DE550660C - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Rohren mittels Auflager und Druckstuecks - Google Patents

Description

49h- j 38.30

Bisher benutzte man zum Biegen von Rohren in der Regel ein Formstück, dessen Umfangsverlauf dem fertigen Rohrbogen entsprach; die Umfangsfläche war als eine dem Rohrquerschnitt sich anschmiegende Rille ausgebildet. Mittels einer mit einer gleichartigen Rille versehenen Rolle wurde dann das Rohr Stück für Stück an das Formstück herangezogen und dadurch gekrümmt. Es ist auch bekannt, statt eines Formstücks und einer Biegerolle zwei Auflager und ein Druckstück zu verwenden, wobei dann das gegebenenfalls mit einer Rille versehene Druckstück eine Relativbewegung gegenüber den Auflagern erfährt und dabei das Rohr biegt. Durch absatzweises Biegen und zwischen den einzelnen Biegevorgängen erfolgendes Verschieben des Rohres in Achsrichtung können mit dieser Einrichtung Krümmungen beliebiger Länge (z.B. auch Rohrschlangen) erzeugt werden. Um ein Flachdrücken des Rohres an der Biegestelle zu verhüten, hat man bereits vorgeschlagen, das Druckstück als Rolle auszuführen und am Umfang mit einer Rille zu versehen, deren Tiefe größer als der Rohrhalbmesser ist.

Diese Arten des Biegens eignen sich indessen erfahrungsgemäß nur für verhältnismäßig dickwandige Rohre, da bei dünnwandigen trotz der Rillen Querschnittsverformungen und Faltenbildung eintreten.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Übelstände; es soll ein einwandfreies Biegen auch sehr dünnwandiger Rohre ohne Verwendung von Rohrleitungen erreicht werden.

Nach der Erfindung wird das Rohr vor dem Biegen an der Biegungsstelle, und zwar in Richtung senkrecht zur Biegungsebene, zwischen den beiden Hälften eines in Richtung der Biegungsebene geteilten Druckstückes eingespannt; die weiteren Vorgänge erfolgen dann in gleicher Weise wie bei den bekannten Biegevorrichtungen mit zwei Auflagern und dazwischenliegendem Druckstück, indem die zwischen den beiden Druckstückhälften eingespannte Biegungsstelle gegenüber zwei beiderseits der Einspannstelle angeordneten Rohrwiderlagern in der Biegungsebene radial zum Biegungsbogen um ein kleines Stück verschoben wird, wobei das Rohr eine geringe Krümmung erfährt. Die Einspannung des Rohres an der Biegungsstelle wird jetzt gelöst, die Druckstückhälften werden in die Ausgangslage zurückgebracht, das Rohr wird in der bekannten Weise ein kurzes Stück axial verschoben. und dann Einspannung und Biegevorschub wiederholt usf. Es reihen sich so eine große Zahl kleiner Biegungen aneinander. Das Einspannwerkzeug ist zweckmäßig in Gestalt zweier runder Platten ausgebildet, die, aufeinandergelegt, eine Art Rillenscheibe bilden. Die Rillenscheibe ist in der bekannten Weise zweckmäßig noch etwas größer als der Halbmesser des zu biegenden Rohres, so daß das eingelegte Rohr sicher in Richtung des quer zur Biegungsebene stehenden Durchmessers von den beiden Platten erfaßt wird. Als besonders zweckmäßig hat sich dabei eine Einrichtung erwiesen, die sowohl das Zusammenpressen der Druckstücke zwecks Einspannung des Rohres

