DE3915253C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine für
Metallrohrleitungen mit geringem Durchmesser, mit
einem ortsfesten Rahmen, an dem zumindest eine
Biegestation vorgesehen ist, die eine Führungsfläche
umfaßt, die in ihrer Längsrichtung einen
Krümmungsradius aufweist, der kleiner als der
Krümmungsradius der Metallrohrleitung ist, und die
in ihrer Querrichtung im wesentlichen senkrecht zur
Biegeebene der Metallrohrleitung verläuft, und mit
einem der Biegestation zugeordneten Biegeelement,
das gegenüber der Führungsfläche in der Biegeebene
bewegbar ist. Solche Metallrohrleitungen werden
beispielsweise für eine Kraftstoffleitung oder
Bremsleitung eines Fahrzeuges verwendet.
Eine herkömmliche Biegemaschine des vorstehend
genannten Typs weist eine erforderliche Anzahl
einfacher Biegeeinheiten auf, die zu einer Anzahl
von Biegeabschnitten korrespondieren, wobei jede
Einheit wie in Fig. 13 ausgebildet ist, so daß in
bezug auf einen Biegeprozeß zuerst eine als Führungsfläche
dienende Aufnahmerolle 11 durch einen Hubzylinder 12 bewegt
wird, um in Kontakt mit einer Metallrohrleitung 13
zu kommen, und dann eine als Biegeelement dienende Biegerolle 14 durch einen
Hubzylinder 15 betätigt wird, um die
Metallrohrleitung 13 zu biegen. In den Zeichnungen
sind Halterungen 16 und 17, Tragstützen
18 und 19 und eine Basisplatte 20 gezeigt.
Da das Biegeverfahren gemäß der vorbeschriebenen
herkömmlichen Biegemaschine durch Bewegen der
Aufnahmerolle 11 und der Biegerolle 14 durch die
entsprechenden Hubzylinder 12 und 15 ausgeführt
wird, wobei für einen Biegeprozeß zwei
Betätigungsschritte erforderlich sind, ist dadurch
die Dauer des Arbeitsverfahrens sehr lang. Da der
Biegeprozeß beendet ist, wenn die Kolbenstangen der
beiden Hubzylinder 12 und 15 im ausgefahrenen
Zustand sind, wobei ein komprimiertes Fluid während
der Zeit des Biegens in den Zylinder geleitet wird
(im allgemeinen ein luftbeaufschlagter Hubzylinder),
vergrößert sich das Biegemoment, das auf die
Kolbenstange ausgeübt wird und die Biegung, die sich
aus der Umsetzung ergibt, die während der Biegezeit
verursacht wird, wird auf die Trägerstützen 18 und
19 und die Halterungen 16 und 17 zum Halten der
Zylinder 12 und 15 übertragen. Dadurch kommt es zu
geringen Unterschieden, dem sogenannten "Versetzen",
zwischen der Aufnahmerolle 11 und der Biegerolle 14,
so daß die Endprodukte verschiedenartig ausgeführt
sind. Um solche Unterschiede zu beseitigen, ist es
notwendig, die Tragstützen 18 und 19 und die
Halterungen 16 und 17 massiv und starr auszuführen.
Dadurch bekommt die Maschine einen großen Umfang und
großes Gewicht, jedoch können solche Maßnahmen diese
erwähnten Unterschiede nicht beseitigen. Da die
gesamte Maschine so ausgestaltet und konstruiert
ist, daß Überlegungen zur Stellung, Ausrichtung usw.
jedes Zylinders 12 und 15, die Anordnung und
Einstellung der Aufnahmerolle 11 und der Biegerolle
14 angestellt werden müssen, wird eine lange
Herstellungszeit benötigt. Dadurch kann die Maschine
nicht schnell genug einsatzbereit werden ab dem
Zeitpunkt, wo der Beginn der Massenproduktion
einsetzen soll. Da die Anzahl der Teile und der
Bewegungsabschnitte groß ist, sind die
Herstellungskosten sehr hoch und die Lebensdauer
niedrig.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
das Auftreten der Unterschiede (des Versetzens) in
den fertiggebogenen Produkten zu verhindern, und
dafür eine Biegemaschine zu schaffen, die in der
Lage ist, vollständig einen Biegeprozeß in einem
Vorgang durchzuführen, um die Verfahrenszeit zu
verkürzen, wobei die Maschine gering in der Größe,
leicht im Gewicht, niedrig in den Kosten und leicht
herzustellen ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe bei einer Biegemaschine
der eingangs bezeichneten Gattung dadurch gelöst,
daß der ortsfeste Rahmen aus
Stangen- oder Rohrmaterial besteht, das zu einer
Gestalt miteinander verbunden ist, die im
wesentlichen der fertiggebogenen Metallrohrleitung
folgt, und das auch die Führungsfläche bildet.
