Rohr mit besonders grosser Biegungsfähigkeit nebst Verfahren zur Herstellung derartiger Rohre. Auf zahlreichen Gebieten der Technik besteht das Bedürfnis nach Rohren und Rohrleitungen mit einer besonders grossen Aufnahmefähigkeit für Biegunsbeanspiu- chungen in einer bestimmten Richtung senk recht zur Rohrleitungsaehse. Der Bedarf derartiger Rohre ist besonders im Schiffbau und ganz allgemein im Fahrzeugbau vor handen.
Besonders wichtig ist die Schaffung .der- artiger Rohre mit grosser Biebungsf'ähigkeit für den Rohrleitun:gsbau und hierbei wieder auch vornehmlich bei Krümmern oder Rohr bogen, die zum Ausgleich ihrer Längenaus dehnung infolge von Temperaturänderungen usw. eingeschaltet werden oder sonst gewisse Längsverschiebungen ermöglichen sollen..
Je grösser bei derartigen Rohr bogen, zu denen auch Kompensatoren in der Form von lyra-, schleifen-, U-förmigen Bogen. usw. gehören, die Biegungsaufnahmefähigkeit des Rohres an sich ist, um-so geringer kann die Aus ladung und die Länge des Kompensator- bogens bestimmt werden, umso leichter und billiger lassen sioh die Festpunkte ausbilden und umso niedriger können die Beanspru chungen.
von Apparatanschlüssen ausfallen. Die mehr oder minder grosse Biegungsauf- nahmefähigkeit .des Rohres, besonders bei derartigen Kompensatoren, hat demgemäss einen sehr starken Einfluss auf die Herstel lungskosten der gesamten Anlage.
Es ist bereits bekannt, insbesondere bei der Herstellung von derartigen Krümmern und gompensatorbogen, das Rohr mit vor zugsweise radial ganz oder teilweise herum laufenden Wellen oder Falten, .die innen oder aussen angeordnet sein können, zu versehen, sowohl durch die um den ganzen Umfang herumlaufenden Wellen, als auch durch die nur im Innern der Krümmung angeordneten Falten wurde .eine,
wesentliche Erhöhung der Biegungsaufnahmefähigkeitderartiger Krüiu- mer und Kompensatorbogen erreicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Roha mit besonders grosser Biegungs- fähigkeit in der Richtung senkrecht zur Rohrachse.
Ausserdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger Rohre. Erfindungsgemäss werden bei einem Rohre einander in bezug auf einen Rohr- durchmesser symmetrisch gegenüberliegende Längsfalten angeordnet, .die in ihrer Grund- richtung senkrecht zur Richtung der Bie- gungsbeanspruchung verlaufen.
Hierbei ist es von besonderem. Vorteil, wenn diese Längsfalten in. dem engeren Ge biete derjenigenBeanspruchungen angeordnet sind, in dem auch :die neutrale Faser liegt.
Die Längsfalten werden bei der einfach sten Ausführuhgsform im Querschnitt U-för mig ausgebildet. Zweckmässigerweise wird der Übergang :der Längswände der Falten in den Rohrkörper abgerundet, um,die dort auf tretenden höchsten Biegungsbeauspruchungen herabzusetzen. Die Falten können hierbei nach innen oder aussen ausgebuchtet werden.
Das Rohr kann im Innern glatte Rohr wandungen besitzen und so d en gerin,gstmög- lichen Druckverlust .im geförderten Medium verursachen.
Der Vorteil des vorliegenden Erfindungs gedankens liegt demnach darin, dassi bei sehr geringem Rohrdruckverlust eine sehr grosse Biegungsfestigkeit des. Rohres erzielt wird.
Ein anderer Vorteil ergibt sich aus der einfachen Art, nach der die Rohre_ hergestellt werden können.
Um insbesondere bei Rohren von verhält- nismässig grossem Durchmesser die Quer- schnittsgrösse,,der Längsfalten zu begrenzen, erwies es sich dort als zweckmässig, statt einer Falte zwei oder mehr Längsfalten von gleichem oder verschiedenem Querschnitt an zuordnen.
Die Falten können auch hier ent weder innerhalb oder ausserhalb oder teils so, teils anders angebracht sein. Für besondere Fälle wird sich eine S-förmvge Ausbildung des Faltenquerschnittes als zweckmässig er- weisen.
