Gebiet der Techniken
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen
Spannstock zum Einspannen eines Rohres oder einer Stange
oder eines Profilstahles oder eines anderen mechanischen
Teiles nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Solch ein Spannstock kann auf Rohrbiegern mit oder ohne
innerem Dorn und auf Stangen- oder Profilstahlbiegern zum
Einspannen und Ziehen des Rohres, der Stange oder des
Profilstahles vorgesehen sein.
Hintergrund der Erfindung
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Wie bekannt ist, weist ein Rohrbieger der Art mit einem
Scheibenbiegekopf und einer Rillengegenmatrix neben der
Matrix und der Gegenmatrix eine Gruppe zum Einspannen und
Ziehen des Rohres auf.
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Die Gruppe zum Einspannen und Ziehen des Rohres weist einen
Spannstock, der das Rohr einspannt, und einen Zug- oder
Schlepparm auf, auf dem der Spannstock angebracht ist.
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Der Zugarm wird in Drehung durch einen Zahnmotor betrieben.
Seine Drehung bewirkt, dass der Spannstock das Rohr zuvor
einspannt, wobei das Rohr so gezwungen wird, dass es sich
entlang der Rille der Matrix biegt, die auf ihrer Welle leer
läuft, gegen die Unterstützung, die von der Gegenmatrix
geliefert wird.
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Der Spannstock ist aus einer Backe einstückig mit der
Scheibenmatrix eventuell sogar als Einheit hergestellt, d. h. als
ein einzelnes Stück mit und aus der Gegenbacke.
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Die Spanngruppe weist weiterhin einen Kolben auf, der an
einer Position entlang des Zugarmes durch ein Traggerüst
fixiert ist. Die Gegenbacke ist einstückig mit dem Kopf der
Stange solch eines Kolbens gebildet.
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Der Spannstock ist geeignet zum Einspannen eines Rohres
unter Betriebsdruck des Kolbens.
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Die Antriebskraft für den Betrieb des Biegens eines Rohres
wird durch das Drehmoment vorgesehen, das von der
Antriebswelle eines Zahnradmotors ausgegeben wird.
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Bei den Lösungen des Standes der Technik sind die Backe und
somit die Rillenscheibenmatrix einstückig mit dem Zugarm
durch ein Kopplungselement, insbesondere durch einen Zapfen,
gebildet. Genauer, die Backe (einstückig oder selbst als ein
Einzelteil mit der Rillenscheibenmatrix) stellt ein
Durchgangsloch dar, das in Übereinstimmung mit einem Loch
gebracht wird, das entsprechend in dem Zugarm gebildet ist,
und ein Stift oder ein zylindrischer Zapfen wird in die zwei
eingeführt, so dass genau die Körper des Zugarmes und der
Backe einstückig gebildet werden.
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Der Stift oder der zylindrische Zapfen steht oben von der
Backe vor, und ein Bügel geht zu dem Haken selbst, der auf
dem Traggerüst der Kolbens zum vertikalen Drehen angelenkt
ist.
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Der Betrieb ist wie folgt. Nachdem das Rohr, das zu biegen
ist, zwischen der Matrix und der Gegenmatrix und zwischen
der Backe und der Gegenbacke des Spannstockes durchgeführt
wird, klemmt man den Spannstock und schließt die Hakenklaue.
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An diesem Punkt kann man das Rohr biegen. Sobald die
Biegetätigkeit durchgeführt ist, ist es nötig, den Bügel
anzuheben, um das Arbeitsfeld freizugeben, die Gegenbacke
wegzubewegen und den verstiftenden zylindrischen Zapfen zum
Freigeben des Rohres wegzunehmen.
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Aus dieser Analyse des Standes der Technik folgt als
bemerkenswerter Wert, dass die Zugkraft sich selbst auf das Rohr
durch das zuvor erwähnte Koppelelement zwischen der Backe
und dem Zugarm entlädt, der aus dem verstiftenden
zylindrischen Zapfen in dem offenbarten Fall gebildet ist.
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Einige Nachteile sind mit den Gruppen des Standes der
Technik zum Spannen und Ziehen des Rohres verknüpft, von denen
der oben offenbarte Aufbau beispielhaft ist.
