DE2920623C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE-OS 15 27 410 bekannt ist.

Bei dieser Ausführungsform bildet der Haltearm eine starre Verlängerung des Dorns mit einer Abstützung am freien Ende. Diese in der Praxis bewährte Absteifung des Dorns gegen seine hohen Betriebsbelastungen hat allerdings den Nachteil, daß die erzielbaren Bogenwinkel auf einen Bereich von wenig mehr als 90°, maximal etwa 110° begrenzt sind, da der fertige Rohr­ bogen über den Haltearm hinweg abgezogen werden muß und dabei zur Entnahme zwischen dem Ende des Haltearms und dem Dorn einen freien Bogenbereich verlangt, der die Länge des Rohrbogens überschreitet.

In der Praxis besteht ein starkes Interesse an Rohrbögen mit wesentlich über 90° hinausgehendem Winkel, insbesondere an Rohr­ bögen mit 180° zuzüglich darüber hinausreichen­ den Endbereichen, die eine Nachbearbeitung wie das Querabschnei­ den der Enden und bzw. oder Anformen gerader Anschweißungen erlauben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Biegen von Rohren zu Rohrbögen zu schaffen, die es erlaubt, Rohrbögen mit einem wesentlichen über 90° hinausgehenden Bogenwinkel über einen abgestützten Dorn in einer wirtschaftlichen, einfachen und zuver­ lässigen Weise zu fertigen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird der Haltearm so verlän­ gert, daß er Rohrbögen mit einer wesentlichen über 90° hinausge­ hendem Winkel aufnehmen kann. Im Gegensatz zur vorbekannten Vorrichtung ist der Haltearm nicht unlösbar mit dem Ende des Dorns verbunden, sondern steht mit diesem in Verhakungseingriff, der im Betrieb ein Lösen des Haltearms vom Dorn ermöglicht und damit gewährleistet, daß der erstellte Rohrbogen vom gelö­ sten Haltearm abgenommen werden kann. Trotz seiner Lösbarkeit hat sich dieser Haltearm als wirksam in seiner Abstützungsfunk­ tion für den mechanisch und ggf. auch thermisch hoch beanspruch­ ten Dorn erwiesen, wobei ein wirtschaftlicher Arbeitsablauf gesichert ist, bei dem Rohrbögen in relativ kurzer Aufeinander­ folge über den Dorn gedrückt werden können.

Da sich die Länge des Haltearms nicht mehr um einen freien Entnahmeraum verkürzt, sondern erst an bzw. nahe dem Dorn eine Begrenzung findet, können weit über 180° hinausgehende Rohrbo­ genlängen erstellt und damit alle wesentlichen Bedarfsfälle abgedeckt werden.

In der nachfolgenden Beschreibung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt.

Fig. 1 Seitenansicht eines Teils einer ersten Aus­ führungsform der Vorrichtung,

Fig. 2 Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 Seitenansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 4 Seitenansicht eines Teils einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 5 Teilansicht in Richtung des Pfeils V in Fig. 4,

Fig. 6 Seitenansicht eines Teils einer vierten Ausführungsform der Vorrichtung und

Fig. 7 Teilansicht in Richtung des Pfeils VII in Fig. 6.

In der Zeichnung sind in den Seitenansichten gemäß Fig. 1, 3, 4 und 6 die wesentlichen Teile verschiede­ ner Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Biegen von Rohren zu Rohrbögen dargestellt, die jeweils einen Dorn 1 und einen Haltearm 2 umfassen. Der Dorn 1 ist von einer geraden Dornstange 3 gehalten und hat von dieser ausgehend einen gekrümmten und sich verdickenden Verlauf bekannter Art, der im einzelnen die komplexen Verformungs­ vorgänge zur Erzielung eines stetig gekrümmten Rohrbogens vergleichsmäßigter Wandstärke aus einem zylindrischen Rohr bewirkt. Auf der Dornstange 3 sind Rohrabschnitte bzw. Rohre 4 bevorratet, die mit Hilfe eines Preßbären 5 (vgl. Fig. 3, 4 und 6) längs der Dornstange 3 vorgeschoben und über den Dorn 1 gedrückt werden, um einen Rohrbogen 6 zu erzielen.

Wie die Fig. 1, 3, 4 und 6 der Zeichnung zeigen, gehen der eingesetzte Haltearm 2 und der gefertigte Rohrbogen 6 weit über 110°, sogar noch über 180° hinaus. Das heißt, daß hier Rohrbogen zu fertigen sind, die ein Halbbogen­ stück umfassen und darüber hinaus noch überschießende Endbereiche enthalten, die zu einer Endbearbeitung, wie dem Plandrehen der Enden und auch dem Geraderichten von zylin­ drischen Enden für ein Anschweißen an gerade Rohre verfüg­ bar sind. Eine Begrenzung für die Länge des Haltearms und des Rohrbogens ergibt sich bei Verlängerung über die dargestellte Form hinaus erst beim Anstoßen an die Dorn­ stangen 3 bzw. Rohrabschnitte 4, wobei es erforderlichen­ falls nur einfacher konstruktiver Maßnahmen bedarf, die endseitige Abstützung des Haltearms so zu gestalten, daß diese die Bogenlänge nicht einschränkt. Ersichtlich ist der Rohrbogen nun nicht mehr über das Ende des Haltearms in herkömmlicher Weise abziehbar, da er dann an den Dorn 1 bzw. die Dornstange 3 anstoßen müßte. Die Abnahme des ge­ fertigten Rohrbogens 6 vom Haltearm 2 wird dadurch ermög­ licht, daß der Haltearm 2 in einfacher Weise vom Dorn ablösbar ausgebildet ist.

Der Dorn 1 und der Haltearm 2 stehen miteinander über einen Verhakungseingriff 7 in Verbindung, bei dem der Halte­ arm gegenüber dem Dorn eine Andruckfläche 8 darbietet, die im wesentlichen zu dem Krümmungs­ mittelpunkt 9 des Dorns hin gerichtet ist. Diese Andruck­ fläche 8 erlaubt es, über den Haltearm 2 zum Krümmungs­ mittelpunkt 9 hinwirkende Kräfte auf den Dorn 1 zu über­ tragen, um dessen Belastung entgegenzuwirken. Die Bela­ stung des Dorns bei der Verformung gerader Rohrabschnit­ te zu Rohrbögen führt ersichtlich zu einer Tendenz, diesen gerade zu biegen. Die hohe Dornbelastung ist typisch für derartige Vorrichtungen, die insbesondere für starkwandige, scharf gekrümmte Rohrbögen eingesetzt werden. Die hohe Belastung wird in vielen Anwendungsfällen noch dadurch ver­ schärft, daß die Rohre warm zu verformen sind, wobei auch der Dorn aufgrund der ihm übermittelten Wärme erheblich an Festigkeit einbüßen kann.

Dieser Belastung entgegenwirken, hat sich bereits der herkömmliche Haltearm als überaus wichtig erwiesen. Nun wurde jedoch gefunden, daß eine Momentübertragung zwi­ schen Haltearm und Dorn nicht unabdingbar vorauszusetzen ist, sondern daß eine nach innen wirkende Andruckübertra­ gung regelmäßig hinreichend wirksam ist. Diese Andruck­ übertragung erfolgt über die Andruckfläche 8.

Eine Sicherung gegen unbeabsichtigte Verschiebungen zwi­ schen Haltearm 2 und Dorn 1 ist durch ein Verhakungspro­ fil 10 der Andruckfläche 8 geschaffen, das im dargestell­ ten Fall in einer S-Form der Andruckfläche 8 besteht. Der S-förmige Verlauf ergibt sich darstellungsgemäß in Richtung der Dornachse, während quer zur Krümmungsebene auf eine Verhakung verzichtet wurde. Dieses ermöglicht, wie nachfolgend noch erläutert wird, ein seitliches Aus­ schieben des Haltearms 2. Es versteht sich, daß grund­ sätzlich auch eine Profilverhakung in Querrichtung vorge­ sehen werden kann.

Das Lösen des Verhakungseingriffs 7 erfolgt vorzugsweise durch eine Bewegung des Haltearms 2 zur Krümmungsaußen­ seite und nach oben hin. Ein Bewegungsspiel innerhalb des Rohrbogens 6 ist dem Haltearm dadurch gegeben, daß er einen geringeren Durchmesser als der Endquerschnitt des Dorns 1 und damit als der Innenquerschnitt des Rohrbogens 6 besitzt. Bedeutsam ist insbesondere das Spiel zwischen Rohrbogen 6 und Haltearm 2 an der Außenseite des letzte­ ren, welches das Lösen des Verhakungseingriffs nach außen hin erleichtert.