Zur Verbesserung der Elastizität des Rohures können die Falten wellen- oder zick- zackförmig verlaufend angeordnet werden, wobei die Grundrichtung der Längsfalten senkrecht zur Richtung der Biegungsbean- spruchung beibehalten wird.
In Sonderfällen können auch die Längsfalten auf der einen Seite gerade, auf der andern Seite wellen- oder zickzackförmig verlaufend angeordnet sein. Im allgemeinen wird sich jedoch aus Herstellungs- und Kostenrücksichten ein ge rader Verlauf der Längsfalten empfehlen.
Um die Rohrreibung nicht grösser werden zu lassen, als sie bei gewöhnlichen Rohren ist, können bei nach aussen herausragenden Längsfalten die nach innen zu entstehenden Hohlräume gegen das Rohrinnere abgedeckt werden.
Bei nennenswerten Überdrücken innerhalb der Rohrleitung ist dafür zu sorgen, dass, die flachen Längswände ,der Falten nicht in un zulässiger Weist, beansprucht werden und nachgeben. Zu diesem Zwecke können an einigen Stellen die Längsfasten unterbrochen werden, oder ,die Rohrwandung innerhalb der Längsfalten verbleiben, so dass, das Rohr an diesen Stellen in seiner bisherigen Quer schnittsform durchläuft.
Es kann hierbei zweckmässig sein, die Stellen, die die Längsfalten unterbrechen, im .gleichen Abstand voneinander anzuord nen.
Es ist auch möglich, in Ergänzung zu dieser Massnahme Klammern oder Verstei- fungsrippen vorzusehen, die im wesentlichen radial zur Rohrachse angeordnet sind, und die sich einerseits gegen die Aussenwand der Falten;, anderseits ,gegen die Rohrwand an lehnen. Solche Versteifungsrippen lassen sich auch rund um. das Rohr herum befesti gen oder auch als Schellen ausbilden.
Hierbei können auch die Rippen nur teil- weise das Rohr umgeben, und sie können senkrecht zur Rohrachse, d. h. ringförmig oder schräg dazu, -d. h. schraubenlinienförmig angeordnet sein. Ein anderes Mittel zur Versteifung der Längswände der Falten besteht darin, :
dass die einander gegenüberliegenden Wände je einer Falte auf ihrer Innenseite :durch Zug glieder miteinander verbunden sind; je nach Art des Werkstoffes oder der Formgebung kann hierbei eine besonders grosse Dehnungs festigkeit erzielt werden.
Die Längsachse der Zugglieder kann beispielsweise etwas gebo gen zur Richtung ihrer Beanspruchung :der art vorgesehen: werden, dass sie sioh bei wach sender Beanspruchung etwas strecken oder zusammendrücken kann.
Die Herstellung derartiger Rohre kann durch Einschweissen der Längsfalten in ent sprechend ausgenommene Ausschnitte des Rohrkörpers oder durch Walzen mit Hilfe von Spezialwalzenkörpern erfolgen.
Beim Auf sohweissen der Längsfalten werden zweck mässigerweise ihre Längswände mit lappen- förmigen Ansätzen derart versehen, dass die Stelle der Schweissverbindung ausserhalb des Überganges :des Faltenquerschnittes in dem normalen Rohrquerschnitt liegt. Ebenso kann die Rohrlänge auf die verschiedenste Art unterteilt werden.
Beispielsweise könnte das Rohr in der Mittelebene der Längsfalten derart unterteilt sein, dass es aus zwei ein- ander gleichen, im Querschnitt schalenför migen Pressteilen besteht.
Wenn derartige Rohre in grossen Mengen gebraucht werden, kann sich die Herstellung durch Walzen mit Hilfe von Spezialwalzen körpern als vorteilhaft erweisen. Auf diese Weise sind sowohl die Wandstärke, als auch der Werkstoff der Längsfalten die gleichen wie die des eigentlichen Rohrkörpers. Bei der Herstellung der LAngsfaltenmohre :
durch Aufschweissen der Falten wird es dagegen häufig zweckmässig sein, dass die Längsfalten aus einem dünneren und/oder hochwertigeren Werkstoff hergestellt werden als der Rohr körper. Auf diese Weise kann man auch mit verhältnismässig einfachen Mitteln eine wesentlich weitere Erhöhung der Biegungs- aufnahmefähigkeit .des Rohres erhalten.
