DE69624723T2 - Verfahren und vorrichtung zum schnellwechseln von werkzeugen - Google Patents

Description

Hintergrund und Gebiet der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft einen Formsatz, eine Kombination einer Rohrbiegevorrichtung und von vormontierten Formsätzen und ein Verfahren zum Befestigen und Entfernen von Formsätzen in einer Rohrbiegemaschine.
• Insbesondere betrifft die Erfindung neue und verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zum schnellen und präzisen Wechseln von Formsätzen Biegen unterschiedlich großer Rohre oder für unterschiedliche Arten von Rohrbiegeoperationen.
• Rohrbiegeoperationen erfordern eine genau Ausrichtung zwischen einer Biegeform, einer Anpreßform und einer Klemmform für jede Größe eines zu biegenden Rohres. In vielen Fällen ist eine Abstreifform zusammen mit einem Dorn erforderlich, welcher in den zu biegenden Rohrabschnitt eingeführt wird. Bei der standardmäßigen Biegeoperation sind Halterungen auf dem Biegeformtisch angeordnet, welche für einen Eingriff mit den Biege- und Klemmformen beweglich sind, und die Anpreßform wird geradlinig mit der Drehung der Biegeform vorgeschoben, damit das zu biegende Rohr sicher in komplementären Nuten dazwischen festgeklemmt ist, um eine Biegung zu erfahren und die Konfiguration der Nuten anzunehmen, wenn Druck aufgebracht wird. In vielen Rohrbiegeoperationen muß ein Dorn in das zu biegende Rohr eingeführt werden, um ein Falten oder Kollabieren des Abschnittes des gebogenen Rohres zu verhindern; und in vielen Fällen wird eine Abstreifform in Verbindung mit der Anpreßform verwendet, um den an das Rohr während der Biegeoperation aufgebrachten Druck zu regeln.
• Beim Wechseln der verschiedenen Formen für unterschiedliche Rohrgrößen bestand die übliche Praxis darin, einzeln die Formen zu entfernen und einen neuen Formsatz auf dem Tisch neu zu montieren, was zeitaufwendig ist und zu einer erheblichen Ausfallzeit führt. In bestimmten Rohrbiegeanwendungen wurde bereits die Fähigkeit vorgeschlagen, mehr als ein Komponententeil des Formsatzes in einem Schritt zu entfernen, oder spezielle Vorrichtungen bereitzustellen, um die Ersetzung des Formsatzes in dem Be mühen, die Ausfallzeit zu verringern, zu erleichtern, und diesbezüglich wird beispielsweise auf die U.S. Patenturkunde Nr. 4,178,788 für R. T. Zollweg et al., 4,355,525 für J. W. Carlson, 4,967,585 für S. Grimaldo, 5,148,695 für H. S. Ellis, 5,339,670 für A. Granelli, 5,429,965 für W. G. Hopf und 5,499,521 für M. E. Luikart et al. genommen.
• DE-A-4225,108 offenbart ein Biegewerkzeug, welches eine Anzahl in einem ersten Magazin gehaltener Biegeformen, und eine Anzahl in einem zweiten Magazin gehaltener Biegeformen umfaßt. Eine Klemmform wird in Position zum Zusammenwirken mit einer Biegeform bewegt, um ein Werkstück zum Biegen festzuklemmen.
• Trotzdem hat nach unserem besten Wissen noch niemand eine Einschrittoperation vorgeschlagen, in welcher Komponentenformen der Rohrbiegevorrichtung von dem Biegetisch entfernt und in montierter Form gelagert werden können, um dieselbe präzise Ausrichtung und Beziehung, welche für die vorherige Biegeoperation ermittelt wurde, beizubehalten. Auf diese Weise kann die Vorrichtung auf dem Tisch als eine einzige Einheit neu montiert werden und in der gewünschten Beziehung verbleiben, so daß sie keine lange Einstellzeit zur Vorbereitung für die nächste Biegeoperation für diese spezielle Rohrgröße erfordert; und ferner auch in dem Fall, in welchem der Formsatz oder die Baugruppe so montiert und angeordnet ist, daß er die automatisierte Entfernung und Neuinstallation im Bezug auf einen Standardformtisch ermöglicht, sowie die Fähigkeit, rasch und genau einen oder mehrere Formsätze auf einmal im Bezug auf den Biegeformtisch zu lokalisieren.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Schnellwechseln von Werkzeugen bereitzustellen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Einrichtung bereitzustellen, um bei Rohrbiegeoperationen verwendete Formsätze in nur eine einzige Baugruppe im vorzumontieren, welche von einem Rohrbiegetisch in einer nur einschrittigen Operation entfernt und wieder darauf aufgesetzt werden kann, um dadurch erheblich die Ausfallzeit zwischen den Rohrbiegeoperationen zu verringern.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes Verfahren zur Vormontage von Rohrbiegeformen in nur eine Baugruppe für eine einschrittige Entfernung und Ersetzung von Formsätzen in einer genauen Zuordnung zu der Biegemaschine für unterschiedliche Rohrgrößen und unterschiedliche Arten von Rohrbiegeoperationen bereitzustellen.
• Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Biegen unterschiedlich großer Rohre bereitzustellen, wobei Formsätze für jede Rohrgröße vormontiert sind und automatisch entfernt und durch einen anderen Formsatz ersetzt werden können, ohne eine Neueinstellung oder Neuausrichtung in jedem Satz zu erfordern.
• Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Formsatz bestehend aus einer Biegeform, einer Klemmform und einer Anpreßform, welcher für eine Montage in einer zusammengebauten Relation auf einem Rohrbiegetisch angepaßt ist, und ferner eine Einrichtung zum lösbaren Verbinden der Anpreßform und der Klemmform in einer vorbestimmten Beziehung zueinander und zu der Biegeform des Formsatzes umfaßt, bereitgestellt.
