DE2537382C2

DE2537382C2 -

Info

Publication number: DE2537382C2
Application number: DE19752537382
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr.-Ing. Noack; Joachim Dipl.-Ing. Schuster; Udo 4200 Oberhausen De Lohse
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1975-08-22
Filing date: 1975-08-22
Publication date: 1989-01-12
Also published as: ATA536976A; FR2321344B1; NL7608751A; SE7609110L; CS185643B2; IT1067777B; GB1515625A; DE2537382A1; FR2321344A1; JPS6059054B2; AT348304B; JPS5226353A; DD127336A1; CH612102A5; SU629860A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen eines Rohres zu einem Rechts- und Linksbiegungen aufweisenden Rohrbündel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches.The invention relates to a device for bending a Tube to a right and left bends Pipe bundle with the features of the preamble of the claim.

Aus der GB-PS 7 59 036 ist eine solche Vorrichtung zum Biegen von Rohren bekannt; sie besteht aus einem Maschinengestell, auf dem drehbar ein Ring bzw. zylindrischer Rahmen gelagert ist. An den Ring ist ein Block angeflanscht, der die Biegewerkzeuge d. h. Biegeschiene und Biegeschablone trägt. Durch die Anordnung der Biegewerkzeuge auf dem Block, der in Längsrichtung der Biegemaschine vor dem drehbaren Ring angebracht ist, baut die bekannte Biegemaschine verhältnismäßig lang. Der gebogene Rohrschenkel einer 180°-Biegung kann sich aufgrund der Anordnung der Biegewerkzeuge höchstens von außen an den drehbaren Ring anlegen. Damit ist der geringstmögliche Biegeradius vorgegeben.From GB-PS 7 59 036 is such a device for bending Pipes known; it consists of a machine frame, on which a ring or cylindrical frame is rotatably mounted. There is a on the ring Flanged block that the bending tools d. H. Bending rail and bending template wearing. By arranging the bending tools on the block, in the longitudinal direction of the bending machine in front of the rotating ring is attached, the known bending machine builds proportionately long. The bent pipe leg of a 180 ° bend can at most due to the arrangement of the bending tools Apply to the rotating ring from the outside. This is the lowest possible Bending radius specified.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung zum Biegen eines Rohres derart zu verbessern, daß bei raumsparender Anordnung der Biegewerkzeuge Rohrbündel mit engen Biegeradien gebogen werden können.The invention has for its object the generic To improve a device for bending a pipe in such a way that with space-saving arrangement of the bending tools Tube bundles with tight bending radii can be bent.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.This object is achieved in a generic device according to the invention by the characterizing features of Claim resolved.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch so enge Biegeradien hergestellt werden, wie sie für Rohrbündel im Kesselbau verlangt werden. In den freien Durchgang, der sich über die gesamte Länge des Rahmens in Richtung der Rohrachse erstrecken kann, wird während des Biegevorganges der gebogene Rohrschenkel bzw. das bereits gebogene Rohrbündel hineingeschwenkt. Damit ist die Größe des Biegeradius nur durch die notwendigen Abmessungen der Biegewerkzeuge begrenzt. Durch die Anordnung der Biegewerkzeuge innerhalb des Rahmens kann die Biegemaschine verkürzt und damit kompakter gebaut werden.The device according to the invention can also be so tight Bending radii are produced as they are for tube bundles in the Boiler construction may be required. In the free passage, the down the entire length of the frame towards the Pipe axis can extend during the bending process bent pipe leg or the already bent pipe bundle swung in. So the size of the bend radius is only limited by the necessary dimensions of the bending tools. By arranging the bending tools inside of the frame, the bending machine can be shortened and thus be built more compact.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and will be explained in the following. It shows

Fig. 1 die Vorderansicht einer Rohrbiegemaschine, Fig. 1 is a front view of a pipe bending machine,

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1, Fig. 2 shows the section II-II according to Fig. 1,

Fig. 3 die Vorderansicht eines dazugehörenden Rohrmagazins und Fig. 3 is a front view of an associated tube magazine and

Fig. 4 die Draufsicht auf Fig. 3. Fig. 4 shows the plan view of FIG. 3.

Die dargestellte Rohrbiegemaschine bzw. -vorrichtung dient zum Herstellen von Rohrbündeln mit Rechts- und Linksbiegungen. Die dazu verwendeten Rohre 1 lagern auf einem Rohrmagazin 2. 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 mit dem Rohr 1 verbunden und wird von ihm mitgeschleppt. Ein Zählwerk des Meßwagens registriert den tatsächlichen Rohrverbrauch während des Biegens. Auf diese Weise läßt sich die Länge des Restschenkels genau bestimmen. The tube bending machine or device shown is used to produce tube bundles with right and left bends. The tubes 1 used for this purpose are stored on a tube magazine 2 . The pipe 1 to be bent is gripped by the clamping sleeve of a measuring carriage and fed to the bending tools. A measuring device controls the stroke of the measuring carriage and thereby sets the desired length of the pipe leg. During the bending process, the measuring carriage remains connected to the pipe 1 and is dragged by it. A counter of the measuring carriage registers the actual tube consumption during the bending. In this way, the length of the remaining leg can be determined exactly.

