EP1320429A1

EP1320429A1 - Verfahren und vorrichtung zum anformen eines flansches oder bordes am ende eines rohres aus blech

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Publication number: EP1320429A1
Application number: EP01985241A
Authority: EP
Inventors: Manfred Meinig
Original assignee: MEINIG METU SYSTEM; METU-System Meinig KG
Current assignee: MEINIG METU SYSTEM; METU-System Meinig KG
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-22
Publication date: 2003-06-25
Anticipated expiration: 2021-09-22
Also published as: ES2225627T3; US20040089043A1; NO20031337D0; JP2004508936A; ATE274381T1; BR0114106A; DE50103424D1; HUP0302953A2; EP1320429B1; CZ2003853A3; RU2003112016A; CA2424583A1; AU2002218191A1; DE10047310A1; PL200911B1; CN1466499A; WO2002024369A1; KR20030065482A; IL155014A0; PL359823A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum einstückigen Anformen eines Flansches (10,18) oder Bordes am Ende eines Rohrs (12) aus Blech, wobei das Rohr nahe seinem Ende auf seiner Innenseite allseitig flächenhaft unterlegt und eingespannt wird. Dabei lässt man ein Rohrstück (10) über den eingespannten Abschnitt des Rohrs 12 vorstehen und biegt das vorstehende Rohrstück durch flächenhafte Druckausübung gegen einen Umfangsabschnitt seiner Innenfläche bis zu einem gewünschten Biegewinkel nach aussen. Durch relatives Drehen des Rohrs (12) bezüglich des Umfangsabschnitts, in welchem die Biegung stattfindet, wird nach und nach dem gesamten Rohrstück (10,18) oder einem Teilabschnitt (10) desselben der gewünschte Biegewinkel erteilt.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ANFORMEN EINES FLANSCHES ODER BORDES AM ENDE EINES ROHRES . AUS BLECH

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sie bezieht sich insbesondere auf relativ dünnwandige Rohre, worunter ein Durchmesserbereich von ca. 100 bis 3000 mm und Wanddicken von 0,5 bis 6,0 mm verstanden werden. Solche Rohre werden überwiegend für Luftleitungen, Ventilatorgehäuse, Gerätegehäuse und dergl . in der Lüftungs-, Klima- und Absaugtechnik, aber auch in der Verfahrenstechnik verwendet.

Es gibt verschiedene Verbindungsarten, um einzelne Rohrabschnitte dicht und fest miteinander zu verbinden. Sie haben entscheidenden Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit und technischen Eigenschaften eines Rohrsystems . Bisher werden weit überwiegend getrennt hergestellte, auf das Rohrende aufgesetzte und an diesem befestigte Winkel-, Flach- oder andere Profilflansche verwendet, obwohl die Vorteile von direkt, d.h. einstückig an die Rohrenden angeformten Flanschen einleuchtend sind und daher ein Bedürfnis nach solchen angeformten Flanschen und Borden besteht . Der Grund hierfür ist im Fehlen eines Verfahrens zu sehen, das das Anformen von anspruchsvollen Flanschformen an die Enden vor allem großvolu- miger Rohre mit akzeptablem Aufwand ermöglicht. Angeformt werden heute nur radial abstehende Ringborde mit verhältnismäßig geringer Stabilität oder radial abstehende Flachflansche, welche zur Verschraubung gelocht werden. Letztere werden überwiegend für Ventilatorgehäuse angewendet . Die einfachen Borde können mit zwei Rollen auf Sicken- und Bördelmaschinen hergestellt werden. Die später gelochten Flachflansche werden im Druckverfahren hergestellt. Dabei wird der Rohrkörper in hohe Umlaufgeschwindigkeit gebracht, was nur bei sehr kurzen Rohrkörpern wie Axialventilatorgehäusen möglich ist. Das Rohrende steckt in einer Negativform des anzuformenden Flachflansches. Mit einem Drückhebel, an dessen Ende eine Rolle läuft, wird nun auf das schnellumlaufende Rohrende "gedrückt" bis das Material zum Fließen kommt und sich an die Negativform anlegt. Das "Drück" -Verfahren ähnelt dem Verformen von Ton auf der Töpferscheibe. Es wird auch für das Anformen von Ringborden an kurze Rohrringe angewendet, die dann anschließend auf ein Rohrende aufgesteckt und daran befestigt werden. Dieses letztere Verfahren ist beispielsweise in DE 196 32857 AI beschrieben.