als auch den Biegevorschub in ein und demselben Arbeitsgang bewerkstelligt. Hierzu eignen sich beispielsweise Keilstücke, die auf schiefen Ebenen je zwischen dem Ober- und Unterteil einer Presse und den Druckstücken angeordnet sind. Sobald die Pressenteile sich einander nähern, werden zunächst die Druckstücke zusammengepreßt, sodann gleiten die Keilstücke unter dem weiter wirkenden und mit ίο wachsendem Widerstand größer werdenden Druck der Presse auf den schiefen Ebenen seitwärts weg und nehmen dabei die Druckstücke durch Reibung mit, die auf diese Weise den Biegevorschub ausführen. Beim Weggleiten der Keilstücke senken sich die Druckstücke um ein geringes. Dem ist durch nachgiebige Lagerung des Rohrwiderlagers Rechnung zu tragen. An Stelle der Keile und der schiefen Ebenen könnten auch kniehebelartige Einrichtungen o. dgl. treten. Insbesondere bei sehr dünnwandigen Rohren ist es ferner zweckmäßig, den von den Druckstücken nicht umschlossenen Teil des Rohrumfanges gegen ein Widerlager anzudrücken, das ebenfalls eine dem Rohrquerschnitt sich anschmiegende Rille besitzt und das den Biegevorschub unter Ausübung eines gewissen Widerstandes mitmacht. Es wird so an der : Biegestelle das Rohr über den ganzen Umfang eingespannt. Das Andrücken dieses mittleren Widerlagers an das Rohr kann dadurch erfolgen, daß es mit den äußeren Widerlagern durch Hebel verbunden ist, die zwischen ihren beiden Enden abgestützt sind, so daß sich die Biegekraft von diesem mittleren Widerlager über die Hebel auf die beiden äußeren Widerlager überträgt und somit alle drei Widerlager in genau bestimmtem Kräfteverhältnis an das Rohr angedrückt werden.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen.

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt nach Linie I-I der Abb. 2.

Abb. 2 zeigt die Einrichtung im Grundriß bei fortgenommenem Oberteil der Presse. Abb. 3 zeigt die Einspannstelle des Rohres in größerem Maßstabe im Schnitt quer zur Rohrachse.

Abb. 4 zeigt im Grundriß eine besondere Ausgestaltung der Biegewiderlager. Abb. 5 und 6 zeigen weitere Möglichkeiten der Preßkraftübertragung auf die Druckstücke. Übereinstimmende Teile sind in allen Abbildungen gleich bezeichnet.

Die neue Rohrbiegeeinrichtung enthält als Biegewerkzeug zwei Druckstücke 1, 2, die im Beispiel als runde Platten ausgeführt sind, die, aufeinandergelegt, eine Art Rillenscheibe bilden, deren Rille eine solche Breite und Tiefe besitzt, daß das Rohr 5 bei zusammengepreßten Platten über den senkrecht zur Biegeebene stehenden Durchmesser (Linie D in Abb. 3) gerade fest zwischen den Rillenrändern eingespannt wird. Zwischen den Druckplatten sind Druckfedern 3 vorgesehen, welche die Platten voneinander entfernen, solange kein Druck auf sie wirkt, so daß das Rohr 5 leicht in die Rille eingeführt und darin verschoben werden kann. Das Einspannen des Rohres zwischen den Druckplatten und die Erteilung des Biegevorschubes an letztere erfolgt mittels einer zweckmäßig motorisch angetriebenen Presse mit festem Unterteil 11 und bewegbarem Oberteil 12. Im Beispiel nach Abb. ι trägt jeder dieser Pressenteile ein Einsatzstück (Preßkopf) 13, 14 mit schiefer Ebene 15, 16. Zwischen diesen schiefen Ebenen einerseits und den Druckstücken 1, 2 andererseits liegen die Preßbacken 17,18, die zweckmäßig, an ihrer den Druckstücken zugekehrten Seite gerauht sind. Von der Seite her drücken die Federn 19, 20 auf die Preßbacken derart, daß sie letztere· entgegen der Richtung des Biegevorschubes zu verschieben suchen.