• Bevorzugt ist die Handhabungseinrichtung durch eine Hebeeinrichtung definiert, um jeden Formsatz von dem Tisch abzuheben und durch einen anderen Formsatz zu ersetzen, indem der andere Formsatz auf den Tisch abgesenkt und in einer vorausgerichteten Beziehung zu dem Tisch lokalisiert wird. Ferner enthält jeder vormontierte Formsatz bevorzugt ein gerades oder gebogenen Rohr, das der Größe des zu biegenden Rohres entspricht, das in dem Formsatz verbleibt, um der Verbindungseinrichtung zu ermöglichen, die Formen jedes Satzes in einer ausgerichteten Beziehung zueinander zu halten. Viele Rohrbiegeoperationen erfordern die Verwendung einer Absteifform und eines Doms, wobei derartige Elemente auch einen Teil des vormontierten Formsatzes bilden können, wenn dies erforderlich ist.
• Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird in Kombination eine Rohrbiegevorrichtung und eine Vielzahl vormontierter Formsätze für eine austauschbare Befestigung darauf bereitgestellt, wobei jeder von den Formsätzen eine Biegeform, eine Klemmform und eine Anpreßform enthält, welche für eine Befestigung in zusammengebauter Beziehung an einer Spindel eines Biegemaschinentischs zum Biegen einer vorgewählten Größe eines Rohres angepaßt sind, ferner umfassend: eine Zugverriegelungseinrichtung, welche die Anpreßform und die Klemmform lösbar mit der Biegeform in einer ausgerichteten, vorbestimmten Beziehung miteinander verbindet; und eine Hebeeinrichtung zum lösbaren Erfassen des Formsatzes, wodurch gleichzeitig die Formen jedes Hebesatzes von dem Tisch angehoben und entfernt und durch einen anderen Formsatz ohne Justierung der Formensätze ersetzt wird.
• Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Befestigen und Entfernen von Formsätzen in einer Rohrbiegemaschine bereitgestellt, wobei jeder von einer Vielzahl von Formsätzen aus einer Biegeform, einer Klemmform und einer Anpreßform besteht, und die Schritte umfassen: (a) lösbares Verbinden der Formen von jedem der Formsätze mit Verbindern, welche sich zwischen Oberseiten der Klemmform und der Biegeform und der Anpreßform und der Biegeform in einer vorausgerichteten Beziehung zueinander zum Biegen einer ausgewählten Größe eines Rohrs erstrecken; (b) Befestigen jedes Formsatzes in einer zusammengebauten Beziehung an einer Spindel der Maschine, wobei die Anpreßform und die Klemmform zueinander und zu der Biegeform ausgerichtet sind; (c) Positionieren von Klemm- und Anpreßformhaltern in einen Eingriff mit dem Formsatz und Freigeben der Verbinder aus dem Eingriff mit dem Formsatz; (d) Biegen eines oder mehrerer Rohre der ausgewählten Größe durch aufeinanderfolgendes Einführen jedes Rohrs in jedem Formsatz; und (e) Freigeben der Klemm- und Anpreßformhalter und Verbinden der Verbinder, um lösbar die Formen jedes Formsatzes zu verbinden, gefolgt von einem Abheben jedes Formsatzes und Entfernen von der Spindel.
• Bevorzugt verbleibt ein Rohr, welches der Größe des zu biegenden Rohres entspricht, in dem einen Formsatz vor der Entfernung, so daß die Formen in ihrer vorausgerichteten Beziehung zueinander verbleiben, wenn sie gelagert und später wieder auf die Spindel für einen weiteren Rohrbiegevorgang dieser Rohrgröße aufgesetzt werden.
• Die vorstehenden und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus einer Betrachtung der nachstehenden detaillierten Beschreibung bevorzugter und modifizierter Formen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leichter erkennbar und verständlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• In den Zeichnungen ist:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, welche eine herkömmliche Ausführungsform einer Rohrbiegemaschine einschließlich eines Formsatzes, bestehend aus einer Biegeform, Klemmform, Anpreßform, Abstreifform in zusammengebauten Zustand auf der Maschine mit einem Dorn innerhalb eines zu biegenden Rohres darstellt;
• Fig. 2 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines vormontierten Formsatzes einschließlich eines zu biegenden Rohres;
• Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Dorntrennung für einen in jedes zu biegende Rohr eingeführten Dorn;
• Fig. 4 eine Draufsichtansicht auf einen Hebemechanismus zum Entfernen und Ersetzen eines vormontierten Formsatzes gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 5 eine Aufrißseitenansicht der bevorzugten Ausführungsform des in Fig. 4 dargestellten Hebemechanismus;
• Fig. 6 eine Draufsichtansicht einer modifizierten Form eines vormontierten Formsatzes gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 7 eine Querschnittsansicht des in Fig. 6 dargestellten Formsatzes; und
• Fig. 8 eine Querschnittsansicht mit mehr Details der Befestigung des Arms der Abstreifform auf der Spindel.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
