DE2032729C3 - Rohrbiegemaschine mit automatischer Steuerung zum Herstellen von Rohrschlangenstücken - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrbiegemaschine mit automatischer Steuerung zum Herstellen von Rohrschlangenstücken aus geraden Rohrabschnitten, mit einer Biegeschablone und einem dieser die Rohrabschnitte zuführenden, auf Führungsschienen laufenden angetriebenen Vorschubwagen, der durch eine Bremse an vorbestimmten Stellen stillzusetzen ist.

Eine solche Maschine ist beispielsweise aus dem DT-Gbm 1 997 307 bekannt.

Bei der Herstellung von Rohrschlangenstücken, die zu Rohrschlangen zusammengefügt werden, besteht die Schwierigkeit, daß die Schenkellängen sehr genau eingehalten werden müssen, damit nach dem Verbinden z. B. dem Verschweißen der einzelnen Rohrschlangenstücke, eine Rohrschlange nsit der gewünschten Windungslänge entsteht

Die geraden Rohrabschnitte, die zu Rohrschlangenstücken gebogen werden, müssen demzufolge vom Vorschubwagen der Maschine vor Beginn des Biegevorganges sehr genau positioniert werden, was mit den bisher bekannten Rohrbiegemaschinen aus den weiter unten angeführten Gründen nicht möglich ist Eine die Herstellung verteuernde Nacharbeit ließ sich daher nicht vermeiden.

Der Vorschubwagen von automatisch gesteuerten Rohrbiegemaschinen ist mit einem Spannzylinder versehen, der den zu biegenden Rohrabschnitt erfaßt und beim Vorlauf in die Biegewerkzeuge einführt Nach dem Festspannen des Rohrabschnittes durch die der Biegeschablone zugeordnete bewegliche Spannbacke wird der Spannzylinder des Vorschubwagens gelöst und der Wagen zur Aufnahme des nächsten Rohrabschnittes in seiine Ausgangsstellung zurückgefahren.

Damit die Istlänge der Windungen der hergestellten Rohrschlangen möglichst wenig von der Sollänge abweicht, muß der Vorschubwagen in ganz bestimmten Stellungen zum Stillstand gebracht werden, damit der Spannzylinder den zu biegenden Rohrabschnitt an eintr solchen Stelle seiner Länge erfaßt, daß er nach der Übergabe an die Biegewerkzeuge genau positioniert ist. Dies ist notwendig, damit die Anfangsschenkellänge des zu biegenden Rohrabschnittes und die Restschenkellänge des zuvor gebogenen Rohrabschnittes zusammen zu der gewünschten Sollänge für die Windungen der fertiggestellten Rohrschlange führen.

Bei den bisher bekannten automatisch gesteuerten Rohrbiegemaschinen, zu denen auch vom Anmelder entwickelte, ältere Maschinentypen gehören, ist der Vorschubwagen mit einer Meßeinrichtung versehen, welche die Schenkellänge des zuvor gebogenen Rohrschlangenstückes feststellt und in Abhängigkeit vom Meßergebnis den Vorschubwagen bei seinem Rücklauf an einer solchen Stelle stillsetzt, daß der nächste, vom Spannzylinder erfaßte und an die Biegewerkzeuge übergebene gerade Rohrabschnitt nach dem Biegevorgang eine Schenkellänge besitzt die beim späteren Zusammenfügen der Rohrschlangenstücke die erwähnte Sollänge der Windungen der fertiggestellten Rohrschlange sicherstellt.

In den Antriebssystemen für die Vorschubwagen von Rohrbiegemaschinen ist ungeachtet dessen, ob es sich um mechanische oder hydraulische Antriebe handelt, stets ein gewisser Schlupf vorhanden. Wenn nun die Stellung, in welcher der Vorschubwagen stillgesetzt wird, infolge des Schlupfes im Antriebssystem auch nur um V10 mm von der Sollstellung abweicht, so addieren sich diese kleinen Fehler und nach einer Anzahl von Biegevorgängen können bereits Abweichungen von mehreren Millimetern vorhanden sein. Unabhängig vom Antrieb können aber auch andere Kräfte, z. B. ein auf den zu biegenden Rohrabschnitt ausgeübter Zug, ein Druck oder eine Verdrehung eine geringe Verschiebung des Vorschubwagens hervorrufen und dazu führen, Jaß der Istwert vom Sollwert abweicht.

Bisher wurde noch keine zufriedenstellende Lösung dafür gefunden, den Vorschubwagen ein«r Rohrbiegemaschine in der Ausgangsstellung so genau zu positionieren, daß die Istwerte und Sollwerte der hergestellten Werkstücke übereinsvimmen. Zwar wird in dem

DT-Gbm 1 997 307, dessen Gegenstand eine nummerisch gesteuerte Rohrbiegemaschine ist, darauf hingewiesen, daß der Vorschubwagen durch die nummerische Steuerung exakt in der vorgesehenen Stellung abgebremst wird, doch ist offengelassen, wie dies geschieht bzw. mit was für einer Art von Bremse für den Vorschubwagen die bekannte Maschine ausgerüstet ist.

Da die aus dem DT-Gbm 1 997 307 bekanntgewordene Maschine zwar der Herstellung von Rohren mit mehreren Biegungen, nicht dagegen von vornherein ic der Herstellung von Rohrschlangenstücken dient, die zu Rohrschlangen zusammengefügt werden, sind auch die Anforderungen hinsichtlich der Maßgenauigkeit nicht so hoch; denn kleine Maßabweichungen wirken sich erst dann aus, wenn sie sich laufend addieren, was bei der Herstellung von Rohrschlangen durch Zusammenfügen einzelner Rohrschlangenstücke der Fall ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, bei einer Rohrbiegemaschine zum Herstellen von Rohrschlangenstücken den Vorschubwagen so genau abzubremsen und in seiner Ausgangsstellung zu positionieren, daß bei dem hergestellten Rohrschlangenstück die Istwerte und Sollwerte für die Schenkellängen praktisch übereinstimmen.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Rohrbiegemaschine der eingangs bezeichneten Gattung vor, daß die Bremse aus einem am Vorschubwagen angebrachten Druckzylinder besteht, der mit zwei Bremsbacken in Wirkverbindung steht, die von gegenüberliegenden Seiten an einer der Führungsschienen oder an einer zwischen diesen angeordneten Bremsschiene angreifen.

Dadurch, daß zwei durch einen Druckzylinder betätigte Bremsbacken vorhanden sind, die von gegenüberliegenden Seiten an einer Führungsschiene oder einer besonderen Bremsschiene der Maschine angreifen, wird der Vorschubwagen, ohne sich beim plötzlichen Abbremsen zu verkanten, auch dann zuverlässig an der vorgesehenen Stelle stillgesetzt, wenn im mechanischen oder hydraulischen Antriebssystem ein Schlupf vorhanden ist. Bei den fertiggestellten Werkstücken sind die Herstellungstoleranzen daher äußerst gering.

Bei einer Rohrbiegemaschine, bei welcher der Antrieb des Vorschubwagens ein Zahnrad aufweist, daß mit einem Zahnstangenprofil kämmt, kann nach der Erfindung das Zahnstangenprofil auf der Oberseite der Bremsschiene ausgebildet sein; so bildet die Bremsschiene gleichzeitig die Zahnstange des Antriebes für den Vorschubwagen.

Nach der Erfindung kann der Druckzylinder ein Hydraulikzylinder mit zwei gegenläufig arbeitenden Kolben sein, die jeweils unmittelbar mit einer der zwei aus der Zylinderwandung herausgeführten Bremsbacken verbunden sind. Auf diese Weise findet ein Druckausgleich statt, so daß auf beide Kolben der gleiche Druck einwirkt.