In der Biegemaschine ist darüber hinaus zweckmäßigerweise zumindest
eine andere Biegestation vorgesehen ist, bei der die
Führungsfläche in ihrer Querrichtung im wesentlichen
parallel zur Biegeebene der Metallrohrleitung
verläuft und der ein Führungsteil zugeordnet ist,
das in seiner Längsrichtung einen Krümmungsradius
aufweist, der kleiner als der Krümmungsradius der
Metallrohrleitung ist, und das in seiner
Querrichtung im wesentlichen senkrecht zur
Führungsfläche verläuft.
Das Stangen- oder Rohrmaterial des ortsfesten
Rahmens hat weiterhin vorzugsweise einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt. Sein Miteinanderverbinden erfolgt
vorteilhafterweise durch Schweißen.
Das Führungsteil kann als einzelne Platte oder als
Block ausgebildet sein.
Verglichen mit dem Stand der Technik ist die
Anzahl der Teile wesentlich reduziert worden.
Weiterhin ist die Maschine geringer in der Größe,
leichter im Gewicht und niedriger in den Kosten.
Wenn darüber hinaus die Maschine in einer sehr
kurzen Zeit hergestellt werden kann, kann diese vor
dem Beginn der Massenproduktion einen
einsatzbereiten Zustand gebracht werden.
An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung
näher erläutert werden. Dabei bedeutet in den
Zeichnungen:
Fig. 1 eine Teilseitenansicht, die die Anordnung
einer Biegemaschine für eine
Metallrohrleitung mit geringem Durchmesser
zeigt;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der
Linie II-II gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der
Linie III-III gemäß Fig. 1;
Fig. 4a und 4b vergrößerte Schnittansichten entlang
der Linie IV-IV und der Linie IV′-IV′ in
bezug auf Fig. 1;
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der
Linie V-V gemäß Fig. 1;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung, die eine andere
Ausführungsform darstellt;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung, die noch eine
andere Ausführungsform
zeigt;
Fig. 7a eine vergrößerte Ansicht, die einen
wichtigen Abschnitt gemäß Fig. 7 darstellt;
Fig. 8 bis 10 die jeweils eingenommene Lage eines Betätigungsglieds;
Fig. 11 und 12 Vorderansichten, die andere
Ausführungsformen zeigen;
und
Fig. 13 eine Perspektivansicht einer herkömmlichen
Biegemaschine.
In den Fig. 1 bis 12 ist ein langgestreckter
ortsfester Rahmen 1 gezeigt, der aus Stangenmaterial (siehe
Fig. 2 bis 5), Rohrmaterial (siehe Fig 6 bis 8) od. dgl.