• In Fig. 1 ist eine herkömmliche Rohrbiegemaschine 10 mit einem oberen Hauptbett oder einer Tischoberfläche 12 dargestellt, auf welcher ein Dornrückziehzylinder 14 mit einem an einem Ende der Dornstange befestigten Kolben 16 für die Einführung eines nicht dargestellten Doms in ein Rohr T befestigt ist. Eine Spindel 20 ragt aus einem Schwingarm 21 nach oben, um die Rotationsbewegung des Schwingarms 21 um einen überhängenden Abschnitt 24 der Maschine zu steuern. Obwohl es nicht dargestellt ist, enthält die Maschine 10 typischerweise eine Biegegradeinstellung, welche von einem elektronischen Steuerfeld gemäß dem Grad der gewünschten Biegung gesteuert wird. Ein zugeordneter Klemmformhalter 26 ist auf einer Führungsbahn 28 verschiebbar. Zusätzlich ist ein Anpreßformhalter 30 auf einer Führungsbahn 32 verschiebbar, wobei der Klemmformhalter 26 und der Anpreßformhalter 30 in die und von den zu beschreibenden Formen weg in allgemein bekannterweise beweglich sind. Eine geeignete Ausführungsform der Rohrbiegemaschine ist die TBH-40, hergestellt und vertrieben von Tools For Bending, Inc. of Denver, Colorado.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des Formsatzes 11 ist in Fig. 2 dargestellt und besteht allgemein aus einer Biegeform 34, einer Klemmform 35, einer Anpreßform 36 und einer Abstreifform 37. Jede von diesen Formen 34 bis 37 weist einen herkömmlichen Aufbau auf. Beispielsweise liegt die Biegeform 34 in der Form eines im allgemeinen U- förmigen Blockes aus gehärtetem Werkzeugstahl oder Legierungsstahl, wärmegehärtet und nitriert, mit einer Rohrnut 38 in ihrem Außenumfangswand zwischen beabstandeten parallelen oberen und unteren Flächen und einem halbkreisförmigen Abschnitt 34' gemäß Darstellung in Fig. 1 vor. Die Klemmform 35 liegt in der Form eines im allgemeinen rechteckigen Blockes mit einer Rohrnut 39 in einer Seitenwand in gegenüberliegender Beziehung zu einer Seitenwand der Biegeform vor, wobei die Rohrnut 39 zu deren Nut 38 in der Biegeform komplementär ist. Typischerweise weisen die Rohrnuten der Biegeform 34 und der Klemmform 35 eine im allgemeinen halbkreisförmige Konfiguration auf, welche mit der Größe und der Konfiguration des Rohres T übereinstimmt, so daß jede eine Hälfte des Rohres umfaßt. Eine Verriegelungsschraube 42 in dem Klemmformhalter 26 dient zum Anpassen oder Anziehen der Klemmform 35 gegenüber einer Seite der Biegeform 34, während das Rohr T dazwischen während eines Rohrbiegevorgangs angeordnet ist.
• Die Biegeform enthält eine für die Aufnahme des oberen Endes des Spindel 20 dimensionierte Bohrung, und eine Befestigungsplatte 21 ist mit dem unteren Ende der Spindel 20 verkeilt. Eine oder mehrere Gegenmuttern 23 sind auf das obere Ende der Spindel 20 geschraubt, um die Biegeform 34 sicher in ihrer Position zu halten. Die Unterseite der Form ist gemäß Darstellung in Fig. 1 bei 40 ausgespart, um eine Keilnut ausgerichtet zu einer entsprechenden Keilnut in der Oberseite der Befestigungsplatte 21 für die Aufnahme des Keils 40' auszubilden, wenn die Formen in einer zu beschreibenden Weise auf der Biegemaschine 10 installiert werden. Im Normalbetrieb wird die Klemmform 35 individuell auf dem Klemmformhalter 26 positioniert, und mit dem in der Biegeform festgehaltenen Rohr T wird die Biegeform mittels des Biegeformhalters 26 gegen das Rohr vorgeschoben und für eine vertikale Ausrichtung sowie für einen parallelen Kontakt mit der gesamten Länge der Form 35 entlang der Biegeform 34 ausgerichtet.
• Die Anpreßform 36 ist langgestreckt und weist einen im allgemeinen rechteckigen Querschnitt mit Ausnahme einer Rohrnut 44 entlang einer Seitenwand in gegenüberliegender Beziehung zu der Rohrnut 38 der Biegeform, und einer Rohrnut 46 der Abstreifform. Die Anpreßform 36 ist in einer Ende-an-Ende-Beziehung zu der Klemmform ausgerichtet, und wird durch den Anpreßformhalter 30 in einen Eingriff mit dem Rohr T vorgeschoben und für eine vertikale Ausrichtung sowie für einen konstanten Anpreßdruck an das Rohr T entlang dessen Länge ausgerichtet.
• Die Abstreifform 37 wird typischerweise verwendet, wenn ein Dorn für die Biegeoperation erforderlich ist, und weist eine langgestreckte Konfiguration und einem im allgemeinen rechteckigen Querschnitt auf, jedoch einschließlich der Rohmut 46, welche das Rohr auf derselben Seite wie die Biegeform 34 erfaßt. Die Abstreifform 37 enthält einen gekrümmten Endabschnitt 38, welcher einer entsprechenden Krümmung des Endabschnittes 34' der Biegeform 34 entspricht und soweit wie möglich in einen Eingriff mit der Biegeform 34 vorgeschoben wird, und dann an einem Abstreifformhalter 49 anliegt oder befestigt wird. Der Abstreifformhalter ist in einer herkömmlichen Weise auf dem Tisch 12 der Biegemaschine 10 befestigt, und weist einen nach oben stehenden Schenkel auf, an welchem die Abstreifform mittels geeigneter Befestigungselemente befestigt werden kann. Wiederum muß bei einer individuellen Nutzung die Abstreifform zur Anstellung und vertikalen Ausrichtung angepaßt werden.
• Der Formsatz wird von einem Dorn 50 vervollständigt, welcher in das Rohr eingeführt wird und an dem vorderen Ende der Dornstange 18 befestigt ist. Typischerweise besteht der Dorn 50 aus eine Reihe von Kugeln, welche frei der Krümmung des Rohres T folgen können, wenn dieses gebogen wird, wobei sie die Innenwandoberfläche des Rohres T unterstützen, um ein Kollabieren oder Falten zu verhindern. Typischerweise muß der Dorn eingeführt und in der Längsrichtung durch empirisches Probieren angepaßt werden, bis ein optimaler Punkt der Erstreckung durch das Rohr erreicht ist.
