge der Halbschale sind mehrere Spannelemente
verteilt angeordnet, die dreh- bzw. schwenkbar mit der
Halbschale verbunden sind. Ein gerades Rohrstück wird in die
Halbschale der Biegeform eingelegt und mittels der
Spannelemente fest in der Form verspannt. Derartige
Verschlüsse zum Festhalten des Rohrstücks in der Biegeform
werden als sogenannte Reiber-, Schieber- oder
Klappverschlüsse bezeichnet. Derartige Teile sollen das
Herausspringen des noch kalten Rohrstücks aus der Biegeform
verhindern. Nach der erfolgten Erwärmung in der Biegeform
wird das Rohrstück in dem von der Biegeform vorgegebenen
Verlauf durch Abkühlen fixiert. Danach wird das gebogene
Rohrstück nach Öffnen der Verschlüsse manuell aus der
Biegeform entnommen.
Die Herstellung solcher Verschlüsse ist aufwendig, zumal
häufig wegen der Vielfalt der zu biegenden Rohrstücke
unterschiedliche Varianten der Verschlüsse konstruiert und
hergestellt werden müssen. Auch die Betätigung zum Schließen
und Öffnen der Verschlüsse beim Einlegen und Herausnehmen
der gebogenen Rohrstücke ist zeitaufwendig. Schließlich ist
ein erheblicher Aufwand für die Instandhaltung und die
Pflege der Verschlußmechanismen erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige
Verschlüsse zu vermeiden, so daß auch das Betätigen zum
Schließen und Öffnen der Verschlüsse beim Einlegen und
Herausnehmen der gebogenen Rohrstücke entfällt.
Die gestellte Aufgabe wird bei der eingangs bezeichneten
Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Biegeform an zumindest mehreren im Verlauf der Biegelinie
vorgesehenen Abschnitten jeweils eine Ausnehmung aufweist,
deren Querschnittsform im unteren, mittleren und teilweise
oberen Bereich dem Querschnitt des eingelegten Rohrstücks
entspricht und daß ein sich über der Biegelinie
erstreckender Querschnitts-Eingangsbereich vorhanden ist,
der kleiner gehalten ist als der Außendurchmesser des
Rohrstücks, und zwar in einem Größenverhältnis, bei dem das
Rohrstück durch Quetschen des Rohrquerschnitts durch den
kleineren Querschnitts-Eingangsbereich hindurch passierbar
wird und durch Rückfederung der Rohrwandung bei Aufliegen
auf dem unteren Querschnittsform-Bereich in der Ausnehmung
arretierbar ist. Der Querschnitt des Rohres wird daher beim
Passieren durch die Engstelle zusammengedrückt, um in der
Form auf die eigentliche Dimension wieder zu expandieren.
Hierzu sind keinerlei Verschlüsse erforderlich, sondern
lediglich eine besondere Bemessung, Gestaltung und
Formanpassung der bezeichneten Ausnehmungen. Der Wegfall der
Anzahl von Verschlüssen ist jedoch auch dahingehend
vorteilhaft, weil ohne die Verschlüsse eine schnellere
Durchwärmung des Rohrstücks in flüssigen oder gasförmigen,
die Biegeform umspülenden heißen Medien erzielt werden kann.
Eine Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß der
Querschnitt des eingelegten Rohrstücks zwischen 180° und
210° am Umfang gestützt ist. Bisher konnten lediglich ca.
180° Stützungsumfang nach dem Prinzip der Verschlüsse
erreicht werden.
In weiterer Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, daß
das gerade Rohrstück mittels eines Endformschiebers in die
Ausnehmung einlegbar und das gebogene Rohrstück mittels
Auswerferstiften wieder aus der Ausnehmung entfernbar ist.
Durch den Wegfall der Verschlüsse ist ein großer Schritt in
Richtung auf das Ziel einer vollautomatisierten
Rohrbiegevorrichtung getan.
Eine Beschädigung der Rohrstücke wird dadurch vermieden, daß
die Biegeform zwischen dem mittleren und dem oberen Bereich
der Querschnittsform mit runden Übergängen versehen ist. Es
ist vorteilhaft, daß die Kanten der Biegeform, an denen das
einzulegende Rohrstück ersten Kontakt mit der Biegeform
erhält, abgerundet sind, damit das Rohrstück
beschädigungsfrei in die Biegeform gelangt. Gleichzeitig
sorgen die runden Übergänge dafür, daß das Rohrstück bereits
beim Eindrücken richtig geführt wird.
Die Ausbildung der Biegeform erfolgt nach der weiteren
Erfindung entsprechend dem angewendeten Erwärmungsverfahren
entsprechend unterschiedlich.
So ist vorgesehen, daß die Biegeform bei konduktiver
Wärmeübertragung den berührten Querschnitt des zu biegenden
Rohrstücks satt anliegend umgibt. Hier tragen demnach die
Biegeform und das Rohrstück gleichermaßen zum Einspanneffekt
bei. Es ergibt sich bei genauer Führung der Konturform eine
innige Berührung zwischen Biegeform und Rohrstück, die bei
dieser konduktiven Art der Wärmeübertragung von Vorteil ist.
