DE19630023B4

DE19630023B4 - Einrichtung zum Verformen von stabförmigen Bauteilen

Info

Publication number: DE19630023B4
Application number: DE19630023A
Authority: DE
Inventors: Manuel Burger
Original assignee: Felss Burger GmbH
Current assignee: Felss Burger GmbH
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2016-07-26
Also published as: DE19630023A1; US5852945A; JPH10128457A

Abstract

Einrichtung zum Verformen von stabförmigen Bauteilen (Rohrabschnitte 27) mit in Maschinenrichtung und quer zu dieser längsverfahrbaren und drehbaren Klemmeinrichtungen (14) sowie wenigstens zwei in getrennten Bearbeitungsstationen angeordneten Biegeeinrichtungen (15, 16), wobei die Biegeeinrichtungen (15, 16) auf verschiedenen Seiten der Klemmeinrichtungen (14) und drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (14) zwei Klemmbacken (43, 44) aufweist, welche jeweils einseitig drehbar gelagert sind, und dass an beiden Klemmbacken jeweils eine Zustelleinrichtung (51, 54) angreift, welche die Klemmbacken (43, 44) gegeneinander verstellen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verformen, insbesondere zum Biegen von stabförmigen Bauteilen mit in Maschinenrichtung und quer zu dieser längsverfahrbaren und drehbaren Klemmeinrichtungen sowie wenigstens zwei in getrennten Bearbeitungsstationen angeordneten Biegeeinrichtungen, wobei die Biegeeinrichtungen auf verschiedenen Seiten der Klemmeinrichtungen und drehbar angeordnet sind.
Aus DE 43 00 311 C2 ist eine derartige Einrichtung bekannt, die sich in der Praxis sehr bewährt hat, die jedoch für das Anbringen von sehr vielen Biegungen an einem Bauteil nicht rationell eingesetzt werden kann.
Aus DE 36 01 231 C2 und DE 23 53 028 C2 sind Biegevorrichtungen bekannt, die beidseitig einer Klemmeinrichtung angeordnet sind. Es ist dort auch beschrieben, daß mehrere Biegestationen benachbart angeordnet sind und daß Transportgreifer Rohre an die Bearbeitungsstationen übergeben.
Aus der JP 05253881 A ist eine Greifvorrichtung zum Greifen von zylindrischen Gegenständen bekannt, die zwei auf drehbaren Greifarmen angeordnete Greifkörper aufweist. Die Greifkörper sind mit Hilfe von Einstellmitteln entlang der Greifarme verstellbar.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der genannten Art so auszugestalten, daß sie rationell zum Verformen komplexer Bauteile eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klemmeinrichtung zwei Klemmbacken aufweist, welche jeweils einseitig drehbar gelagert sind, und daß an beiden Klemmbacken jeweils eine Zustelleinrichtung angreift, welche die Klemmbacken gegeneinander verstellen.
Dadurch können ohne das Bauteil umzudrehen und eventuell sogar gleichzeitig an beiden Enden Biegungen der unterschiedlichsten Art angebracht werden, wobei der Biegevorgang durch die drehbare Anordnung der Biegeeinrichtung sehr exakt und rationell durchgeführt werden kann.
Zudem können die Klemmbacken auseinanderfahren, das Bauteil aufnehmen und beim Zusammenfahren festklemmen. Damit ist ein sehr schnelles Erfassen und sicheres Festklemmen der Bauteile während des Transports gewährleistet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klemmbacken jeweils mit einer ineinandergreifenden kreisbogenförmig angeordneten Verzahnung versehen sind.
Damit ist sichergestellt, daß sich die Klemmbacken synchron bewegen und das Bauteil immer zentrisch spannen.
Sehr vorteilhaft ist es auch, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Zustelleinrichtungen im vom Drehlager abgewandten Bereich jedes der beiden Klemmbacken angreifen und aus einem Verstellkeil und einem Verstellzylinder bestehen.
