DE4124715A1 - Verfahren und vorrichtung zum biegen einer metallrohrleitung geringen durchmessers - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum biegen einer metallrohrleitung geringen durchmessersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Biegen einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers.
Die Biegeherstellung an einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers wird hauptsächlich durch
manuelle Operationen unter Verwendung einer manuell
betäigbaren Vorrichtung ausgeführt. Andererseits
sind auch Biegevorrichtungen verwendet worden, die
sich auf eine Kraftbiegevorrichtung zum
automatischen Ausführen des Biegens in eine
bestimmte Form und eine Biegevorrichtung, die sich
auf eine NC-Biegemaschine für das automatische
Ausführen verschiedener Arten von Biegebearbeitungen
beziehen.
Wenn die Biegung manuell an einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers ausgeführt wird, wird keine
ausreichende Bearbeitungsgenauigkeit erhalten und
auch die Biegeeffektivität ist niedrig. Die
Kraftbiegevorrichtung erfordert relativ billige
Installationskosten und kann das Problem in Bezug
auf die Bearbeitungsgenauigkeit und
Bearbeitungseffektivität überdecken, aber sie kann
das Biegen nur in eine bestimmte Form ausführen und
es ist schwierig, die Biegeform ändern zu wollen.
Obwohl weiterhin die Kraftbiegemaschine komplizierte
Arbeiten an einer Metallrohrleitung geringen
Druchmessers in einer kurzen Zeitspanne ausführen
kann, ist deren Aufbau kompliziert, die
Installationskosten sind teuer und die Wartung ist
aufwendig. Darüberhinaus ist das Einstellen der
Änderungen der Bearbeitungsbedingungen kompliziert
und zeitaufwendig.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen einer
Metallrohrleitung geringen Durchmessers zu schaffen,
die geeeignet sind, das Biegen leicht und genau an
einer zu bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Druchmessers vorzunehmen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein
Verfahren zum Biegen einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers zum Ausführen bestimmten
Biegens in einer bestimmten Bearbeitungsrichtung an
jeweils einer n-Anzahl von zu bearbeitenden
Positionen, die in axialer Richtung der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers festgelegt sind, das einen
Positionseinstellschritt des Bewegens der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers in eine (n=1)-Arbeitsstellung, während
diese an einem Ende eingespannt ist, und um deren
axiale Mitte zu einer (n=1)-Einheitsbiegeeinrichtung
aus einer n-Anzahl von Einheitsbiegeeinrichtungen,
die nebeneinander korrespondierend zu der n-Anzahl
von Positionen, die ausgeführt werden sollen,
angeordnet sind, einen Biegeschritt zum Ausführen
des Biegens in einem bestimmten Winkel zur
(n=1)-Position, um durch die
Einheitsbiegeeinrichtung bearbeitet zu werden, und
einen Schritt des Überführens der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers zur
nachfolgenden Einheitsbiegeeinrichtung einschließt,
und das das sukzessive Überführen der
Metallrohrleitung zu den
(n=2,---,n)-Einheitsbiegeeinrichtungen und das
Wiederholen des Positionseinstellschrittes und des
Biegeschrittes einschließt, wobei das Biegen in der
n-Anzahl von Positionen in axialer Richtung mit der
zu bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers ausgeführt wird.
In einer weiteren Ausbildung wird die Aufgabe gelöst
durch ein Verfahren zum Biegen einer
Metallrohrleitung geringen Durchmessers, das das
Einspannen eines Endes einer zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers, Einstellen
einer Bearbeitungsrichtung durch Drehen der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers, die an deren einem Ende eingespannt
ist, um die axiale Mitte um einen bestimmten Winkel,
Einnehmen einer ersten Bearbeitungsposition an der
Spitze am anderen Ende der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers zwischen
einer Aufnahmerolle und einer Biegerolle, Drehen der
Biegerolle um einen bestimmten Winkel, während diese
sich gegenüberliegend von der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Druchmessers befindet,
zur Umfangsfläche der Aufnahmerolle, um dadurch
erstes Biegen der zu bearbeitenden Metallrohrleitung
geringen Durchmessers auszuführen, danach Bewegen
der zu bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers in eine im wesentlichen horizontale
Richtung senkrecht zu deren axialen Mitte, und
Wiedereinspannen der Rohrleitung an deren einem Ende
und Ausführen des zweiten Biegens in der gleichen
Weise wie zuvor in einer zweiten
Bearbeitungsstellung vom anderen Ende der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers einschließt, wobei ein solches Biegen
sukzessive von der Spitze am anderen Ende zu dem
einen Ende hin ausgeführt wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
eignet sich eine Vorrichtung zum Biegen einer
Metallrohrleitung geringen Durchmessers zum
Ausführen eines bestimmten Biegens in einer
bestimmten Bearbeitungsrichtung zu jeweils einer
n-Anzahl von Positionen, um bearbeitet zu werden,
die in axialer Richtung der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers ausgerichtet
sind, aufweisend Spannmittel zum Einspannen eines
Endes der zu bearbeitenden Metallrohrleitung
geringen Durchmessers und Einstellmittel zum
Einstellen einer bestimmten Bearbeitungsrichtung
durch Drehen der zu bearbeitenden Metallrohrleitung
geringen Durchmessers um deren axiale Mitte und
Einstellen der zu bearbeitenden Metallrohrleitung
geringen Durchmessers in ein bestimmte Stellung, um
bearbeitet zu werden, durch Bewegen der Rohrleitung
in deren axiale Richtung, ein Biegemittel, das in
Bearbeitungsrichtung der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers in Stellung
gebracht wird, um dadurch Biegen der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers auszuführen.