Welche Vorteile die Anordnung von Längsfalten besonders für Krümmer und Rohrbogen hat, wurde schon erwähnt. Die gerade Rohzstrecke, die zwischen: den ein zelnen Bogen angeordnet ist, kann z.
B. auch ohne Längsfalten vorgesehen werden, da diese Rohrstrecke im Verhältnis zu den Krümmungsteilen wenig biegungsbeansprueht ist.
Die Bsegungsfähigkeit derartiger Krüm- mer und Rohrbogen kann beispielsweise auch ausgenutzt werden, um auf einfache Art un ter Vermeidung des Ausbaues anderer Teile denn zusätzlichen Raum zu schaffen, der für den Ein- und Ausbau irgendwelcher in der Rohrleitung vorgesehener Vorrichtungen oder Teile der Rohrleitung selbst nötig ist.
Die mit Längsfalten, versehenen Rohr stücke, Krümmer oder Bogen können hierbei, wie es auch sonst bei Krümmern üblich ist, mit Querfalten versehen sein.
Die Herstellung der Krümmer und Rohr bogen gemäss der vorliegenden Erfindung kann auf die verschiedenste Weise erfolgen. Es ist, falls die Längsfalten aufgeschweisst werden, möglich, unabhängig voneinander die Rohrkörper und :die Längsfalten zu krümmen. Wenn jedoch die Krümmer oder Bogen aus einem geraden, schon mit Längs- falten versehenen Rohre hergestellt werden, wird z.
B. entweder das, Rohr mit ,Sand ge füllt und<I>/oder</I> beim. Krümmen in :die Falten eine entsprechende Schablone oder derglei chen eingelegt.
Das nachträgliche Aufschweissen der Längsfalten ist jedoch nur bei bestimmten Betriebsverhältnissen und Beanspruchungs- formen anwendbar. Die Güte einer Schweiss naht hängt ausserdem. stark von der Verläss- lichkeit .des .Schweissers und den besonderen Arbeitsbedingungen beim ,Schweissen. ab.
Solche Herstellung von Längsfalten ist also - wenigstens zur Zeit - nur auf gewisse, zumeist untergeordnete Zwecke beschränkt. Die Herstellung von längsgefalteten Rohren unmittelbar im Walzwerk stösst insofern auf Schwierigkeiten, als die Walzwerke die Kosten < für die besonderen;
Kaliberwadzen scheuen, sofern nicht die Verpflichtung zur Abnahmegrosser Mengen der gleichen Nenn- weite und Güte übernommen wird. Da diese Verpflichtung nur selten eingegangen wer den kann, entfällt in den meisten Fällen diese Möglichkeit der Herstellung.
Zur Beseitigung dieser Nachteile und Schwierigkeiten, und um die Verwendung längsgefalteter Rohre auf allen Gebieten und zu Jedem Zweck, also auch bei höheren Bean- spruchungen möglich zu machen, wird ein Verfahren vorgeschlagen, das es ermöglicht, die Rohre nachträglich je nach Bedarf mit Längsfalten zu versehen.
Das Herstellungsverfahren ,gemäss der Erfindung (besteht darin, da.ss, ein Verfor- mungs,druek auf das Rohr ausgeübt wird, der .die Längsfalten aus dem. Rohre heraus presst.
Dabei wird für die Herstellung der längsgefalteten; Rohre vorzugsweise von einem Rohr ausgegangen, dessen Lichtweite etwas grösser ist ass -die Lichtweite des längs gefalteten Rohres ohne Berücksichtigung der Längsfasten.
Der Umfang des Ausgangs rohres und des längsgefalteten Rohres, ein schl2esslioh des Umfanges der Falten, ist hier bei praktisch ;gleich. Man kann aber auch von einem Rohre ausgehen, dessen Durch messer gleich dem des fertig längsgefalteten Rohres ist, indem der Rohrwerkstoff an be- stimmten: Stellen, z. B. an .den Längsfasten. gestreckt wird.
Bei der Ausübung .des Verformungs- druckes kann das Rohr auf dem Teil seines Umfanges, der längsgefaltet werden soll, er wärmt und der Varformungsdruek senkrecht zur Ebene der Längsfalten auf das Rohr aus geübt werden.