Damit ist eine sehr einfache und zuverlässig wirkende Betätigung erreicht, wobei die Klemmeinrichtung eine ausreichende Klemmkraft aufzubringen im Stande ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich der Verstellkeil an einem vorzugsweise drehbar ausgebildeten Gegenlager abstützt.
Damit muß der Verstellzylinder keinerlei Querkräfte aufnehmen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die Klemmbacken Klemmeinsätze aufweisen, die jeweils mit einer kreisabschnittförmigen Ausnehmung versehen sind, die dem Außendurchmesser der zu bearbeitenden Bauteile angepaßt sind, wobei die Klemmeinsätze auswechselbar in den Klemmbacken gelagert sind.
Durch diese separaten Klemmeinsätze ist die Klemmeinrichtung einfach an unterschiedliche Bauteile anpassbar.
Als sehr vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Klemmeinrichtung um eine horizontale Drehachse schwenkbar gelagert ist.
Dadurch kann das Bauteil auf einfache Weise in die vorgesehene Winkelposition gebracht werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung ein wenigstens annähernd kreisscheibenförmiges Gehäuse aufweist, das mit einer radial angeordneten, einerseits bis über den Mittelpunkt hinausragenden und andererseits außen offenen Ausnehmung versehen ist.
Über diese Ausnehmung kann das Bauteil in radialer Richtung aufgenommen und wieder abgegeben werden, was die Handhabung sehr erleichtert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß am Außenumfang der Klemmeinrichtung ein Antriebsband angreift, welches die Klemmeinrichtung weitgehend umschlingt.
Über dieses Antriebsband kann in Verbindung mit einem Antriebsmotor ein leichtes und genaues Verschwenken der Klemmeinrichtung erreicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Enden des Antriebsbandes am Rand der Ausnehmung befestigt sind.
Damit wird einerseits der Antriebsmotor vom Antriebsband in vorteilhafter Weise endlos umschlungen, während das Antriebsband andererseits das Aufnehmen und Abgeben des Bauteils durch die Klemmeinrichtung nicht behindert.
Eine ebenfalls sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die Biegeeinrichtungen zweiteilig ausgebildet sind, mit einem weitgehend zylinderförmigen Unterteil und einem dem Unterteil angepassten Oberteil, wobei am Übergang zwischen Unterteil und Oberteil in beide eine nach außen offene, halbkreisförmige Nut eingearbeitet ist, deren Durchmesser dem des zu biegenden Bauteils angepasst ist.
In diese Nut der Biegeeinrichtung wird das Bauteil durch die Klemmeinrichtung eingelegt und dann durch mehr oder weniger starkes Drehen der Biegeeinrichtung gebogen.
Als sehr vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn sich die Nut um wenigstens 180° am Umfang erstreckt.
Damit können Biegungen entsprechend diesem Betrag durchgeführt werden.
Ein weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß sich an die nach außen offene Nut ein Nutabschnitt anschließt, der vollständig geschlossen ist, tangential verläuft und seinen beiden Enden nach außen offen ist.
In diesen geschlossenen Nutabschnitt wird das Bauteil eingelegt, wobei es beiderseits aus dem Nutabschnitt herausragt, von dem geschlossenen Abschnitt gehalten wird und dabei durch Drehen der Biegeeinrichtung gebogen werden kann.
Sehr vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Oberteil axial gegenüber dem Unterteil verfahrbar angeordnet ist.
Zum Einlegen des Bauteils in die Biegeeinrichtung wird das Oberteil nach oben angehoben wodurch das Bauteil von der Klemmeinrichtung in die Nut eingelegt werden kann, ohne daß ein axiales Verfahren des Bauteils notwendig wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Unterteil axial verfahrbar angeordnet ist.
Hierdurch kann zum Einlegen des Bauteils in die Biegeeinrichtung das Unterteil soweit abgesenkt bzw. angehoben werden, daß das Bauteil horizontal in die offene Nut eingelegt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß unmittelbar vor der Biegeeinrichtung, in Richtung von der Klemmeinrichtung gesehen, eine Führungseinrichtung zum Fixieren der Bauteile in radialer Richtung vorgesehen ist, deren offener Querschnitt geringfügig größer als die äußere Querschnittsform des Bauteils ist und die zum seitlichen Einlegen des Bauteils zu öffnen ist.