In der in Fig. 1 in Arbeitsstellung gezeigten Anordnung von Dorn 1 und Haltearm 2 wird letzterer an seinem freien Ende 11 lediglich in einem Auge 12 einer Zuglasche 13 gehalten, wobei die Zuglasche 13 Teil eines Abstütz­ glieds 14 ist. Letzteres besteht im wesentlichen aus einem Rollenschlitten bzw. Schlitten 15 mit Rollen 16, 17, die sich auf den längs der Dornstange 3 geführten Rohrabschnitten 4 abstützen. In seiner Bewegungsrichtung parallel zur Dorn­ stange 3 wird der Rollenschlitten 15 durch eine Kolben­ stange 18 eines nicht dargestellten druckmittelbetätig­ ten Stellgliedes gehalten.

Über die Kolbenstange 18 kann eine Zugkraft auf den Rollenschlitten 15 und damit auf den Haltearm 2 aufge­ bracht werden, um diesen in der dargestellten Lage zu halten und dabei auch die am Verhakungseingriff 7 benö­ tigte Stützkraft für den Dorn 1 aufzubringen.

Gibt jedoch die Kolbenstange 18 den Rollenschlitten zu einer Bewegung zum Haltearm 2 hin frei, dann ist letzte­ rer aus der Zuglasche 13 ausdehnbar und läßt sich mit den Rohrbogen 6 vom Dorn 1 entfernen. Dann kann der Haltearm 2 aus dem Rohrbogen 6 entnommen und erneut für einen weiteren Rohrbiegevorgang eingespannt werden.

Der Rollenschlitten 15 wird zur Führung gegenüber den Rohrabschnitten 4 durch einen Gegenschlitten 19 ergänzt, der gleichfalls zwei Rollen 20, 21 zur rollenden Anlage an der Unterseite der Rohrabschnitte 4 besitzt. Eine Ver­ bindung zwischen den Schlitten 15 und 19 ist mit Hilfe einer Schiebeklaue 22 hergestellt, die gegenüber dem unteren Schlitten 19 über eine Gewindehalterung 23 höhen­ verstellbar ist, so daß der Abstand zwischen den Rol­ len 16 und 17 einerseits und 20 und 21 andererseits ver­ änderbar ist, um eine Anpassung an unterschiedliche Durchmesser der Rohrabschnitte 4 zu ermöglichen.

Gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 unterscheiden sich die in den weiteren Figuren dargestellten Ausführungsformen im we­ sentlichen in der Abstützung des Haltearms 2, wobei letz­ terer im laufenden Betrieb mit dem Abstützglied ver­ bunden bleibt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird der Haltearm 2 von einem Abstützglied 25 gehalten, das wieder einen Rollenschlitten bzw. Schlitten 26 umfaßt, der sich über Rollen 27, 28 auf den Rohrabschnitten 4 abstützt. Der Rollenschlit­ ten 26 ist gegenüber einer vorrichtungsfesten Konsole 27′ über ein Vertikalstrebensystem 28 höhenverstellbar abge­ stützt, wobei ein zwischengeschalteten Schiebelager 29 eine Horizontalbewegung des Rollenschlittens 26 ermög­ licht. Die horizontale Verschiebung erfolgt mit einer Kolbenstange 30, die an ein nicht dargestelltes, druck­ mittelbetätigtes Stellglied angeschlossen ist. Dieses Stellglied bringt beim Biegevorgang die für den Dorn 1 benötigte, vom Haltearm 2 zu übertragende Haltekraft auf und bewirkt nachfolgend durch ein Vorfahren des Rollen­ schlittens 26 nach links, daß der Haltearm sich aus dem Verhakungseingriff 7 löst.

Eine gleichfalls auf der Konsole 27′ angeordnete, höhen­ verstellbare Rollenlagerung 31 mit Rollen 32 und 33 dient der Abstützung der Rohre 4 und damit der Dorn­ stange 3.

Die Befestigung des Haltearms 2 gegenüber dem Abstütz­ glied 25 erfolgt durch ein Drehlager 34 mit vertikaler Drehachse, die zentrisch zu dem in diesem aufgenommenen Endteil des Haltearms 2 angeordnet ist. Dieses Drehla­ ger 34 ermöglicht ein Verschwenken des Haltearms aus der Zeichnungsebene heraus um sein im Drehlager 34 gehaltenes Ende. Nach Lösen des Verhakungseingriffs 7 durch ein leich­ tes Vorfahren des Rollenschlittens 26 nach links kann der Haltearm 2 aus der in Fig. 3 gezeichneten Position mit dem darauf befindlichen Rohrbogen verschwenkt wer­ den. Danach kann der Rohrbogen 6 im Gegenuhrzeigersinn vom Haltearm 2 abgezogen und der Haltearm 2 durch Rück­ schwenken und Anziehen in den Verhakungseingriff wieder in die dargestellte Lage rückgeführt werden, um für den nächsten Biegevorgang zur Verfügung zu stehen.

