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Die
vorliegende Erfindung hat eine Maschine zum serienmäßigen und
leistungsfähigen
Biegen von Rohren zur Aufgabe.
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Man
kennt bereits zahlreiche Vorrichtungen, die es erlauben, Rohre zu
biegen oder zu krümmen und
von welchen die meisten aus Handmaschinen bestehen, die elektrisch
funktionieren oder nicht, die insbesondere von den Fachleuten des
Bauwesens zum Biegen von Kupferrohren zur Herstellung sanitärer Anlagen
verwendet werden.
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Diese
Vorrichtungen umfassen eine Form, die den gewünschten Krümmungsradius aufweist, und
eine Gegenform, die koaxial zu der Form auf deren Umkreis bewegt
werden kann, indem das zu biegende Rohr, das zwischen der Form und
der Gegenform eingeklemmt ist, angetrieben wird, so dass es auf
der Form aufgewickelt wird.
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Ein
Rohr kann nicht in gleicher Weise gekrümmt oder gebogen werden wie
ein Draht, denn aufgrund seines axialen Kanals, läuft das
Rohr Gefahr, zerquetscht zu werden. Die Form und die Gegenform umfassen
jeweils eine im Querschnitt halbrunde Hohlkehle im Kreisbogen mit
einem Krümmungsradius,
der dem Durchmesser des zu biegenden Rohrs entspricht.
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Im
Allgemeinen hat die Gegenform die Form eines in eingeschränkter Weise
schwenkenden beweglichen Blocks, in dem längs die Hohlkehle eingerichtet
ist, oder einer Walze mit Hohlkehle, die in freier Drehung montiert
ist. Der Biegevorgang erfolgt daher, während sich das Rohr mit den
Böden der
zwei Hohlkehlen in Berührung
befindet.
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Zu
bemerken ist, dass das Rohr umso weniger Gefahr läuft, zerquetscht
zu werden, je umschließender
die Hohlkehlen sind, das heißt
tief, mit einer Tiefe maximal gleich dem Radius des zu biegenden Rohrs.
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Das
Rohr wird daher seitlich von den Hohlkehlen der Form und der Gegenform
zurückgehalten, so
dass zum seitlichen Ausklinken des Rohrs aus dem Werkzeug, um es
zu entfernen oder um daran eine zweite Biegung in eine andere Richtung
durchzuführen,
das Werkzeug mit Mitteln versehen ist, die es erlauben, die Form
von der Gegenform zu entfernen. Diese Mittel erlauben es ferner,
die Form durch eine andere mit einem unterschiedlichen Krümmungsradius
zu ersetzen und/oder durch eine, die an ein Rohr mit einem anderen
Durchmesser angepasst ist.
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Um
das Ausklinken des Rohrs zu erlauben, ist auf den Biegemaschinen
vorgesehen, Formen zu verwenden, die eine Schrägkante aufweisen, um das Ausklinken
des Rohrs aus der Hohlkehle der Gegenform zu erlauben. Das ist zum
Beispiel der Fall der Maschine des Dokuments
GB 1 298 666 , die zum U-förmigen Falten
der Rohre bestimmt ist, indem gleichzeitig zwei Falten mit jeweils
rechtem Winkel auf einer Gegenform hergestellt werden. Zu bemerken
ist, dass, um das Ausklinken des Rohrs zu erlauben, die zwei Gegenformen
jeweils zwei Schrägkanten
umfassen.
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Zu
bemerken ist ferner, dass die Maschine, die Gegenstand dieses Dokuments
ist, nicht für
den gleichen Gebrauch bestimmt ist wie die der vorliegenden Erfindung,
und dass sie auf keinen Fall die gleichen Faltungen durchführen kann.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft nämlich insbesondere
die Maschinen, die es erlauben, das serienmäßige und leistungsfähige Biegen
von Rohren durchzuführen,
wobei diese Rohre insbesondere zum Herstellen von Chassis bestimmt
sind. Diese Maschinen umfassen ein Mittel zum Zu führen des Rohrs,
das einen Biegekopf versorgt, der mit zueinander beweglichen Biegewerkzeugen
ausgestattet ist.
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Diese
Maschinen sind jedoch insbesondere dazu bestimmt, Draht zu biegen,
so dass das erzielte Biegen nicht immer eine hervorragende Qualität aufweist,
weil das Rohr in den meisten Fällen
auf der Ebene seines oder seiner gebogenen Teile leicht zerquetscht
ist.