in gleichmäßiger Gestalt durch Schweißungen 9
hergestellt ist; er ist im wesentlichen der
fertiggebogenen Gestalt einer Metallrohrleitung 2
über deren gesamte Länge angepaßt und weist eine
erste Führungsfläche 1′ auf, die durch eine
Fläche, deren Querrichtung im wesentlichen senkrecht
zu einer Biegeebene verläuft, und eine zweite
Führungsfläche 1′′, die durch eine Fläche, deren
Querrichtung im wesentlichen parallel zur Biegeebene
in der unmittelbaren Nähe der Biegestation,
vorzugsweise innerhalb des Biegewinkelbereiches,
verläuft, festgelegt wird, wobei die
Querschnittsform des Rahmens einen flachen Abschnitt
aufweist und vorzugsweise im wesentlichen viereckig
im Querschnitt ausgeführt ist. Jedoch ist es nicht
notwendig, die zweite Führungsfläche 1′′, wie oben
beschrieben, zu begrenzen, sie kann auch eine
kreisrunde Gestalt aufweisen. In letzterem Fall
bedeutet die zweite Führungsfläche 1′′ eine Fläche,
die sich in einer Richtung im wesentlichen senkrecht
zu einem Führungsteil 3, das nachfolgend beschrieben
wird, erstreckt, und ist sie in ihrer Linienführung der
äußeren Umfangsfläche der Metallrohrleitung 2
angepaßt. An einer vorgegebenen Stelle in bezug auf
den Rahmen 1, die wirksam in der Biegung der
Metallrohrleitung 2 liegt, ist das Führungsteil 3
vorgesehen, das einen Krümmungsradius aufweist, der
kleiner ist als der Krümmungsradius der
Metallrohrleitung 2 und durch Schweißen od. dgl.
in einer Richtung im wesentlichen senkrecht sowohl
zur ersten Führungsfläche 1′ befestigt ist.
Die Biegung und die Gestalt der jeweils ersten
Führungsfläche 1′, der zweiten Führungsfläche 1′′,
des Führungsteils 3, des Rahmens 1 usw. sind unter
Berücksichtigung der Rückfederkraft der
Metallrohrleitung 2 ausgeführt, die während der Zeit
des Biegens auftritt. Das Führungsteil 3 kann
ähnlich einer einzelnen Platte, wie in Fig. 4a
gezeigt, oder ähnlich einem Block, wie in Fig. 4b
gezeigt, geformt sein. Obwohl der Rahmen 1, wie
dargestellt, auf einer Basis 6 durch eine
erforderliche Anzahl von Stützen 4 befestigt ist,
ist die Basis nicht unbedingt notwendig, wenn die
Stützen 4, im Gegensatz zum Stand der Technik,
miteinander verbunden sind. Ein
Biegeelement 5 ist vorgesehen, während des
Drückens der Metallrohrleitung 2 zu dem ortsfesten
Rahmen 1 bewegt zu werden, so daß diese an der
ersten Führungsfläche 1′ oder der zweiten
Führungsfläche 1′′ und dem Führungsteil 3 anliegt. In
Fig. 2 ist das Biegeelement 5 zum Durchführen des
Biegens im Zusammenwirken mit der ersten
Führungsfläche 1′ so angeordnet, daß dessen äußere
Umfangsfläche der ersten Führungsfläche 1′
gegenüberliegt. In Fig. 3 ist das Biegeelement 5 zur
Durchführung des Biegens im Zusammenwirken mit der
zweiten Führungsfläche 1′′ und dem Biegeelement 3
derart angeordnet, daß dessen Bewegungsrichtung im
wesentlichen parallel zur zweiten Führungsfläche 1′′
ist.
Es ist auch ein Biegeelement 5′ gezeigt, das sich
in einer Stellung vor dem Biegeprozeß befindet. Das
Biegeelement 5 ist ein Bauteil, das in gerader
Richtung von der Außenseite des Führungsteils 3
durch eine Kolbenstange 8 (siehe Fig. 9) oder
kreisbogenförmig über einen Schwenkhebel 10 (siehe
Fig. 10) infolge der Betätigung eines Stellantriebes
7 (verkörpert durch einen Luftzylinder 7 1 in Fig.
1) bewegt wird, der an dem Rahmen 1 befestigt ist,
so daß die Metallrohrleitung 2 so gebogen werden
kann, daß sie an der ersten Führungsfläche 1′ oder
der zweiten Führungsfläche 1′′ und dem
Führungselement 3 liegt.
Obwohl es bevorzugt ist, das Biegeelement 5 durch
den Stellantrieb 7, der am Rahmen 1 gemäß der
vorangegangenen Ausführung befestigt ist, zu
bewegen, ist es auch möglich, wie in Fig. 6 gezeigt,
den Stellantrieb 7 an Halterungen 4′ zu befestigen,
die starr an der Basis 6 angebracht sind und die
gewährleisten, daß die Kolbenstange 8 so
ausgeschoben werden kann, daß das Biegeelement 5,
das am vorderen Ende der Kolbenstange angeordnet
ist, das Biegen ausführen kann.
Wo das Biegeelement 5 vorgesehen ist, geradlinig
bewegt zu werden, wie in den Fig. 1, 7, 8 und 9
gezeigt (ausgenommen die Ausführung in Fig. 6), ist
der Stellantrieb 7 am Rahmen 1 direkt über den
Stützen 4 oder den Halterungen 4′ befestigt, um
dessen Längsachse in eine bestimmte Richtung
festzulegen. Wo das Biegeelement 5 vorgesehen ist,
kreisbogenförmig bewegt zu werden, wie in den Fig. 1
und 10 gezeigt, wird der Stellantrieb 7 an der
Halterung 4′ an dessen tragenden Abschnitt
geschwenkt, so daß dieser um dessen Längsachse
bewegt werden kann. Im anderen Fall ist es wichtig,
daß der Stellantrieb 7 starr am Rahmen 1 direkt oder
über die Stütze 4 oder die Halterung 4′ durch
Schweißungen 9 od. dgl. befestigt werden kann.
Darüber hinaus ist das Biegeelement 5 so angeordnet,
daß es von der Außenseite der Führungsfläche 1 oder
des Führungselementes 3 zum Rahmen 1 in Abhängigkeit
von der Schubbewegung der Kolbenstange 8 bewegt
werden kann. Die vorstehend genannte Art und Weise
der Befestigung des Stellantriebs und des
Bewegens des Biegeelementes wurde in Abhängigkeit
von den störenden Umständen mit der
Metallrohrleitung 2 gewählt, die darin bestehen, daß
sich die Gestalt vor und nach dem Biegen der
Metallrohrleitung 2 unterscheidet. Das
Betätigungsglied bzw. der Stellantrieb 7 zum Antrieb des Biegeelementes 5
kann anders ausgeführt sein als der bereits
dargestellte Luftzylinder 7 1, beispielsweise als
rotierender Stellantrieb 7 2, wie in Fig. 12
gezeigt, oder als Zahnstangenmechanismus (nicht
dargestellt). Darüber hinaus können die
Berührungsabschnitte des Biegeelementes 5 mit der
Metallrohrleitung 2 anders ausgebildet sein als in
Kreisform, beispielsweise eine Zweipunkt-Berührung
oder eine winkelförmige Kehlnut haben, wie in Fig. 11
gezeigt.
Bei der Durchführung des Biegens einer
Metallrohrleitung 2 wird zuerst ein Ende der geraden
Metallrohrleitung 2 eingespannt und an einem
Spannelement 11 befestigt, das an einem Ende des
ortsfesten Rahmens 1 mittels einer Endhalterung 12
(eine erste Möglichkeit) oder an einem vorgegebenen
Punkt eines Zwischenabschnittes der Leitung
angeordnet ist, wobei dieses mit Begrenzungsziffern
versehen ist, und einen Begrenzer od. dgl. (nicht
gezeigt) aufweist, der durch ein Spannwerkzeug od. dgl.
(eine zweite Möglichkeit) befestigt wird.
Dann wird der Biegeprozeß von der befestigten
Stirnseite zu der freien Stirnseite nach der ersten
Möglichkeit, oder von dem befestigten Abschnitt zu
den beiden freien Enden nach der zweiten Möglichkeit
unter Ausführung einer geradlinigen Bewegung des
Biegeelements 5 zum Rahmen 1 oder einer
kreisbogenförmigen Bewegung fortschreitend dazu
ausgeführt, so daß die Metallrohrleitung so
angepreßt werden kann, daß sie an der ersten
Führungsfläche 1′ oder der zweiten Führungsfläche 1′′
und dem Führungsteil 3 des Rahmens 1 anliegt.
Natürlich kann die beschriebene Maschine nicht
nur zum Biegen von Metallrohrleitungen verwendet
werden, sondern auch für Stangenmaterial.