Auf der den Druckplatten 1, 2 jgegenüberliegenden Seite des zu biegenden Rohres 5 sind drei Widerlager, beispielsweise in Form gerülter Rollen 6, 7, 8, vorgesehen. Die Rolle 6 liegt unmittelbar den Druckplatten 1, 2 gegenüber und ist in einem Gleitstück 9 gelagert, das senkrecht zur Rohrachse im Pressengestell entgegen der Spannung einer Feder 10 verschiebbar ist Die -beiden anderen Rollen 7 und '8 sind beider^ seits der Rolle 6 fest am Pressengestell gelagert. Ihr Abstand von der mittleren Rolle kann veränderbar sein.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Bei angehobenem Pressenoberteil 12 und dementsprechend durch die Federn 3 voneinander entfernten Druckplatten 1, 2 wird das zu biegende Rohr 5 zwischen die Widerlager 6 bis 8 einerseits und die Druckplatten 1, 2 andererseits eingeschoben. Nunmehr wird die Presse in Tätigkeit gesetzt. Bei jedem Abwärtshub letzen sich zunächst die Preßbacken 17, 18 auf die Druckplatten 1, 2 auf, pressen diese zusammen, bis die Platten fest aufeinanderliegen, und spannen so das Rohr 5 in der aus Abb. 3 rsichtlichen Weise ein. Bei weiterem Zusammengehen der Preßteile 11, 12 gleiten nunmehr die Backen 17, 18 längs der schiefen Ebenen 15, 16 zur Seite, und zwar in Richtung des Pfeiles α (Abb. 2). Sie nehmen dabei die Druckplatten 1, 2 durch Reibung mit, und diese Bewegung überträgt sich auf das Rohr 5 und das verschiebbare Widerlager 6, so daß infolge Anordnung der festen Widerlager 7, 8 das Rohr 5 an der Einspannstelle eine Biegung erfahren muß. Infolge der festen Umklammerung des Rohres 5 namentlich auch in Richtung senkrecht zur Biegungsebene und infolge des kleinen Betrages dieser Einzelbiegung erfolgt diese iao Biegung ohne Querschnittsverformung und ohne Faltenbildung der Rohrwand. Beim

nächstfolgenden Rückhub des Pressenteiles 12 bewirken die Federn 19, 20 zunächst das Zurückschieben der Backen 17, i8 und der Druckplatten i, 2 in die Ausgangslage, sodann geben die Backen die Druckstücke ganz frei, so daß letztere durch die Federn 3 um ein geringes voneinander entfernt werden. Das Rohr 5 wird nun um einen kleinen Betrag axial verschoben, und beim nächstfolgenden Pressenhub wiederholt sich der Einspann- und Biegevorgang. So wird in aufeinanderfolgenden zahlreichen Hüben eine kleine Biegung an die andere gereiht, bis die gewünschte Bogenform erreicht ist.