Für das Anformen von Flanschen direkt an ein Rohrende eignet sich dieses bekannte Verfahren schlecht, da es fast unmöglich und auch gefährlich ist, größere Rohre in die notwendige Umlaufgeschwindigkeit zu bringen. Auch ist der Aufwand für vielerlei Formen bei der Vielfalt verschiedener Rohre für ein wirtschaftliches Arbeiten viel zu hoch. Vor allem aber ist das Herstellen von anspruchsvolleren Flanschformen, wie z.B. Kegelflansche- oder dergl-, wegen der dabei auftretenden Hinterschneidungen nicht möglich, da die Form vom fertigen Flansch nicht mehr entfernt werden könnte. Zum Herstellen von Kasten, Rahmen, Profilen oder Kanälen mit geraden Kanten ist das sogenannte Abkantverfahren oder Schwenkbiegeverfahren bekannt . Hierzu wird eine ebene Blechtafel zwischen einer festen Unterwange und einer beweglichen Oberwange eingespannt und mit Hilfe einer schwenkbaren Biegewange abgekantet. Der große Vorteil besteht dabei darin, daß beim Schwenkbiegen ein ganzer Blechabschnitt ohne jede Ver- streckung angehoben bzw. abgekantet werden kann. Nur im Bereich der sich bildenden Kante muß das Blechmaterial fließen. Alles übrige Material bleibt völlig unverändert. Deshalb sind Kantprofile ohne Verstreckungen und ohne besonderen Aufwand genau gerade und spannungsfrei. Im Gegensatz dazu wird beim- oben genannten "Drücken" das gesamte Material durchgewalkt und dadurch mit entsprechenden Spannungen behaftet. Dadurch ist auch der Energieaufwand für das Schwenkbiegen wesentlich geringer.

Die vorliegende Erfindung sucht nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, mit welchen das einstückige Anformen auch komplizierter Flansche und Borde nicht nur an kurzen, sondern insbesondere auch an langen Rohrstücken mit wirtschaftlichem Aufwand möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 5 gelöst .

Die Unteränsprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gerichtet.

Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, die Vorteile des linearen Schwenkbiegeverfahrens auch beim Biegen von Rohrenden zu nutzen. Es wird deshalb als Zirkular- Schwenkbiegeverfahren bezeichnet .

Das lineare Schwenkbiegeverfahren läßt sich natürlich nicht ohne Modifikationen auf runde Rohre übertragen, da bei diesen nicht geradlinige, sondern gewölbte Kanten erzeugt werden müssen und diese auch noch mit verschiedenen Radien möglichst ohne Werkzeugwechsel hergestellt werden sollen. Die Erfindung bewerkstelligt dies durch Rundspannen des Rohrendes von innen her, z.B. mittels einer Spannscheibe. Diese Spannscheibe hat vor dem Einspannen einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Rohrinnendurchmesser. Nach dem Einschieben wird sie aufgespreizt , d.h. der Durchmesser wird vergrößert, bis sie mit dem Außenumfang gegen die Innenseite der Rohrwand spannt . Die Spannscheibe oder sonstige für das Spannen verwendete Einrichtung kann mit einer starken Antriebsachse für die Ausführung der Rohrdrehung verbunden sein. Das feste Aufspannen des Rohrendes wird also gleichzeitig für das Drehen des Rohres ausgenützt, wobei natürlich nur wesentlich ^'geringere Drehzahlen erforderlich sind als beim Drückverfahren. Es muß jedenfalls genügend Reibung zwischen dem Rohrinnern und der Spanneinrichtung, z.B. Spannscheibe, entstehen, damit das Rohr gegen den Widerstand der Biegewerkzeuge gedreht werden kann.

Grundsätzlich ist es auch möglich, das Rohr und die damit drehfest verbundenen Teile der Vorrichtung still stehen zu lassen und die Biegewerkzeuge und die damit drehfest verbundenen Teile um die Rohrachse zu drehen.

