Anlagenkonzept:

Die Wegener-Rohrbiegeanlage wurde zur Herstellung von
Rohrkrümmern aus extrudiertem Druckrohr, vornehmlich aus PE-HD
entwickelt. Die Anlage verarbeitet unterschiedliche Rohrdurchmesser,
verschiedene Druckstufen und produziert Krümmer bis zu 90° Winkel.
Die Rohrschenkel bleiben während des Prozesses kalt und
entsprechen daher dem Normrohr. Sie lassen sich sofort mit Muffe-
oder Heizelementschweißung mit der Rohrleitung verbinden.
Die Anlage realisiert eine über drei Achsen gesteuerte Biegebewegung.
Während des Biegens kann der Krümmer gezogen oder gestaucht
werden. Die Vorwärmung erfolgt mittels IR-Strahlung, wobei die Rohre
unter dem Strahlerfeld rotieren. Sie kann in der Breite und in der
Intensitätsverteilung eingestellt werden. Ab Rohrdurchmesser von
140 mm wird eine zusätzliche Innenheizung (Warmgas) eingesetzt.
Die Maschine arbeitet mit speziellen automatisch ein- und
ausfahrenden Biegekernen im Rohr und einer Innenform, um die das
Rohr herumgebogen wird. In der höchsten Ausbaustufe produziert die
Anlage vollautomatisch.

Die einzigartige, spezielle Verfahrenstechnik, welche in der Anlage
realisiert worden ist, führt zu bisher unerreichten Produkteigenschaften.

Produkteigenschaften:

Kalte Rohrenden
Im gesamten Produktionsprozess werden die Schenkel der Rohre (Rohrkrümmer) nicht wärmer als ca. 45 °C. Daher werden sie weder verformt noch thermisch beeinflusst. Durchmesserabweichungen gegenüber dem extrudierten Grundrohr sind durch Tempereffekte und die Einspannung der Rohre beim Biegen möglich und bewegen sich
im Bereich von +/- 1 %. Damit ist ohne Nachbearbeitung jegliche standardmäßig verfügbare Fügetechnik anwendbar. Die Krümmer können mittels Heizwendelschweißmuffen, Heizelementmuffen oder mittels Heizelementstumpfschweißung an das nächste Rohrleitungsteil angeschlossen werden.

Biegeradius
Standardmäßig werden die Rohrkrümmer mit dem Biegeradius von
R = 1,5 *D ausgeformt. Die besondere Kinematik der Anlage hält das Verhältnis von Biegeradius zu Rohrdurchmesser im Auslegungsbereich aller Durchmesser konstant.

Wanddicke
Durch Strecken oder Stauchen des Rohres während des Biegevorgangs kann die Wanddicke am Rohrkrümmer beeinflusst werden. Je nach Anforderung oder Kundenwunsch kann die neutrale Biegelinie relativ zur Rohrmittelachse verschoben werden, d.h. während der Biegung kann der Krümmer in bestimmten Grenzen gestaucht oder gestreckt werden, mit der entsprechenden Auswirkung auf die Wanddicke. Als weiterer Parameter lässt sich die Biegegeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) stufenlos wählen.
Selbstverständlich nimmt die Wanddicke am Außenradius ab, am Innenradius zu. Unveröffentlichte Zeitstandinnendruckversuche zeigen, dass die Zeitstandfestigkeit der Bögen unter Innendruck ohne Abminderungsfaktor denen der geraden Rohre entspricht.

Rückverformung
Der maximale Maschinenbiegewinkel beträgt 105°. Durch dieses Überbiegen kann die unvermeidbare Rückverformung der Krümmer ausgeglichen werden und ein maßgenaues Endprodukt hergestellt werden.
Optional einzusetzende Halteklammern, welche direkt nach der Entformung angesetzt werden, können bei bestimmten Produkten
die Zykluszeit verkürzen und die Produktivität der Anlage enorm steigern.

Technische Beschreibung:

Vorwärmanlage
Die Vorwärmanlage besteht aus einer taktenden, automatisch transportierenden Durchlaufheizung mittels Infrarotheiztechnik.
Die Rohre werden mit einem Infrarotstrahlerfeld in mehreren, hintereinander angeordneten Stationen auf Umformtemperatur angewärmt. Von Station zu Station werden die Rohre mit einer automatischen Transportvorrichtung weitertransportiert. In den einzelnen Stationen rotieren die Rohre unter dem Strahlerfeld
und werden auf die erforderliche Umformtemperatur aufgeheizt.
Die Breite der erwärmten Zone des Rohres lässt sich feinfühlig regeln. Das Heizsystem bietet weiterhin die Möglichkeit, unterschiedliche Rohrwandtemperaturen über die Rohrlänge zu realisieren.
Diese Einstellmöglichkeit wird dazu genutzt, die Wanddickenverteilung des Rohrkrümmers zu beeinflussen.

In jede Vorwärmstation ist eine separate pyrometrische Temperaturmessung integriert, die zur Heizungsregelung und zur Sicherheitsüberwachung der Anlage dient. Die Bereiche des Rohres, welche auf Umformtemperatur aufgeheizt werden, werden zu keinem Zeitpunkt berührt, so dass eine exzellente Oberflächenqualität erhalten bleibt. Die Anlage ist weitgehend gegen Strahlungsverluste abgeschirmt. Sie zeichnet sich durch eine hohe Effizienz, extrem große Robustheit und ausgezeichnete Wartungsfreundlichkeit aus.

Für Rohre mit sehr großer Wanddicke kommt eine stützende Rohrinnenheizung mittels Warmgas zum Einsatz, welche in der letzten Vorwärmstation arbeitet.

Biegeanlage
Die Biegeanlage arbeitet mit negativer Biegeform im Innenradius des Krümmers, zwei Haltewerkzeugen als hydraulische Klemmschellen
im kalten Bereich der Rohrenden und mit geschlitzten Vollkernen
aus Polypropylen. Die Biegestation besteht aus der Grundeinheit
als zweischenklige Biegemaschine mit vertikaler Biegeachse.
Die Biegeachse ist relativ zur Rohrmittelachse verstellbar und
wird in Abhängigkeit des zu produzierenden Rohrdurchmessers
so eingestellt, dass das R/D –Verhältnis von 1,5 erreicht wird.
Die beiden Biegeschenkel werden mit einem zentralen hydraulischen Antrieb weg- bzw. winkelsymmetrisch bewegt. Auf den beiden Biegeschenkeln sind die Spannschellen der Rohraufnahmen verfahrbar gelagert und ebenfalls hydraulisch angetrieben. Während des Biegens um die feste Biegeachse fahren die Aufnahmeschellen aufeinander zu. Die numerische Steuerung des Hauptantriebes und der beiden Schellenantriebe erlaubt es, den Rohrkrümmer während der Biegung gezielt zu stauchen oder zu strecken. Die neutrale Biegelinie im Rohrbogen kann dadurch verschoben werden.

Die Spannschellen zur Aufnahme der kalten Rohrenden sind als einschnittige, hydraulisch betätigte Spannelemente ausgebildet.
Sie bestehen aus einer Mutterschelle mit den jeweiligen Reduktionseinsätzen für geringere Rohrdurchmesser.
Die Mutterschelle ist gleichzeitig Aufnahmewerkzeug für
das größte Rohr.

Eine zentral angeordnete Negativform, die sog. Matrix, formt den Innenradius des Krümmers aus. Die Rohre werden um die Matrix herumgebogen und legen sich dabei an. Der Anlegedruck an die Matrix kann variiert werden. Die Faltenbildung wird verhindert und die Wanddicke kann beeinflusst werden. Die Matrices sind mit Kühlbohrungen für eine Druckgaskühlung versehen, um die Taktzeiten der Anlage zu minimieren und eine konstante Arbeitstemperatur des Werkzeuges einzustellen.