Durch diese Führungseinrichtung kann die Klemmeinrichtung nach dem Erfassen des Bauteils durch die Führungseinrichtung und die Biegeeinrichtung vom Bauteil entfernt werden und kann zurückfahren um das Bauteil aus der vorhergehenden Bearbeitungsstation zu übernehmen.
Als sehr vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Unterteil und das Oberteil herausnehmbar in der Biegeeinrichtung gelagert sind.
Damit kann das eigentliche Biegewerkzeug leicht an das jeweilige Bauteil und an den zu biegenden Radius angepasst werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Dabei zeigen:
1 eine schematisierte Seitenansicht einer Einrichtung zum Verformen von stabförmigen Bauteilen, mit Klemmeinrichtungen und Biegeeinrichtungen, in mehreren Bearbeitungsstationen
2 eine ebenfalls schematisierte Draufsicht auf eine Einrichtung gemäß 1, mit gegenüber dieser mehr Bearbeitungsstationen und mit eingezeichneten Bauteilen
3 einen Schnitt durch die Einrichtung entlang Linie III-III in 1,
4 eine Ansicht einer Klemmeinrichtung,
5 eine Seitenansicht einer Biegeeinrichtung,
6 eine weitere Seitenansicht der Biegeeinrichtung nach 5 und
7 eine Draufsicht auf die Biegeeinrichtung nach den 5 und 6.
Mit 1 ist in 1 eine Einrichtung bezeichnet, die mit vier Vorstationen 2 bis 5 und acht Biegestationen 6 bis 13 ausgerüstet ist. In dieser Einrichtung 1 werden in 1 nicht dargestellte stabförmige Bauteile, z.B. Rohrabschnitte, in den Stationen 2 bis 5 vorbehandelt. Hier können z.B. Verbindungsmuttern aufgesteckt und die Rohrenden angebördelt werden. In den Biegestationen 6 bis 13 ist jeweils eine Klemmeinrichtung 14 sowie jeweils eine Biegeeinrichtung 15 bzw. 16 angeordnet.
Bei der in 2 dargestellten Einrichtung 21 sind ebenfalls vier Vorstationen 2 bis 5 sowie dreizehn Biegestationen 6 bis 13 und 22 bis 26 vorgesehen. Die Klemmeinrichtungen sind hier zur besseren Erkennbarkeit der Biegestationen weggelassen. Jeder der einzelnen Bearbeitungsstationen ist ein Rohrabschnitt 27 zugeordnet, der in den Vorstationen 2 bis 5 im stabförmigen, gestreckten Zustand vorliegt und an seinen beiden Enden wie vorstehend beschrieben behandelt wird. In den Biegestationen werden vom Rohrende her erst auf einer Seite und dann auf der anderen Seite eine Vielzahl von Einzelbiegungen angebracht, die jeweils verdreht zueinander angeordnet sind. Es ist auch denkbar Biegungen an beiden Seiten des Rohrabschnittes 27 gleichzeitig anzubringen, wenn sie im gleichen Drehwinkel vorgesehen werden sollen.
In der Schnittdarstellung der 3 sind eine hintere Biegeeinrichtung 15, eine vordere Biegeeinrichtung 16 sowie eine Klemmeinrichtung 14 dargestellt. Zusätzlich ist nach eine Halterung 34 vorgesehen, die insbesondere bei langen Bauteilen zum Einsatz kommt, um das hintere Ende festzuhalten und dort Schwingungen zu vermeiden. Die Klemmeinrichtung 14 ist mit einem Rohrabschnitt 27 bestückt, während die beiden Biegeeinrichtungen 15 und 16 und die Halterung 34 in ihre jeweilige Ruheposition zurückgefahren sind. Es handelt sich rechts um die Biegestation 9 aus 1. Die Biegeeinrichtung 16 wird aus der dargestellten Position hochgefahren und der Rohrabschnitt 27 eingelegt und durch diese sowie eine nicht dargestellte Führungseinrichtung festgeklemmt. Die Klemmeinrichtung 14 wird daraufhin vom Bauteil 27 gelöst und anschließend durch Drehen der Biegeeinrichtung die gewünschte Biegung erzeugt. Daraufhin greift die nächste Klemmeinrichtung am Rohrabschnitt 27 an und die Biegeeinrichtung 16 gibt den Rohrabschnitt wieder frei, so daß die Klemmeinrichtung 14 den Rohrabschnitt an die nächste Biegeeinrichtung in der Station 10 abgeben kann.
