DE2537382A1

DE2537382A1 - Vorrichtung zum biegen von rohren

Info

Publication number: DE2537382A1
Application number: DE19752537382
Authority: DE
Inventors: Udo Lohse; Rolf Dr Ing Noack; Joachim Dipl Ing Schuster
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1975-08-22
Filing date: 1975-08-22
Publication date: 1977-03-03
Also published as: ATA536976A; FR2321344B1; NL7608751A; SE7609110L; CS185643B2; IT1067777B; GB1515625A; FR2321344A1; JPS6059054B2; AT348304B; JPS5226353A; DE2537382C2; DD127336A1; CH612102A5; SU629860A3

Description

Cpat/1730/Mü

Vorrichtung zum Biegen von Rohren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Rohren ■ zu einem Rohrbündel mit Rechts- und Linksbiegungen, bei der das Rohr während des Biegevorganges in einer Biegeschiene gehalten und das zu biegende Rohrende in einer Biegeschablone eingespannt ist und von dieser gebogen wird.

Bei bekannten Rohrbiegemaschinen, die nur in einer Richtung, z.B. nach rechts, biegen können, muß das Rohrbündel nach Aufbringung einer Rohrbiegung gewendet werden. Dazu wird der ungebogene Rohrschenkel von einer Spannpinole erfaßt und um 180 ° gedreht. Da das Rohrbündel unter Umständen eine große Längen- und Breitenausdehnung hat, ist die Krafteinleitung bei dieser Arbeitsweise sehr ungünstig. Das Rohrbündel muß dabei zusätzlich vom Bedienungspersonal während des Wendens geführt werden.

Es ist auch bekannt, für das Wenden des Rohrbündels Wendevorrichtungen zu verwenden. Diese Wendevorrichtungen werden desto umständlicher, je großflächiger das Rohrbündel wird. Außerdem wird die Maschine unzugänglicher.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist weiterhin eine Rohrbiegemaschine bekannt, die für die Rechts- und Linksbiegungen jeweils eine gesonderte Biegevorrichtung aufweist. Beide Biegevorrichtungen sind in einem gemeinsamen Maschinengestell angeordnet und werden je nach Art der vorgesehenen Biegung aus der Ruhestellung in die Biegestellung und zurück bewegt.

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Eine derartige Bauweise ist sehr aufwendig, da alle zum Biegen benötigten Werkzeuge doppelt vorhanden sein müssen und sich auch die Zeit für das Einrichten der Maschine vergrößert, so daß der Vorteil durch den Wegfall des Rohrwendens wieder aufgehoben ist.

Eine andere bekannte Rohrbiegemaschine ist mit einer in beide Drehrichtungen arbeitenden Biegeschablone versehen. Dabei wird nach einer 180 °-Biegung die Biegeschablone und die Biegeschiene unter der Biegeebene hindurchgeführt und an der anderen Seite des Rohres angelegt. Diese Anordnung bedingt umständliche Führungen der Werkzeuge, die den Bauaufwand vergrößern .

Um nach erfolgter Biegung das Rohr aus der Biegeschablone zu lösen, ist es bekannt, die Biegeschablone in der Rohrachse zu teilen und die obere Schablonenhälfte anzuheben. Bei geöffneter Biegeschablone wird das Rohr über die in ihrer Stellung verbleibende untere Schablonenhälfte geschoben. Dadurch unterliegt das empfindliche Biegewerkzeug einem erhöhten Verschleiß. Weiterhin ist bei dieser Vorrichtung die Spannbacke, die das Rohr in der Biegeschablone festhält, von dieser getrennt und wird mit Hilfe eines gesonderten Zylinders gegen die Biegeschablone gedrückt.

Bei den bekannten Rohrbiegemaschinen ist die Biegeeehablone für den eigentlichen Biegevorgang um eine ortsfeste vertikale Achse drehbar. Zum Aufbringen des zum Biegen notwendigen Anpreßdruckes zwischen Biegeschiene und Biegeschablone wird die Biegeschiene gegen das Rohr gefahren. Da die Biegeeohiene stets glatt an dem Rohr anliegen muß, ist für die Verstellung der Biegeschienen eine Parallelführung erforderlich, die einen erhöhten Aufwand bedeutet»

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrbiegemaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Herstellung der Rechts-/Links-Biegungen bei gleichzeitiger Vereinfachung der Biegewerkzeuge erleichtert wird.

