DE2559694B2 - Device for hot bending of metal pipes - Google Patents

Description

3030th

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.The invention relates to a device for hot bending of metal pipes with devices for Advancing and guiding the metal pipe in its longitudinal direction to an adjoining one in the advance direction, The heating device surrounding the metal pipe with a heating device arranged directly behind it, the Metal pipe also surrounding the cooling device and with a around one in the plane of the Heating device lying pivot axis freely rotatable bending arm, which is a front in the feed direction Having the end of the metal tube holding chuck.

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.Such a device is known from DD-PS 37 553 and is shown in FIG. 1 shown schematically. There is a metal pipe 1 to be bent and a support bracket 2 which carries the pipe and on which the device is shown engages for advancing the metal or steel pipe, as well as two pairs of guide rollers 3 and 4. A heating device 5, for example an annular high-frequency induction furnace, is used to heat a limited peripheral surface part of the steel pipe 1 to a high temperature. Behind the heater is a cooling device 6 is provided. The pivot pin 8 of a bending or swivel arm 7 is like this arranged so that its pivot axis lies in the plane of the heating device 5. On the pivot arm 7 is a Chuck 9 attached.

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.When the device just described is in operation, a steel pipe 1 is first inserted between the guide rollers 3 and 4 and then through the heating device 5 guided. The tube is supported in its trailing end on the support block 2 of the feed device. In certain cases, the steel pipe 1 is at the running end or between both ends by means of of the chuck 9 is attached to the swivel arm 7. This is done continuously longitudinally by means of the feed device a straight pipe 1 advanced is heated by means of the heating device 5 to a temperature at which the pipe is plastically deformable. Immediately afterwards the pipe is cooled down. In the heated area will the pipe 1 due to the thrust of the feed device and the guidance caused by the pivot arm 7 is subjected to a bending moment and as a result plastically deformed in the sense of the desired bending with the aid of the device just described you can therefore bend a steel pipe with high efficiency, without an expensive one Heat treatment is required. This effect can also be achieved if this device is used for other bending work on metal pipes or metal strips is used. In particular, no Bending form or bending template required; the pipe can be bent to any desired radius of curvature.

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 auftrittThe problems caused by disorders of a secondary nature, e.g. B. Irregularities the wall thickness occurring deviations in the bending radius are z. B. compensated by that the heating device in the longitudinal direction of the pipe or the pivot point of the pivot arm is slightly be moved. However, this cannot avoid that at the beginning of the bending process an indentation, deflection or deformation of the pipe occurs

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Biegevorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, die ein störungsfreies Biegen auch zu Beginn des Biegevorganges erlaubtThe invention is based on the object of a bending device of the type indicated at the beginning to create that allows trouble-free bending even at the beginning of the bending process

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 istAccording to the invention, this object is achieved in this way that the chuck can be displaced at one speed in relation to the bending arm in the feed direction is lower than the feed speed of the metal pipe

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.The chuck is preferably displaced relative to the bending arm in that the Chuck has outer jaws, within which inner jaws are slidably mounted, the inner jaws holding the front end of the metal tube.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, daß beim Biegen des Metallrohres in der Anfangsphase ein Auslenken oder Knicken verhindert wird.The advantage achieved by the invention is that when bending the metal pipe in the Deflection or kinking is prevented in the initial phase.

Die Erfindung wird im folgenden Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert In der Zeichnung zeigtThe invention is explained by way of example in the following exemplary embodiment with reference to the drawings Drawing shows

F i g. 1 in einer Draufsicht eine übliche Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht,F i g. 1 is a plan view of a conventional device from which the invention is based,

F i g. 2 eine Auslenkung des Metallrohres beim Biegen mittels der Vorrichtung gemäß F i g. 1,F i g. 2 shows a deflection of the metal tube during bending by means of the device according to FIG. 1,

F i g. 3 das bei demselben Arbeitsvorgang auftretende Knicken,F i g. 3 buckling occurring during the same work process,

F i g. 4 in einer Draufsicht die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Biegen des Metallrohres, ohne daß dieses ausgelenkt oder eingedrückt wird,F i g. 4 in a plan view of the device according to the invention when bending the metal pipe, without this is deflected or depressed,

F i g. 5 in einer Draufsicht, teilweise geschnitten, wesentliche Teile der Vorrichtung gemäß F i g. 4 undF i g. 5 in a plan view, partially in section, essential parts of the device according to FIG. 4 and