Weiterhin wird das erfindungsgemäße Verfahren
durchgeführt mit einer Vorrichtung zum Biegen einer
Metallrohrleitung geringen Durchmessers, aufweisend
Spannmittel, die im wesentlichen in horizontaler
Richtung senkrecht zur axialen Mitte einer zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers bewegbar sind, wobei ein Ende der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers eingespannt ist, und die geeignet sind
zum Drehen der zu bearbeitenden Metallrohrleitung
geringen Durchmessers um einen bestimmten Winkel um
deren axiale Mitte, ein Biegemittel, das eine
Biegerolle aufweist, die in axialer Richtung der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers bewegbar ist, und geeignet zum
Positionieren einer Bearbeitungsposition und
vertikal bewegbar ist, die Bearbeitungsposition für
die zu bearbeitende Metallrohrleitung geringen
Durchmessers zu halten, und eine Biegerolle um einen
bestimmten Winkel der Umfangsfläche der
Aufnahmerolle über die zu bearbeitende
Metallrohrleitung geringen Durchmessers drehbar ist,
während die zu bearbeitende Metallrohrleitung
geringen Durchmessers zur Umfangsfläche der
Aufnahmerolle gedrückt wird, wodurch die zu
bearbeitende Metallrohrleitung geringen Durchmessers
gebogen wird, und ein Steuermittel zum Steuern der
horizontalen Bewegung des Spannmittels, wobei
Einspannen und Drehen um den bestimmten Winkel der
zu bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers durch das Spannmittel, horizontale und
vertikale Bewegung des Biegemittels und das Biegen
für die zu bearbeitende Metallrohrleitung geringen
Durchmessers durch das Biegemittel ausgeführt wird.
In besonderer Ausbildung ist die Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anzahl Gruppen von
Spannmitteln und zu den Spannmitteln
korrespondierende Biegemittel vorgesehen sind und
das Spannmittel zu einer Position zum benachbarten
Biegemittel bewegbar ist.
Die Vorrichtung ist weiterhin dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuern mittels
Steuermitteln durchgeführt wird, so daß
unterschiedliche Biegebearbeitungen sukzessive an
unterschiedlichen zu bearbeitenden Positionen der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers durch eine Anzahl Gruppen von
Spannmitteln und Biegemitteln ausgeführt werden.
Dabei kann eine Anzahl Gruppen von Biegemitteln
vertikal angeordnet sein, so daß sie ausgewählt
werden können.
In dem erfindungsgemäßen Biegeverfahren sind die
Einheitsbiegeeinrichtungen nebeneinander um die
Anzahl n angeordnet. Dann wird eine zu bearbeitende
Metallrohrleitung geringen Durchmessers an ihrem
einen Ende in einem Positionseinstellschritt
eingespannt und die Metallrohrleitung um deren
axiale Mitte gedreht, um die
(n=1)-Bearbeitungsrichtung einzunehmen, und die
(n=1)-Bearbeitungsposition der Metallrohrleitung
wird zu einer Biegeposition zum Einstellen der
Position bewegt. Im Biegschritt wird dann die
(n=1)-Bearbeitungsposition zwischen einer
(n=1)-Aufnahmerolle und einer (n=1)-Biegerolle in
der (n=1)-Einheitsbiegeeinrichtung eingenommen, und
die (n=1)-Biegerolle, die sich gegenüberliegend
der Metallrohrleitung zur Umfangsfläche der
(n=1)-Aufnahmerolle befindet, wird um einen
bestimmten Winkel um die (n=1)-Aufnahmerolle
gedreht, um (n=1)-Biegung an der Metallrohrleitung
durchzuführen, die dann zu der nachfolgenden
Einheitsbiegeeinrichtung überführt wird. Nachfolgend
wird die Metallrohrleitung sukzessive in Bezug auf
(n=2,---, n) und den Positionseinstellschritt und
die Biegeschritte überführt, um Biegen in einer
n-Anzahl von Positionen in axialer Richtung der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung auszuführen.
In der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung werden
n-Gruppen von Spannmitteln und Biegemitteln durch
die Steuermittel gesteuert, in der jedes der
Spannmittel ein Ende einer zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers einspannt.
Die zu bearbeitende Metallrohrleitung wird um die
axiale Mitte gedreht, um eine bestimmte
Bearbeitungsrichtung einzunehmen und die bestimmte
Bearbeitungsposition der Metallrohrleitung wird in
die Biegeposition bewegt. Die die n-Gruppen von
Aufnahmerollen und Biegerollen aufweisenden
Biegemittel sind beweglich hergestellt, so daß sie
festgelegt und losgelöst vom Einstellen der
Biegeposition einstellbar sind. Die
Metallrohrleitung ist zwischen jeder der
Aufnahmerollen und Biegerollen eingebracht und jede
der Biegerollen, die sich gegenüberliegend der
Metallrohrleitung zur Umfangsfläche jeder der
Aufnahmerollen befindet, wird um einen bestimmten
Winkel um die Aufnahmerolle als deren Zentrum
gedreht, um Biegen der Metallrohrleitung
auszuführen. Nachfolgend wird die Metallrohrleitung
zu der nachfolgenden Gruppe von Spannmitteln und
Biegemitteln überführt und mit ähnlichen Biegungen
versehen. Die vorstehenden Operationen werden
sukzessive nacheinander wiederholt.
An Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher
beschrieben werden. Dabei zeigen die zugehörigen
Zeichnungen in
Fig. 1 eine Draufsicht einer
Einheitsbiegeeinrichtung in einer
Vorrichtung zum Biegen einer dünnen
Metallrohrleitung gemäß einer ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer
Einheitsbiegeeinrichtung in der Vorrichtung
zum Biegen einer dünnen Metallrohrleitung
gemäß der ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
Fig. 3 eine Vorderansicht einer
Einheitsbiegeeinrichtung in der Vorrichtung
zum Biegen einer dünnen Metallrohrleitung
gemäß der ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
Fig. 4 eine Draufsicht, die einen vollständigen
Aufbau der Vorrichtung zum Biegen einer
dünnen Rohrleitung gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
Fig. 5 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine
Einheitsbiegeeinrichtung in einer
Vorrichtung zum Biegen einer dünnen
Metallrohrleitung gemäß einer zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer
Einheitsbiegeeinrichtung in der Vorrichtung
zum Biegen einer dünnen Metallrohrleitung
gemäß der zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
Fig. 8 eine Vorderansicht einer
Einheitsbiegeeinrichtung in der Vorrichtung
zum Biegen einer dünnen Metallrohrleitung
gemäß der zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
Fig. 9 eine Vorderansicht, die den vollständigen
Aufbau der Vorrichtung zum Biegen einer
dünnen Rohrleitung gemäß der zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt; und
Fig. 10 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der
zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt.
Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, weist die
Einheitsbiegeeinrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform ein Spannmittel mit einen
Spannfutter 2 auf, das in Bezug auf eine
Unterbodenplatte 1 in einer horizontalen Richtung
(in Richtung des Pfeiles X) senkrecht zu einer zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers (im Nachhinein einfach als Arbeitsrohr
bezeichnet) und in einer axialen Richtung des
Arbeitsrohres (in Richtung des Pfeiles Y in Fig. 2
und Fig. 3) bewegbar ist. Ein Biegemittel weist
eine Aufnahmerolle 3, die vertikal in Bezug auf die
Unterbodenplatte 1 (in Richtung des Pfeiles Z in
Fig. 2 und Fig. 3) beweglich ist, und eine
drehbare Biegerolle 4, die gegenüber der
Umfangsfläche der Aufnahmerolle 3 und drehbar um die
axiale Mitte der Aufnahmerolle 3 und drehbar in
Richtung eines Pfeiles R um eine Achse 1 in Fig. 3
ist, und ein Befestigungs- und Haltemittel mit einem
Preßring 5 und einem Steuermittels auf.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind drei Gruppen von
Einheitsbiegeeinrichtungen solch eines Aufbaus
vorzugsweise jeweils in einem gleichen Abstand
vorgesehen, und ein Zubringer 17 zum Zuführen der
Arbeitsrohre 15 zu den Spannfuttern 2 ist an einer
Seite der Anordnung der ersten Ausführungsform
angeordnet. Ein Produktaufnehmer 18 ist an der
anderen Seite der Anordnung nahe des Biegemittels
zum Aufnehmen der Arbeitsrohre 15 nach dem
Bearbeiten vorgesehen. Die
Einheitsbiegeeinrichtungen sind dabei in
auseinandergezogener Weise dargestellt. Tatsächlich
werden diese seitlich in verbindender Art und Weise
zusammengesteckt, sodaß die Spannfutter 2 von einer
Einheitsbiegeeinrichtung zur nächsten gefahren
werden können.
Das Spannfutter 2 in dem Spannmittel besitzt die
Funktion des Einspannens eines Endes des
Arbeitsrohres 15, des Drehens des eingespannten
Arbeitsrohres 15 um seine axiale Mitte, um eine
Bearbeitsrichtung für oder das Vorsehen einer
Biegeebene festzulegen, ebenso das Bewegen in die
axiale Richtung des Arbeitsrohres 15 und die
horizontale Richtung (seitliche Richtung) senkrecht
zur axialen Richtung und Ablegen des Rohres zwischen
der Aufnahmerolle 3 und der Biegerolle 4 eines
bestimmten Biegemittels.
Die Aufnahmerolle 3 und die Biegerolle 4 des
Biegemittels und der Preßring 5 des Sicherungs- und
Haltemittels sind so vorgesehen, daß sie sich in
einer vertikalen Richtung bewegen, und das
Arbeitsrohr dazwischen einbringen, und die
Biegerolle dreht sich währendessen entgegengesetzt
der Umfangsfläche der Aufnahmerolle 3 über das
Arbeitsrohr 15, um ein bestimmtes Biegen an einer
Bearbeitungsposition des Arbeitsrohres 15
auszuführen.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das
untere Spannfutter 2 seitlich aus der Vorrichtung
herausgefahren, um Platz zu schaffen für das
Spannfutter 2 der mittleren
Einheitsbiegeeinrichtung, das in die unten
dargestellte Einheitsbiegeeinrichtung einfährt, um
beim Ausführen einer Biegung am Arbeitsrohr 15
dieses festzuspannen und sich dann schrittweise zur
nachfolgenden Biegeeinrichtung bewegt, bis alle
Biegungen am Arbeitsrohr vollzogen sind und dieses
im Produktaufnehmer 18 abgelegt werden kann. Während
das mittere Spannfutter 2 in die untere
Einheitsbiegeeinrichtung gelangt, wird das
Arbeitsrohr solange durch die Aufnahme- und die
Biegerolle gehalten. Danach gelangt das ausgefahrene
Spannfutter in Eingriff mit dem nächsten
Arbeitsrohr, sodaß eine gewisse Taktfolge erzielt
wird.