Die Klemmeinrichtungen sind dazu an Wellen 30 befestigt, die ihrerseits in Maschinenrichtung verfahrbar und axial verschiebbar in einer nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtung 31 gelagert sind.
Die in 3 dargestellte Biegeeinrichtung 15 ist quer zur Maschinenlängsrichtung verfahrbar angeordnet um sehr lange Rohrabschnitt biegen zu können.
In 4 ist -in größerem Maßstab- eine Klemmeinrichtung 14 dargestellt, die ein kreisscheibenförmiges Gehäuse 41 aufweist. Dieses Gehäuse weist eine schlitzförmige, radial angeordnete Ausnehmung 42 auf, die vom äußeren Rand bis etwas über die Mitte des Gehäuses reicht. Am Gehäuse 41 sind zwei Klemmbacken 43 und 44 schwenkbar gelagert, die mit einer konzentrisch um ihre Schwenklager 45, 46 angeordneten ineinander greifenden Verzahnung 47, 48 versehen sind. Am von den Schwenklagern 45, 46 abgewandten Ende der beiden Klemmbacken ist jeweils eine drehbar gelagerte Hülse 49, 50 vorgesehen, an welcher als Zustelleinrichtung ein Verstellkeil 51, 52 angreift, der von einem Verstellzylinder 53, 54 betätigt wird und sich zusätzlich an einem Drehlager 55, 56 abstützt. In beiden Klemmbacken 43, 44 sind Klemmeinsätze 57, 58 mit Schwalbenschwanzführungen befestigt, die mit einer kreisabschnittförmigen Ausnehmung versehen sind, in welche der Rohrabschnitt 27 einzugreifen vermag. Infolge der Schwalbenschwanzführungen sind die Klemmeinsätze leicht auswechselbar und können dadurch leicht an die jeweils zu bearbeitenden Rohrabschnitte 27 angepasst werden. Das Gehäuse 41 ist um den Mittelpunkt der Ausnehmungen in den Klemmeinsätzen 57, 58 in nicht dargestellter Weise drehbar gelagert. An seiner Außenseite liegt ein Antriebsband 60 an, dessen beide freien Enden im Bereich des äußeren Endes der Ausnehmung 42 am Gehäuse befestigt sind. Das Antriebsband 60 umschlingt ein Antriebsrad 61, wobei zwischen dem Antriebsrad 61 und dem Gehäuse 41 zwei Führungs- bzw. Spannräder 62 und 63 angeordnet sind. Das Spannrad 63 ist in seiner Lage zum Antriebsband hin verschiebbar um die Spannung einstellen zu können. Beide Führungs- und Spannräder bewirken eine weitgehende Umschlingung sowohl des Antriebsrades 61 als auch des Gehäuses 41 durch das Antriebsband 60.