Das geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß der die Biegeschiene und die Biegeschablone aufnehmende Rahmen drehbar um die Achse des ungebogenen Rohres gelagert ist. Bei dieser Anordnung kann das in sich sehr instabile Gebilde des Rohrbündels liegenbleiben, während die Biegewerkzeuge durch die Drehung des Rahmens um 180 ° auf die andere Seite des Rohres gebracht werden. Dadurch wird die Betriebssicherheit wie auch die Wirtschaftlichkeit des Rohrbiegens erhöht, Zudem ist es günstiger, daß nicht Teile mit sich nach jedem Biegevorgang ändernden Massen gedreht werden müssen. Eine besondere Wendevorrichtung und Bedienungspersonal können eingespart werden.

Es wird weiterhin gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Biegeschablonen gegenüber der in Richtung quer zur Rohrachse unverschieblichen Biegeschiene beweglich ist. Die Anstellung kann dadurch vorgenommen werden, daß die Biegeschablonen und der dazugehörende Antrieb auf einem Träger angeordnet sind, der um eine zur Rohrachse senkrechte Achse schwenkbar ist und an dessen einem Ende ein Hydraulikzylinder angreift. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie auf kleinem Raum untergebracht werden kann und daß schwierige Parallelführungen entfallen können. Außerdem bleibt die Rohrachse des zu biegenden Rohres stets in der gleichen Lage.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Biegeschablone und die fest bzw. federnde mit ihr verbundene Spannbacke in einer in Höhe der Rohrachse liegenden

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Horizontalebene geteilt ist und daß beide Hälften gegenüber der Rohrachse auseinander gefahren werden können. Dabei ist für die Bewegung jeder Schablonenhälfte jeweils ein Zylinder vorgesehen und die Anpreßkraft beider Zylinder unterschiedlich groß. Der Kolben eines der Zylinder kann gegen ein Anschlag fahrbar sein, während der Kolben des anderen Zylinders frei anstellbar ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß nach dem Biegen beide Schablonenhälften vom Rohr entfernt werden, so daß das Rohr anschließend vorgeschoben werden kann, ohne auf einer Schablonenhälfte zu schleifen. Durch die mit der Biegeschablone verbundene Spannbacke wird der konstruktive Aufwand verringert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und deren Vorteile werden in einem Ausführungsbeispiel aufgeführt. Ein solches Ausführungs beispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:

Es zeigen Figur 1 die Vorderansicht der Rohrbiegemaschine gemäß

der Erfindung

Figur 2 den Schnitt II-II nach Figur 1 Figur 3 die Vorderansicht des Rohrmagazins und Figur 4 die Draufsicht auf Figur 3.

Die dargestellte Rohrbiegemaschine dient zum Herstellen von Rohrbündeln mit Rechts- und Linksbiegungen. Die dazu verwendeten Rohre 1 lagern auf einem Rohrmagazin. Das zu biegende Rohr 1 wird von der Spannpinole eines Meßwagens erfaßt und den Biegewerkzeugen zugeführt. Dabei regelt eine Meßeinrichtung den Hub des Meßwagens und stellt dadurch die gewünschte Länge des Rohrschenkels ein. Während des Biegevorganges bleibt der Meßwagen 2 mit dein Rohr 1 verbunden und wird von ihm mitgeschleppt. Ein Zählwerk des Meßwagens 2 registriert den tatsächlichen Rohrverbrauch während des Biegens. Auf diese Weise läßt sich die Länge des Restschenkels genau bestimmen.

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Die Biegewerkzeuge bestehen im wesentlichen aus einer Biegeschiene 3 und einer Biegeschablone 4. In der Biegeschiene 3 wird das Rohr 1 durch eine Klemmvorrichtung 5 gehalten, die mit Hilfe eines quer zur Rohrachse 6 liegenden Stellzylinders 7 direkt oder über einen Kniehebel geöffnet oder geschlossen wird. Die Biegeschiene 3 wird mit Hilfe eines Stauchzylinders -8 während des Biegens parallel zur Rohrachse 6 verschoben.