Das anschließende Aufbiegen eines überstehenden Rohrstücks zu einem Bord oder Flansch erfolgt dann während der Drehung des Rohres fortschreitend um den Umfang des aufzubiegenden Rohrstücks. Dazu wird vorzugsweise ein schwenkbarer Biegebacken verwendet, der .in seiner Grundstellung oder Parkstellung an der Innenseite des Rohrendes anliegt. Seine axiale Breite sollte zumindest etwas größer sein als der zu biegende Abschnitt des Rohrendes. Dadurch wird sichergestellt, daß der zu biegende Abschnitt als Ganzes angehoben wird und seine gerade Form nicht verändert. Vorzugsweise sollte die Anlagefläche des Biegebackens am Rohrende den gleichen Radius haben wie die Rohrinnenseite, damit der zu biegende Abschnitt des Rohrendes eine großflächige Auflage hat. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Zylinderform der Auflagefläche des Biegebackens mit etwas kleinerem Radius als die Rohrinnenseite möglich. Da der schwenkbare Biegebacken jeweils nur einen Teilbereich des Rohrumfangs biegen kann, muß das Rohr in eine gleichmäßige langsame Drehung versetzt werden. Wenn sich das Rohr dreht, so wird der Biegebacken langsam bis in die Position des gewünschten Biegewinkels geschwenkt. Dieses erfindungsgemäße Verfahren kann man daher sachgemäß als Zirku- larschwenkbiegeverfahren bezeichnen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann ^' zusätzlich ein Druck auf die Biegestelle des Rohres von der Außenseite des Rohrs, zweckmäßigerweise durch eine Formrolle oder dergleichen, ausgeübt werden, wobei eine Spitze des Formrollenquerschnitts an der Stelle endet, wo das Rohrende abgebogen werden soll. Dadurch kann die Form der Biegekante (spitz oder rund) ziemlich genau bestimmt werden. Ansonsten wird die Querschnittsform der Formrolle durch den maximalen Biegewinkel des Anformprofils bestimmt. Da auf die Formrolle beim Biegevorgang erhebliche Kräfte einwirken, ist die Voraussetzung zur Erzielung einer sauberen Biegekante deshalb eine kräftige Halterung und Lagerung der Formrolle. Vorteilhafterweise wird die Formrolle und ihre Halterung mit dem ebenfalls feststehenden und sich nicht drehenden Biegebacken und dessen Antriebseinrichtungen zu einer feststehenden Einheit verbunden, wodurch die Stabilität der Vorrichtung wesentlich erhöht wird.

Bei geringeren Ansprüchen an die Formgenauigkeit des angeformten Flansches oder Bordes ist es bei relativ geringer Rohrwanddicke möglich, ohne Verwendung einer Formrolle zu biegen. In diesem Fall ist es die Wölbung der Rohrwand, welche ausreichend Gegenhalt zum Biegen gibt. Scharfe Biegekanten sind dabei allerdings nicht möglich, und mit steigender Blechdicke wird der Radius der Biegekante immer größer.

Anhand der Figuren werden der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bevorzugte Ausführungsformen der erfindungs- gemäßen Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen:

Figuren 1 bis 12 die Arbeitsabfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von aufeinanderfolgenden Arbeits- schritten zum Anformen eines Konusflansches an das Ende eines Rohres, wobei die schematisch in Seitenansicht eingezeichneten Vorrichtungsteile nur als Beispiel für die dadurch zu erzielenden Bearbeitungswirkungen des Verfahrens dienen und auch durch andere oder anders geformte Einrichtungen ersetzt werden könnten,

Figur 13 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Arbeitsstellung,

Figur 14 eine der Fig.13 entsprechende Seitenansicht der Vorrichtung in einer zweiten Arbeitsstellung,

Figur 15 eine der Fig.13 entsprechende Seitenansicht der Vorrichtung in einer dritten Arbeitsstellung,

Figur 16 einen schematischen Teilschnitt längs der Linie XVI -XVI in Fig . 13 ,

Figur 17 eine schematische Stirnansicht der bei der Vorrichtung gemäß Figuren 13 bis 18 verwendeten Spannscheibe,

Figur 18 eine schematische Seitenansicht der in Fig. 17 gezeigten Teile,

Figur 19 eine schematische Seitenansicht eines Spannscheibe, Rohr und deren Antriebseinrichtung umfassenden Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 20 eine gegenüber der Fig.19 wiederum verkleinerte geschnittene Seitenansicht eines Teils der in Fig.19 dargestellten Bestandteile,

Figuren 21 und 22 Axialschnitt bzw. schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Spannscheibe,

Figuren 23 und 24 schematische Seitenansichten von Rohr, Spannscheibe, Biegebacken und Formrolle bei unterschiedlicher Stellung des Biegebackens,