Während der Erwärmung kann der Umfangsteil des Rohres. .der nicht längsgefaltet werden soll, durch ein Kühl- mittel, beispielsweise durch Pressluft, gekühlt und/oder'gegen die zu erwärmenden Stellen äbgeschirmt werden.
Der nicht längszufal- tende Teil des Rohrumfanges bleibt hier käl ter oder kalt und wird bei der Längsfaltung im allgemeinen wenig oder gar nicht ver formt.
EZ ist jedoch auch möglich, da.8 das Rohr auf seinem ganzen Umfange erwärmt wird. Das Rohr kann, falls die Erwärmung auf dem gesamten Umfange gleichmässig er folgen soll, auch während der Erwärmung durch irgend eine Einrichtung gedreht wer den.
Vorzugsweise wird der Rohrumfang derart erwärmt, dass die Temperatur des lä.ngszufaltenden Rohrteils höher liegt als die des übrigen Rohrumfanges.
Der Vorschub des längszufaltenden Roh res kann hierbei absatzweise oder gleich mässig erfolgen. Bei einem .gleichmässigen Vorschub ist es zweckmässig, das Rohr bis zu etwa der Stelle zu erwärmen, an welcher die Druckkraft beginnt. Für .die Erwärmung kann Gas, elektrischer Strom oder irgend eine andere Wärmequelle benutzt werden.
Der Verformungsdruek, der die Längs falten erzeugt, kann auch durch Schablonen auf das Rohr ausgeübt werden, durch die das Rohr hindurchgezwängt wird. Hierbei kann das Rohr z. B. -durch eine Reihe von hinter- einandergeschaIteten Aussenschablonen gezo gen, geschoben oder gewalzt werden, deren Abmessungen, vom Querschnitt des Aus gangsrohres ausgehend,
denen des fertig längsgefalteten Rohres näherkommen bezw. diese schliesslich erreichen. Bei verhältnis mässig weichem Werkstoff und allmählichem Übergang der einzelnen Querschnittsstufen ist es auf diese Weise möglich, das Rohr auch ohne eine Erwärmung mit Längsfalten zu versehen.
Die Aussenschablonen von sich allmählich veränderndem Querschnitt können einzeln in Reihe hintereinandergesehaltet sein. indem die Durchtrittsöffnung jeder Scha blone einen in sich gleichen Querschnitt auf weist. Sie können aber auch zu einer ein zigen Schablone vereinigt werden, indem der Querschnitt ihrer Durchtrittsöffnung sich allmählich von dem des Ausgangsrohres auf den des fertig längsgefalteten Rohres ver ändert.
Es. ist auch möglich, die Gesamtheit ,der in Reihe hintereinandergeschalteten Scha blonen aus mehreren Ziehringen herzustellen, deren Durehtrittsöffnung sich allmählich keglig verändert.
Die Aussenschablone braucht nicht den ganzen Rohrumfang zu bedecken; Rohre mit nach innen gerichteten. Längsfalten können besonders einfach dadurch hergestellt wer den, dass die Längsfalten mittels einer ent- sprechenden Anzahl von Schablonen von aussen her in das Rohr hineingedrückt wer den.
Die Anwendung weiterer Schablonen wird sich hierbei häufig als überflüssig er- weisen, auch wenn die Längsfalten nicht durch Streckung :des Werkstoffes aus einem Rohre barausgewalzt werden, dessen Aus gangsdurchmesser etwa gleich seinem End- durchmesser ist, da die Schablonen. bei der Herstellung der Längsfalten den übrigen Rohrumfang auf etwa den gewünschten Rohrdurchmesser drücken.
Anstatt das Rohr .durch eine Reihe von hintereinandergeschalteten Schablonen zu ziehen, zu schieben oder zu walzen, ist es auch möglich, das Rohr schrittweise zwi schen Aussenschablonen zu pressen, deren Abmessungen, vom Querschnitt des Aus gangsrohres ausgehend,
denen des fertig längsgefalteten Rohres näherkommen bezw. diese schliesslich erreichen. Auch diese Scha blonen brauchen in der dem Zieh- oder Walzverfahren, entsprechenden Weise nicht den ganzen Rohrumfang zu bedecken.