Der Verschwenkvorgang ist maschinell durchführbar, wo­ bei ein auf dem Rollenschlitten 26 angeordnetes, druck­ mittelbetätigtes Stellglied 35 über eine als Zahnstange ausgebildete Kolbenstange 36 umfangsseitig an das für den Zahneingriff ausgebildete Drehlager angreift und dieses verschwenkt.

In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die neben der grundsätzlichen Gestaltung des Dorns 1 und den Haltearms 2 auch die Form des Rollenschlittens gemäß Fig. 3 bei einem Abstützglied 37 für den Haltearm 2 übernimmt. Hier ist jedoch der Haltearm 2 endseitig auf einem Drehteller 38 verankert, dessen Drehachse 39 zwar auch wieder vertikal ge­ richtet ist, jedoch im Abstand zum Endteil des Halte­ arms 2 liegt. Bei einer Drehbewegung des Drehtellers 38 gelangt der Haltearm 2 also insgesamt aus der in der Zeichnung wiedergegebenen Krümmungsebene des Dorns 1 heraus.

Von besonderem Interesse für diese Art des Verschwenkens ist, daß damit ein weiterer Haltearm 40 in die Krümmungs­ ebene des Dorns 1 zum Verhakungseingriff mit diesem ein­ geschwenkt werden kann. Wie aus Fig. 5 näher hervorgeht, ist der Haltearm 40 unter einem Verschwenkungswinkel von 90° gegenüber dem Haltearm 2 angeordnet. Ein Hin- und Her­ verschwenken des Drehtellers 38 erlaubt es, die beiden Haltearme 2, 40 abwechselnd in Eingriff mit dem Ende des Dorns 1 zu bringen, um dort einen Rohrbogen aufzu­ nehmen, während der jeweils ausgeschwenkte Haltearm für die Entnahme des Rohrbogens zur Verfügung steht. Damit entfallen beim Biegebetrieb für die Entnahme der Rohrbögen vorzusehende Arbeitszeiten mit der Folge, daß eine bei dem vorbekannten, starr am Dorn ansetzenden Haltearm nicht erreichbare Leistung der Vorrichtung ermöglicht ist und daß darüber hinaus insbesondere bei der Warmverformung von Rohren nachteilige Verzögerungen und Pausen zugunsten eines gleichmäßigen und schnellen Fortgangs entfallen.

Das Vorschwenken des Drehtellers 38 erfolgt mit maschi­ nellen Mitteln, wozu auf dem Rollenschlitten 26 ein druckmittelbetätigtes Stellglied 41 in exzentrischer Ausrichtung zur Achse 39 angeordnet ist, das mit einer als Zahnstange ausgebildeten Kolbenstange 42 in eine umfangsseitige Verzahnung 43 (vgl. Fig. 5) des Drehtel­ lers 38 eingreift.

Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsform weicht gegenüber den anhand der Fig. 3 bis 5 beschrie­ benen im wesentlichen wieder in der Gestaltung eines Abstützgliedes 44 ab, wobei der Rollenschlitten 26 wie­ der dem vorbeschriebenen entspricht. Hier ist der Haltearm 2 auf einem Schiebeträger 45 befestigt, der in einer Schiebelagerung 46 quer zur Krümmungsebene des Dorns 1 beweglich ist. Die Querverschiebung der Haltear­ me erfolgt hier durch ein unterseitig zum Schiebeträ­ ger 45 angeordnetes Stellglied 48 parallel zum Haltearm 2 ist auf dem Schiebeträger 45 ein weiterer Haltearm 47 angeordnet, der durch Querversatz im Wechsel mit dem Haltearm 2 mit dem Dorn 1 in Eingriff gelangen kann. Damit ist auch wieder gewährleistet, daß für die Entnahme des fertigen Rohrbogens 6 vom Haltearm 2 keine Verlustzeit auftritt, sondern daß die Bögen in rascher Folge gedrückt werden können.