Figuren 25 bis 29 eine schematische Teilseitenansicht einer Spannscheibe und eines Biegebackens in verschiedenen Biegestellungen mit unterschiedliche Querschnitte aufweisenden Formrollen bzw. ohne Formrolle,

Figuren^' 30 und 31 teilweise weggebrochene schematische Schrägansichten von Teilen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Rohr, Spannscheibe, . Formrolle und Biegebacken in Parkstellung bzw. Biegestellung des Biegebackens,

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ren, während sie sich in der oben geschilderten entspannten Parkstellung befindet. Anschließend wurde die Spannscheibe 22 in der weiter unten geschilderten Weise in ihre Arbeitsstellung aufgespreizt und spannt nunmehr das Rohr 12 von innen her zylindrisch auf. Dabei ergibt sich ein über die zylindrische Außenfläche der Spannscheibe 22 vorstehendes Rohrstück 10, das durch den nachfolgenden Biegevorgang umgebogen werden soll . Vor dem Aufschieben des Rohrs 12 auf die Spannscheibe 22 wird die aus Biegebacken, Formrolle und zugehörigen Lager- und Antriebseinrichtungen bestehende Arbeitseinheit mittels Verfahren des Schlittens 70 längs des Doppelpfeils 74 bezüglich der feststehenden Grundplatte 72 so eingestellt, daß sie an den jeweiligen Durchmesser des Rohrs 12 angepaßt ist. In den Figuren 13 bis 15 ist nur eine derartige Arbeitseinheit dargestellt. Weitere Arbeitseinheiten können an der Grundplatte 72 mit strahlenförmig von der Rohrachse 28 wegführenden, meist doppelten Schlittenführungen 71 angebracht werden, so daß sie nacheinander zum Einsatz am Rohr 12 kommen können, um jeweils ein Rohrstück zu einem Teil eines komplizierten Flansches zu verformen. Zu jedem Schlitten 70 ist dabei ein Drehantrieb 76 mit Gewindespindel 78, einem auf der Gewindespindel 78 laufenden Gewindeläufer 110 und einem den Schlitten 70 damit verbindenden Halter 112 vorgesehen, wobei der Halter 112 in einem radial zur Rohrachse 28 verlaufenden Schlitz 114 der Grundplatte 72 verschoben werden kann.

Im Folgenden wird die Ausbildung und Wirkungsweise einer ersten Aus^'führungsform der Spannscheibe 22 anhand der Figuren 17 bis 20 näher erläutert. Da die Aufgabe der Spannscheibe 22 darin besteht, alle Formveränderungen der Rohrinnenseite zu verhindern, ist eine möglichst vollflächige Anlage ihrer zylindrischen Umfangsfläche 116 an der Rohrwand wichtig. Die dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Spannscheibe hat deshalb eine Aufteilung in mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Sektoren 118, die in einer nachfolgend näher zu erläuternden Weise durch das sich erweiterende Ende 120 einer mit einem Axialantrieb beispielsweise in Form eines Hydraulikzylinders 124 versehenen Zugstange 122 aus der in der linken Hälfte der Figuren 17 und 18 dargestellten inneren Parkstellung in eine in der rechten Hälfte der Figuren 17 und 18 dargestellten äußeren Arbeitsstellung in gespannter Anlage an der Innenseite des Rohrs 12 gespreizt werden. Die Zahl der Sektoren ist beliebig groß. Dabei hat eine größere Zahl von Sektoren den Vorteil, daß die Spalte 126 zwischen den Sektoren 118, welche beim Spreizen der Spannscheibe 22 entstehen, kleiner werden und von der Wand des Rohrs 12, auch wenn es sehr dünnwandig ist, ohne Formänderung des Rohrs überbrückt werden. Die Sektoren 118 sind Kreisringsektoren und enden innen im Abstand von der Rohrachse 28 in einer zylinderauschnittsförmigen Innenfläche 128. Die radiale Breite der Sektoren 118 kann frei gewählt werden, um den Durchmesser der Spannscheibe 22 dem jeweiligen Durchmesser des Rohrs 12 anzupassen. Diese Anpassung kann durch einfache Auswechslung der Sektoren 118 erfolgen. Die Innenflächen 128 der Sektoren 118 liegen an den zylindrischen Außenflächen 130 von kreisringsektorförmigen Spannbacken 132 an. Die Sektoren 118 sind durch radiale Schrauben 142 an den Spannbacken 132 befestigt. Die Spannbacken 132 haben eine bezüglich der Rohrachse 28 schräge innere Stirnfläche 134, die jeweils an einer Seitenfläche 136 des sich erweiternden Endes 120 der Zugstange 122 anliegen. Bei der dargestellten Ausführungsform hat das sich erweiternde Ende 120 einen sechseckigen Querschnitt, so daß je eine Seitenfläche für jeden der sechs Spannbacken 132 vorgesehen ist.