Die Anzahl der zweckmässigerweise zu wählenden Schablonen hängt vor allem von der Grösse der gewünschten, Quersehnittsände- rung, der Art des Werkstoffes und der Wandstärke des Rohres ab. Je schwächer die Wand des Rohres, je geringer die Q.uer- schnittsänderung und je zäher der Werkstoff ist, umso kleiner kann die Anzahl der Scha blonen gewählt werden.
Bei besonders gün stiger Wandstärke und gleichzeitig zähem Werkstoff und geringer Querschnittsände- rang wird sogar nur die Anwendung einer einzigen Schablone notwendig sein.
Das beschriebene Verfahren kann. weiter hin ,dadurch verbessert werden, daU in das Rohr während des Drückens, Walzens oder Pressens ein oder mehrere Dorne eingelegt werden., .deren Querschnitt sich etwa dem ge- wünschten Innenquerschnitt :
des Rohres- an passt. Der oder die Dorne können Faltensätze besitzen oder auch derart ausgebildet sein. dass sie nur zum Herausdrücken der Längs falten dienen:
. Der Dorn ist, falls er im Ver hältnis zum. Rohrdurchmesser lang ist, zweokmässigerwedse der Länge nach mit leichter Neigung zur Rohrlängsachse zu un- terteilen. Auf diese Art wird der Ausbau des Dornes erleichtert, falls sich -das Rohr nach der Herstellung der Längsfalten auf dem Dorn festgepresst hat.
Diese Keilver- bindung wird auf bekannte Weise dadurch gelöst, dass die Keile gegeneinander verscho ben werden, wozu auch eine besondere Press- einrichtung mit Schrauben verwendet wer den kann.
Es wird sich häufig als zweckmässig er weisen, das Rohr vor dem eigentlichen Her stellen der Längsfalten derart etwas abzu flachen, dass die Abflachungen das für die Falten, benötigte Material enthalten und der Rohrquerschnitt nach dem Falten angenähert die gewünschte Kreisform erhält. Diese Mass nahme ist besonders dann zu empfehlen.
wenn Ader Teil .des Rohrumfanges, der nicht längsgefaltet werden soll, nicht erwärmt wird. Hierbei wird der lichte Querschnitt ohne Längsfalte, falls nicht besondere Mit tel vorgesehen sind, etwas oval, also nicht genau kreisförmig verlaufen. Durch das be- schriebene Abflachen bei dem Herstellen der Längsfalten wird auf einfache Weise dieser Nachteil beseitigt.
Im allgemeinen wird es, besonders wenn der längszufaltende Umfangsteil erwärmt wird, sich nicht als notwendig erweisen, be sondere Mittel dazu vorzusehen, dass die Längsfalten sich anfangs in der zumeist ge- wünschten Richtung nach aussen wölben.
Durch die Krümmung des Rohres und die zusätzliche Ausdehnung infolge der ErwIr- mung wird sich im allgemeinen die Längs falte bei einem quer zu ihr gerichteten Drucke nach aussen wölben.
Falls jedoch die Längsfalte nach innen gewölbt werden soll, mögen besondere Hilfsvorrichtungen, beispielsweise Aussenisohablenen oder der gleichen vorgesehen werden, damit sich zu Beginn des Drückens die Längsfalten. nach innen wölben.
Mittels der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren ist es auch mög lich, das Rohr mit mehreren nebenleinander liegenden Längsfalten zu versehen. Auch bei deren Herstellung ist die Anwendung beson derer Schablonen., Dorne oder dergleichen notwendig.
Es ist auch möglich, das Rohr auf seinem ganzen Umfang oder nur auf dem Umfangsteil, der längsgefaltet werden soll, anzuwärmen und danach durch eine Reihe von hintereinandergeschalteten Öff nungen zu ziehen, oder zu walzen, deren Form und Grösse sich allmählich von dem äussern Querschnitt des Ausgangsrohres auf den äussern des fertig längsgefalteten Rohres verändern.
Durch eine d erartige Verbindung wird vor allem die Zahl der notwendigen Schablonen so weit herabgesetzt, dass häufig nur eine einzige :Schablone angewenldet zu werden braucht.