Wie in der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 3
gezeigt, sind zwei vertikale Gruppen
zusammenpassender Aufnahmerollen 3 und Biegerollen
wahlweise angeordnet, indem die Durchmesser der
Aufnahmerollen und der Biegerollen unterschiedlich
zwischen jeder der Gruppen sind, so daß Bearbeitung
mit unterschiedlichen Biegeradien ausgewählt werden
kann. Wie weiterhin aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind
drei Gruppen von solchen Einheitsbiegeeinrichtungen
jeweils in einem bestimmten Abstand nebeneinander
angeordnet, so daß unterschiedliche Biegungen durch
die entsprechenden Aufnahmerollen und die
Biegerollen 4 der entsprechenden Einheiten
ausgeführt werden können, und die Arbeitsrohre 15
werden sukzessive zur nachfolgenden
Einheitsbiegeeinrichtung durch das Spannfutter 2
beweglich in horizontaler Richtung (seitlicher
Richtung) in jedem einzelnen Schritt überführt.
Das Steuermittel weist einen Biegewinkelbegrenzer 8,
einen Biegewinkelbegrenzer bewegenden Zylinder 7,
einen Biegemittelzylinder 6, einen
Biegepositionsbegrenzer 9, einen Positionierzylinder
12a, einen Biegepositionsbegrenzer 13, einen
Rohreinspannzylinder 10, einen Drallbegrenzer
bewegenden Zylinder 12, einen Drallwinkelbegrenzer
11, einen Druckzylinder 23, einen seitlichen
Begrenzer 22, einen seitlichen Zylinder 20, einen
Zylinder 24, einen seitlich bewegbaren Zylinder 25
und einen Zylinder 26 auf, und das Steuermittel
steuert die folgenden Operationen.
Der Verfahrensablauf der ersten Ausführungsform wird
nun in Bezug auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 5
beschrieben.
Mit Schritt S1 in der Figur wird ein Arbeitsrohr 15
aus dem Zubringer 17 herausgenommen und die
Zuführung des Arbeitsrohres zur Biegeeinrichtung
wird gestartet und ein Ende des Rohres wird durch
das Spannfutter 2 der ersten
Einheitsbiegeeinrichtung festgespannt.
Mit Schritt S2 wird das Arbeitsrohr 15, das durch
das Spannfutter 2 festgelegt ist, zur Biegeposition
des Biegemittels überführt. Mit Schritt S3 heben
sich das Biegemittel und das Sicherungs- und
Haltemittel aus ihrer zurückgezogenen Position
vertikal über die Bearbeitungsposition und mit
Schritt S4 wird das Arbeitsrohr befestigt und durch
den Preßring 5 auf dem Sicherungs- und Haltemittel
gehalten.
Dann führt die Operation den Schritt S5 aus, in dem
die Biegerolle des Biegemittels um die Achse C1 1
als Mittelpunkt rotiert, um das Arbeitsrohr 15
zwischen der Aufnahmerolle 3 und der Biegerolle 4
festzulegen. Mit Schritt S6 dreht die Biegerolle 4
entlang der Umfangsfläche der Aufnahmerolle 3,
während das Arbeitsrohr 15 zur Umfangsfläche der
Aufnahmerolle 3 gepreßt wird, um das erste Biegen
auszuführen. Bei dem ersten Biegen wird eine
bestimmte Biegung in der ersten Biegeposition des
Arbeitsrohres 15 in Abhängigkeit vom Durchmesser der
Aufnahmerolle 3 und dem Drehwinkel der Biegerolle 4
ausgeführt.
Dann wird mit Schritt S7 geprüft, ob der Schritt ein
letzter Schritt ist oder nicht. In dem Fall, wo der
Schritt nicht der letzte ist, wird dieser als "NEIN"
beurteilt und die Operation wird im nächsten Schritt
weitergeführt.
Mit Schritt S8 bewegt sich das Spannmittel der
zweiten Einheitsbiegeeinrichtung zu der Position für
die erste Einheitsbiegeeinrichtung in horizontaler
Richtung des Arbeitsrohres 15. Mit Schritt S9 wird
das Arbeitsrohr 15, das mit der ersten Biegung
versehen ist, durch das Spannfutter 2 des
Spannmittels in der zweiten Einheitsbiegeeinrichtung
festgespannt. Mit Schritt S10 werden die Biegemittel
und Sicherungs- und Haltemittel losgelöst und das
Arbeitsrohr 15 wird nur durch das Spannfutter 2 des
Spannmittels festgespannt.
Mit Schritt S11 fahren die Biegemittel und die
Sicherungs- und Haltemittel in ihre zurückgezogene
Stellung vertikal nach unten zurück. Mit Schritt S12
dreht dann das Spannfutter 12 um seine axiale Mitte
in eine Position des Drallwinkelbegrenzers 11, der
durch den Drallbegrenzer bewegenden Zylinder 12
eingestellt ist, um die Biegerichtung der zweiten
Biegung festzulegen, die als nächstes an dem
Arbeitsrohr 15 ausgeführt wird.
Dann wird die Operation durch den Schritt S13
weitergeführt und das Arbeitsrohr 15, mit dem die
erste Biegung ausgeführt worden ist, wird bewegt,
während es durch das Spannfutter 2 des Spannmittels
in der zweiten Einheitsbiegeeinrichtung festgelegt
ist, zu dem Bereich des Biegemittels und der
Sicherungs- und Haltemittel in der zweiten
Einheitsbiegeeinrichtung.