Die zum Drehen der Spannscheibe und des Rohrs 12 vorgesehene Hauptantriebswelle 24 ist mittig axial durchbohrt, und diese F- σ F N ö LQ F r i Pi LQ er to z <5 B Tl Ω ö < < Mi rt TJ z öl CQ P LQ ω

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schon große Kraft des Hydraulikzylinders 124 läßt sich durch die Abschrägung des sich erweiternden Ende 120 der Zugstange 122 bezüglich der Rohrachse 28 nochmals beliebig verstärken. So wird die notwendige große Spannkraft erzeugt, welche einen ausreichenden Reibungsschluß der Spannscheibe 22 zur Rohrwand erzeugt, um das Rohr gegen den Widerstand der Biegewerkzeuge (Biegebacken 26 und Formrolle 32) zu drehen. Selbstverständlich kann die Abschrägung des sich erweiternden Endes 120 auch umgekehrt werden, d.h. in Fig.19 nach rechts abnehmen, wenn mit einer anders betätigten Druckstange gearbeitet wird.

Die Rückholung der Spannbacken 132 beim Entspannen der Spannscheibe 22 zurück in ihre Parkstellung kann auf einfache Weise durch nicht dargestellte Federn erfolgen, welche in die einzelnen Spannbacken eingelassen sind, oder auch durch eine um den Außenumfang der Spannbacken laufende, ebenfalls nicht dargestellte endlose Zugfeder, welche in eine nicht dargestellte Nut eingelassen ist.

Alternativ kann die Antriebswelle 24 bei einer in Fig.20 dargestellten Ausführungsform auch mit einem Kugeldrehkranz 164 gelagert werden, dessen Außenseite (oder auch Innenseite) mit einer Zahnung 166 versehen ist. Der Antriebsmotor 146 wird in diesem Fall neben den Kugeldrehkranz 164 gesetzt. Das Ritzel 168 seiner Abtriebswelle 170 greift in die Verzahnung des Kugeldrehkranzes 164 ein und sorgt für den Antrieb der Antriebswelle 24. Es sind natürlich auch noch andere, dem Fachmann geläufige Lagerungsarten möglich.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der allgemein mit 22 bezeichneten Spannscheibe und deren Antrieb ist in den Figuren 21 und 22 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist die Spannscheibe 22 einen um den Umfang laufenden, φ 3 M ^•CQ LQ z P. td td to P. td P. α < 0= co eo P P P¹ P. rt F- P M P ^ H 3 P.

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Damit das Rohr 12 nach dem Anformen des Flansches oder Bordes von der Spannscheibe 22 abgezogen werden kann, muß die Formrolle 32 mit ihrem Lagerbock 104 in eine vom Rohr ausreichend weit entfernte Parkstellung gefahren werden. Für einen weiteren Zirkularbiegevorgang tritt nun eine weitere Arbeitseinheit, welche auf einen anderen Biegewinkel eingestellt ist, in. der oben beschriebenen Weise in Aktion.

Zum bequemeren Einführen der Spannscheibe 22 in das Rohrende 10 kann die Einführseite ihrer zylindrischen Außenfläche 48 eine konische Anschrägung 192 aufweisen.

In den Figuren 25 bis 28 sind verschiedene Ausführungsformen der Formrolle 32 bzw. 34 mit schlanker Spitze 36 bzw. rechtwinkliger Spitze 38 dargestellt. Die Spitze 36 dient zum Verbiegen des Rohrstücks 10 um 150°, während die Spitzen 38 zum Verbiegen des Rohrstücks 10 um 90° dienen.

In Fig.29 ist schematisch gezeigt, wie man bei geringeren Ansprüchen an die Formgenauigkeit des angeformten Flansches oder Bordes ganz ohne Formrolle nur mit Spannscheibe 22 und Biegebacken 26 biegen kann.