In den 5 bis 7 ist eine Biegeeinrichtung 15 bzw. 16 aus den 1 bis 3 näher dargestellt. Diese Biegeeinrichtung besteht aus einem Unterteil 70 und einem Oberteil 71, die beide drehfest miteinander verbunden sind. In das Unterteil und das Oberteil ist eine halbkreisförmige, nach außen offene Nut 72 eingearbeitet, die je zur Hälfte in jedem der beiden Teile angeordnet ist und sich über etwa 180° des Umfangs erstreckt. An diese Nut 72 schließt ein Nutabschnitt 73 an, der vollständig geschlossen ist und tangential von der Nut 72 ausgehend zwischen Ober- und Unterteil verläuft. Wie in 7 angedeutet, steckt in diesem tangentialen Nutabschnitt 73 der Rohrabschnitt 27 mit seinem von einer Führungseinrichtung 76 abgewandten Abschnitt. Beim Drehen der Biegeeinrichtung wird der Rohrabschnitt dann entsprechend dem Radius R und dem Drehwinkel gebogen. Zum Ergreifen und zum Abgeben des Rohrabschnittes 27 wird das Oberteil 71 angehoben, so daß der Rohrabschnitt 27 von der Seite her in den Nutabschnitt 73 eingelegt bzw. aus diesem entnommen werden kann. Beim Einlegen bzw. Entnehmen wird gleichzeitig die Führungseinrichtung 76 geöffnet, so daß auch hier ein unbehindertes seitliches Einlegen bzw. Entnehmen gewährleistet ist. Nach dem Zusammenfahren von Oberteil und Unterteil und dem Schließen der Führungseinrichtung wird die gesamte Biegeeinrichtung abgesenkt, damit der dann anschließende eigentliche Biegevorgang unbehindert durch die Klemmeinrichtungen durchgeführt werden kann.
Ober- und Unterteil sind über einen T-förmigen Ansatz 74 in der Biegeeinrichtung gehalten. Im angehobenen Zustand des Unterteils 70 und geöffnetem Oberteil 71 kann ein an der Außenseite der Biegeeinrichtung angeordneter Entriegelungsknopf 75 gedrückt und beide Teile gemeinsam seitlich herausgezogen werden. Ein Auswechseln des Biegekopfes ist damit sehr einfach durchzuführen.

Claims

Einrichtung zum Verformen von stabförmigen Bauteilen (Rohrabschnitte 27) mit in Maschinenrichtung und quer zu dieser längsverfahrbaren und drehbaren Klemmeinrichtungen (14) sowie wenigstens zwei in getrennten Bearbeitungsstationen angeordneten Biegeeinrichtungen (15, 16), wobei die Biegeeinrichtungen (15, 16) auf verschiedenen Seiten der Klemmeinrichtungen (14) und drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (14) zwei Klemmbacken (43, 44) aufweist, welche jeweils einseitig drehbar gelagert sind, und dass an beiden Klemmbacken jeweils eine Zustelleinrichtung (51, 54) angreift, welche die Klemmbacken (43, 44) gegeneinander verstellen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Biegen von stabförmigen Bauteilen (Rohrabschnitte 27) ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Klemmbacken (43, 44) jeweils mit einer ineinandergreifenden kreisbogenförmig angeordneten Verzahnung (47, 48) versehen sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustelleinrichtungen im vom Drehlager abgewandten Bereich jedes der beiden Klemmbacken (43, 44) angreifen und aus einem Verstellkeil (51, 52) und einem Verstellzylinder (53, 54) bestehen.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verstellkeil (51, 52) an einem Gegenlager (55, 56) abstützt.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (55, 56), an welchem sich der Verstellkeil (51, 52) abstützt, drehbar ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (43, 44) Klemmeinsätze (57, 58) aufweisen, die jeweils mit einer kreisabschnittförmigen Ausnehmung versehen sind, die dem Außendurchmesser der zu bearbeitenden Bauteile (27) angepasst sind, wobei die Klemmeinsätze (57, 58) auswechselbar in den Klemmbacken (43, 44) gelagert sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (14) um eine horizontale Drehachse schwenkbar gelagert ist.
Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (14) ein wenigstens annähernd kreisscheibenförmiges Gehäuse (41) aufweist, das mit einer radial angeordneten, einerseits bis über den Mittelpunkt hinausragenden und andererseits außen offenen Ausnehmung (42) versehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Klemmeinrichtung ein Antriebsband (60) angreift, welches die Klemmeinrichtung weitgehend umschlingt.
Einrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden des Antriebsbandes (60) am Rand der Ausnehmung (42) befestigt sind.