Dann wird die Operation zu Schritt S2 zurückgeführt
und die gleichen Schritte wie sie bereits vollzogen
wurden, werden durch die zweite Biegeeinrichtung
ausgeführt, um ein zweites Biegen an der zweiten
Bearbeitungsposition des Arbeitsrohres 15
auszuführen. Weiterhin wird die dritte Biegung in
der dritten Bearbeitungsposition am Arbeitsrohr 15
ausgeführt, das mit der zweiten Biegung versehen ist.
In diesem dritten Schritt, da dieser mit "JA" im
Schritt S7 beurteilt wurde, wird die Operation
fortgeführt mit und nach dem Schritt S14, indem das
Spannfutter gelöst wird und das Arbeitsrohr 15, das
die erste bis dritte Biegung aufweist, wird in den
Produktaufnehmer 18 transportiert.
Die Beschreibung wird in einer weiteren
Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Biegevorrichtung mit Bezug auf die Fig. 6 bis 10
weitergeführt, wobei zu allen Bezugszeichen der
ersten Ausführungsform zusätzlich "100" hinzugefügt
wird.
Wie in den Fig. 6 bis Fig. 8 gezeigt, weist die
Einheitsbiegeeinrichtung der zweiten Ausführungsform
ein Spannmittel mit einem Spannfutter 102, welches
beweglich gestaltet ist in Bezug auf eine
Unterbodenplatte 101 in einer horizontalen Richtung
senkrecht zu einem Arbeitsrohr 115 (in Richtung des
Pfeiles X′ in Fig. 6), ein Biegemittel mit einer
Aufnahmerolle 103, die beweglich in Bezug auf die
Unterbodenplatte 101 in axialer Richtung des
Arbeitsrohres (in der Richtung des Pfeiles Y′ in
Fig. 7 und Fig. 8) und vertikal beweglich in Bezug
auf die Unterbodenplatte 101 (in Richtung des
Pfeiles Z′ in Fig. 7 und Fig. 8), und eine
drehbewegliche Biegerolle 104, die gegenüber der
Umfangsfläche der Aufnahmerolle 103 und drehbar um
die axiale Mitte der Aufnahmerolle 103 ist und
drehbar in Richtung eines Pfeiles O um eine Achse
C1′ in Fig. 8 ist, und ein Sicherungs- und
Haltemittel mit einem Druckring 105 und ein
Steuermittel auf.
Wie in Fig. 9 gezeigt, sind drei Gruppen von
Einheitsbiegeeinrichtungen eines solchen Aufbaus,
vorzugsweise jede in einem gleichen Abstand wie der
in Fig. 4 vorgesehen, und ein Zubringer 117 zum
Zuführen der Arbeitsrohre 115 zu den Spannfuttern
102 ist an einer Seite der Anordnung in der zweiten
Ausführungsform angeordnet. Weiterhin ist ein
Produktaufnehmer 18 an der anderen Seite der
Anordnung nahe der Aufnahmerolle und der Biegerolle
105 des Biegemittels zum Aufnehmen der Arbeitsrohre
115 nach der Bearbeitung angeordnet.
Das Spannfutter 102 in dem Spannmittel hat die
Funktion des Einspannens eines Endes des
Arbeitsrohres 115, Drehen des festgespannten
Arbeitsrohres 115 um seine axiale Mitte, um eine
Bearbeitungsrichtung zum Bilden einer Biegeebene
festzulegen, sowie Bewegen in horizontaler Richtung
und Einbringen des Arbeitsrohres 115 zwischen die
Aufnahmerolle 103 und die Biegerolle 104 eines
bestimmten Biegemittels.
Die Aufnahmerolle 103 und die Biegerolle 104 des
Biegemittels und der Preßring 105 des Sicherungs-
und Haltemittels sind derart vorgesehen, daß sie
sich in einer vertikalen Richtung bewegen und das
Arbeitsrohr 115 dazwischen einbringen, und die
Biegerolle dreht sich währenddessen gegenüberliegend
der Umfangsfläche der Aufnahmerolle 103 über das
Arbeitsrohr 115, um eine bestimmte Biegung in einer
Bearbeitungsposition des Arbeitsrohres 115
auszuführen.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist diese zweite Ausführung
ähnlich der der ersten Ausführung, wo zwei vertikale
Gruppen zusammengehörige Aufnahmerollen 103 und
Biegerollen 104 selektiv angeordnet sind, in denen
die Durchmesser für die Aufnahmerollen und die
Biegerollen unterschiedlich zwischen jeder der
Gruppen sind, so daß die Bearbeitung mit
unterschiedlichen Radien der Biegung ausgewählt
werden kann. Wie weiterhin in Fig. 9 gezeigt, ist
die Position für gegenüberliegende Aufnahmerollen
103 und die Biegerollen 104 des Biegemittels in
jeder der Biegeeinrichtungen ein wenig
unterschiedlich in der Ausdehnungsrichtung des
Arbeitsrohres 115 zwischen jeder der
Einheitsbiegeeinrichtungen, und jede der
Bearbeitungspositionen für das Arbeitsrohr 115 ist
an jeder der Einheitsbiegeeinrichtungen
ausgerichtet. Die Position ist beweglich an jeder
der Einheitsbiegeeinrichtungen ausgeführt und kann
in einer gewünschten Position festgelegt werden.