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.The bending tools essentially consist of a bending rail 3 and a bending template 4 . In the bending rail 3 , the tube 1 is held by a clamping device 5 , which is opened or closed directly or via a toggle lever with the aid of an actuating cylinder 7 lying transverse to the tube axis 6 . The bending rail 3 is moved parallel to the tube axis 6 during the bending with the aid of an upsetting cylinder 8 .

Die Biegeschablone 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.The bending template 4 contains a recess adapted to the diameter of the tube 1 . With the clamping jaws 9 , which are also adapted to the tube diameter and connected to the bending template 4 , the tube 1 is clamped. A drive, which will be explained in more detail later, rotates the bending template 4 , which thereby gives the pipe 1 the desired bend. During the rotation of the bending template, the bending 4 bar 3 presses on the compression cylinder 8 the tube 1 in the bending template. 4 The sequence of movements of the bending rail 3 and the bending template 4 is coordinated such that the tube 1 is pushed forward by the bending rail 3 by a greater length of tube than is actually consumed in the bending template 4 during bending. As a result, an upsetting process is superimposed on the bending process.

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 8 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 Bogenauslauf kann der Stauchweg noch einmal geändert werden. The compressive force acting in the direction of the pipe axis 6 is directed more and more towards the pipe bend which forms with increasing bending, which can lead to the pipe bend becoming out of round. The compression path applied by the upsetting cylinder 8 is regulated by a control device in such a way that the upsetting force becomes smaller as the bending progresses. In order to keep the control effort within limits, the compression path is changed sector by sector via the bending circle. So z. B. the compression path for the sector 0 ° to 90 ° kept constant. For the sector from 90 ° to 180 °, a constant but smaller compression path is used compared to the sector in front of it. The upsetting path can be changed again when the sheet is discharged.

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.In addition, the bending rail 3 also contains a smoothing part 10 which bears against the tube 1 . This smoothing part 10 has a semi-leptic recess on its side abutting the tube 1 . The smoothing part 10 also serves in a manner known per se to produce a smooth pipe bend.

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 90°-Biegungen vorgenommen wurden, erfolgt als nächstes eine Biegung in Gegenrichtung. Dazu werden die Biegewerkzeuge bei ruhendem Rohr 1 und ruhendem Rohrbündel 1 a 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.After the bending process has ended, the bending tools are released and the tube is pushed through the measuring carriage to produce the next bend. Whenever a 180 ° bend or two 90 ° bends have been made, the next step is a bend in the opposite direction. For this purpose, the bending tools are pivoted through an angle of 180 ° with the tube 1 at rest and the tube bundle 1 a at rest. For this reason, the bending rail 3 and the bending template 4 and their drives are mounted in a cylindrical frame 11 . The frame 11 is delimited by a likewise cylindrical running surface 12 and is held in a bearing 13 which contains rollers 14 on which this cylindrical running surface 12 rolls.

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 Fig. 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 Fig. 1 dargestellte Lage gebracht. Während der Drehung sind die Biegewerkzeuge geöffnet und das bereits gefertigte Rohrbündel 1 a soweit vorgeschoben, daß es nicht mehr von dem Rahmen 11 erfaßt wird. The tread 12 is surrounded by a ring gear, not shown, in which a pinion driven by a motor engages. With the help of a drive, the frame 11 is rotated from the position shown in FIG. 1 by 180 ° to the right. The axis of rotation of the frame 11 coincides with the tube axis 6 . After completion of a 180 ° bend, the frame 11 is brought back into the position shown in FIG. 1 by turning 180 ° to the left. During the rotation, the bending tools are opened and the already prepared tube bundle 1 a is pushed so far that it is no longer gripped by the frame 11 .

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 1 a in diesem Durchgang 15 geschwenkt.A free passage 15 is provided within the frame 11 on the side of the bending template 4 facing away from the bending rail 3 . This free passage 15 extends continuously in the direction of the tube axis 6 . During the bending process, the already bent tube bundle 1 a is pivoted in this passage 15 .

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 kann auf teure 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.The frame 11 contains a fixed guide in which the bending rail 3 slides. As a result, the distance to the tube axis 6 always remains the same. The tube magazine can be set up on a fixed tube axis. Expensive parallel guides for the bending rail 3 can also be dispensed with. The adjustment takes place, as will be explained later, by pivoting the bending template 4 , which is much easier to achieve.

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 wirkt eine eigene Zylinderanordnung 16 und 17, durch die die beiden Schablonenhälften gegenüber der Rohrachse 6 verstellt werden können.The bending template 4 is divided at the height of the tube axis 6 , so that two symmetrical template halves are created. The clamping jaw, which is also divided at the height of the tube axis 6 , is rigidly or resiliently connected to each template half. Each template half has its own cylinder arrangement 16 and 17 , by means of which the two template halves can be adjusted relative to the tube axis 6 .