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Die Kräfte, die auf den Spannstock zum Klemmen des Rohres
während der Biegetätigkeit (Ziehen) wirken, zeigen sich als
unausgeglichen mit dem Resultat einer Abweichung von der
Parallelität der zugewandten Flächen der Rillenbacke und der
Gegenbacke der Erzeugenden des Rohres, das zu biegen ist,
mit einem negativen Resultat auf das zu biegende Rohr
derart, dass der Spannstock das Klemmen des Rohres zwischen der
Backe und der Gegenbacke und das Ziehen des Rohres selbst zu
einer Zeit sicherstellen muss.
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Wenn weiter eine Biegetätigkeit beendet worden ist und es
notwendig ist, das Rohr wegzunehmen, um das Arbeitsfeld
freizugeben, kommt heraus, dass der oben erwähnte Stift oder
der Zapfen herausgezogen werden müssen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Spannstock zum Klemmen des Rohres oder der Stange oder des
Profilstahles oder anderer mechanischer Teile vorzusehen,
bei dem die Klemmkräfte ausgeglichen sind, wobei das
mechanische Spiel verschwindet.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
einen Spannstock zum Klemmen und Ziehen eines Rohres oder
einer Stange für Rohrbieger oder Stangen- oder
Profilstahlbieger vorzusehen, der ein Verriegeln/Entriegeln mit einer
Rückkehr zu einem Leerlaufzustand des Zugarmes relativ zu
dem Matrixleerlauf auf ihrer Welle wesentlich schneller als
bei dem Stand der Technik mit einem einzelnen Manöver durch
den Betätiger ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung
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Diese Aufgaben werden gelöst gemäß der vorliegenden
Erfindung durch einen Spannstock zum Einspannen eines Rohres,
einer Stange oder eines Profilstahles oder eines anderen
mechanischen Teiles mit einer Backe und einer Gegenbacke und
einem Kolben, der in einer Position durch ein Traggerüst
fixiert ist mit einer Stange, mit deren Kopf die Gegenbacke
durch einen Wagen ein Ganzes bildet; dadurch gekennzeichnet,
dass er aufweist Klemmen mit zwei Klauen, die auf dem
Traggerüst zum vertikalen Drehen schwenkbar sind und mit Haken
ausgestattet sind, die fähig sind zum Eingreifen in zwei
entsprechende Vertiefungen, die auf einer entsprechenden
oberen und unteren Oberfläche der Backe vorgesehen sind,
wobei die Klauenprofile mit einer inneren und einer äußeren
Erhöhung zu dem Äußeren des Arbeitsbereiches der Klemmen
selbst aufweisen, der Wagen zwei Stifte aufweist, die fähig
sind zum Angreifen an jeder der äußeren Erhöhungen zum
Bewirken des Schließens der Klauen mit dem Vorangehen des
Wagens gegen die äußeren Erhöhungen selbst, und das Öffnen der
Klauen bei der Rückwärtsbewegung durch den Kontakt der
Profile der Gegenbacke selbst gegen die inneren Erhöhung der
Klauen bewegt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist der Kolben in das Traggerüst durch ein Gewinde
eingebaut, das auf dem Äußeren seines Zylinders vorgesehen
ist; und er wird durch einen Hebel, der auf einem äußeren
Vorsprung des Zylinders angebaut ist, durch ein Gelenk mit
zwei Verbindungen, die schwenkbar durch einen Zapfen sind,
der einstückig mit dem Hebel gebildet ist und entsprechend
schwenkbar mit dem Vorsprung und der Stange ist, betätigt.
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Eine Rohrbiegemaschine oder eine Stangen- oder
Profilstahlbiegemaschine, die eine Leerlaufmatrix und einen Schlepparm
als auch einen Spannstock gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist, ist in Anspruch 3 definiert.
Kurze Offenbarung der Zeichnungen
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Weitere bevorzugte Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden detaillierten
Offenbarung ihrer bevorzugten Ausführungsform, die nur als
ein Beispiel gegeben wird, unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen, in denen:
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- Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht des
Spannstockes zum Einspannen und Ziehen eines Rohres gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei
der Spannstock zum Einspannen des Rohres in dem verriegelten
Zustand ist;
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- Fig. 2 eine rechte Schnittansicht des Schlepparmes des
Rohrbiegers entlang der Linie A-A von Fig. 1 ist;
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- Fig. 3 wieder eine Seitenansicht des Spannstockes zum
Einspannen und Schleppen gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist, wobei der Spannstock zum
Einspannen des Rohres in dem verriegelten Zustand ist; und
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- Fig. 4 wieder eine Seitenansicht des Spannstockes zum
Einspannen und Schleppen des Rohres gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die weiter eine
Sicherheitsvorrichtung dafür zeigt.