Das Steuermittel weist einen Biegewinkelbegrenzer
108, einen Biegewinkelbegrenzer bewegenden Zylinder
107, einen Biegemittelzylinder 106, einen
Biegepositionsbegrenzer 109, einen
Positionierzylinder 112a, einen
Biegepositionsbegrenzer 113, einen
Rohreinspannzylinder 110, einen Drallbegrenzer
bewegenden Zylinder 112, einen Drallwinkelbegrenzer
111, einen Druckzylinder 123, einen seitlichen
Begrenzer 122, einen seitlichen Zylinder 120, einen
Zylinder 124, einen seitlichen Bewegungszylinder 125
und einen Zylinder 126 auf.
Die Operation der zweiten Ausführungsform wird nun
unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 10
beschrieben.
Mit Schritt S′1 in der Figur wird ein Arbeitsrohr
115 aus dem Zubringer 117 herausgenommen und die
Beförderung des Arbeitsrohres zur Biegeeinrichtung
wird gestartet und ein Ende des Rohres wird durch
das Spannfutter 102 der ersten
Einheitsbiegeeinrichtung 102 eingespannt. Mit
Schritt S′2 heben das Biegemittel und das
Sicherungs- und Haltemittel von der zurückgezogenen
Position vertikal nach unten zur
Bearbeitungsposition ab und in Schritt S′3 wird das
Arbeitsrohr 115 befestigt und durch den Preßring 105
des Sicherungs- und Haltemittels gehalten.
Dann führt die Operation den Schritt S′4 aus, in dem
die Biegerolle 104 des Biegemittels um die Achse
C1′ als Mittelpunkt dreht, um das Arbeitsrohr 115
zwischen der Aufnahmerolle 103 und der Biegerolle
104 festzulegen. Mit Schritt S′5 dreht die
Biegerolle 104 entlang der Umfangsfläche der
Aufnahmerolle 103, während das Arbeitsrohr 115 an
die Umfangsfläche der Aufnahmerolle 103 gepreßt
wird, um eine erste Biegung auszuführen. Durch die
erste Biegung wird eine bestimmte Biegung in der
ersten Bearbeitungsposition des Arbeitsrohres 115 in
Abhängigkeit vom Durchmesser der Aufnahmerolle 103
und dem Drehwinkel der Biegerolle 104 ausgeführt.
Dann wird in Schritt S′6 geprüft, ob der Schritt ein
letzter Schritt ist oder nicht. In dem Fall, wo der
Schritt nicht der letze ist, wird er mit "NEIN"
beurteilt und die Operation wird im nächsten Schritt
weitergeführt.
Mit Schritt S′7 bewegt sich das Spannmittel der
zweiten Einheitsbiegeeinrichtung zur Position für
die erste Einheitsbiegeeinrichtung in der
horizontalen Richtung des Arbeitsrohres 115. Mit
Schritt S′8 wird das Rohr, das mit der ersten
Biegung versehen ist, durch das Spannfutter 102 des
Spannmittels in der zweiten Einheitsbiegeeinrichtung
festgespannt. Mit Schritt S′9 werden das Biegemittel
und das Sicherungs- und Haltemittel losgelöst und
das Arbeitsrohr 115 wird nur durch das Spannfutter
102 des Spannmittels festgespannt.
Mit Schritt S′10 fahren das Biegemittel und das
Sicherungs- und Haltemittel in ihre zurückgezogene
Positon vertikal nach unten zurück. Dann dreht mit
Schritt S′11 das Spannfutter 102 um seine axiale
Mitte zu einer Position des Drallwinkelbegrenzers
111, der durch den Drallbegrenzer bewegenden
Zylinder 112 eingestellt ist, um die Biegerichtung
der zweiten Biegung, die als nächstes auf dem
Arbeitsrohr 115 ausgeführt wird, festzulegen.
Dann wird die Operation mit Schritt S′12 fortgeführt
und das Arbeitsrohr 115, das mit der ersten Biegung
versehen ist, wird bewegt, während es durch das
Spannfutter 102 des Spannmittels in der zweiten
Einheitsbiegeeinrichtung festgeklemmt ist, zu dem
Bereich des Biegemittels und des Sicherungs- und
Haltemittels in der zweiten
Einheitsbiegeeinrichtung.
Dann wird die Operation zu Schritt S′2 zurückgeführt
und die gleichen Schritte, die bereits vollzogen
wurden, werden durch die zweite Biegeeinrichtung
fortgeführt, um ein zweites Biegen an der zweiten
Bearbeitungsposition des Arbeitsrohres 115
auszuführen. Dann wird die dritte Biegeherstellung
an der dritten Bearbeitungsposition am Arbeitsrohr
115 ausgeführt, das mit der zweiten Biegung versehen
ist.
Im dritten Schritt, wenn dieser mit "JA" im Schritt
S′6 berurteilt wurde, wird die Operation mit Schritt
S′13 fortgeführt, in dem das Spannfutter 102 gelöst
wird und das Arbeitsrohr 115, an dem die erste bis
dritte Biegung ausgeführt ist, wird in den
Produktaufnehmer 118 überführt.
In jeder der zuvor beschriebenen Ausführungen kann
eine Einrichtung zum Prüfen des Arbeitsrohres 15,
115 an dem Zubringer 17, 117 zum Ausführen der
ersten Biegung in diesem Abschnitt angeordnet sein.
Dabei ist das Steuermittel so eingestellt, die
Biegeschritte sukzessive zu verschieben.
Wie zuvor beschrieben, ist die Biegebearbeitung in
Bezug auf ein Arbeitsrohr 15, 115 ausgeführt worden,
wobei eine Vielzahl von Arbeitsrohren 15, 115
sukzessive vom Zubringer 17, 117 zugeführt werden
können. Dann wird das Biegen schrittweise an solchen
Arbeitsrohren 15, 115 ausgeführt und die mit
Biegungen vervollständigten Erzeugnisse werden
schrittweise zu dem Produktaufnehmer 18, 118
überführt.