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie I-I in F i g. 5.F i g. 6 shows a section along the line I-I in FIG. 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 When bending metal pipes with the aid of the known device according to FIG. 1, there is sometimes a deflection in the bent part of the tube, as shown in FIG. 2 or to a kink as shown in FIG. 3 is shown. These phenomena are due to the fact that at the beginning of the bending process the heating of the tube begins, while it stands still, so that the heated area tends to widen and overheat and therefore the plastic deformability of the tube is very inconsistent. This phenomenon is all the stronger, _i

kleiner der Biegeradius istthe bending radius is smaller

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.To prevent these phenomena, the following measures can be taken. The chuck 9 of the device according to FIG. 1 ksnn two-part are executed. A group of chucks can be provided, whose holding the metal pipe, inner jaws are displaceable relative to the outer jaws held by the bending arm. During the initial phase of the bending process, the inner clamping jaws are in the outer clamping jaws in the direction of the pipe feed with a Shifted speed that is less than the feed speed of the pipe. This will be Metal pipe clamped in a non-slip manner by the inner clamping jaws. In this way, in the initial phase of the bending process bent with a larger bending radius so that the bending process can be carried out properly.

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 41In FIGS. 4 to 6 there is now a corresponding one trained bending device shown At the end of the arm 7, a chuck 34 is mounted, the outer Has jaws 35, 35a which can be freely opened and closed, and inner jaws 37,37a, which with the help of ball bearings 36 in the outer Jaws are slidably mounted. The outer clamping jaw 35 is on the bending or pivoting arm 7 attached The leading end of the metal or steel pipe 1 is between the clamping jaws 37, 37a inserted after the outer jaw 35a has been opened. The outer jaw 35a is so pressed by means of the piston drive 38 carried by the arm 7 that the leading end of the steel pipe 1 is clamped. A nut 39 is formed integrally with the inner clamping jaw 37a Nut 39 is screwed to a threaded spindle 42 which is attached to the output shaft of the hydraulic motor 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.This is connected to the outer clamping jaw 35 a by a fastening plate 40. at With the hydraulic motor 41 running, the inner clamping jaws 37,37a are therefore shifted into the outer clamping jaws 35,35a.

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 wirdIn the operation of this device, the steel pipe between the guide rollers 3 and 4 and then the Heating device 5 passed through and then clamped in chuck 34. The bending process is

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 Beanspruίο then carried out in the same way as with the device according to FIG. 1. In the initial phase of the bending process, the hydraulic motor 41 is switched on the pipe clamped in the inner clamping jaws 37, 37a, so that the pipe under heavy stress 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 34chung cannot be deflected or kinked. After moving the inner clamping jaws 37, 37a over the required distance, the hydraulic motor 41 is switched off and so the steel pipe with the help of the entire chuck 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 istclamped whereupon the bending process is carried out in the same way as with the device according to FIG. 1. In the In the initial phase of the bending process, the inner clamping jaws 37,37a are moved in the direction of the pipe advance at a speed which is lower 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 bisthan the speed of the pipe advance and preferably about half the same. The extent of the displacement of the inner clamping jaws 37, 37a depends on the size of the steel pipe 1 and its bending radius R and is usually 20 to 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 flachzudrücken25 mm. When bending hollow workpieces, to provide means for exerting pressure on the workpiece in a direction which is at right angles to the pressing force that acts on the workpiece when it is bent and flattening it trachtet.seeks.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 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.1. Device for hot bending of metal pipes with devices for advancing and guiding of the metal pipe in its longitudinal direction, one s in the feed direction adjoining the metal pipe Surrounding heating device with a directly .dahinter arranged, the metal pipe as well surrounding cooling device and with a ι ο lying in the plane of the heating device Pivot axis freely rotatable Biegeann, the one in the feed direction front end of the metal tube having holding chuck, characterized in that the chuck (34) opposite the bending arm (7) is displaceable in the feed direction at a speed which is smaller than the feeding speed of the metal pipe (1). 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.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the displacement of the chuck (34) relative to the bending arm (7) takes place in that the chuck has outer clamping jaws (35, 35a) , mounted displaceably within the inner clamping jaws (37, 37a) are, with the inner jaws holding the front end of the metal tube (1).