Das mit Längsfalten versehene Rohr ist, wenn es beispielsweise in Rohrleitungen als Dehnungsausgleicher verwendet wird, an ein Rohr mit rundem Querschnitt, eine Absperr- vorrichtung oder einen Flansch anzuschlie ssen.
Zu diesem Zweck ist es notwendig, dass an den Rohrenden; die Längsfalten aufhören und auf irgendeine Weise ein kreisförmiger Querschnitt entsteht. Es ist hierzu beispiels weise möglich, die Längsfalten abzuschnei den und die Öffnungen zu verschweissen.
Es besteht ferner die Möglichkeit des Vor- oder Anschweissens von konisch geformten Über gangsstücken. Ein besonders sicheres und einwandfreies Verfahrene, diesen Übergang herzustellen, besteht darin, dass das Aus gangsrohr an den Enden., wo .die Längsfalten aufhören, vor oder nach ihrer Herstellung auf einen kreisförmigen Querschnitt einge zogen wird, der etwa gleich dem Querschnitt des fertig längsgefalteten Rohres ohne Be rücksichtigung der Längsfalten ist.
Falls auf diese Weise, das Rohr schon vor dem Herstellen der Längsfalten, was bei einigen der beschriebenen Herstellungsverfahren möglich ist, eingezogen wird, wird sich im allgemeinen der Übergangsteil von Rohr zu Falte besser herstellen lassen oder sogar ohne Nachhilfe von selbst bilden.
Eine besonders zweckmässige Vorrich tung, um gemäss dem vorgeschlagenen Ver- fahrenedas Rohr zu drücken, zu walzen oder zu ziehen, besteht .darin, dass das Rohr mit tels parallelachsiger Rollenpaare in die ge wünschte Form gedrückt wird, wobei die Profile der Rollen derart gestaltet und ihr gegenseitiger Abstand so bemessen ist, dass sich der gewünschte Rohrquerschnitt ergibt.
In ähnlicher Weise kann auch der Ver- formungsdruck von innen durch Dorne, die als parallelachsige Rollenpaare ausgebildet sind, ausgeübt werden, wobei die Profile der Rollen derart gestaltet und ihr gegenseitiger Abstand so bemessen ist, dass sich der ge- wünschte Rohrquerschnitt ergibt.
Auf diese Weise wird beim Ziehen; oder Walzen der Rohre der Reibungswiderstand zwischen ihnen und den Schablonen be trächtlich herabgesetzt.
Zu gleichem Zwecke können auf der nach dem Rohre zu weisenden Oberfläche der Au- ssensehablonen: oder Dorne in Richtung des Rohrdurchtritts drehbar angeordnete Rollen oder Kugeln vorgesehen werden.
Die beiliegenden Abbildungen zeigen ver schiedene Ausführungsformen des Erfin- dungsgegeristandes in schematischer Darstel lung, sowie Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens zur Herstellung eines Rohres gemäss der Erfindung. Es- stellen dar:
Fig. l einen Schnitt durch ein Rohr ge mäss der vorliegenden Erfindung, F'ig. 2 einen .Schnitt .durch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfin- dung, Fig. -3 eine Ansicht .der Rohre gemäss den Fig. 1 und 2:
, Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 eine Ansicht .eines Rohres gemäss der Erfindung, bei der .die Längsfalten wel lenförmig ausgeführt sind, Fig. 6- einen Schnitt durch eine Ausfüh rungsform mit zwei parallel nebeneinander liegenden:
Längsfaltena, Fig. 7 eine Ansicht :des Rohres gemäss der Fig. 6, Fig. 8 den Querschnitt :durch eine an dere Aus-führungsTorm, bei der die Längs falten nach aussen gebogen und die so ent standenen Hohlräume gegen das Innere des Rohres abgedeckt sind, Fig. 9 -die Ansicht auf ein Rohr, bei dem die Längsfalten in regelmässigen Abständen unterbrochen sind, Fig. 10 und 1-l die Querschnitte von Roh ren, :deren Längsfalten :
durch sich gegen die Rohrwand anlehnende Rippen versteift sind, Fig. 12- eine Ansicht des gemäss der Fig. 11 ausgebildeten Rohres, Fig. 13 den Querschnitt durch ein Rohr, bei :dem :die Versteifung :der Längs.faIten mit Hilfe :eines Bügels :erfolgt, Fig. 14 :den Querschnitt ;
durch ein Rohr, dessen Längsfaltenr durch im Innern liegende Anker versteift sind, Fig. 15 den Längsschnitt durch ein Rohr gemäss :der Fig. 14, bei dem die Anker gerade und senkrecht zu den Rohrwänden verlaufen.