Die Figuren 30 und -31 zeigen eine Ausbildung des Biegebackens 26 mit fast halbzylindrischer Anlagefläche 190 in Parkstellung (Fig.30) und Arbeitsstellung (Fig.31) .

Fig.32 zeigt in etwas vergrößertem Maßstab eine Teildarstellung eines etwas anders geformten Biegebackens 26 mit flacherer zylindrischer Anlagefläche 190, die durch Schrauben 86 an einer nur teilweise dargestellten, schwenkbaren Sektorplatte 84 befestigt ist. Die Auflagefläche 190 liegt mit voller Reibungskraft an der Innenwand des nicht dargestellten Rohres an. In den folgenden Figuren sind einige vorteilhafte Ausge-

aber meist nicht genügend Platz für einen großen Durchmesser des zylindrisch ausgebildeten Biegebackens 26 zur Verfügung steht, muß man Nachteile bei der Wellenbildung sowie Ver- streckungen der Rohrwandung in Kauf nehmen. Diese Nachteile sind bei größeren Rohrwanddicken geringer, so daß durchaus bei Blechdicken ab 1,5 mm mit einer solchen "Biegerolle" an Stelle eines Biegebackens 26 gearbeitet werden kann.

Die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Zirkularschwenkbiegeverfahrens kann wahlweise sowohl mit horizontaler als auch mit vertikaler Rohrachse 28 verwendet werden, wobei ersteres für gerade Rohre und letztere für kurze rohrförmige Formstücke zu bevorzugen ist .

Für eine rationelle Fertigung von geraden Rohren mit Anform- flanschen 10,18 an beiden Enden werden zwei erfindungsgemäße Zirkularschwenkbiegevorrichtungen 204 der beschriebenen Art auf ein gemeinsames, allgemein mit 202 bezeichnetes Schienensystem längs dieses Systems gemäß dem Doppelpfeil 206 verfahrbar aufgesetzt, so daß sich die beiderseitigen, schematisch angedeuteten Spannscheiben 22 und Biegebacken 26 gegenüberstehen. Jede Vorrichtung 204 kann durch eine eigene angetriebene Gewindespindel 208 auf dem Schienensystem 202 verfahren werden.

Zum Einlegen des Rohrs 12 werden die Vorrichtungen 204 auseinandergefahren, bis die Rohrlänge des Rohrs 12 zwischen die Spannscheiben 22 paßt. Danach fahren beide Vorrichtungen 204 zusammen, die Spannscheiben 22 tauchen in die Rohrenden bis zu einem Anschlag ein, welcher auf die Bearbeitungslänge des Rohrendes eingestellt ist. Beide Spannscheiben 22 werden in die Arbeitsstellung gespannt, und anschließend läuft auf beiden Seiten simultan der Bearbeitungsvorgang ab. Zur Ent- nähme des Rohrs 12 müssen die Vorrichtungen 204 wieder auseinandergefahren werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

erstes überstehendes 84 Sektorplatte 169 Löcher Rohrstück 86 Schrauben 170 AbtriebsRohr 88 Kreisbogen welle Biegekante 90 Gerade 172 Schlitz Axialriehtung des 92 Gerade 174 Spannring Rohrs 94 Führungsrollen 176 Innenfläzweites überstehendes 96 Führungsnuten che Rohrstück 98 Zahnung 178 Außenfläche scharfe Biegekante 100 Drehantrieb 180 Spannplatte Spannscheibe 102 Antriebsritzel 182 Bolzen Antriebswelle 104 Lagerbock 184 Muttern erster Biegebacken 105 Mittelachse 186 VerbreiterRohrachse 106 Gewindespindel tes Ende zweiter Biegebacken 108 Antriebsmotor 188 Doppelpfeil erste Formrolle 110 Gewindeläufer 190 Anlagefläche zweite Formrolle 112 Halter 192 Anschrägung Spitze erste Form114 Schlitz 194 Stützrolle rolle 116 Umfangsfläche 196 Drehachse Spitze zweite Form118 Sektoren 198 Umfangsflärolle 120 sich erweiternche Flanken, erste Formdes Ende 200 Drehwelle rolle 122 Zugstange 202 SchienensysFlanken, zweite Form124 Hydraulikzylinder tem rolle 126 Spalte 204 Zirkular- Pfeile Spreizstellung 128 Innenfläche schwenkbie- Pfeil Antriebswelle 130 Außenflächen gevorrich- Außenfläche 132 Spannbacken tung Pfeil 134 Stirnfläche 206 Doppelpfeil Verschiebungsachse 136 Seitenfläche 208 GewindespinPfeil 138 Parkstellung del Pfeil 140 Arbeitsstellung Pfeil 142 Schrauben Verschiebungsachse 144 Ausschnitt Pfeil 146 Antriebsmotor Pfeil 148 Hohlwellengetriebe Pfeil 150 Erweiterung Pfeil 152 Stirnfläche Schlitten 154 Gleitfläche Schlittenführungen 156 Gleitfläche Grundplatte 158 Gegenscheibe Doppelpfeil 160 Schrauben Drehantrieb 162 Distanzhülsen Gewindespindel 164 Kugeldrehkranz Seitenplatten 166 Zahnung Zwischenplatten 168 Ritzel