Auf einem der Biegeschenkel ist der Ein- und Ausfahrantrieb des Biegekerns montiert. Der Biegekern ist als Lamellenkern ausgebildet, welcher druckfest aber biegeweich ist. Der Biegekern wird vor Beginn des Biegens in das eingespannte, noch gerade Rohr eingeschoben und nach Beendigung der Kühlzeit aus dem Krümmer ausgezogen. Der Biegekern verhindert das Einfallen und die Ovalverformung der Krümmer im Umformbereich.

Kühlung ( optional )
Im Interesse wirtschaftlicher Zykluszeiten ist es sinnvoll, die Rohrkrümmer zwangszukühlen. Die Kühlanlage arbeitet mit Druckluft. Die Kühlzeit des Krümmers wird in zwei Abschnitte unterteilt, Kühlzeit mit Kern und Kühlzeit ohne Kern. Direkt nach dem Ende des Biegevorgangs wird die äußere Oberfläche des Rohrkrümmers
mit Druckluft gekühlt. Druckluftblasköpfe kühlen den Außenbogen, Kühlluftbohrungen in den Matrices spülen den Innenradius des Rohrkrümmers und heben ihn dabei leicht von der Matrix ab.
Nach einer definierten Zeit wird der Biegekern gezogen und das Rohrinnere ebenfalls mit Druckluft gespült.

Um die Zykluszeit (Kühlzeit) bei großen Wanddicken weiter zu verkürzen, besteht die Möglichkeit, die Krümmer vor dem Ende der eigentlich notwendigen Kühlzeit zu entnehmen und in speziellen Halteklammern außerhalb der Anlage auskühlen zu lassen. Optional bieten wir diese Haltevorrichtungen an.

Rohrentnahme ( optional )
Die Entnahme des fertigen Rohrkrümmers kann automatisch erfolgen. Hierzu wird eine pneumatische, zweidimensionale Linearachse mit einem Vakuumkopf eingesetzt. In Verbindung mit einer Gleitbahn
wird der Krümmer durch den Vakuumkopf aus den geöffneten und positionierten Rohrschellen ausgehoben und in den Auswurfkanal abgelegt. Ein Förderband transportiert den Krümmer aus dem Anlagenbereich.

Verkettung ( optional )
Für einen vollautomatischen Betrieb wird eine Verkettung vom Vorratsmagazin vor der Vorwärmanlage bis zum Auswurfkanal zum Förderband realisiert. Im Biege- bzw. Kühlzeittakt der Gesamtanlage wird dabei automatisch ein Rohr aus dem Vorratsmagazin in die Vorwärmanlage übernommen und zeitgleich ein Rohr aus der Vorwärmanlage in die Biegemaschine übergeben. Mit Verkettung
ist die Anlage für den vollautomatischen Betrieb ausgestattet.

Bedienung, Steuerung / Überwachung:

Die Steuerung der Anlage ist in drei Hauptbereiche unterteilt,
a) Vorwärmanlage
b) Biegeanlage
c) Einrichten, Automatik

Die Regelung und Einstellung der Vorwärmanlage ist als eigenständige Einheit ausgebildet und kommuniziert mit der Zentralsteuerung
aus Gründen der Anlagensicherheit und der Qualitätssicherung.
Das gewünschte Temperaturprofil des Rohres wird symmetrisch
zur Rohrmitte mit Potentiometersteuerung eingestellt und pyrometrisch geregelt und überwacht. Die Heizungsregelung erfolgt innerhalb eines minimalen bis maximalen Bereiches, welcher die optimalen Verarbeitungstemperaturen sicherstellt.

Die Biegeanlage wird vom zentralen Steuerpult bedient.
Die Einzelfunktionen können im Einrichtbetrieb manuell betätigt
und abgerufen werden. Nach erfolgter Einstellung erfolgt der gesamte Biegezyklus nach einer Zweiknopfbedienung automatisch bis zum Ende der Kühlzeit.

Ein Handterminal steht für den Einrichtbetrieb zur Verfügung, um die Einzelfunktionen der Anlage in der Maschine zu fahren.

Hier können Sie die technischen Daten der Rohrbiegeanlage als *.pdf Dokument (80kb) herunterladen. herunterladen.