Detaillierte Offenbarung der bevorzugten Ausführungsform
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Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, der Spannstock zum
Einspannen und Ziehen eines Rohres 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in einem Zugarm 2 angebracht, der in Drehung
durch die Ausgangswelle 18 eines Zahnradmotors betätigt
wird.
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Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Zugarm 2 einen
Schwalbenschwanzabschnitt auf, entlang dem die Teile angeordnet
sind, die miteinander zu dem Ende des Einspannens des Rohres
1 zusammenwirken, das zu biegen ist.
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Der einspannende Spannstock der vorliegenden Erfindung weist
einen Spannstock auf, der aus einer Backe 3 und einer
Gegenbacke 3' gebildet ist. Die Backe 3 ist einstückig mit einer
Rillenscheibenmatrix 4 des Biegekopfes gebildet und könnte
auch eins damit sein, d. h. als ein einzelnes Stück
hergestellt sein.
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Der einspannende Spannstock weist weiterhin als ein
Betriebsmittel einen Kolben auf, der auf dem Zugarm 2 durch
ein Traggerüst 10 getragen ist. Dieser ist an der Position
entlang der Schwalbenschwanzführung des Zugarmes 2 als
Funktion der Größe der Matrix 4 befestigt, die leer laufend auf
dem Biegekopf angebracht ist.
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Der Kolben betätigt das Einspannen des Spannstockes auf das
zu biegende Rohr 1 durch die Verschiebung seiner Stange 6,
an deren äußerstem Ende ein Wagen 7 angebracht ist, mit dem
die Gegenbacke 3' einstückig gebildet ist.
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Die Betätigung der Verschiebung der Stange 6 gemäß der
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
von Hand durch einen Hebel 5 betätigt, der auf einem Träger
5' angebracht ist, der einstückig mit dem Zylinder 6' des
Kolbens gebildet ist und der mit der Stange 6 durch ein
Gelenk verbunden ist, das aus zwei Verbindungen 8, 8' gebildet
ist, die schwenkbar durch einen gemeinsamen Zapfen 29 sind,
der einstückig mit dem Hebel 5 gebildet ist, bzw. mit einem
Zapfen 109' an einem Träger 5' und 109 an der Stange 6.
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Die Backe und die Gegenbacke werden durch Klemmen angezogen,
die vertikal tätig sind und aus zwei Hakenklauen gebildet
sind, einer oberen 9 und einer unteren 9', die einander
identisch sind und hin und her bewegbar spiegelbildlich
angebracht sind und zum vertikalen Drehen in Bezug auf
entsprechende Zapfen 19, 19' auf dem Traggerüst angelenkt sind.
Diese Klauen weisen an ihren freien Arbeitsenden
entsprechende Haken 9a, 9a' auf, die die Backe 3 ergreifen, wobei
sie selbst in entsprechende komplementäre Vertiefungen 3a,
3a' eingreifen, die auf der Backe selbst vorgesehen sind.
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Das schnelle Verriegeln und Entriegeln der Klemmen wird
durch den folgenden Aufbau gesteuert.
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Die Klaue 9 weist an ihrer äußeren Seite ein Erhebungsprofil
12 und wieder ein Erhebungsprofil 12' auf der Innenseite
auf. Die Klaue 9' weist, wie oben erwähnt wurde, ein
Spiegelbildprofil zu der Klaue 9 auf mit entsprechender äußeren
12a und inneren 12a' Erhöhung.
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Der Wagen 7 weist zwei Vorsprünge auf, den einen auf der
Oberseite und den anderen auf der Unterseite, die entsprechende
Pfosten 13, 13' tragen, die zum Eingriff in den
äußeren Umriss der Hakenklauen geeignet sind.
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Wenn mit dem Kolben durch eine rasche Annäherung des Hebels
5 die Gegenbacke sich der Backe nähert, greift die äußere
Erhöhung mit den Pfosten ein, wobei mit der begleitenden
Vorwärtsbewegung des Wagens das Verriegeln der Klemmen
angezogen wird.
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Wenn man die Rückwärtsbewegung der Gegenbacke antreibt,
kommt der Umriss der Gegenbacke selbst in Anschlag mit den
inneren Erhöhungen des Umrisses der Klauen, wodurch sie
geöffnet werden.