Bei einer Rohrbiegemaschine mit hydraulisch angetriebenem Vorschubwagen kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß der Hydraulikzylinder in seinem mittleren, zwischen den beiden Kolben liegenden Abschnitt eine Eintrittsöffnung für die Druckflüssigkeit aufweist, und daß sich die nach außen gerichteten Stirnseiten der Kolben an Tellerfedern abstützen, wobei die Druckflüssigkeit vorzugsweise dem hydraulischen Antrieb des Vorschubwagens entnommen ist; so kommt beim Abschalten des Vorschubantriebes durch Abbau des Druckes auch die Bremse zur Wirkung. Im Gegensatz zu den Scheibenbremsen von Kraftfahrzeugen wird im Fall der erfindungsgemäßen Bremse die Bremskraft nicht von der Druckflüssigkeit, sondern von den Tellerfedern aufgebracht d. h„ die Bremse wird nicht beim Aufbau, sondern beim Abbau des Druckes wirksam. Sie spricht daher sehr rasch an, da sich ein Druck schneller abbauen als aufbauen läßt.

Um die Bremskraft zu verändern und den jeweiligen Erfordernissen anzupassen, kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß sich die Tellerfedern an in die Enden des Hydraulikzylinders verdrehbar eingeschraubten Gewindestopfen abstützen.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform einer Bremse kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß der Druckzylinder ein Pneumatikzylinder ist, dessen Kolbenstange über einen Hebel mit der Welle eines Ritzels verbunden ist, das mit zwei parallel zueinander geführten, gegenläufig bewegbaren Zahnstangen kämmt, die jeweils eine der zwei Bremsbacken tragen. Eine derartige Bremse eignet sich insbesondere für Rohrbiegemaschinen, deren Vorschubwagen nicht hydraulisch angetrieben ist.

Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung eine Rohrbiegemaschine mit Biegeschablone und Vorschubwagen,

F i g. 2 einen Schnitt durch eine hydraulisch betätigte Bremse für den Vorschubwagen, welche auf eine zwischen den Führungsschienen des Wagens angeordnete Bremsschiene einwirkt,

F i g. 3 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Vorschubwagenbremse mit Ritzel und Zahnstangen und

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3.

Die in F i g. 1 dargestellte Rohrbiegemaschine weist einen auf Führungsschienen 11, 112 gleitenden Vorschubwagen 10 auf. Der Vorschubwagen 10 ist mit einem Spannzylinder 13 versehen, der die zu biegenden, geraden Rohrabschnitte erfaßt und zur Biegeschablone 14 transportiert, wonach der Wagen 10 wieder zurückfährt. Der Antrieb des Vorschubwagens 10 kann durch einen Motor über ein Zahnrad erfolgen, das mit einem am Maschinenbett angebrachten Zahnstangenprofil kämmt. Nach F i g. 1 ist dazu zwischen den beiden Führungsschienen 11 und 12 eine Bremsschiene 15 angeordnet, deren Oberseite mit dem Zahnstangenprofil versehen ist.

Die Rohrbiegemaschine dient der Herstellung von Rohrschlangenstücken aus geraden Rohrabschnitten. Die Restschenkellänge jedes Rohrschlangenstückes wird von einer Meßeinrichtung des Vorschubwagens 10 festgestellt, welcher dann so gesteuert und beim Zurücklaufen an einer solchen Stelle zum Halten gebracht wird, daß er den nächsten zu biegenden Rohrabschnitt an einer ganz bestimmten Stelle einspannt, so daß sich nach dem Einlegen in die Biegeschablone eine Anfangsschenkellänge ergibt, welche zusammen mit der Restschenkellänge des vorangegangenen, gebogenen Rohrabschnittes zu der gewünschten Sollschenkellänge bzw. Windungslänge der aus Rohrschlangenstücxen zusammengesetzten Rohrschlange führt.

Zum Anhalten des Vorschubwagens 10 wird dessen Motor ausgeschaltet. Infolge des Schlupfes im Antriebssystem des Motors und auch infolge des Spiels zwischen Zahnrad und Zahnstangenprofil kann der Vorschubwagen 10 nicht genau an der gewünschten Stelle zum Stillstand gebracht werden. Es ist daher der Vorschubwagen 10 mit einer Bremse versehen, welche gleichzeitig mit dem Ausschalten des Antriebes betätigt

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wird. Dadurch ist jeder Schlupf beim Anhalten des Vorschubwagens 10 ausgeschlossen und seine Iststellung entspricht der Sollstellung, welche von der Steuerung des Vorschubwagens errechnet wurde. Nach F i g. 1 wirkt die Bremse auf die zwischen den Führungsschienen 11 und 12 angeordnete Bremsschiene 15 ein.