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Ferner
bedeutet das Versetzen der Form in Bezug auf die Gegenform, um das
seitliche Freigeben des Rohrs zu erlauben, bei diesem Maschinentyp
einen Zeitverlust, der für
die Produktivität
schädlich
ist.
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Ferner
ist der Einsatz von Maschinen dieses Typs eingeschränkt, denn
sie erlauben es zum Beispiel nicht, ein Rohr zu 180° zu biegen
und es dann auszuklinken, um es zu entfernen oder ein Biegen in eine
andere Richtung durchzuführen.
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Man
bemerkt, dass es oft erforderlich ist, an einem Rohr zwei Biegevorgänge durchzuführen, ja sogar
mehr, mit verschiedenen Richtungen, was durch Ausklinken des Rohrs
und danach Neupositionieren erzielt wird, nachdem man das Rohr axial schwenken
hat lassen. Auf einer wie oben genannten Maschine ist das axiale
Schwenken des Rohrs relativ, in der Tat ist es der Biegekopf, der
um die Achse des Rohrs dreht; wenn es nun keine Möglichkeit
zum zeitlichen Ausklinken gibt, noch dazu bei einem Biegen zu 180°, ist das
Schwenken unmöglich.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, den verschiedenen oben genannten
Nachteilen abzuhelfen, indem sie eine Maschine zum Biegen eines Rohrs
vorschlägt,
die hohe Arbeitstakte zulässt
und es insbesondere erlaubt, ein Rohr um 180° ohne Gefahr des Zerdrückens des
Rohrs zu biegen.
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Die
erfindungsgemäße Maschine
zum serienmäßigen und
leistungsfähigen
Biegen eines Rohrs umfasst einen Biegekopf, der eine Form und eine
Gegenform umfasst, die am Umkreis eine im Querschnitt halbrunde
Hohlkehle aufweisen, sowie Mittel, die es erlauben, die Gegenform
in Drehung koaxial zu der Form anzutreiben, so dass das zu biegende Rohr
angetrieben und auf der Form aufgewickelt wird, und sie ist im Wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, dass die Form aus einer Scheibe besteht, die
eine Schrägkante
aufweist, die nach einer Sehne der Scheibe angeordnet ist, und dadurch,
dass sie Mittel umfasst, die es erlauben, den Biegekopf hinsichtlich
der Achse des Rohrs nach einer Bahn, die durch die Achsen der Form
und der Gegenform übergeht
zu verschieben, sowie Mittel, die es erlauben, die Form axial unabhängig von
der Verschiebung der Gegenform drehen zu lassen.
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Durch
das Positionieren der Schrägkante
der Form im rechten Winkel zu der Gegenform und durch das Versetzen
des Biegekopfs und daher der Form und der Gegenform in Bezug auf
die Rohrachse, ist es möglich,
das gebogene Rohr seitlich auszuklinken, indem eine Schrägkante mit
entsprechendem Maß vorgesehen
wird, das heißt,
wenn die Entfernung, die die Schrägkante von dem Rand der Gegenform
trennt, mindestens gleich dem Durchmesser des Rohrs ist.
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Gemäß einem
zusätzlichen
Merkmal der erfindungsgemäßen Maschine
treiben die Mittel, die das Bewegen des Biegekopfs in Bezug auf
das Rohr erlauben, diesen entlang einer geradlinigen Bahn an.
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Gemäß einem
weiteren zusätzlichen
Merkmal der erfindungsgemäßen Maschine
treiben die Mittel, die es erlauben, den Biegekopf in Bezug auf das
Rohr zu verschieben, diesen entlang einer gebogenen Bahn an.
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Gemäß einem
weiteren zusätzlichen
Merkmal der erfindungsgemäßen Maschine
besteht die Gegenform aus einer Rolle.
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Gemäß einem
weiteren zusätzlichen
Merkmal der erfindungsgemäßen Maschine
besteht die Gegenform aus einem Pressblock.
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Gemäß einem
weiteren zusätzlichen
Merkmal der erfindungsgemäßen Maschine
bestehen die Mittel, die das Bewegen des Biegekopf in Bezug auf das
Rohr erlauben, und die Mittel, die es erlauben, die Form axial zu
drehen, aus numerisch gesteuerten Schrittmotoren.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Maschine
wird der Biegekopf von einem schwenkend beweglichen Arm getragen,
auf dem er koaxial zur Form schwenkend beweglich ist, wobei Letztere
axial schwenkend auf dem Biegekopf beweglich montiert ist.