Claims

PATENTANSPRUCHE

1. Verfahren zum einstückigen Anformen eines Flansches oder Bordes am Ende eines Rohrs aus Blech, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (12) nahe seinem Ende auf seiner Innenseite allseitig flächenhaft unterlegt und eingespannt wird, wobei ein Rohrstück über den flächenhaft unterlegten und eingespannten Abschnitt des Rohrs vorsteht, daß wenigstens ein axialer Teilabschnitt des vorstehenden Rohrstücks durch flächenhafte Druckausübung gegen einen Umfangsabschnitt seiner Innenfläche bis zu einem gewünschten Biegewinkel von der Rohrachse weg nach außen gebogen wird, und daß durch relatives Drehen des Rohrs bezüglich des Umfangsabschnittes, in welchem die Biegung stattfindet, dem gesamten Rohrstück oder Teilabschnitt desselben der gewünschte Biegewinkel erteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausbiegen der Rohraußenseite an einer Stelle innerhalb des Umfangsabschnittes, in welchem die Biegung stattfindet, durch Druckausübung auf die Biegestelle von der Außenseite des Rohrs her verhindert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausübung auf die Biegestelle mit geringer Reibung an dem sich relativ zu dieser drehenden Rohr erfolgt .

Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anformen eines mehrfach gebogenen Flansches das Verfahren mehrmals nacheinander durchgeführt wird.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine ins Innere des Rohrs (12) einführbare Spannscheibe (22) mit zylindrischer Umfangsfläche (48) , die zwischen einer Parkstellung in geringem Abstand von der Innenfläche des Rohrs (12) und einer Spreizstellung in reibungsschlüssiger Anlage an der Innenfläche verstellbar ist, eine mit der Spannscheibe (22) drehfest verbundene Antriebswelle (24) , einen Antriebsmotor (146) zum Drehen der Antriebswelle (24) gegen großen Widerstand und durch einen zwischen einer Parkstellung in Anlage an der Innenseite des zu biegenden Rohrstücks (10,18) und einer Arbeitsstellung entsprechend dem fertig gebogenen Rohrstück (10,18) verschwenkbaren Biegebacken (26,30) mit einer wenigstens teilzylindrischen Anlagefläche (190) zur Anlage an dem Rohrstück (10,18), wobei der Zylinderdurchmesser der Anlagefläche (190) kleiner als oder gleich dem Durchmesser des zu biegenden Rohrstücks (10,18) und die Zylinderhöhe der Anlagefläche (190) größer als die Länge des Rohrstücks ist.

Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine zwischen einer Parkstellung im Abstand von dem Rohr (12) und einer Arbeitsstellung in Anlage an der Außenseite des Rohrs (12) an der Biegekante (16,20) des zu biegenden Rohrstücks (10,18) verstellbare Formrolle (32,34), die in einem Lagerbock (104) drehbar gelagert ist, welcher bezüglich der Rohrachse (28) mit dem Biegebacken (26,30) drehfest gehalten ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheibe (22) aus mehreren Sektoren

(118) besteht, die durch eine Spreizeinrichtung (120, 122,124) zwischen der Parkstellung und der Spreizstellung der Spannscheibe (22) verstellt werden können.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizeinrichtung aus einem an einer Zugstange (122) sitzenden sich erweiternden Ende (120) besteht, das mit schrägen, sich bezüglich der Rohrachse (28) erweiternden Seitenflächen (136) am inneren Ende von mit den Sektoren (118) zusammenwirkenden Spannbacken (132) zusammenwirkt, wobei die Zugstange (122) mit einem Zugantrieb (124) verbunden ist .

