DE2559694B2

DE2559694B2 - Vorrichtung zum Warmbiegen von Metallrohren

Info

Publication number: DE2559694B2
Application number: DE19752559694
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Current assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Priority date: 1974-07-23
Filing date: 1975-07-22
Publication date: 1979-04-12
Also published as: DE2559694A1; DE2559694C3

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Warmbiegen von Metallrohren mit Einrichtungen zum Vorschieben und Führen des Metallrohrs in dessen Längsrichtung einer sich in Vorschubrichtung anschließenden, das Metallrohr umgebenden Heizeinrichtung mit einer unmittelbar dahinter angeordneten, das Metallrohr ebenfalls umgebenden Kühleinrichtung sowie mit einem um eine in der Ebene der Heizeinrichtung liegende Schwenkachse frei drehbaren Biegearm, der ein das in Vorschubrichtting vordere Ende des Metallrohrs haltendes Spannfutter aufweist.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DD-PS 37 553 bekannt und in F i g. 1 schematisch dargestellt. Dort ist ein zu biegendes Metallrohr 1 und ein Auflagerbock 2 gezeigt, der das Rohr trägt und an dem die Einrichtung zum Vorschieben des Metall- bzw. Stahlrohrs angreift, außerdem zwei Paare von Führungsrollen 3 sowie 4. Eine Heizeinrichtung 5, beispielsweise ein ringförmiger Hochfrequenz-Induktionsofen, dient zum Erhitzen eines begrenzten Umfangsflächenteils des Stahlrohrs 1 auf eine hohe Temperatur. Hinter der Heizeinrichtung ist eine Kühleinrichtung 6 vorgesehen. Der Schwenkzapfen 8 eines Biege- bzw. Schwenkarmes 7 ist so angeordnet, daß seine Schwenkachse in der Ebene der Heizeinrichtung 5 liegt. An dem Schwenkarm 7 ist ein Spannfutter 9 befestigt.

Im Betrieb der soeben beschriebenen Vorrichtung wird ein Stahlrohr 1 zunächst zwischen den Führungsrollen 3 und 4 und dann durch die Heizeinrichtung 5 geführt. Das Rohr ist in seinem nachlaufenden Ende auf dem Auflagerblock 2 der Vorschubeinrichtung abgestützt. In bestimmten Fällen wird das Stahlrohr 1 am verlaufenden Ende oder zwischen beiden Enden mittels des Spannfutters 9 an dem Schwenkarm 7 befestigt. Das mittels der Vorschubeinrichtung kontinuierlich längs einer Geraden vorgeschobene Rohr 1 wird mittels der Heizeinrichtung 5 auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Rohr plastisch verformbar ist. Unmittelbar danach wird das Rohr abgekühlt. In dem erhitzten Bereich wird das Rohr 1 infolge der Schubkraft der Vorschubeinrichtung und der durch den Schwenkarm 7 bewirkten Führung einem Biegemoment unterworfen und infolgedessen im Sinne des gewünschten Biegens plastisch verformt Mit Hilfe der soeben beschriebenen Vorrichtung kann man daher ein Stahlrohr mit hohem Wirkungsgrad biegen, ohne daß eine aufwendige Wärmebehandlung erforderlich ist Man kann diese Wirkung auch erzielen, wenn diese Vorrichtung für andere Biegearbeiten an Metallrohren oder Metallbändern herangezogen wird. Insbesondere wird keine Biegeform oder Biegeschablone benötigt; man kann das Rohr mit jedem gewünschten Krümmungsradius biegen.

Die durch Störungen sekundärer Natur, z. B. Unregelmäßigkeiten der Wanddicken auftretenden Abweichungen im Biegeradius werden z. B. dadurch ausgeglichen, daß die Heizeinrichtung in Längsrichtung des Rohres oder der Drehpunkt des Schwenkarmes geringfügig verschoben werden. Hierdurch kann jedoch nicht vermieden werden, daß zu Beginn des Biegevorganges ein Eindrücken, Auslenken oder Verformen des Rohres auftritt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegevorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, die ein störungsfreies Biegen auch zu Beginn des Biegevorganges erlaubt

Erfindur.gsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß das Spannfutter gegenüber dem Biegearm in Vorschubrichtung mit einer Geschwindigkeit verschiebbar ist die kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit des Metallrohrs ist

Vorzugsweise erfolgt das Verschieben des Spannfutters gegenüber dem Biegearm dadurch, daß das Spannfutter äußere Spannbacken aufweist, innerhalb der innere Spannbacken verschieblich gelagert sind, wobei die inneren Spannbacken das Halten des vorderen Endes des Metallrohres übernehmen.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, daß beim Biegen des Metallrohres in der Anfangsphase ein Auslenken oder Knicken verhindert wird.

Die Erfindung wird im folgenden Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in einer Draufsicht eine übliche Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht,

F i g. 2 eine Auslenkung des Metallrohres beim Biegen mittels der Vorrichtung gemäß F i g. 1,

F i g. 3 das bei demselben Arbeitsvorgang auftretende Knicken,

F i g. 4 in einer Draufsicht die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Biegen des Metallrohres, ohne daß dieses ausgelenkt oder eingedrückt wird,

F i g. 5 in einer Draufsicht, teilweise geschnitten, wesentliche Teile der Vorrichtung gemäß F i g. 4 und

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie I-I in F i g. 5.