In F i g. 2 ist das Maschinenbett mit den Führungsschienen 11 und 12, auf welchen der Vorschubwagen 10 gleitet, strichpunktiert angedeutet. In der Mitte zwischen den Führungsschienen befindet sich die Bremsschiene 15, deren obere Seite ein mit einem Zahnrad des Vorschubwagenantriebes kämmendes Zahnstangenprofil aufweist. Die Wagenbremse besteht aus einem Hydraulikzylinder 16 mit zwei Kolben 17,18, die mit je einer aus der Zylinderwandung herausgeführten Bremsbacke 19, 20 verbunden sind. Die Bremsbacken 19, 20 werden über Bremsbeläge 21,22 von beiden Seiten an die Bremsschiene 15 angedrückt. Nach F i g. 2 sind die Bremsbacken 19,20 mit den Kolben 17,18 verschraubt.

Der Hydraulikzylinder 16 weist in der Mitte seiner Länge, d.h. zwischen den beiden Kolben 17, 18, eine Eintrittsöffnung 23 für die Druckflüssigkeit auf. Wird in den Zylinderraum 24 Druckflüssigkeit eingeleitet, so werden die beiden Kolben 17, 18 auseinandergedrückt, wobei sich ihre nach außen gerichteten Stirnseiten 25, 26 an je einer Tellerfeder 27, 28 abstützen, welche ihrerseits an in die Zylinderenden eingeschraubten und verstellbaren Gewindestopfen 29,30 anliegen. Die Gewindestopfen 29,30 lassen sich mit Hilfe der Vierkante 31,32 verdrehen.

Wird der Druck im Zylinderraum 24 abgebaut, so drücken die Tellerfedern 27, 28 die Kolben 17, 18 und die an ihnen befestigten Bremsbacken 19, 20 nach innen, wobei die Bremsbeläge 21,22 an der Bremsschiene 15 zur Anlage kommen. Die Vorschubwagenbremse ist zwar wie eine Scheibenbremse ausgebildet, funktioniert jedoch in umgekehrter Weise, weil sie nicht durch Druckaufbau, sondern durch Druckabbau betätigt wird. Dies ist für das schlupffreie Anhalten des Vorschubwagens 10 günstig, weil ein Druck schneller abgebaut als aufgebaut werden kann. Die Bremse spricht daher schneller an als eine bei Kraftfahrzeugen verwendete Scheibenbremse.

Erfolgt der Antrieb des Vorschubwagens 10 hydraulisch, so kann der Hydraulikzylinder 16 über die Eintrittsöffnung 23 an den Hydraulikkreis des Antriebssystems angeschlossen sein. Wird zum Anhalten des Vorschubwagens der Druck für dessen Antrieb abgebaut, so wird gleichzeitig die Vorschubwagenbremse betätigt und der Wagen schlupffrei zum Stillstand gebracht, da die Tellerfedern 27, 28 des Hydraulikzylinders 16 über die Kolben 17,18 die Bremsbacken 19,20 an die Bremsschiene 15 andrücken. Das Ansprechen der Bremse und die Bremskraft können durch eine Veränderung der Vorspannung der Tellerfedern 27, 28 durch Verdrehen der Gewindestopfen 29,30 den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden. Bei entsprechender Ausbildung der Tellerfedern kann man eine Bremskraft von bis zu 2 t erhalten. Die gleiche Bremse kann auch dadurch unterschiedlichen Gewichten und Abmessungen des Vorschubwagens 10 angepaßt werden, daß die Tellerfedern 27, 28 durch Federn mit entsprechender Federcharakteristik ersetzt werden.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4 besteht die Vorschubwagenbremse im wesentlichen aus einem Ritzel 33 und zwei mit diesem kämmenden, parallel zueinander geführten Zahnstangen 34, 35, welche sich beim Verdrehen des Ritzels voneinander weg oder aufeinander zu bewegen. Nach F i g. 4 sind an den Zahnstangen Bremsbacken 36,37 mit Bremsbelägen 38, 39 befestigt, welche die Ober- und Unterseite einer Führungsschiene 40 mit im Querschnitt dachförmigen Gleitflächen 41, 42 umgreifen und an diese andrückbar sind. Damit sich der Vorschubwagen 10 beim plötzlichen Abbremsen nicht verkantet, ist an beiden Seiten des Wagens je eine Bremse angebracht. Die Bremsen greifen an beiden Führungsschienen an, von denen in F i g. 4 nur die Führungsschiene 40 dargestellt ist.