• Bei dem hierin vorstehend beschriebenen herkömmlichen Formsatz ist es übliche Praxis, jede einzelne Form 34 bis 37 sowie den Dorn 50 in der jeweiligen Position auf der Biegemaschine neu zu montieren und die notwendige Einstellungsprozedur vorzunehmen, um den gewünschten Druck auf das zu biegende Rohr sowie die vertikale und tangentiale Ausrichtung der Formen einzustellen und ist demzufolge zeitaufwendig und führt zu einer erheblichen Ausfallzeit. In bestimmten Biegeoperationen ist eine Abstreifform nicht erforderlich, und in einigen Biegeanwendungen ist es nicht erforderlich eine Abstreifform oder einen Dorn zu verwenden, wie es beispielsweise in unserer U.S. Patenturkunde Nr. 4,765,168 mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR BENDING TUBING offenbart ist. In jedem Falle ermöglicht die vorliegende Erfindung, abhängig von den speziellen Rohrbiegeerfordernissen, die Vormontage der den Formsatz bildenden Komponenten, so daß der gesamte Formsatz auf der Spindel befestigt und korrekt in einer Einzelschrittoperation ausgerichtet werden kann, welche nicht die vorausgehenden Ausrichtungsprozdeduren gemäß Beschreibung erfordert. Zu diesem Zwecke sind gemäß Darstellung in Fig. 2, die Klemmform 35 und die Biegeform 34 lösbar über Zugverriegelungen 52 an den Oberseiten der Formen 34 und 35 in längsweise beabstandeten Intervallen quer über die Schnittenstellenränder der entsprechenden Elemente hinweg miteinander verbunden; oder die Ränder können in einer allgemein bekannten Weise miteinander verbunden sein. Bevorzugt enthält jede Verriegelung 52 einen Schließhaken auf der Oberseite der Klemmform mit einem hakenförmigen Ende oder Rückzug 54 und ein an der Oberseite der Biegeform 34 befestigtes Kniehebelverriegelungselement 55 mit einem schlingenförmigen Ende 56, welches über das Hakenende 54 geführt werden kann, indem das Kniehebelelement 57 geschwenkt wird. Der Schließhaken 53 und die Verrieglung 55 sind permanent an den Oberseiten der entsprechenden Elemente mittels geeigneter Befestigungselemente, wie z. B. nicht dargestellten Schrauben befestigt. Demzufolge sind die Anpreßform 36 und die Abstreifform 37 lösbar über die Verriegelungselemente 52 an den in Längsrichtung beabstandeten Intervallen miteinander verbunden. Bevorzugt enthalten die Verriegelungselemente 54 einen Einstellmechanismus, um das Maß des durch die Verriegelung beim Zusammenziehen der Formen, wenn diese in die geschlossene oder verriegelte Position gezogen werden, ausgeübten Druck zu regeln, so daß Feinabstimmungen durchgeführt werden können, sobald die Verriegelungen permanent installiert oder an den Formen befestigt sind. Diesbezüglich wird das gewünschte Anpreßmaß zwischen den Formen mittels eines zwischen die aneinandergrenzenden oder komplementären Rohrnuten eingeschobenen, geeignet bemessenen Rohres T eingestellt. Eine geeignete Ausführungsform einer Zugverriegelung ist die von Paul Moore Company of Cincinnati, Ohio vertriebene OJOP- Verriegelung, wobei es jedoch offensichtlich ist, daß andere Ausführungsformen von Verriegelungen, Klammern oder Schrauben verwendet werden können, um die Formen in ihrer exakten ausgerichteten Betriebposition im Bezug zueinander zu halten.
• Wie es ferner in Fig. 2 dargestellt ist, sind zur Festlegung der vertikalen Ausrichtung der Klemmform 35 und der Anpreßform 36 im Bezug zueinander und auf die Biegeform, eine Reihe herkömmlicher Aufhängungsträger vorgesehen, einschließlich eines Klemmform-Aufhängungsträger 60, welcher etwa in der Mitte zwischen den Klemmformverriegelungen 52 angeordnet ist, wobei eine Seite des Trägers 60 an der Oberseite der Klemmform befestigt ist und die andere Seite über den Klemmformhalter 26 überhängt. Die Befestigungselemente können die Form vertikaler Stellschrauben annehmen, welche dazu dienen, die Klemmform korrekt mit ihrer Oberfläche bündig zu der der Biegeform 34 zu positionieren. Zusätzlich enthält der Klemmformträger 60 eine nicht dargestellte halbrunde Befestigungswelle, welche die Klemmform 35 in Relation zur Biegungstangente lokalisiert. In einer ähnlichen Weise sind Aufhängungsträger 60' auf der Anpreßform 36 in beabstandeten Längsintervallen montiert, wobei überhängende Abschnitte jedes Aufhängungsträgers an der Anpreßform-Abstandsstange 66 gemäß Darstellung in Fig. 1 befestigt sind. Zusätzlich sind Heberinge 68 in beabstandeten Intervallen an den Formen 34 bis 37 befestigt, um das Heben des Formsatzes auf die und von der Biegemaschine zu erleichtern, wie z. B. mittels eines Deckenkrans oder eines Hebemechanismus des hierin nachstehend beschriebenen und in Fig. 4 und 5 dargestellten Typs.
• Um den Dorn 50 in das zu biegende Rohr einzuführen, ist ein Dornlokalisierer 70 auf dem Ende der Dornstange 18 gemäß Darstellung in Fig. 3 befestigt, wobei der Lokalisierer 70 eine Gewindestirnbohrung 72 enthält, um ein Gewindeende der Dornstange 18 mit einer Befestigungsschraube 73, angeordnet an dem Eintritt in die Stirnbohrung aufzunehmen. Eine zweite Stirnbohrung 74 ist der ersten Stirnbohrung gegenüberliegend ausgerichtet und etwas vergrößert, um eine zylindrische Verlängerung 75 des Doms 50 aufzunehmen. Der Dorn selbst ist Standard und enthält eine Reihe von im allgemeinen kugelförmigen Gelenken 76 gemäß Darstellung in Fig. 2; und die Verlängerung 75 ist lösbar an dem Lokalisierer 70 mittels eines Verriegelungsstiftes 78 befestigt, welcher sich quer zu der Stirnbohrung 74 und durch eine Querbohrung in der Verlängerung 75 erstreckt. Geeignete O-Ringe 80 sind an gegenüberliegenden Enden des Verriegelungsstiftes, sowie zwischen der Stirnbohrung 74 und der Verlängerung 75 angeordnet, und ein Schmierkanal 81 erstreckt sich zentral durch die Stange 18, die Zwischenwand des Lokalisierers, die Verlängerung 75 und den Dorn 50, um die Einspritzung eines geeigneten Schmiermittels in die Kanäle 80' zu ermöglichen, welche zu dem Außenumfang des Doms 50 führen. Der Dornlokalisierer 70 erleichtert die Einführung des Doms in das zu biegende Rohr und verbleibt in dem vormontierten Formsatz, so daß alles, was erforderlich ist, in dem Einführen der zylindrischen Verlängerung 75 in die Stirnbohrung 74 und das Einrasten des Verriegelungsstiftes 78 ist.