Beim Biegen von Metallrohren mit Hilfe der bekannten Vorrichtung gemäß F i g. 1 kommt es in dem gebogenen Teil des Rohrs manchmal zu einer Auslenkung, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist oder zu einem Knicken, wie es in F i g. 3 gezeigt ist. Diese Erscheinungen sind darauf zurückzuführen, daß zu Beginn des Biegevorganges das Erhitzen des Rohres beginnt, während dieses stillsteht, so daß der erhitzte Bereich sich zu verbreitern und überhitzen trachtet und daher die plastische Verformbarkeit des Rohres sehr uneinheitlich ist. Diese Erscheinung wird umso stärker, _i

kleiner der Biegeradius ist

Um diese Erscheinungen zu verhindern, können folgende Maßnahmen ergriffen werden. Das Spannfutter 9 der Vorrichtung gemäß F i g. 1 ksnn zweiteilig ausgeführt werden. Dabei kann man eine Gruppe von Spannfuttern vorsehen, deren das Metallrohr haltende, innere Spannbacken relativ zu den vom Biegearm gehaltenen, äußeren Spannbacken verschiebbar sind. Während der Anfangsphase des Biegevorganges werden die inneren Spannbacken in den äußeren Spannbakken in der Richtung des Rohrvorschubes mit einer Geschwindigkeit verschoben, die kleiner ist als die Vorschubgeschwindigkeit des Rohres. Dabei wird das Metallrohr von den inneren Spannbacken schlupffest eingespannt Auf diese Weise wird in der Anfangsphase des Biegevorganges mit einem größeren Biegeradius gebogen, damit der Biegevorgang einwandfrei durchgeführt werden kann.

In den Fig.4 bis 6 ist nun eine entsprechend ausgebildete Biegevorrichtung dargestellt Am Ende des Armes 7 ist ein Spannfutter 34 montiert, das äußere Spannbacken 35, 35a besitzt, die frei geöffnet und geschlossen werden können, und innere Spannbacken 37,37a, die mit Hilfe von Kugellagern 36 in den äußeren Spannbacken verschiebbar gelagert sind. Die äußere Spannbacke 35 ist an dem Biege- bzw. Schwenkarm 7 befestigt Das vorlaufende Ende des Metall- bzw. Stahlrohres 1 wird zwischen die Spannbacken 37, 37a eingeführt, nachdem die äußere Spannbacke 35a geöffnet worden ist Die äußere Spannbacke 35a wird mittels des von dem Arm 7 getragenen Kolbentriebeü 38 so angepreßt, daß das vorlaufende Ende des Stahlrohres 1 eingespannt wird. Einstückig mit der inneren Spannbacke 37a ist eine Mutter 39 ausgebildet Mit der Mutter 39 ist eine Gewindespindel 42 verschraubt, die an der Abtriebswelle des hydraulischen Motors 41 befestigt ist Dieser ist mit der äußeren Spannbacke 35a durch eine Befestigungsplatte 40 verbunden. Bei laufendem hydraulischem Motor 41 werden daher die inneren Spannbacken 37,37a in den äußeren Spannbak -ken 35,35a verschoben.

Im Betrieb dieser Vorrichtung wird das Stahlrohr zwischen den Führungsrollen 3 und 4 und dann die Heizeinrichtung 5 hindurchgeführt und danach in dem Spannfutter 34 eingespannt Der Biegevorgang wird

ίο dann ebenso durchgeführt wie mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1. In der Anfangsphase des Biegevorgange.s wird der hydraulische Motor 41 eingeschaltet Dabei ist das Rohr in den inneren Spannbacken 37, 37a eingespannt, so daß das Rohr unter starker Beanspru chung nicht ausgelenkt oder geknickt werden kann. Nach einer Verschiebung der inneren Spannbacken 37, 37a über die erforderliche Entfernung wird der hydraulische Motor 41 ausgeschaltet und so das Stahlrohr mit Hilfe des ganzen Spannfutters 34 eingespannt worauf der Biegevorgang ebenso durchgeführt wird wie mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1. In der Anfangsphase des Biegevorganges werden die inneren Spannbacken 37,37a in der Richtung des Rohrvorschubes mit einer Geschwindigkeit bewegt, die niedriger ist als die Geschwindigkeit des Rohrvorschubes und vorzugsweise etwa die Hälfte derselben beträgt Das Ausmaß der Verschiebung der inneren Spannbacken 37, 37a ist von der Größe des Stahlrohrs 1 und seinem Biegeradius R abhängig und beträgt gewöhnlich 20 bis 25 mm. Beim Biegen von hohlen Werkstücken kann man eine Einrichtung zum Ausüben eines Druckes auf das Werkstück in einer Richtung vorsehen, die rechtwinklig ist zu der Eindrückkraft, die beim Biegen auf das Werkstück einwirkt und dieses flachzudrücken trachtet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Warmbiegen von Metallrohren mit Einrichtungen zum Vorschieben und Führen des Metallrohrs in dessen Längsrichtung, einer sich s in Vorschubrichtung anschließenden, das Metallrohr umgebenden Heizeinrichtung mit einer unmittelbar .dahinter angeordneten, das Metallrohr ebenfalls umgebenden Kühleinrichtung sowie mit einem um eine in der Ebene der Heizeinrichtung liegende ι ο Schwenkachse frei drehbaren Biegeann, der ein das in Vorschubrichtung vordere Ende des Metallrohrs haltendes Spannfutter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (34) gegenüber dem Biegearm (7) in Vorschubrichtung mit einer Geschwindigkeit verschiebbar ist, die kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit des Metallrohrs (1) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben des Spannfutters (34) gegenüber dem Biegearm (7) dadurch erfolgt, daß das Spannfutter äußere Spannbacken (35, 35a) aufweist, innerhalb der innere Spannbacken (37,37a) verschieblich gelagert sind, wobei die inneren Spannbacken das Halten des vorderen Endes des Metallrohrs (1) übernehmen.