Da wo zwei Gruppen von Aufnahmerollen und
Biegerollen in dem Biegemittel für jede der
Einheitsbiegeeinrichtungen in den zuvor
beschriebenen Ausführungen angeordnet sind, ist es
möglich, Rohre unterschiedlichen Durchmessers zu
biegen oder Biegungen unterschiedlicher Radien
wahlweise in jedem der Schritte auszuführen. Die
Biegegröße kann durch Festlegen des
Biegewinkelbegrenzers 8, 108 zu einer gewünschten
Position durch den Biegewinkelbegrenzer bewegenden
Zylinder 7, 107 festgelegt werden. Weiterhin kann
für die ersten bis dritten Bearbeitungspositionen
durch vorheriges Auswählen einer gewünschten
Position und Bewegen des Drallwinkelbegrenzers 11,
111 durch den Drallbegrenzer bewegenden Zylinder 12,
112, wie zuvor beschrieben, die ersten bis dritten
Biegerichtungen voreingestellt werden.
Wenn die Spannmittel in den beschriebenen
Ausführungsformen das Arbeitsrohr festlegen und die
Bearbeitungsposition mit einer hohen Genauigkeit zur
Bearbeitsposition des Biegemittels überführen, ist
ein Mechanismus zum Bewegen des Biegemittels zur
axialen Richtung des Arbeitsrohres nicht mehr
notwendig, wodurch ermöglicht wird, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Biegen eines Metallrohres
geringen Durchmessers zu schaffen, die einfach im
Aufbau sind, geeignet sind für effektives Ausführen
von Biegungen mit einer hohen Genauigkeit durch
Festlegen verschiedener Arten von
Bearbeitungsbedingungen an den Arbeitsrohren und
auch vorteilhaft im Hinblick auf die
Produktionskosten sind.
Obwohl die Beschreibungen in den zuvor beschriebenen
Ausführungen eine Zusammensetzung betreffen, in der
drei Gruppen von Einheitsbiegeeinrichtungen und zwei
Gruppen von auswählbaren Aufnahmerollen und
Biegerollen in jeder Einheitsbiegeeinrichtungen
vorgesehen sind, ist die vorliegende Erfindung nicht
nur auf solche Ausführungsformen beschränkt.
Beispielsweise kann dieses so ausgeführt sein, daß
fünf Gruppen von Einheitsbiegeeinrichtungen
vorgesehen sind, in der vier Gruppen von
Aufnahmerollen und Biegerollen in jeder
Einheitsbiegeeinrichtungen angeordnet sind, oder die
Einheitsbiegeeinrichtungen sind nebeneinander durch
eine Anzahl größer als die der
Bearbeitungspositionen vorgesehen und die
Arbeitsrohre werden nach der Vervollständigung aller
Biegebearbeitungen lediglich überführt ohne
Ausführung von Biegeanwendungen in den nachfolgenden
Einheitsbiegeeinrichtungen.
Obwohl weiterhin Begrenzer für das Festlegen der
Position, Richtung und Winkel der Biegung in den
dargestellten Ausführungsformen verwendet wurden,
können diese Bedingungen auch durch einen
Schrittmotor, einen Servo-Motor oder dergleichen
festgelegt werden.
Da die Bearbeitungspositionen eines zu bearbeitenden
Metallrohres geringen Durchmessers mit einer hohen
Genauigkeit an einer Vielzahl von
Bearbeitungspositionen übertragen werden können,
während dieses durch ein Spannmittel festgeklemmt
wird und Biegung durch das Biegemittel ausgeführt
wird, das zu den Bearbeitungspositionen bewegt und
festgelegt wird, kann ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Biegen einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers hervorgebracht werden, die
geeignet sind, verschiedene Arten von Bearbeitungen
mit einer hohen Genauigkeit an einer zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers auszuführen und Biegungen in einer
kurzen Zeitspanne durch Synchronisation jeder
Operationen mit dem Arbeitstakt durchzuführen.
Es ist möglich, die erfindungsmäßige Vorrichtung mit
nur einer Biegeeinheit vorzusehen, jedoch ist eine
solche Bearbeitungsweise bei Arbeitsrohren dann
unwirtschaftlich, wenn die Arbeitsrohre mit mehreren
Biegungen versehen werden sollen. Daher werden
bevorzugt mehrere Einheitsbiegeeinrichtungen
nebeneinander angeordnet, wobei zumindest ein
Spannmittel vorhanden sein muß, das das Arbeitsrohr
schrittweise von einer Einheitsbiegestation zur
nächsten überführt bis alle Biegungen vollzogen
sind. Dabei sind in der Regel soviele
Einheitsbiegeeinrichtungen vorgesehen, wie Biegungen
am Arbeitsrohr erforderlich sind. Weiterhin können
eine oder mehrere Einheitsbiegeeinrichtungen
vorgesehen sein, die in Form eines Rundlaufes eine
Einheitsbiegeeinrichtung nach der anderen bedienen,
also quasi eine kreisförmige Arbeitslinie
durchlaufen.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin,
daß baugleiche, gegebenenfalls standardisierte
Biegeeinrichtungen verwendet werden können und daher
beliebig austauschbar sind.