Die Biegeschiene 4 enthält eine dem Durchmesser des Rohres 1 angepaßte Ausnehmung. Mit den Klemmbacken 9, die ebenfalls dem Rohrdurchmesser angepaßt und mit der Biegeschablone 4 verbunden sind, wird das Rohr 1 eingespannt. Ein später noch näher erläuterter Antrieb sorgt für eine Drehung der Biegeschablone 4, die dadurch dem Rohr 1 die gewünschte Biegung erteilt. Während der Drehung der Biegeschablone 4 drückt die Biegeschiene 3 über den Stauchzylinder 8 das Rohr 1 in die Biegeschablone 4. Der Bewegungsablauf von Biegeschiene 3 und Biegeschablone 4 ist so abgestimmt, daß das Rohr 1 von der Biegeschiene 3 um eine größere Rohrlänge vorwärts geschoben wird, als tatsächlich beim Biegen in der Biegeschablone 4 verbraucht wird. Dadurch wird dem Biegevorgang ein Stauchvorgang überlagert.

Die in Richtung der Rohrachse 6 wirkende Stauchkraft ist mit zunehmender Biegung immer mehr auf den sich bildenden Rohrbogen gerichtet, was dazu führen kann, daß der Rohrbogen unrund würde, über eine Steuereinrichtung wird der vom Stauchzylinder aufgebrachte Stauchweg so geregelt, daß die Stauchkraft mit fortschreitender Biegung kleiner wird. Um den Regelaufwand in Grenzen zu halten, wird der Stauchweg sektorweise über den Biegekreis geändert. So wird z.B. der Stauchweg für den Sektor 0 ° bis 90 ° konstant gehalten. Für den Sektor von 90 ° bis 180 wird wieder mit einem konstanten, aber gegenüber dem davor liegenden Sektor geringeren, Stauchweg gearbeitet. Beim Bogenrauslauf kann der Stauchweg noch einmal geändert werden.

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Zusätzlich enthält die Biegeschiene 3 noch ein Glätteteil 10, das am Rohr 1 anliegt. Dieses Glätteteil 10 weist einen auf seiner am Rohr 1 anliegenden Seite eine halbellyptische Ausnehmung auf. Auch das Glätteteil 10 dient in an sich bekannter Weise dazu, einen glatten Rohrbogen herzustellen.

Nach Ablauf des Biegevorganges werden die Biegewerkzeuge gelöst und das Rohr zur Herstellung der nächsten Biegung durch den Meßwagen vorgeschoben. Immer dann, wenn eine 180 °-Biegung oder zwei 9o -Biegungen vorgenommen wurden, erfolgt als nächstes eine Biegung in Regenrichtung. Dazu werden die Biegewerkzeuge bei ruhendem Rohr 1 und ruhendem Rohrbündel 1a um einen Winkel von 180 ° geschwenkt. Aus diesem Grund sind die Biegeschiene 3 und die Biegeschablone 4 sowie deren Antriebe in einem zylindrischen Rahmen 11 gelagert. Der Rahmen 11 ist durch eine ebenfalls zylindrische Lauffläche 12 begrenzt und wird in einem Lager 13 gehalten, das Rollen 14 enthält, auf denen diese zylindrische Lauffläche 12 abrollt.

Die Lauffläche 12 ist von einem nicht dargestellten Zahnkranz umgeben, in den ein von einem Motor angetriebenes Ritzel eingreift. Mit Hilfe eines Antriebes wird der Rahmen 11 aus der in Figur 1 dargestellten Stellung um 180 ° nach rechts gedreht. Die Drehachse des Rahmens 11 fällt mit der Rohrachse 6 zusammen. Nach Fertigstellung einer 180 °-Biegung wird der Rahmen 11 durch eine Drehung 180 ° nach links wieder in die in Figur 1 dargestellte Lage gebracht. Während der Drehung sind die Biegewerkzeuge geöffnet und das bereits gefertigte Rohrbündel 1a soweit vorgeschoben, daß es nicht mehr von dem Rahmen 11 erfaßt wird.