• Verschiedene Arten von Hebemechanismen können für den Einbau und die Entfernung des Formsatzes 11 im Bezug auf die Biegemaschine verwendet werden. Ein Hebemechanismus 84 ist in Fig. 4 und 5 mit einem Adapterrahmen 86 und einer Basis 87 dargestellt, welche mit beabstandeten Öffnungen 88 für die Einführung von Zinken F eines standardmäßigen (nicht dargestellten) Gabelstaplers versehen sind. Eine obere Drehzapfenbefestigung 90 auf dem Rahmen 86 trägt eine Vielzahl von Lagerungsarmen 92, 93 und 94 für eine horizontale Schwenkbewegung um die vertikale Achse der Drehzapfenbefestigung 90. Jeder von diesen Armen 92-94 trägt radial beabstandete Elektromagnete 96, wovon jeder von einem Hebering 98 aufgenommen wird und einstellbar an einem der Arme 92-94 durch Verriegelungsschrauben 99 befestigt ist.
• Ein Lokalisierungskeil 100 ist an dem vorderen Ende der Basis 87 angeordnet, um rasch und genau den Formsatz in einer Ausführungsposition auf der Biegemaschine zu lokalisieren. Der Lokalisierungskeil 100 wird in die Keilnut 40 der auf der Biegemaschine zu plazierenden oder einzubauenden Biegeform 34 eingeführt, wobei die Elektromagnete 96 erregt und in einem Eingriff mit den Oberseiten der Biegeform 34, der Klemmform 35 und der Anpreßform 36 gebracht werden. Die Lagerungsarme 92 und 94 sind in 90 Grad zueinander angeordnet und die Elektromagnete 96 sind entlang der Länge der entsprechenden Arme angepaßt, um beabstandete Oberflächenabschnitte auf den Oberseiten der Formen 34 bis 37 zu erfassen. Die Zwischenstange 93 kann, falls erforderlich verwendet werden, um schwere Formsätze mit außermittigen Schwerpunkt auszubalancieren, und die Elektromagnete 96 können von dem Bedienungsfeld des Gabelstaplers aus erregt werden. Der Hebemechanismus 84 ist insbesondere für den Einsatz zum Heben von Formsätzen ohne die Notwendigkeit einer Plazierung von Heberingen 68 in den Formsätzen, wie es beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, anpaßbar.
• Um einen Formsatz auf der Biegemaschine zu plazieren oder zu einzubauen, wird der Hebemechanismus 84 in eine Position über einem gewählten Formsatz im Lager vorgeschoben und die Lagerungsarme dann abgesenkt, bis sich die Elektromagnete in Eingriff mit den Oberseiten der Formen 34-37 wie beschrieben bewegen. Die Elektromagnete werden dann erregt und der Formsatz angehoben, und über die Biegemaschine transportiert, wobei die Biegeform 34 über der Spindel 20 ausgerichtet wird, und der Lokalisierungskeil 100 zu der Keilführung 40 ausgerichtet wird. Wenn der Formsatz über der Spindel abgesenkt wird, werden die Klemm- und Anpreßformträger 60 über ihre entsprechenden Formhalter abgesenkt, welche zu der Biegeform 34 vorgeschoben wurden, und die Biegeform 34 wird in herkömmlicher Weise an der Spindel 20 durch eine oder mehrere Gegenmuttern 23 befestigt. Der Dorn 50 wird, falls erforderlich, an der Dornstange 16 in der beschriebenen Weise befestigt. Die Abstreifform 37 wird, falls erforderlich, an dem Abstreifformhalter 49 für eine radiale Unterstützung befestigt. Nachdem die Formen befestigt wurden, werden die Verriegelungen 52 gelöst, und die Klemmform 35 und die Anpreßform 36 in die Vorbiegeposition zurückgezogen, worauf dann das Rohr T entfernt wird. Wenn ein Dorn für den speziell gewählten Formsatz benötigt wurde, ist er in dem Rohr T verblieben, und wie vorstehend angemerkt an der Dornstange befestigt. Der Dorn 50 wird deshalb aus dem Rohr durch den Rückzugzylinder 14 zurückgezogen und das gerade oder gebogene Rohr T, das zum Zusammenhalten des Formsatz als eine Baugruppe verwendet wurde, wird ebenfalls entfernt. Ein neues zu biegendes Rohr T wird in den Formsatz eingeführt und der Dorn 50 in das neue Rohr T eingeführt.
• In der beschriebenen Weise wird jeder Formsatz oder jede Baugruppe auf der Rohrbiegemaschine mit all den Formen in derselben exakten Ausrichtung installiert, wie sie entfernt wurden, und erfordern dadurch nicht die herkömmliche individuelle Lokalisierung oder Ausrichtung jeder einzelnen Form. Demzufolge ist der eingebaute Formsatz inner halb von Minuten betriebsbereit und die Rohrbiegeoperationen können wieder aufgenommen werden. Wenn die Aufgabe abgeschlossen ist, folgt man bei der Entfernung des Formsatzes von der Biegemaschine in etwa der umgekehrten Prozedur. Wiederum wird ein gebogenes oder gerades Rohr, das der Größe des von dem speziellen Formsatz zu biegenden Rohres T entspricht, in seiner Lage belassen, die Verriegelungen 52 verbunden, und die Klemmform und Anpreßformhalter 26 bzw. 30 gelöst. Unter der Annahme, daß keine Heberinge 68 vorgesehen sind, wird der Hebemechanismus 84 in die Position über den Formsatz vorgeschoben und die Arme 92 und 94 in einen Eingriff mit den Oberseiten der Formen abgesenkt. Die Heberinge der Arme 92 und 94 sind entsprechend eingestellt, so daß sie ihre Elektromagnete 96 an geeigneten Abschnitten, welche der Lage der Heberinge 68 gemäß Darstellung Fig. 2 entsprechen, plazieren und die Elektromagnete werden erregt um den Formsatz nach dem Entfernen der Gegenmutter(n) 23 von der Spindel 20 abzuheben. Die Arme 92 und 94 werden dann angehoben, um den Formsatz von dem Biegemaschinentisch abzuheben und die Arme 92 bis 94 werden um 90 Grad gedreht und das neue Werkzeug in seine Lage auf der Biegemaschine wie vorstehend beschrieben abgesenkt. Der entfernte Formsatz wird für den nächsten Produktionslauf in das Lager zurücktransportiert.