Wie ausführlich beschrieben, wird der Biegeprozeß
mittels des Biegeelementes 5 ausgeführt, das von der
Außenseite des Führungselementes 3, vorzugsweise
durch den Stellantrieb 7 bewegt wird, der am Rahmen
1 direkt oder über die Stütze 4 oder Halterung 4′
angeordnet ist, so daß die Metallrohrleitung 2 so
gebogen werden kann, daß sie am Führungselement 3
und der ersten Führungsfläche 1′ oder der zweiten
Führungsfläche 1′′ des ortsfesten Rahmens 1 anliegt.
Wenn der Stellantrieb 7 zum Bewegen des
Biegeelementes 5 mit dem ortsfesten Rahmen 1
verbunden ist, dann wird eine Durchbiegung in der
Verankerung, im Rahmen, in den Stützen od. dgl.
verhindert. Wenn das Biegeelement 5 betätigt wird,
insbesondere, wenn die Kolbenstange des
Stellantriebes 7 eingezogen ist, wird die Einwirkung
des Spiels in der Lagerschale, die für die
Kolbenstange vorgesehen ist, schlechter. Wenn jedoch
die Kolbenstange ausgedrückt oder in einer
ausgefahrenen Position ist, wird es, im Gegensatz
zum Stand der Technik, auf ein Minimum reduziert.
Demnach ist es möglich, annähernd der Belastung des
Biegemomentes vorzubeugen. Darüber hinaus ist es
möglich, irgendwelche geringen Unterschiede
(Versetzen), die zwischen dem Biegeelement 5 und dem
Führungselement 3 auftreten, zu verhindern, so daß
fertiggebogene Erzeugnisse von hoher Präzision
hergestellt werden können. Wenn ein Biegeprozeß
durch einen einzigen Schritt durchgeführt wird, ist
die Verfahrenszeit wesentlich verkürzt. Die gesamte
Biegemaschine ist darüber hinaus einfach durch
Zurechtschneiden eines handelsüblichen rechteckigen
Stabes od. dgl. zusammengesetzt, um das
gemeinsame Ablängen, Biegen und Schweißen in eine
durchgängige Form zu gewährleisten, die im
wesentlichen gleich der fertiggebogenen Gestalt der
Metallrohrleitung über deren gesamte Länge ist,
nämlich durch Vorsehen des plattenähnlichen
Führungselementes 3 an einer vorgegebenen Stelle zur
Vervollständigung des Rahmens 1, und durch Anordnen
des Biegeelementes 5 einschließlich des
Stellantriebes 7, so daß es zum Rahmen bewegt werden
kann.
Claims (5)
1. Biegemaschine für Metallrohrleitungen mit
geringem Durchmesser, mit einem ortsfesten
Rahmen, an dem zumindest eine Biegestation
vorgesehen ist, die eine Führungsfläche umfaßt,
die in ihrer Längsrichtung einen Krümmungsradius
aufweist, der kleiner als der Krümmungsradius
der Metallrohrleitung ist, und die in ihrer
Querrichtung im wesentlichen senkrecht zur
Biegeebene der Metallrohrleitung verläuft, und
mit einem der Biegestation zugeordneten
Biegeelement, das gegenüber der Führungsfläche
in der Biegeebene bewegbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der ortsfeste Rahmen (1) aus
Stangen- oder Rohrmaterial besteht, das zu einer
Gestalt miteinander verbunden ist, die im
wesentlichen der fertiggebogenen
Metallrohrleitung (2) folgt, und das auch die
Führungsfläche (1′) bildet.
2. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest eine andere
Biegestation vorgesehen ist, bei der die
Führungsfläche (1′′) in ihrer Querrichtung im
wesentlichen parallel zur Biegeebene der
Metallrohrleitung (2) verläuft und der ein
Führungsteil (3) zugeordnet ist, das in seiner
Längsrichtung einen Krümmungsradius aufweist,
der kleiner als der Krümmungsradius der
Metallrohrleitung ist, und das in seiner
Querrichtung im wesentlichen senkrecht zur
Führungsfläche verläuft.
3. Biegemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stangen- oder
Rohrmaterial des ortsfesten Rahmens (1) einen im
wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat.
4. Biegemaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Miteinanderverbinden des Stangen- oder
Rohrmaterials des ortsfesten Rahmens (1) durch
Schweißen erfolgt.
5. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (3)
als einzelne Platte oder als Block ausgebildet
ist.
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