Abb. 4 zeigt eine besondere Ausbildungsform der Rohrwiderlager; diese bestehen hier nicht aus Rollen, sondern aus Schuhen 26 bis 28, die wieder mit einer dem Rohrquerschnitt sich anschmiegenden Rille versehen sind. Der mittlere Schuh 26 ist durch je einen Hebel 29, 30 mit den äußeren Schuhen 27, 28 gelenkig verbunden, und diese Hebel stützen sich zwischen ihren Endpunkten gegen Streben 31,32 ab, die am Pressengestell verankert sind. Die von den Druckstücken i, 2 auf das Rohr und auf den mittleren Schuh 26 ausgeübte Biegekraft überträgt sich durch die Hebel 29, 30 auf die äußeren Schuhe 17, 28, die demnach eine Bewegung (in Richtung der Pfeile b) entgegengesetzt zu der Vorschubbewegung der erstgenannten Teile (Pfeil a) ausführen. Der Druck, mit dem das Widerlager 26 gegen das Rohr 5 angepreßt wird, steht hierbei immer in bestimmtem Verhältnis zur Gesamtbiegekraft und kann durch entsprechende Wahl der (gegebenenfalls veränderbaren) Hebelarmlängen dem jeweiligen Bedürfnis angepaßt werden; ferner wird durch diese Anordnung gegenüber festliegenden äußeren Widerlagern eine Vergrößerung des Biegeweges erreicht, so daß man mit ganz kleinen Vorschüben der Druckplatten 1, 2 auskommt. Die Druckstreben 31, 32 sind vorgesehen, um eine gewisse Beweglichkeit der Widerlager senkrecht zur Biegungsebene zu ermöglichen, die nötig ist, weil die Druckplatten 1, 2 und mit ihnen das Rohr 5 und die Widerlager 26 bis 28 bei der Verschiebung der unteren Preßbacke 17 längs der schiefen Ebene 15 eine Verschiebung senkrecht zur Biegeebene erfahren.
Abb. 5 zeigt eine andere Möglichkeit der Übertragung der Preßkraft auf die Druckplatten 1, 2. Hiernach sind an die Preßköpfe 13', 14' schräg verlaufende Druckstreben 35, 36 mit ihrem einen Ende gelenkig angeschlossen; das andere Ende dieser Streben liegt gelenkig in einem gegen die Druckplatten sich anlegenden Schuh 37, 38. Diese Schuhe werden durch Lenker festgehalten, die an je ein an der Druckplatte festliegendes Gelenk 41, 42 angeschlossen sind. Sobald sich die Preßköpfe 13', 14' einander nähern, werden die Druckplatten wiederum zunächst zusammengepreßt und sodann infolge der Schräglage der Streben 35, 36 in Richtung des Pfeiles α vorgeschoben.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 6 liegt zwischen jeder Druckplatte 1, 2 und jedem Preßkopf 13", 14" eine unrunde Walze 45, 46, derart, daß ihre Anliegepunkte an dem Preßkopf und an der Druckplatte seitwärts gegen- ■ einander versetzt sind, wie dies die durch die Berührungspunkte gezogenen senkrechten Linien m und n erkennen lassen. Die unrunden Walzen sind durch umgelegte Bänder 47, 48 und 49, 50 in ihrer Lage gegenüber den übrigen Teilen der Preßeinrichtung so gehalten, daß sie sich nur zwangsläufig abwälzen können. Hierdurch wird bei der gegenseitigen Annäherung der Preßköpfe 13", 14" wiederum zunächst das Zusammenpressen und sodann der Seitenvorschub (in Richtung des Pfeiles a) der Druckplatten i, 2 erreicht.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Biegen von Rohren mittels Auflager und Druckstücks, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (5) senkrecht zur Biegeebene zwischen zwei Druckplatten (1, 2) eingespannt wird, die an der das Rohr erfassenden Stelle eine dem Rohrquerschnitt sich anschmiegende Rille aufweisen, worauf die so eingespannte Rohrstelle die Verschiebung quer zur Rohrachse erfährt.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenpressen der Druckplatten (1, 2) zwecks Einspannens des Rohres (5) und die Seitenverschiebung der Druckplatten mit der eingespannten Rohrstelle durch ein und denselben bewegten Teil (12) der Biegevorrichtung erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die gegeneinander bewegbaren Teile (11, 12) einer Presse und die Druckplatten (1, 2) Druckübertragungsteile eingeschaltet sind, die auf die Druckstücke einen schräg gerichteten Druck ausüben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Preßköpfe (13,14) und die Druckplatten (1, 2) Preßbacken (17, 18) eingeschaltet sind, die sich längs Keilflächen (15, 16) quer zur Preßrichtung verschieben können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Preßköpfe (13', 14') und. die Druckplatten (1, 2) kniehebelartig wirkende schräge Streben (35, 36) eingeschaltet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Preßköpfe (13", 14") und die Druckplatten

(ι, 2) unrunde Walzen (45, 46), die sich auf den anliegenden Teilen zwangsläufig abrollen, eingeschaltet sind.

7. Rohrbiegeeinrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, gekennzeichnet durch ein an der Einspannstelle des Rohres den Druckplatten (1, 2) gegenüberliegendes Widerlager (6, 26), das derart verschiebbar ist, daß es die Seitwärtsbewegung der Druckplatten (1, 2) mitmachen kann.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (26) mit den beiderseits von ihm angeordneten Auflagern (27, 28) für das Rohr (5) je durch einen Hebel (29, 30) verbunden ist, der zwischen seinen Enden gegen Festpunkte des Pressengestells abgestützt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Einspannstelle vorgesehene Rohrwiderlager (6, 26) in seinem Querschnitt so gestaltet ist, daß im Verein mit den Druckplatten (1, 2) eine völlige Umschließung des Rohrumfanges an der Einspannstelle erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen