DE2559694C3 - Device for hot bending of metal pipes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Warmbiegen von Metallrohren mit Einrichtungen zum Vorschieben und Führen des Metallrohr in dessen Längsrichtung einer sich in Vorschubnchtung 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 Vorschubrichtung 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 of a heating device which adjoins it in the advance direction and surrounds the metal pipe with a cooling device arranged directly behind it, also surrounding the metal pipe and with a pivot axis that is freely rotatable about a pivot axis lying in the plane of the heating device Bending arm which has a chuck holding the front end of the metal tube in the feed direction.

Bei einer Vorrichtung dieser Art, die beispielsweise in der DD-PS 87 553 als bekannt vorausgesetzt wird und die nachstehend anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert wird, sind ein zu biegendes Metallrohr 1 und ein Auflager bock 2, der das Rohr trägt und an dem die Einrichtung zum Vorschieben des Metall- bzw. Stahlrohrs angreift, und außerdem zwei Paare von Führungsrollen 3 sowie 4 vorgesehen. In a device of this type, which is assumed to be known, for example, in DD-PS 87 553 and which will be explained below with reference to FIGS which engages the device for advancing the metal or steel pipe, and two pairs of guide rollers 3 and 4 are also provided.

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.A heating device 5, for example an annular high-frequency induction furnace, is used for heating a limited peripheral surface part of the steel pipe 1 to a high temperature. Behind the heater 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 abge stützt. 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 Mh Hilfe der soeben beschriebenen Vorrichtung kann man daher ein Stahlrohr mit hohem In operation of the device just described, a steel tube 1 is first guided between the guide rollers 3 and 4 and then through the heating device 5. 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 fastened to the swivel arm 7 at the running end or between both ends by means of the chuck 9. The pipe 1, which is continuously advanced along a straight line by means of the feed device, is heated by the heating device 5 to a temperature at which the pipe is plastically deformable Swivel arm 7 caused guidance is subjected to a bending moment and consequently plastically deformed in the sense of the desired bending

ίο Wirkungsgrad biegen, ohne daß eine aufwendige Wärmebehandlung erforderlich ist Man kann diese Wirkung auch erzielen, wenn diese Vorrichtung für andere Biegearbeiten an Metallrohren oder Metallbänd'jrn herangezogen wird. Insbesondere wird keineίο bend efficiency without the need for an elaborate Heat treatment is required. This effect can also be achieved if this device is used for other bending work on metal pipes or metal bands is used. In particular, no

1s BL geform oder Biegeschablone benötigt; man kann das1s BL shaped or bending template required; you can do that

Rohr mit jedem gewünschten Krümmungsradius biegen.Bend pipe with any desired radius of curvature. Beim Biegen von Metallrohren mit Hilfe derWhen bending metal pipes with the help of

bekannten Vorrichtung gemäß F i g. 1 kommt es ia demknown device according to FIG. 1 it depends gebogenen Teil des Rohrs manchmal zu einerbent part of the pipe sometimes to one Aaslenkung, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist oder zu einem Knicken, wie es in F ϊ g. 3 gezeigt ist Diese Erscheinungen sind darauf zurückzuführen, daS zu Beginn des Biegevorganges das Erhitzen des Rohres beginnt während dieses stillsteht, so daß der erhitzte BereichCarrion control, as shown in FIG. 2 or to a kink as shown in FIG. 3 These phenomena are due to the fact that at the beginning of the Bending process, the heating of the tube begins while this is still, so that the heated area sich zu verbreitern und überhitzen trachtet und daher die plastische Verformbarkeit des Rohres sehr uneinheitlich ist Diese Erscheinung wird umso stärker, je kleiner der Biegeradius ist.tends to widen and overheat and therefore the plastic deformability of the pipe is very inconsistent. This phenomenon becomes stronger the more the bending radius is smaller.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eineThe invention is based on the object of a

V) Biegevorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, die ein störungsfreies Biegen zu Beginn des Biegevorganges erlaubt. V) To create a bending device of the type mentioned at the beginning, which allows trouble-free bending at the beginning of the bending process.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Spannfutter gegenüber dem Biegearm beiAccording to the invention this object is achieved in that the chuck compared to the bending arm at Biegebeginn in Vorschubrichtung mit einer Geschwindigkeit verschiebbar ist, die kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit des Metallrohrs ist.Beginning of bending can be displaced in the feed direction at a speed which is lower than the feed speed of the metal pipe.

Vorzugsweise erfolgt das Verschieben des Spannfutters gegenüber dem Biegearm da:!trch, daß dasThe chuck is preferably moved in relation to the bending arm because:! Trch that the

«ι Spannfutter äußere Spannbacken aufweist innerhalb der innere Spannbacken verschiebüch gelagert sind, wobei die inneren Spannbacken das Halten des vorderen Endes des Metallrohres übernehmen.«Ι Chuck has outer jaws inside the inner jaws are movably mounted, the inner jaws holding the take over the front end of the metal tube.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil bestehtThe advantage that can be achieved with the invention is present

4s darin, daß beim Biegen des Metallrohres in der Anfangsphase ein Auslenken oder Knicken verhindert wird.4s in 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 The invention is explained by way of example in the following exemplary embodiment with reference to the drawings. In the

so Zeichnung zeigtso drawing shows

Fig.4 in einer Draufsicht die Vorrichtung beim Biegen des Metallrohres, ohne daß dieses ausgelenkt oder eingedrückt wird,4 is a plan view of the device when bending the metal tube without it being deflected or is pushed in,

Fig.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.
Das Spannfutter der Vorrichtung kann 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 Biegevorgange«, worden die inneren Spannbacken in den äußeren Spannbakkcn in der Richtung des Rohvorschubes mi' einer5 in a plan view, partially in section, essential parts of the device according to FIG. 4 and FIG. 6 shows a section along line II in FIG. 5.
The chuck of the device can be made in two parts. A group of chucks can be provided, the inner clamping jaws of which holding the metal tube can be displaced relative to the outer clamping jaws held by the bending arm. During the initial phase of the bending process, the inner clamping jaws in the outer clamping jaws in the direction of the raw feed with one

'·* 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'· * Moved speed that is less than that Feed speed of the pipe. The inner clamping jaws prevent the metal tube from slipping clamped. This will be done in the initial stages

des Biegevorganges mit einem größeren Biegeradius gebogen, damit der Biegevorgang einwandfrei durchgeführt werden kann.of the bending process bent with a larger bending radius so that the bending process can be carried out properly can be.

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 H<lfe von Kugellagern 36 in den äußeren Spannbacken verschiebbar gelagert sind. Die äußere tu 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 Kolbentriebes 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 sn der Antriebswelle 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 Spannbakken 35,35a verschoben.In 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, with the help of ball bearings 36 in the outer Jaws are slidably mounted. The outer tu 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 by means of the piston drive 38 carried by the arm 7 so pressed 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 a threaded spindle 42 screwed to the sn of the drive shaft of the hydraulic motor 41 This is connected to the outer clamping jaw 35 a by a fastening plate 40. at When the hydraulic motor 41 is running, the inner clamping jaws 37, 37a are therefore in the outer clamping jaws 35,35a shifted.

Im Betrieb dieser Vorrichtung wird das Stahlrohr zwischen den Führungsrollen 3 und 4 und der Heizeinrichtung 5 hindurchgeführt und danach in dem Spannfutter 34 eingespannt Der Biegevorgang wird 3< > dann ebenso durchgeführt wie mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1. In der Anfangsphase des Biegevorganges wird der hydraulische Motor 41 eingeschaltet Dabei ist das Rohr in den inneren Spannbacken 37, 37a eingespannt so daß das Rohr unter starker Beanspruchung 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 n.k Hilfe des ganzen Spannfutters 34 eingespannt worauf der Biegevorgang ebenso durchgeführt wird wie mit der Vorrichtung gemäß Fig. I. 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 Rocrvorschubes 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 cad beträgt gewöhnlich 20 bis so 25 mm.When this device is in operation, the steel pipe is passed between the guide rollers 3 and 4 and the heating device 5 and then clamped in the chuck 34. The bending process is 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 is clamped in the inner clamping jaws 37, 37a so that the pipe cannot be deflected or kinked under heavy stress. After shifting the inner clamping jaws 37, 37a over the required distance, the hydraulic motor 41 is switched off and the steel tube is clamped with the aid of the entire chuck 34, whereupon the bending process is carried out as with the device according to FIG. I. In the initial phase of the bending process the inner clamping jaws 37,37a are moved in the direction of the pipe feed at a speed which is lower than the speed of the Rocr feed and is preferably about half the same. The extent of the displacement of the inner clamping jaws 37, 37a is dependent on the size of the steel tube 1 and its bending radius R cad is usually 20 to 25 mm.

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 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 Vorschubrichtung vordere Ende des Metallrohrs haltendes Spannfutter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (34) gegenüber dem Biegearm (7) bei Biegebeginn 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 adjoining it in the feed direction, the metal pipe surrounding heating device with a directly behind it, also the metal pipe surrounding cooling device as well as with a one lying in the plane of the heating device Pivot axis freely rotatable bending arm, which is the front end of the metal tube in the feed direction holding chuck, characterized in that the chuck (34) opposite the bending arm (7) at the start of bending in The feed direction can be displaced at a speed which is lower than the feed speed of the metal pipe (1). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß tas Verschieben des Spannfutters (34) gegenüber dcni Sicgcam· (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 tas displacement of the chuck (34) with respect to the Sicgcam · (7) takes place in that the chuck has outer jaws (35, 35a) , inside the inner jaws (37,37a, } are displaceably mounted, with the inner clamping jaws holding the front end of the metal tube (1).