Ein anderer Vorschlag geht dahin, daß die Biegeform bei
Wärmeübertragung durch umflutende heiße Medien ein
geringstmögliches Volumen aufweist und den Querschnitt des
Rohrstücks nur wenig über der Querschnittshälfte festhält.
Hier ist vorteilhaft, daß die Biegeform möglichst wenig
Volumen aufweist und das Rohrstück nur an den erforderlichen
Haltepunkten festhält, um zur Erzielung eines guten
Wirkungsgrades das Rohrstück möglichst großflächig dem
erwärmenden Medium auszusetzen.
Nach einem weiteren Vorschlag ist vorgesehen, daß die
Biegeform bei Wärmeübertragung durch ein Hochfrequenzfeld
derart ausgebildet ist, daß sich bei gleichem Abstand der
Elektroden vom Querschnitt des Rohrstücks eine gleichmäßige
Hochfrequenzverteilung und damit eine homogene Erwärmung in
der Biegeform ausbildet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen bestehen darin, daß die
Biegeform aus einem Werkstoff besteht, dessen elektrischer
Verlustfaktor tan δ 10-3 beträgt oder daß die Biegeform aus
einem Werkstoff unipolarer Struktur besteht, der die
Bedingung ε×tanδ 10-2 erfüllt. Dadurch werden
elektrische Verluste in der Biegeform weitgehend verringert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Verlaufs der
Biegelinie in drei Ebenen,
Fig. 2a den Querschnitt einer Biegeform für konduktive
Erwärmung,
Fig. 2b den Einsetzvorgang eines Rohrstücks in die Biegeform
für konduktive Erwärmung,
Fig. 2c das in die Biegeform für konduktive Erwärmung
eingesetzte Rohrstück jeweils im Querschnitt,
Fig. 3 den Querschnitt eines in die Biegeform für
umflutende Medien eingesetzten Rohrstücks und
Fig. 4 einen Querschnitt für das in einem Hochfrequenzfeld
erwärmte Rohrstück in seiner Biegeform.
Die Vorrichtung zum Biegen von kleinkalibrigen geraden
Rohrstücken 1 aus thermoplastischem Kunststoff, die auch als
Schlauchstücke oder dgl. vorliegen können, weist eine
Biegeform 2 auf, die eine Halbschale 3 im Querschnitt 4 für
das Rohrstück 1 bildet. In diese Biegeform 2, die eine
Biegelinie 5 in zwei oder drei wechselnden Raumrichtungen 6,
7 und 8 aufweist, wird das Rohrstück 1 eingelegt und ohne
besondere Verschlußorgane verspannt. Die Raumrichtungen 6, 7
und 8 bilden jeweils gerade Ebenen, in denen das Rohrstück 1
mit einem geringen Teil seines Umfangs ins Freie ragt.
Zum Zweck dieser Anordnung ist die Biegeform 2 im Verlauf
der Biegelinie 5 oder auch durchgehend (wie in Fig. 1
gezeichnet ist) an zumindest mehreren Abschnitten jeweils
mit Ausnehmungen 9 versehen, deren Querschnittsform 10
besonders gestaltet ist. In einem unteren Bereich 11 (Fig.
3), in einem mittleren Bereich 12 und teilweise in einem
oberen Bereich 13 entspricht die Querschnittsform 10 dem
Querschnitt 4 des eingelegten Rohrstücks 1. Ein sich über
der Biegelinie 5 erstreckender Querschnitts-Eingangsbereich
14 ist kleiner gehalten als der Außendurchmesser 15 des
Rohrstücks 1. Das Größenverhältnis des
Querschnitts-Eingangsbereichs 14 zu dem Außendurchmesser 15
ist dabei derart gewählt, daß die elastische Rohrwandung 16
durch Verformung des Rohrquerschnitts 4 durch den kleineren
Querschnitts-Eingangsbereich 14 hindurch passieren kann und
durch Rückfederung der Rohrwandung 16 bei Aufliegen auf dem
unteren Bereich 11 das Rohrstück 1 "eingeschnappt" liegt.
Nach Eindrücken eines Rohrstücks 1 liegt dasselbe (Fig. 2c,
Fig. 3 und Fig. 4) in der Ausnehmung 9 arretiert.
Der Querschnitt 4 des eingelegten Rohrstücks 1 kann zwischen
180° und mindestens 210° am Umfang abgestützt sein.
Das gerade Rohrstück 1 wird im kalten Zustand, d. h. bei
Normaltemperatur mittels eines Einformschiebers 17, der hier
nur sinnbildlich dargestellt ist, in die Ausnehmung 9 dem
Verlauf der Biegelinie 5 folgend in die Ausnehmungen 9 bzw.
in eine durchgehende Ausnehmung 9 eingelegt. Das
Herausnehmen kann mittels nicht dargestellter
Auswerferstifte von unten nach oben erfolgen.
Die Biegeform 2 ist zwischen dem mittleren und dem oberen
Bereich 12, 13 der Querschnittsform 10 mit runden Übergängen
18 versehen, die parallel zur Richtung der Biegelinie 5
gewölbte Flächen bilden.