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Die
Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Maschine ergeben sich klarer
aus der folgenden Beschreibung, die sich auf die anliegende Zeichnung
bezieht, die eine nicht einschränkende
Ausführungsform
darstellt.
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In
der anliegenden Zeichnung:
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stellt 1 eine
schematische Teilansicht einer Maschine zum Biegen von Rohren dar.
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stellen 2a, 2b, 2c und 2d schematische
Teilansichten der gleichen Maschine bei verschiedenen aufeinander
folgenden Phasen einer Biegeoperation dar.
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1 stellt
den Biegekopf 1 einer erfindungsgemäßen Maschine dar, auf dem ein
Rohr 2 angebracht ist, das von einem Zuführmittel,
nicht dargestellt, gehalten wird, das aus einem Element besteht,
das das Rohr 2 halten und es axial in die eine und in die
andere wie durch den doppelten Pfeil X dargestellte Richtung antreiben
kann.
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Der
Biegekopf 1 trägt
eine Form 3 und eine Gegenform 4, zwischen welchen
das Rohr 2 durchläuft.
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Die
Form 3 besteht aus einer Scheibe, die eine Schrägkante 30 aufweist,
die nach einer Sehne angeordnet ist, während ihr gebogener Rand 31 eine Hohlkehle 32 umfasst,
von welcher durch Transparenz nur der Boden 33 dargestellt
ist, mit halbkreisförmigem
Querschnitt mit einem Radius, der gleich dem des Rohrs 2 ist.
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Die
Gegenform 4 besteht aus einer Rolle, die frei drehend auf
einer Welle 40 montiert ist und am Umkreis eine Hohlkehle 41 umfasst,
von der durch Transparenz nur der Boden 42 dargestellt
ist, mit halbkreisförmigem
Querschnitt, ebenfalls mit dem gleichen Radius wie der des Rohrs 2.
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Die
Form 3 ist in Drehung auf dem Biegekopf 1 über eine
Welle 34 montiert, die in Drehung von einem Antriebsmittel,
nicht dargestellt, angetrieben werden kann, so dass die Form 3 axial
in Bezug auf den Biegekopf 1 in die eine oder die andere
Richtung gemäß dem doppelten
Pfeil Y gedreht wird.
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Der
Biegekopf 1 wird von einem Arm, nicht dargestellt, getragen,
auf dem er über
Antriebsmittel, ebenfalls nicht dargestellt, koaxial zu der Drehachse der
Form 3 in die eine Richtung wie in die andere Richtung
gemäß dem doppelten
Pfeil Z schwenken kann.
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Andererseits
ist der Arm, nicht dargestellt, der den Biegekopf 1 trägt, in Bezug
auf das Zuführmittel
des Rohrs 2 beweglich, so dass er eine Bahn beschreibt,
die durch die Wellen 34 und 40 verläuft. Bei
der dargestellten Ausführungsform
ist diese Bahn, die durch den doppelten Pfeil R dargestellt ist, gebogen,
und sie ergibt sich aus dem Schwenken des Arms. Zu bemerken ist,
dass diese Bahn vorzugsweise geradlinig sein kann, was jedoch den
Aufbau der Maschine komplexer gestalten kann.
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Die
Maße der
Form 3 und der Gegenform 4, ihr Achsabstand sowie
die Höhe
der Sehne entlang welcher die Schrägkante 30 hergestellt
ist, sind derart, dass, wenn sich die Schrägkante 30 im rechten Winkel
zu der Gegenform 4 befindet, zwischen der Form 3 und
der Gegenform 4 ein Raum verbleibt, der mindestens gleich
dem Durchmesser des Rohrs 2 ist.
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Unter
Bezugnahme auf 2a, 2b, 2c und 2d kann
man verschiedene Phasen einer Biegeoperation des Rohrs 2 sehen,
wobei 1 eine Vorphase darstellt, in der die Schrägkante 30 im
rechten Winkel zu der Gegenform 4 steht und der Biegekopf 1 so
positioniert ist, dass das Rohr 2 mit der Schrägkante 30 in
Berührung
kommt.