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Als eine Hilfe bei dem Öffnen der Klauen bei der
Rückwärtsbewegung sind zwei federgeladene Zapfen, die über und unter
vorstehen, 14, 14' in dem Wagen 7 angebracht.
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Das Öffnen des Spannstockes ist besser in Fig. 3
dargestellt. Wie diese Figur zeigt, wird das schnelle Öffnen
durch eine Rückwärtsdrehung des Hebels 5 bewirkt.
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Ein einstellbarer Zugtragrand 16 ist einstückig oder
gemeinsam mit der Scheibenmatrix 4 gebildet. Genauer, er stößt
gegen ein Ende des Zugarmes mit einer
Mikrometereinstellschraube 17 an.
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Es wird Bezug genommen auf Fig. 4, der einspannende
Spannstock der vorliegenden Erfindung ist weiter mit einer
Sicherheitsvorrichtung ausgestattet, die die Genehmigung zum
Starten der Rohrbiegetätigkeit oder zu der Rückkehr nur,
wenn die Backen geschlossen oder geöffnet werden, gibt.
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Die Sicherheitsvorrichtung weist eine Haltevorrichtung 102
auf, die die Position des Spannstockes herstellt. Durch
einen Hebel 103 betätigt man eine Feststellschraube in der
korrekten Position entlang der Führung, die durch einen T-
Hohlraum 2' entlang des Zugarmes 2 angeboten wird (siehe
Fig. 2).
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Die Vorrichtung enthält zwei Annäherungssensoren, die aus
Grenzschaltern 100 und 101 gebildet sind. Ein dritter
Annäherungssensor 104 ist einstückig von dem Wagen 7 getragen,
der in der geschlossenen Position des Spannstockes sich
selbst in Übereinstimmung mit dem Sensor 101 bringt, wodurch
der Start freigegeben wird, und der in der offenen Position
des Spannstockes sich selbst in Übereinstimmung mit dem
Sensor 100 bringt, wodurch die Rückkehr freigegeben wird.
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Es wird wieder Bezug genommen auf Fig. 1, es kann angemerkt
werden, dass das Äußere des Zylinders 6' des Kolbens mit
einem Gewinde versehen ist und selbst mit einem Innengewinde
des Traggerüstes 10 hin Eingriff steht. Das Gewinde 6" des
Zylinders 6' ermöglicht die Drehung durch den Hebel 5, was
den Kolben linear so versetzt, dass das Spiel der
mechanischen Gruppe des schnellen Annäherns des Gelenkes absorbiert
wird wie auch andere Spiele, so dass der Gruppe die größte
mögliche Schließfestigkeit gegeben wird. Als Hilfe des
Erzielens des Auf-Null-Bringens des Spiels auf Grund der
Benutzung der Spannstockgruppe kann man Einstellringe 20
zwischen den Wagen 7 und einem Drucklager 7' anbringen, durch
das der Wagen selbst auf der Stange 6 angebracht ist, oder
durch andere Einstellsysteme.
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Für den offenbarten Aufbau erzielt der Spannstock zum
Einspannen und Ziehen des Rohres der vorliegenden Erfindung die
vorliegenden technischen Effekte:
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- die hin- und hergehenden Anziehkräfte der Backe und der
Gegenbacke sind in statischen Zuständen ausgeglichen;
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- durch die Mikrometerschraube 17 ist es möglich, die Kräfte
während einer Biegetätigkeit auszugleichen, eine
Ausgleichung die erzielt wird, wenn die Backe und die Gegenbacke
die Parallelität mit der Erzeugenden des zu biegenden Rohres
erreicht;
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- durch den Kolben steuert man sowohl das Entriegeln und
Freigeben des Rohres von der Klemme, während das Entriegeln
der Klemme gleichzeitig mit dem Zurückziehen der Gegenbacke
3' von der Backe 3 durchgeführt wird.
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Daher erzielt das offenbarte System die Aufgaben der
vorliegenden Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung ist offenbart worden und
dargestellt worden unter Bezugnahme auf eine spezielle
Ausführungsform davon, aber es ist ausdrücklich zu verstehen, dass
Variationen durchgeführt werden können, ohne dass der Umfang
des Schutzes verlassen wird, wie er durch die beigefügten
Ansprüche definiert ist.
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Zum Beispiel ist ein von Hand betätigter Betätigungshebel
offenbart worden, aber die Betätigung kann auch unter
Servounterstützung durchgeführt werden.