• Eine weitere Ausführungsform des Formsatzes ist in Fig. 6 bis 8 dargestellt, welche ein Typ ist, welcher primär für eine Rohrbiegung mit großen Radien ausgelegt ist. In dieser Form ist eine runde Biegeform 110 auf einer Spindel 112 montiert und die Biegeform enthält eine runde Rohrnut 114 und ein Klemmeinsatz 116, welcher mit einer Rohrnut 117 versehen ist, welches sich tangential zu der Rohrnut 114 erstreckt. Eine Klemmform 120 und Anpreßform 122 sind längsseits der Biegeform 110 so angeordnet, daß die Rohrnut 123 der Klemmform und die Rohrnut 124 der Anpreßform in einer gegenüberliegenden Beziehung zu der Rohrnut 114 der Biegeform sowie der Einführungsrohrnut 117 ausgerichtet sind. Die Abstreifform 126 mit einer Rohrnut 127 bildet eine tangentiale Verlängerung des Einsatzes 116. Die Rohrnuten 123 bis 124 sind zueinander entlang einer gemeinsamen Tangente ausgerichtet und ein Rohr T' ist zwischen die gegenüberliegenden Rohrnuten 123, 124 und 117 und 127 eingeführt.
• Die Abstreifform 126 ist mit der Biegeform 110 über einen Abstreifformarm 128 verbunden, wobei der Arm 128 in der Form einer flachen Platte vorliegt, die mit einer Öffnung an seinem vorderen Ende versehen ist, um ein oberes Ende der Spindel 112 aufzuneh men. Der Abstreifformarm 128 erstreckt sich nach hinten über den hinteren Rand der Spindel 112 hinaus, und eine L-förmige Querstange 130 ist an dem rückwärtigen Ende des Armes 128 befestigt. Die Querstange 130 erstreckt sich quer von dem Arm 128 zu der Abstreifform 126 und besitzt einen vertikalen Schenkel 132, der mit der Abstreifform 126 über Befestigungselemente 134 durch schlitzförmige Öffnungen 135 in einer Seite der Abstreifform 126 verbunden ist. Der obere horizontale Schenkel 136 der Querstange 130 ist mit dem Abstreifformarm 128 über Befestigungselemente 138 verbunden, welche sich durch schlitzförmige Öffnungen 139 des Schenkels erstrecken.
• Die Abstreifform 126 ist von demselben Typ wie in Fig. 2 dargestellt, wobei es sich verstehen dürfte, daß unterschiedliche Arten von Abstreifformen verwendet werden können, wie z. B. Abstreifformenspitzen, runde/rückwärts gerichtete Abstreifformen oder selbsthaltende Spitzenabstreifformen. Der Klemmeinsatz 117 und die Abstreifform 126 sind lösbar mit einer Klemmform 120 bzw. Anpreßform 122 über Zugverriegelungen 52' verbunden, welche den in Fig. 2 dargestellten Verriegelungen 52 entsprechen, aber in Fig. 6 in einer gelösten Position dargestellt sind, nachdem der Formsatz auf die Spindel 112 montiert wurde. Fig. 6 veranschaulicht auch die Befestigung und die Anordnung von Aufhängungsträgern 60' zwischen den Oberseiten der Klemmform 120 und der Klemmformhalter 26' sowie zwischen der Anpreßform 122 und der Abstandsstange 140, welche in einer allgemein bekannter Art zwischen der Anpreßform 122 und dem Anpreßformhalter 30 angeordnet ist.
• Fig. 7 und 8 stellen in etwas detaillierterer Form die Montage des Formsatzes von Fig. 6 auf der Spindel 112 dar, wobei die Spindel einen im allgemeinen hülsenförmigen Adapter 142 enthält, welcher sich von dem unteren Gewindeende 143 der Spindel zu dem oberen Gewindeende 144 erstreckt. Das obere Ende des Adapters 142 besitzt ein Außengewinde, um eine Gegenmutter 145 zur sicheren Befestigung des Abstreifformarmes 128 auf der Oberseite der Biegeform 110 mit Drucklager 147 und 148 dazwischen aufzunehmen. Eine Spindelgegenmutter 150 ist fest an dem Gewindeende 144 angebracht, um den Adapter 142 zusammen mit dem Abstreifformarm 128 und der Biegeform 110 sicher in ihrer Position im Bezug auf die Spindel 112 zu halten.
• Aus dem vorstehenden dürfte offensichtlich sein, daß gestapelte Werkzeugsätze mit zwei oder mehr Familien von Formen beliebiger Größe oder Form entfernt, transportiert und auf der Biegemaschine als eine vollständige Baugruppe angeordnet werden können, wobei jede Form sicher in einer erforderlichen Position zur Erzeugung eines akzeptablen Biegeteils verriegelt ist. Obwohl Verriegelungen für die Verbindung der Formteile beschrieben wurden, dürfte es offensichtlich sein, daß andere Arten von lösbaren Verbindungselementen verwendet werden können, wie z. B. Klammern oder Schrauben, welche die Formen in exakt ausgerichteter Betriebsposition zueinander halten. Falls gewünscht können geeignete, nicht dargestellte, Lastmeßzellen hinter der Klemm- und Anpreßform sowie der Abstreifform angeordnet sein, falls diese verwendet wird, welche die optimale Kraft anzeigen, welche für die Erzeugung eines akzeptablen Biegeteils erforderlich ist. Biegedatenaufzeichnungen der erforderlichen Kräfte für spezifische Biegeteile ermöglichen genaue, schnelle Druckeinstellungen der Klemm- und Anpreßform. Die Typen der hierin dargestellten und insbesondere im Bezug auf Fig. 1, 2 und 7 bis 9 beschriebenen Formsätze sind nur für den Zweck der Veranschaulichung angeben und nicht als Einschränkung und repräsentieren lediglich verschiedene Arten von Formsatzbaugruppen, welche gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
• Es dürfte sich daher verstehen, daß, obwohl bevorzugte und modifizierte Ausführungsformen der Erfindung hierin dargestellt und beschrieben wurden, verschiedene Modifikationen und Veränderungen daran innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüchen definiert ist, vorgenommen werden können.