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Innerhalb des Rahmens 11 ist auf der der Biegeschiene 3 abgewandten Seite der Biegeschablone 4 ein freier Durchgang 15 vorgesehen. Dieser freie Durchgang 15 erstreckt sich durchgehend in Richtung der Rohrachse 6. Während des Biegevorganges wird das bereits gebogene Rohrbündel 1a in diesem Durchgang 15 geschwenkt.

Der Rahmen 11 enthält eine ortsfeste Führung, in der die Biegeschiene 3 gleitet. Dadurch bleibt der Abstand zur ■Rohrachse 6 stets gleich. Das Rohrmagazin kann auf eine festliegende Rohrachse eingerichtet werden. Ebenso können auf teuere Parallelführungen für die Biegeschiene 3 verzichtet werden. Die Anstellung erfolgt, wie später noch erläutert wird, durch ein Verschwenken der Biegeschablone 4, was wesentlich einfacher zu erreichen ist.

Die Biegeschablone 4 ist in Höhe der Rohrachse 6 geteilt, so daß zwei symmetrische Schablonenhälften entstehen. Mit jeder Schablonenhälfte ist die ebenfalls in Höhe der Rohrachse 6 geteilte Klemmbacke starr oder federnd verbunden. Auf jede Schablonenhälfte wird eine eigene Zylinderanordnung 16 und 17, durch die die beiden Schablonenhälften gegenüber der Rohr-■ achse 6 verstellt werden können.

Der Kolben des oberen Zylinders weist eine größere Kolbenfläche auf als der des unteren Zylinders 16. Für das Schließen der Biegeschablone 4 wird der Kolben des oberen Zylinders gegen einen Anschlag, d.h. bis zum Ende des Kolbenweges, gefahren. Danach wird der Kolben des unteren Zylinders 16 soweit frei verfahren, bis beide Schablonenhälften der Biegeschablone 4 aufeinander liegen und das Rohr 1 dabei fest einspannen.

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Da die wirksame Kolbenfläche des einen Zylinders 17 größer ist als die des anderen, ergibt sich ein Differenzdruck, der eine eindeutige Lage der Biegeschablone 4 am Anschlag bewirkt. Beim öffnen der Biegeschablone 4 können beide Schablonenhälften so weit vom Rohr entfernt werden, daß das Rohr beim Vorschieben nicht auf den empfindlichen Flächen der dem Rohrdurchmesser Ausnehmung der Biegeschablone 4 schleift. Dadurch kann die Standzeit der Werkzeuge erhöht werden.

Die Drehung der Biegeschablone 4 wird durch einen quer zur Rohrachse 6 liegenden Zylinder 18 bewirkt. Die Kolbenstange des Zylinders 18 wirkt auf das abgekröpfte Ende einer parallel zum Zylinder 19 angeordneten Zahnstange 20. Mit dieser Zahnstange 20 steht ein Zahnrad 21 in Eingriff, das koaxial zu der Biegeschablone 4 angeordnet und fest mit ihr verbunden ist. Der Hubweg des Kolbens im Zylinder 19 entspricht einer vollständigen Drehbewegung der Biegeschablone 4 zur Biegung des Rohres um 180 ° zuzüglich eines Betrages für die Rückfederung des gebogenen RohrschenkeIs.

Da, wie oben erwähnt, die Biegeschiene 3 ihre Lage gegenüber der Rohrachse 6 nicht verändert, muß zum Aufbringen des notwendigen Anpreßdruckes bei unterschiedlichen Rohrdurchmessern und Biegeradien die Biegeschablone 4 anstellbar sein. Aus diesem Grunde ist die Biegeschablone 4 zusammen mit ihrem Antrieb (18 - 21) auf einen Träger 22 angebracht. Dieser Träger 22 ist in dem Rahmen 11 schwenkbar um die zum Rohr 1 senkrechte Achse 23 gelagert. An das Ende des Trägers 22 greift eine Zylinderanordnung 24 an, die sich auf dem Rahmen 11 abstützt und die die Biegeschablone 4 senkrecht zur Rohrachse 6 verstellen kann.