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Zur
Klarheit sind die verschiedenen Drehrichtungen Y, Z und R mit einem
Index A oder B versehen, je nachdem ob sie jeweils mit dem Uhrzeigersinn
oder mit der Richtung gegen den Uhrzeigersinn zusammenfallen.
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In 2a wird
durch eine Drehung des Biegekopfs 1 in die Richtung RB der Boden 42 der Hohlkehle 41 der
Gegenform 4 mit dem Rohr 2 in Berührung gebracht.
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Die
darauf folgende Phase, dargestellt in 2b, besteht
darin, die Form 3 gemäß YA drehen zu lassen, so dass das Rohr 2,
das sich in axiale Richtung in Blockierungsposition befindet, in
die Hohlkehle 32 einge fügt
wird, und die Form 3 dann in dieser Position in Bezug auf
den Biegekopf 1 zu blockieren.
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Das
Rohr 2 wird daher zwischen der Form 3 und der
Gegenform 4 in deren jeweiligen Hohlkehlen 32 und 41 eingespannt.
Die Hohlkehlen 32 und 41 sind vorzugsweise halbkreisförmig und
haben einen Durchmesser gleich dem des Rohrs 2, so dass
ein enger Kontakt zwischen dem Rohr 2 und den Böden 33 und 42 der
Hohlkehlen, jeweils 32 und 41 entsteht.
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In
diesem Fall ist die Tiefe der Hohlkehlen 32 und 41 gleich
dem Radius des Rohrs 2, und die Höhe der Sehne, entlang welcher
die Schrägkante 30 hergestellt
ist, ist gleich dem Durchmesser des Rohrs.
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Unter
Bezugnahme auf 2 sieht man jetzt,
dass das Drehen des Biegekopfs 1 in die Richtung ZB die Gegenform 4 in Drehung koaxial
zu der Form 3 antreibt, welche in der Position verbleibt,
die sie in der vorhergehenden Phase eingenommen hat. Das Bewegen
der Gegenform 4 um die Form 3 bewirkt das Aufwickeln
des Rohrs 2 auf Letzterer.
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Die
relative Unbeweglichkeit der Form 3 erzielt man auf verschiedene
Art und Weise je nach Aufbau des Biegekopfs 1.
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Wenn
die Antriebsmittel, die die Form 3 antreiben, daher von
dem Biegekopf 1 getragen werden, muss die Drehung in die
Richtung ZB von einer umgekehrten ausgleichenden
Drehung der Form 3 in die Richtung YA begleitet
sein.
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Wenn
hingegen die Gegenform 4 in Drehung auf der Welle 34,
die die Form 3 trägt,
montiert ist, muss die Welle während
der Bewegung der Gegenform 4 stationär gehalten werden.
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Zu
bemerken ist, dass es bei einer Variante möglich ist, das Rohr 2 zu
biegen, indem es auf der Form 3 über die Gegenform 4 still
gestellt wird, die in diesem Fall nicht mit einer Rolle versehen
sein kann, sondern mit einem Blockierungsmittel, wie zum Beispiel
einem Pressblock, und indem einerseits eine Drehung des Biegekopfs 1 gemäß ZB synchronisiert mit einer Drehung gemäß YB der Form 3 kombiniert wird, indem
sie zuvor gemäß YA gedreht wurde, um das Rohr 2 nicht
auf die Schrägkante 30 aufzuwickeln,
und andererseits eine proportionale Vorschubbewegung des Rohrs 2 gemäß X.
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Diese
Variante erlaubt es insbesondere, ein Rohr in der Nähe seines
Endes oder in der Nähe
einer Biegung oder einer Stauchung zu biegen.
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Unter
Bezugnahme auf 2d kann man sehen, dass das
Rohr nach dem Biegen axial verstellt wird, wobei die Gegenform 4 in
ihre Ausgangsstellung durch eine Drehung in die Richtung ZA zurückgebracht
wurde, man die Form 3 in die Richtung YB gedreht
hat, um die Schrägkante 30 parallel
zu dem Rohr zurückzubringen,
und der Biegekopf 1 in die Richtung RA bewegt
wurde, damit die Schrägkante 30 mit
dem Rohr 2 in Berührung
kommt und dieses die Hohlkehle 41 verlässt, so dass das Rohr 2 nach dem
Schneiden seitlich ausgeklinkt werden kann.