Claims (21)

1. Formsatz (11), bestehend aus einer Biegeform (34, 110), einer Klemmform (35, 120) und einer Anpreßform (36, 122), welcher für eine Montage in einer zusammengebauten Relation auf einem Rohrbiegetisch (12) angepaßt ist, und ferner eine Einrichtung (52) zum lösbaren Verbinden der Anpreßform (36, 122) und der Klemmform (35, 120) in einer vorbestimmten Beziehung zueinander und zu der Biegeform (34, 100) des Formsatzes umfaßt.

2. Formsatz nach Anspruch 1, wobei der Formsatz ein im allgemeinen zylindrisches Element (T, T') enthält, das einer zu biegenden Rohrgröße entspricht, wobei das zylindrische Element (T, T') zwischen gegenüberliegende Rohrnuten (39, 44, 123, 124) auf der Klemmform (35, 120) und der Anpreßform (36, 122) und einer Rohrnut (138, 114) auf der Biegeform (34, 110) eingeführt wird.

3. Formsatz nach Anspruch 1, wobei der Formsatz (11) ein im wesentlichen rohrförmiges Element (T) enthält, das einer zu biegenden Rohrgröße entspricht, und einen in das rohrförmige Element eingeführten Dorn (50).

4. Formsatz nach Anspruch 1, wobei der Formsatz eine Abstreifform (37) und eine weitere Einrichtung (52, 128) enthält, welche die Abstreifform (37) mit der Biegeform (34, 110) verbindet.

5. In Kombination eine Rohrbiegevorrichtung und eine Vielzahl vormontierter Formsätze (11) für eine austauschbare Befestigung darauf, wobei jeder von den Formsätzen (11) eine Biegeform (34, 110), eine Klemmform (35, 120) und eine Anpreßform (36, 122) enthält, welche für eine Befestigung in zusammengebauter Beziehung an einer Spindel (20, 112) eines Biegemaschinentischs (12) zum Biegen einer vorgewählten Größe eines Rohres (T, T') angepaßt sind, ferner umfassend:

eine Zugverriegelungseinrichtung (52, 52') welche die Anpreßform (36, 122) und die Klemmform (35, 120) lösbar mit der Biegeform (34, 100) in einer ausgerichteten, vorbestimmten Beziehung miteinander verbindet; und

eine Hebeeinrichtung (84) zum lösbaren Erfassen des Formsatzes (11), wodurch gleichzeitig die Formen jedes Hebesatzes (11) von dem Tisch (12) angehoben und entfernt und durch einen anderen Formsatz ohne Justierung der Formensätze ersetzt wird.