Claims (7)
1. Verfahren zum Biegen einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers zum Ausführen bestimmten
Biegens in einer bestimmten Bearbeitungsrichtung
an jeweils einer n-Anzahl von zu bearbeitenden
Positionen, die in axialer Richtung der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers festgelegt sind, das einen
Positionseinstellschritt des Bewegens der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers in eine (n=1)-Arbeitsstellung,
während diese an einem Ende eingespannt ist, und
um deren axiale Mitte zu einer
(n=1)-Einheitsbiegeeinrichtung aus einer n-Anzahl
von Einheitsbiegeeinrichtungen, die nebeneinander
korrespondierend zu der n-Anzahl von Positionen,
die ausgeführt werden sollen, angeordnet sind,
einen Biegeschritt zum Ausführen des Biegens in
einem bestimmten Winkel zur (n=1)-Position, um
durch die Einheitsbiegeeinrichtung bearbeitet zu
werden, und einen Schritt des Überführens der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers zur nachfolgenden
Einheitsbiegeeinrichtung einschließt, und das das
sukzessive Überführen der Metallrohrleitung zu
den (n=2,---,n)-Einheitsbiegeeinrichtungen und
das Wiederholen des Positionseinstellschrittes
und des Biegeschrittes einschließt wobei das
Biegen in der n-Anzahl von Positionen in axialer
Richtung mit der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers
ausgeführt wird.
2. Verfahren zum Biegen einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers, das das Einspannen eines
Endes einer zu bearbeitenden Metallrohrleitung
geringen Durchmessers, Einstellen einer
Bearbeitungsrichtung durch Drehen der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers, die an deren einem Ende eingespannt
ist, um die axiale Mitte um einen bestimmten
Winkel, Einnehmen einer ersten
Bearbeitungsposition an der Spitze am anderen
Ende der zu bearbeitenden Metallrohrleitung
geringen Durchmessers zwischen einer
Aufnahmerolle und einer Biegerolle, Drehen der
Biegerolle um einen bestimmten Winkel, während
diese sich gegenüberliegend von der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers befindet, zur Umfangsfläche der
Aufnahmerolle, um dadurch erstes Biegen der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers auszuführen, danach Bewegen der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers in eine im wesentlichen horizontale
Richtung senkrecht zu deren axialen Mitte, und
Wiedereinspannen der Rohrleitung an deren einem
Ende und Ausführen des zweiten Biegens in der
gleichen Weise wie zuvor in einer zweiten
Bearbeitungsstellung vom anderen Ende der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers einschließt, wobei ein solches
Biegen sukzessive von der Spitze am anderen Ende
zu dem einen Ende hin ausgeführt wird.
3. Vorrichtung zum Biegen einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers zum Ausführen eines
bestimmten Biegens in einer bestimmten
Bearbeitungsrichtung zu jeweils einer n-Anzahl
von Positionen, um bearbeitet zu werden, die in
axialer Richtung der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers
ausgerichtet sind, aufweisend Spannmittel zum
Einspannen eines Endes der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers, und
Einstellmittel zum Einstellen einer bestimmten
Bearbeitungsrichtung durch Drehen der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers um deren axiale Mitte und Einstellen
der zu bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers in eine bestimmte Stellung, um
bearbeitet zu werden, durch Bewegen der
Rohrleitung in deren axiale Richtung, ein
Biegemittel, das in Bearbeitungsrichtung der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers in Stellung gebracht wird, um
dadurch Biegen der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers
auszuführen.
4. Vorrichtung zum Biegen einer Metallrohrleitung
geringen Durchmessers, aufweisend Spannmittel,
die im wesentlichen in horizontaler Richtung
senkrecht zur axialen Mitte einer zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers bewegbar sind, wobei ein Ende der zu
bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers eingespannt ist, und die geeignet
sind zum Drehen der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers um einen
bestimmten Winkel um deren axiale Mitte, ein
Biegemittel, das eine Biegerolle aufweist, die in
axialer Richtung der zu bearbeitenden
Metallrohrleitung geringen Durchmessers bewegbar
ist, und geeignet zum Positionieren einer
Bearbeitungsposition und vertikal bewegbar ist,
die Bearbeitungsposition für die zu bearbeitende
Metallrohrleitung geringen Durchmessers zu
halten, und eine Biegerolle um einen bestimmten
Winkel der Umfangsfläche der Aufnahmerolle über
die zu bearbeitende Metallrohrleitung geringen
Durchmessers drehbar ist, während die zu
bearbeitende Metallrohrleitung geringen
Durchmessers zur Umfangsfläche der Aufnahmerolle
gedrückt wird, wodurch die zu bearbeitende
Metallrohrleitung geringen Durchmessers gebogen
wird, und ein Steuermittel zum Steuern der
horizontalen Bewegung des Spannmittels, wobei
Einspannen und Drehen um den bestimmten Winkel
der zu bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers durch das Spannmittel, horizontale
und vertikale Bewegung des Biegemittels und das
Biegen für die zu bearbeitende Metallrohrleitung
geringen Durchmessers durch das Biegemittel
ausgeführt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anzahl Gruppen von
Spannmitteln und zu den Spannmitteln
korrespondierende Biegemittel vorgesehen sind und
das Spannmittel zu einer Position zum
benachbarten Biegemittel bewegbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuern mittels
Steuermitteln durchgeführt wird, so daß
unterschiedliche Biegebearbeitungen sukzessive an
unterschiedlichen zu bearbeitenden Positionen der
zu bearbeitenden Metallrohrleitung geringen
Durchmessers durch eine Anzahl Gruppen von
Spannmitteln und Biegemitteln ausgeführt werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anzahl Gruppen von
Biegemitteln vertikal angeordnet sind, so daß sie
ausgewählt werden können.
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