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Um das Rohrbündel 1a beim Biegen zu unterstützen, ist an jeder Schablonenhälfte eine Stange 25 angebracht, die in Richtung der Rohrachse 6 verläuft. Mit Hilfe von Mitnehmern 26 ergreifen diese Stangen 25 den ungebogenen Rohrschenkel von beiden Seiten.

Ebenfalls zur Unterstützung des Rohrbündels 1a beim Biegen ist weiterhin an jede Schablonenhälfte noch je ein Arm 27 senkrecht zur Rohrachse 6 angebracht. Die beiden Arme 27 liegen beiderseits am bereits gefertigten Rohrbündel 1a an.

Der Rahmen 11 ist von einem stillstehenden waagerecht angeordneten Auflagetisch 28 umgeben. Die Höhe des Auflagetisches 28 ist in der Figur 1 durch die Linie 29 angedeutet. Das Rohrmagazin liegt oberhalb der Rohrachse 6. Es besteht aus in Abständen angeordneten Trägern 30, die schräg in Richtung auf die Rohrachse 6 geneigt und von den Ständern 31 getragen sind. Die dem Rahmen 11 zugewandten Träger 31 des Rohrmagazins weisen einen in Höhe der Biegeebene liegenden freien Durchgang auf. Beim Schwenken des Rohrbündels 1a wird dieses in den Durchgang geschoben.

Die Erfindung ist anhand einer Stauch-Biegemaschine beschrieben worden. Sie läßt sich aber auch für eine andere Biegemaschine zum Herstellen von Rechts- und Linksbiegungen, z.B. ohne Aufbringen einer Stauchkraft, anwenden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Biegen von Rohren zu einem Rohrbündel mit — Rechts- und Linksbiegungen, bei der das Rohr während des Biegevorganges in eine Biegeschiene gehalten und das zu biegende Rohrende in einer Biegeschablone eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Biegeschiene (3) und die Biegeschablone (4) aufnehmende Rahmen (11) drehbar um die Achse (6) des ungebogenen Rohres gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeschablone (4) gegenüber der in Richtung quer zur Rohrachse (6) unverschieblichen Biegeschiene (3) beweglich ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeschablone (4) und der dazugehörende Antrieb (18, 19, 20, 21) auf einem Träger (22) angeordnet sind, der um eine zur Rohrachse (6) senkrechte Achse schwenkbar ist und dessen einem Ende ein Hydraulikzylinder (24) angreift.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeschablone (4) und die fest bzw. federnd mit ihr verbundenen Spannbacke (9) in einer in Höhe der Rohrachse (6) liegenden Horizontalebene geteilt ist und daß eine oder beide Hälften gegenüber der Rohrachse (6) verstellbar sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstellung jeder Schablonenhälfte jeweils ein Zylinder (16, 17) vorgesehen ist und daß die Anpreßkraft beider Zylinder (16, 17) unterschiedlich groß ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eines der Zylinder (17) gegen ein Anschlag fahrbar ist, während der des anderen Zylinders (17) gegen ein Anschlag fahrbar ist, während der des anderen Zylinders (16) frei anstellbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Biegeschablone (4) zwei übereinanderliegende zur Rohrachse (6) parallele Stangen (25) verbunden sind, die den zu biegenden Rohrschenkel beiderseits mit Hilfe von Mitnehmern (26) eingreifen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Biegeschablone (4) senkrecht zur Rohrachse (6) verlaufende übereinaderliegende Arme (27) verbunden sind, die beiderseits an den bereits gebogenen Rohrbündel (1a) anliegen.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrmagazin (2) oberhalb der Biegeebene angeordnet ist und einen Durchgang für das Rohrbündel (1a) frei läßt.

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10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauchzylinder (8) einen sich sektorweise über den Biegekreis ändernden Stauchweg auf das Rohr

(1) aufbringt.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwagen auch während des Biegevorganges mit dem ungebogenen Rohrschenkel verbunden ist, so daß er von diesem mitgeschleppt wird.

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