6. Kombination nach Anspruch 5, wobei jeder Formsatz ein der Größe des zu biegenden Rohrs entsprechendes Rohr, eingeführt zwischen die gegenüberliegenden Rohrnuten (39, 44, 123, 124) der Klemmform und der Anpreßform auf der einen Seite und einer gegenüberliegenden Nut (38, 14) auf der Biegeform auf einer diametral gegenüberliegenden Seite des Rohrs enthält.

7. Kombination nach Anspruch 6, wobei jeder Formsatz einen in das rohrartige Element eingeführten Dorn und eine mit der Biegeform verbundene Abstreifform enthält.

8. Kombination nach Anspruch 7, wobei ein Abstreifformarm (128) lösbar die Abstreifform mit der Spindel verbindet.

9. Kombination nach Anspruch 5, wobei die Hebeeinrichtung eine Lokalisierungseinrichtung enthält, um automatisch den anderen Formsatz in einer vorausgerichteten Beziehung zu dem Tisch zu lokalisieren.

10. Kombination nach Anspruch 9, wobei die Hebeeinrichtung beabstandete, sich horizontal erstreckende Lagerungsarme (92, 93, 94) enthält, und elektromagnetische Elemente (96) auf jeden der Lagerungsarme.

11. Kombination nach Anspruch 10, wobei die Hebeeinrichtung so arbeitet, daß sie die Lagerungsarme in einen Eingriff mit einer Oberseite des Formsatzes absenkt, und den Formsatz durch magnetische Anziehung anhebt.

12. Kombination nach Anspruch 5, wobei die Hebeeinrichtung (84) ferner so arbeitet, daß sie einen anderen von den Formsätzen auf den Tisch 12 befestigt, wobei die Handhabungseinrichtung (84) eine Lokalisierungseinrichtung (100) enthält, um automatisch den anderen von den Formsätzen in einer vorausgerichteten Beziehung zu dem Tisch 12 zu lokalisieren.

13. Kombination nach Anspruch 5, wobei die Verriegelungseinrichtung eine Vielzahl von Verriegelungselementen in beabstandeten horizontalen Intervallen zwischen Oberseiten der Klemmform (35, 120) und der Biegeform und der Anpreßform (36, 122) und der Abstreifform umfaßt.

14. Kombination nach Anspruch 5, wobei Aufhängungsträger (60, 60') auf der Klemmform und Anpreßform befestigt sind, und Heberinge (68) auf einer Oberfläche jedes Formsatzes befestigt sind.

15. Kombination nach Anspruch 7, wobei ein Abstreifformhalter (49) zwischen dem Tisch und der Abstreifform eingefügt ist.

16. Verfahren zum Befestigen und Entfernen von Formsätzen in einer Rohrbiegemaschine (10), wobei jeder von einer Vielzahl von Formsätzen (11) aus einer Biegeform (34) einer Klemmform (35) und einer Anpreßform (36) besteht, wobei die Schritte umfassen:

(a) lösbares Verbinden der Formen von jedem der Formsätze mit Verbindern (52), welche sich zwischen Oberseiten der Klemmform (35) und der Biegeform (34) und der Anpreßform (36) und der Biegeform (34) in einer vorausgerichteten Beziehung zueinander zum Biegen einer ausgewählten Größe eines Rohrs (T, T1) erstrecken;

(b) Befestigen jedes Formsatzes in einer zusammengebauten Beziehung an einer Spindel (20, 112) der Maschine, wobei die Anpreßform (36) und die Klemmform (35) zueinander und zu der Biegeform (34) ausgerichtet sind;

(c) Positionieren von Klemm- und Anpreßformhaltern (26, 30) in einen Eingriff mit dem Formsatz (11) und Freigeben der Verbinder (52) aus dem Eingriff mit dem Formsatz (11);

(d) Biegen eines oder mehrerer Rohre der ausgewählten Größe durch aufeinanderfolgendes Einführen jedes Rohrs in jedem Formsatz 11; und

(e) Freigeben der Klemm- und Anpreßformhalter (26, 30) und Verbinden der Verbinder, um lösbar die Formen jedes Formsatzes (11) zu verbinden, gefolgt von einem Abheben jedes Formsatzes (11) und Entfernen von der Spindel (20, 112).

17. Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit dem Schritt der Ersetzung des jeweiligen Formsatzes (11) durch einen anderen Formsatz (11) und Wiederholen der Ablauffolge der vorstehenden Schritte (a) bis (e).

18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei eines der Rohre zwischen den Formen jedes Formsatzes (11) beim Abheben und Entfernen von der Spindellagerung (20, 112) eingeführt bleibt.

19. Verfahren nach Anspruch 16, wobei jeder von den Formsätzen (11) eine mit der Biegeform (34) verbundene Abstreifform (37) enthält, und ferner den Schritt der lösbaren Verbindung der Anpreßform (36) mit der Abstreifform (37) umfaßt.

20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt (e) durch ein elektromagnetisches Anheben und Absenken des Formsatzes gekennzeichnet ist.

21. Verfahren nach Anspruch 18, einschließlich des Schritts der Einführung eines Doms (50) in jedes Rohr des Formsatzes, wenn der Formsatz auf der Spindel montiert ist.