Bei konduktiver Wärmeübertragung (Fig. 2a, 2b, 2c) wird die
Biegeform 2 relativ dünnwandig als elektrischer Widerstand
an den Ausnehmungen 9 ausgeführt. Der Querschnitt 4 des
Rohrstücks 1 wird auf ca. 210° satt umgeben, so daß die Wärme
schnell übertragen wird.
Die Biegeform 2 wird im Fall der Wärmeübertragung durch ein
umflutendes, heißes Medium, wie z. B. Gase oder
Flüssigkeiten, mit einem geringstmöglichen Volumen
ausgeführt. Zusätzlich wird hier der Querschnitt 4 des
Rohrstücks 1 nur wenig über der Querschnittshälfte (Fig. 3)
"eingespannt".
Bei Wärmeübertragung durch ein Hochfrequenzfeld (Fig. 4) ist
die Biegeform 2 derart ausgebildet, daß sich bei gleichem
Abstand der (nicht gezeichneten ) Elektroden vom Querschnitt
4 des Rohrstücks 1 eine gleichmäßige
Hochfrequenzfeldverteilung und damit eine homogene Erwärmung
in der Biegeform 2 ausbildet. Der Querschnitt 4 des
Rohrstücks 1 ist relativ hoch mit einem ausgeprägten
mittleren Bereich 12 eingespannt. Der obere Bereich 13
richtet sich auch hier nach einem ausgewählten Radius 19,
der aufgrund des Außendurchmessers 15 und des wichtigen
Querschnitts-Eingangsbereichs 14 festgelegt wird.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Biegen von kleinkalibrigen Rohrstücken
aus thermoplastischen Kunststoffen mit einer Biegeform, in
welche das Rohrstück bei Normaltemperatur einlegbar und
verspannbar ist, und mit einer Einrichtung zur Zuführung von
Wärme, wobei das gebogene Rohrstück nach Abkühlen aus der
Biegeform entnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Biegeform (2) an zumindest mehreren im Verlauf der
Biegelinie (5) vorgesehenen Abschnitten jeweils eine
Ausnehmung (9) aufweist, deren Querschnittsform (10) im
unteren, mittleren und teilweise oberen Bereich (11, 12, 13)
dem Querschnitt (4) des eingelegten Rohrstücks (1)
entspricht, und daß ein sich über der Biegelinie (5)
erstreckender Querschnitts-Eingangsbereich (14) vorhanden
ist, der kleiner gehalten ist als der Außendurchmesser (15)
des Rohrstücks (1), und zwar in einem Größenverhältnis, bei
dem das Rohrstück (1) durch Quetschen bzw. Verformen im
elastischen Bereich des Rohrquerschnitts (4) durch den
kleineren Querschnitts-Eingangsbereich (14) hindurch
passierbar wird und durch Rückfederung der Rohrwandung (16)
bei Aufliegen auf dem unteren Querschnittsform-Bereich (11)
in der Ausnehmung (9) arretierbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt (4) des eingelegten Rohrstücks (1)
zwischen 180° und 210° am Umfang gestützt ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohrstück (1) mittels eines
Einformschiebers (17) in die Ausnehmung (9) einlegbar und
das gebogene Rohrstück (1) mittels Auswerferstiften wieder
aus der Ausnehmung (9) entfernbar ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform (2)
zwischen dem mittleren und dem oberen Bereich (12, 13) der
Querschnittsform (10) mit runden Übergängen (18) versehen
ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform (2) bei
konduktiver Wärmeübertragung den berührten Querschnitt (4)
des zu biegenden Rohrstücks (1) satt anliegend umgibt.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform (2) bei
Wärmeübertragung durch umflutende heiße Medien ein
geringstmögliches Volumen aufweist und den Querschnitt (4)
des Rohrstücks (1) nur wenig über der Querschnittshälfte
festhält.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform (2) bei
Wärmeübertragung durch ein Hochfrequenzfeld derart
ausgebildet ist, daß sich bei gleichem Abstand der
Elektroden vom Querschnitt (4) des Rohrstücks (1) eine
gleichmäßige Hochfrequenzfeldverteilung und damit eine
homogene Erwärmung in der Biegeform (2) ausbildet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Biegeform aus einem Werkstoff
besteht, dessen elektrischer Verlustfaktor tanδ 10-3
beträgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Biegeform aus einem Werkstoff
unipolarer Struktur besteht, der die Bedingung
ε×tanδ 10-2 erfüllt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893939352 DE3939352A1 (de) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Vorrichtung zum biegen von kleinkalibrigen rohrstuecken aus thermoplastischen kunststoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893939352 DE3939352A1 (de) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Vorrichtung zum biegen von kleinkalibrigen rohrstuecken aus thermoplastischen kunststoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3939352A1 true DE3939352A1 (de) | 1991-06-06 |
Family
ID=6394359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893939352 Withdrawn DE3939352A1 (de) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Vorrichtung zum biegen von kleinkalibrigen rohrstuecken aus thermoplastischen kunststoffen |
Country Status (1)
Country | Link |
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