Der Querschnitt der Führungsschienen ist symmetrisch und die Gleitflächen 41 an der Schienenunterseite entsprechen genau den Gleitflächen 42 an der Schienenoberseite.

Die Zahnstangen 34, 35 werden durch Führungsleisten 43,44 parallel zueinander geführt Zur Verdrehung des Ritzels 33 greift an dessen Welle 45 ein Hebel 46 an, der mit der Kolbenstange 47 eines Pneumatikzylinders 48 verbunden ist Zwischen dem Hebel 46 und der Kolbenstange 47 ist ein Gelenk 49 vorgesehen, in welchem der Anlenkzapfen der Kolbenstange 47 in Längsrichtung des Hebels 46 verschiebbar ist Auch die Vorschubwagenbremse nach den F i g. 3 und 4 kann so ausgebildet sein, daß beim Abbau des Druckes im Pneumatikzylinder 48 der Bremsvorgang eingeleitet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Rohrbiegemaschine mit automatischer Steuerung zum Herstellen von Rohrschlangenstücken aus S geraden Rohrabschnitten, mit einer Biegeschablone und einem dieser die Rohrabschnitte zuführenden, auf Führungsschienen laufenden angetriebenen Vorschubwagen, der durch eine Bremse an vorbestimmten Stellen stillzusetzen ist, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Bremse aus einem am Vorschubwagen (10) angebrachten Druckzylinder besteht, der mit zwei Bremsbacken in Wirkverbindung sieht, die von gegenüberliegenden Seiten an einer der Führungsschienen (40) oder an einer zwisehen diesen angeordneten Bremsschiene (15) angreifen.

2. Rohrbiegemaschine nach Anspruch 1, wobei der Antrieb des Vorschubwagens ein Zahnrad aufweist, das mit einem Zahnstangenprofil kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnstangenprofil auf der Oberseite der Bremsschiene (15) ausgebildet ist

3. Rohrbiegemaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder ein Hydraulikzylinder (16) mit zwei gegenläufig arbeitenden Kolben (17,18) ist, die jeweils unmittelbar mit einer der zwei aus der Zylinderwandung herausgeführten Bremsbacken (19, 20) verbunden sind.

4. Rohrbiegemaschine nach Anspruch 3, wobei der Antrieb des Vorschubwagens vorzugsweise hydraulisch erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (16) in seinem mittleren, zwischen den beiden Kolben (17, 18) liegenden Abschnitt eine Eintrittsöffnung (23) für die Druckflüssigkeit aufweist, und daß sich die nach außen gerichteten Stirnseiten (25,26) der Kolben (17,18) an Tellerfedern (27,28) abstützen, wobei die Druckflüssigkeit vorzugsweise dem hydraulischen Antrieb des Vorschubwagens (10) entnommen ist.

5. Rohrbiegemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tellerfedern (27,28) an in die Enden des Hydraulikzylinders (16) verdrehbar eingeschraubten Gewindestopfen (29,30) abstützen.

6. Rohrbiegemaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder ein Pneumatikzylinder (48) ist, dessen Kolbenstange (47) über einen Hebel (46) mit der Welle (45) eines Ritzels (33) verbunden ist, das mit zwei paral-IeI zueinander geführten, gegenläufig bewegbaren Zahnstangen (34, 35) kämmt, die jeweils eine der zwei Bremsbacken (36,37) tragen.