Der Kolben des oberen Zylinders 17 weist eine größere Kolbenfläche aus als der des unteren Zylinders 16. Für das Schließen der Biegeschablone 4 wird der Kolben des oberen Zylinders 17 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. The piston of the upper cylinder 17 has a larger piston area than that of the lower cylinder 16 . To close the bending template 4 , the piston of the upper cylinder 17 is moved against a stop, ie up to the end of the piston travel. The piston of the lower cylinder 16 is then moved freely until both template halves of the bending template 4 lie on top of one another and clamp the tube 1 firmly in the process.

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 angepaßten Ausnehmung der Biegeschablone 4 schleift. Dadurch kann die Standzeit der Werkzeuge erhöht werden.Since the effective piston area of one cylinder 17 is larger than that of the other, there is a differential pressure which causes the bending template 4 to be in an unambiguous position at the stop. Upon opening of the bending template 4 template both halves can be so far away from the tube, that the tube during advancement does not rub on the photosensitive surfaces of the matched to the pipe diameter recess of the bending template. 4 This can increase the tool life.

Die Drehung der Biegeschablone 4 wird durch einen quer zur Rohrachse 6 liegenden Zylinder 18 bewirkt. Die Kolbenstange 19 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 dieser verbunden ist. Der Hubweg des Kolbens im Zylinder 18 entspricht einer vollständigen Drehbewegung der Biegeschablone 4 zur Biegung des Rohres um 180° zuzüglich eines Betrages für die Rückfederung des gebogenen Rohrschenkels.The rotation of the bending template 4 is effected by a cylinder 18 lying transversely to the tube axis 6 . The piston rod 19 of the cylinder 18 acts on the cranked end of a rack 20 arranged parallel to the cylinder 19 . With this rack 20 , a gear 21 is engaged, which is arranged coaxially to the bending template 4 and fixedly connected thereto. The stroke of the piston in the cylinder 18 corresponds to a complete rotary movement of the bending template 4 for bending the pipe by 180 ° plus an amount for the springback of the bent pipe leg.

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 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. Since, as mentioned above, the bending rail 3 does not change its position in relation to the pipe axis 6 , the bending template 4 must be adjustable to apply the necessary contact pressure with different pipe diameters and bending radii. For this reason, the bending template 4 is attached to a carrier 22 together with its drive. This support 22 is pivotally mounted in the frame 11 about the axis 23 perpendicular to the tube 1 . A cylinder arrangement 24 , which is supported on the frame 11 and which can adjust the bending template 4 perpendicular to the tube axis 6 , engages at the end of the carrier 22 .

Um das Rohrbündel 1 a 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.In order to support the tube bundle 1 a during bending, a rod 25 is attached to each template half, which extends in the direction of the tube axis 6 . With the help of drivers 26 , these rods 25 grip the unbent pipe leg from both sides.

Ebenfalls zur Unterstützung des Rohrbündels 1 a 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 1 a an.Also to support the tube bundle 1 a during bending, an arm 27 is still attached to each template half perpendicular to the tube axis 6 . The two arms 27 rest on both sides of the already manufactured tube bundle 1 a .

Der Rahmen 11 ist von einem stillstehenden waagerecht angeordneten Auflagetisch 28 umgeben. Die Höhe des Auflagetisches 28 ist in der Fig. 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 Ständern 31 getragen sind. Die dem Rahmen 11 zugewandten Träger 30 des Rohrmagazins weisen einen in Höhe der Biegeebene liegenden freien Durchgang auf. Beim Schwenken des Rohrbündels 1 a wird dieses in den Durchgang geschoben.The frame 11 is surrounded by a stationary, horizontally arranged support table 28 . The height of the support table 28 is indicated in FIG. 1 by the line 29 . The tube magazine lies above the tube axis 6 . It consists of spaced-apart supports 30 which are inclined towards the tube axis 6 and are supported by stands 31 . The support 30 of the tubular magazine facing the frame 11 has a free passage located at the level of the bending plane. When the tube bundle 1 a is pivoted , it is pushed into the passage.

Das Ausführungsbeispiel ist anhand einer Stauch-Biegemaschine beschrieben worden. Es läßt sich aber auch für eine andere Biegemaschine zum Herstellen von Rechts- und Linksbiegungen, z. B. ohne Aufbringen einer Stauchkraft, anwenden.The exemplary embodiment is described with the aid of a compression bending machine been. But it can also be used for another bending machine for making right and left bends, e.g. B. without application a compressive force.

Claims

Device for bending a tube into a tube bundle having right and left bends, with a bending rail supporting the tube and a pivotable bending template that clamps the tube, the bending rail and bending template being arranged on a cylindrical frame which is rotatably mounted about the axis of the tube, characterized in that the arrangement of the bending rail (4) is carried out (3) and bending template inside the cylindrical frame (11) of the bending rail side of the bending template facing away having a free passage (15).