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine federnde Rückholeinrichtung für die Sektoren (118) aus der Arbeitsstellung in die Parkstellung.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheibe (22) aus einem außen zylindrischen und innen konischen geschlitzten Spannring (174) und einer an der konischen Innenfläche (176) des Spannrings (174) anliegenden Spannplatte (180) mit konischer Außenfläche besteht, die_an einer Zugstange

(122) mit Zugantrieb (124) sitzt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (172) des Spannrings (174) schräg zur Längsachse (28) des Spannrings verläuft.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Vertiefung der Anlagefläche (190) des Biegebackens (26) an einer oder mehreren Stellen von dessen Anlagefläche (190) eine Stützrolle (194) eingesetzt ist, die geringfügig aus der Anlagefläche (190) vorsteht und um eine Welle (196) parallel zu Zylinderachse der Anlagefläche (190) drehbar gelagert ist .

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallele Stützrollen (194) im Abstand nebeneinander in Vertiefungen der Anlagefläche (190) des Biegebackens (26) eingesetzt sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegebacken (26) als vollzylin- drische Biegerolle ausgebildet ist, die um ihre in der Zylinderachse verlaufende Drehwelle (200) drehbar gelagert ist, wobei ihr Drehlager zusammen mit der Biegerolle zwischen der Parkstellung und der Arbeitsstellung verschwenkbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formrolle (32,34) an ihrem Umfang eine im Querschnitt abgerundete oder scharfkantige Spitze (36,38) aufweist, die in angrenzende ebene Flanken (40,42) übergeht, die einen durch den gewünschten Biegewinkel (14,20) des Flansches (10,18) oder Bordes bestimmten Winkel miteinander einschließen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Biegebacken (26) und die Formrolle (32) mit ihren dazugehörigen Lagerund Antriebseinrichtungen zu einer stabilen Arbeitseinheit zusammengefaßt sind, die relativ zu einer aus Rohr (12) und Spannscheibe (22) samt Lager- und Antriebseinrichtungen gebildeten Baueinheit um die Rohrachse (28) drehbar ist .

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Arbeitseinheiten (26,32) um den Umfang des Rohrs (12) verteilt sind, die jeweils zur Durchführung eines besonderen Biegevorgangs bei der Ausbildung eines mehrfach gebogenen Flansches (10,18) geeignet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheiten (26,32) jeweils auf verfahrbaren Schlitten (70) zur Anpassung an die jeweiligen Durchmesser des Rohrs (12) angebracht sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Arbeitseinheit (26,32) zwei Seitenplatten (80) aufweist, die durch zwei Zwischenplatten (82) an entgegengesetzten Enden starr miteinander verbunden sind, daß sich zwischen den Seitenplatten (80) eine breite Sektorplatte (84) erstreckt, an deren beiden zu den Seitenplatten (80) hinweisenden Seitenflächen jeweils mehrere Führungsrollen (94) drehbar gelagert sind, die in kreisbogenförmigen Führungsnuten (96) an der Innenseite jeder Seitenplatte (80) laufen, und daß die Sektorplatte (84) den Biegebacken (26) der Arbeitseinheit trägt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sektorplatte (84) im parallel zu den Seitenplatten (80) genommenen Querschnitt einen unvollständigen Kreissektor bildet, dessen dem Kreisbogen (88) gegenüberliegender Mittelabschnitt fehlt, wobei die an den Kreisbogen (88) anschließenden Geraden (90,92) sich außerhalb des Mittelpunkts des Kreisbogens (88) treffen, und daß an der der einen Geraden (92) entsprechenden Fläche der Sektorplatte (84) der Biegebacken (26) befestigt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Kreisbogen (88) entsprechenden zylindrischen Fläche der Sektorplatte (84) eine Zahnung (98) vorgesehen ist, die mit einem von einem Drehantrieb

(100) betätigten Antriebsritzel (102) in Eingriff steht.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwei solche Vorrichtungen (204) zur Bearbeitung der beiden Enden eines Rohrs (12) jeweils auf einem in Richtung der Rohrachse (28) verlaufenden Schienensystem verfahrbar gelagert sind, und daß je ein Antrieb (208) zum Verfahren der zugehörigen Vorrichtung

(204) zum gegenüberliegenden Ende des Rohrs (12) hin und von diesem weg vorgesehen ist.