Mit der Vorrichtung sind also Rohrbö­ gen großer, bedarfsweise weit über 180° hinausgehender Winkel in einem einfachen und schnellen Arbeitsverfahren fertigbar. Da Dorn und Haltearm lösbar miteinander ver­ bunden sind, ergibt sich die Möglichkeit, zwei oder mehr Haltearme im Wechselbetrieb an einem Dorn einzu­ setzen und damit eine schnelle Arbeitsfolge zu erzielen. Andererseits können bei einheitlicher Ausbildung des Vorhakungseingriffs verschiedene Dorne mit dem gleichen Haltearm bzw. Haltearmsatz kombiniert werden, woraus sich eine geringere Bevorratung an Haltearmen ergibt. Auch verringern sich die Gestehungskosten von Dornen, bei denen die einstückige Anordnung eines Haltearms zugunsten des Verhakungseingriffs entfallen ist.

Zur leichteren Entnahme des Bogens vom Haltearm ist bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen, insbesondere bei mit mehreren Haltearmen arbeitenden Ausführungen wie denen nach Fig. 4 bis 7, eine leichte Auslösbarkeit des Haltearms 2 aus dem Abstützglied vorteilhaft, insbesonde­ re bei eng aufsitzenden und schweren Rohrbögen. Der Ent­ nahmevorgang kann dann außerhalb der Vorrichtung bei leichterer Zugänglichkeit und auch mit Hilfsgeräten erfolgen.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Haltearm 2 zur Kühlung mit zumindest einem Kühlkanal zu versehen, der vorzugsweise in der neutralen Biegespannungsebene des Haltearms verläuft. Beispielsweise kann der Haltearm auf beiden Seiten längs der in den Zeichnungen strich­ punktiert eingezeichneten Mittellinien mit einer Kanal­ rinne versehen sein, die nahe dem Verhakungseingriff den Haltearm umläuft. In diese Rinne kann ein Kühlrohr einseitig hin- und anderseitig rücklaufend eingelegt sein, das am Abstützglied Anschlüsse für Kühlmittel aufweist.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Biegen von Rohren zu Rohrbögen, mit einem lösbar an einem Gestell befestigten, gekrümmten und sich ver­ dickenden Dorn und einem mit dem Gestell verbundenen, entspre­ chend dem Dorn gekrümmten Haltearm, dessen Querausdehnung klei­ ner als die des Dorns an dessen dickster Stelle ist, wobei das zu biegende Rohr über den Dorn schiebbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Haltearm (2) sich in einem über 110° hinausgehenden Kreisbogen erstreckt, über einen Verhakungsein­ griff (7) mit dem Ende des Dorns (1) in lösbarem Eingrif steht und gegenüber dem Gestell (27) im wesentlichen in Vorschubrich­ tung des Rohrs (4) bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (2) im Bereich seines Verhakungseingriffs (7) dem Ende des Dorns (1) eine Andruckfläche (8) darbietet, die im wesentlichen zum Krümmungsmittelpunkt (9) des Dorns hin gerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (2) zum Verhakungseingriff (7), hin zumindest mit seinem rückseitigen Querschnitt gegenüber dem Endquerschnitt des Dorns (1) um ein über die Tiefe des Verhakungseingriffs hinaus­ gehendes Maß zurückgesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verhakungseingriff (7) in Richtung des Dornachse S-för­ mig gekrümmt ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (2) quer zu der durch den Dorn (1) bestimmten Biegeebene schwenkbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenken des Haltearms (2) mit Hilfe eines Drehtellers (38) erfolgt, auf dem zumindest ein weiterer durch Schwenken in Verhakungseingriff (7) mit dem Dorn (1) bringbarer Haltearm (40) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (2) quer zu der durch den Dorn (1) bestimmten Biegeebene verschiebbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben des Haltearms (2) mit Hilfe eines Schiebe­ trägers (45) erfolgt, auf dem zumindest ein weiterer durch Verschieben mit dem Dorn (1) in Verhakungseingriff (7) bringbarer Haltearm (47) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die lösbare Befestigung des Dorns mit dem Gestell durch eine die zu biegenden Rohre aufnehmende Dornstange erfolgt, längs der ein Preßbär vorfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegen des Haltearms (2) in Vorschubrichtung des Rohrs (4) mit Hilfe eines Schlittens (15; 26) erfolgt, der mit Rollen (16, 17; 27, 28) auf den von der Dornstange (3) aufzunehmenden Rohren (4) an der Oberseite aufliegt und mit Hilfe eines druckmittelgesteuerten Stell­ gliedes in Längsrichtung der Dornstange gehalten bzw. ver­ fahrbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (15; 26) an der Unterseite durch weitere Rollen (20, 21; 32, 33) an der von der Dornstange (3) aufgenommenen Rohren (4) abgestützt ist, wobei der Abstand der zwischen Ober- und Unterseite angeordneten Rollen (16, 17; 20, 21; 27, 28; 32, 33) einstellbar ist.