Fig. 1:6 den Längsschnitt durch :ein Rohr gemäss :der Fig. 14 mit einigen andern Aus führungsformen :derartiger Anker, Fig. 17 und 18 Beispiele für die Verbin dung -der Längsfalten mit :dem Rohrkörpoar, F'ig. 19 einen mit Längsfalten versehenen Lyrabogen, bei dem die Längsfalten nur in den Krümmungen angeordnet sind, Fig. 2:
0 einen Krümmer, bei dem eine Längsfalte mit :den bekannten um .den gan zen Umfang umlaufenden: Wellen kombiniert ist, Fig. 2:1 einen Krümmer, bei dem eine Längsfalte mit :
den bekannten, nur in. der innern Krümmung angeordneten Querfalten vereinigt ist, Fig. 22 eine Vorrichtung zur Herstellung des Erfindungsgegenstandes von der Seite gesehen, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt, Fig. 23 die gleiche Vorrichtung in Pfeil richtung a-b gesehen, Fig. 214 einen Schnitt nach Linie XXIV-XXIV der Fig. 22, Fig. 2,
5 einen Schnitt nach Linie XXV-XXV :der Fig. 23, Fig. 26 eine andere Vorrichtung zur Her stellung des Erfindungsgegenlstandes, die sich insbesondere für einen absatzlosen Vor schub :
des längszufaltenden Rohres eignet. von ,der Seite gesehen, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt, Fig. 2!7 eine Ansicht auf die gleiche Vor richtung in Pfeilrichtung c-d gesehen, Fig. 28 einen Schnitt nach Linie XXVIII-XXVIII der Fig. 27,
Fig. 29 eine andere Vorrichtung zur Her stellung des i'rfindungs.gegenstandee im Längsschnitt, Fig. 30 einen Schnitt nach Linie XXX-XXX der Fig. 29, Fig. 31 einen Schnitt nach Linie XXXI-XXXI der Fig. 29, Fig. .32 einen,
Schnitt in grösserem Mass- stabe nach Linie XXXII-XXXII der Fig. 2,9, Fig. 33 eine weitere Vorrichtung zur Herstellung des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt, Fig. 34 .einen Schnitt nach Linie XXXIV XXXIV der Fig. 3,3,
Fig. 3i5 einen Querschnitt durch ein mit Längsfalten versehenes Rohr, dessen Um fang ausserhalb der Längsfalten etwas oval gebogen ist, Fig.,36 eine Vorrichtung zur Vorbehand- lungdieses Rohres vor :
der eigentlichen Längsfaltung, Fig. 37 und 38 Vorrichtungen zur Aus- f ührungeines weiteren, erfindungsgemäss ausgebildeten Verfahrens, Fig. 39 die Art, wie ein mit Längsfalten versehenes Rohr zur Verbindung mit :
einem Rohr von rundem Querschnitt, einer Absperr- vorrichtung, oder einem Flansch vorgerichtet werden kann.
Gemäss Fig. 1 haben die Längsfalten g einen einfachen U-förmien Querschnitt, wo- bei ,das <B>U</B> nach aussengebogen ist.
Die Längs falten 2 gemäss der Fig. 2 haben ebenfalls einen) U-förmig gebogenen Querschnitt, der hier jedoch nach innen gebogen ist. Die Fig. 3 stellt die Ansicht eines Rohres mit Längsfalten gemäss diesen beiden Quer- schnittsformen ,dar; die Längsfalten sind hierbei gerade durchgeführt.
Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch ein Rohr, dessen Längsfalten 8 im Querschnitt S-förmig ausgebildet sind.
Der Verlauf der Falten längs des Rohres kann auf beliebige Weise erfolgen. In der Fig. 5 ist in. Abweichung von der Fix. $ ein wellentförmiger Verlauf der Längsfalten 4 dargestellt.
Die Ausführungsform gemäss .den Fig. 6 und 7 eignet sich insbesondere für grosse Rohrdurchmesser. Hier sind auf jeder Seite zwei parallel nebeneinamderliegende Längs falten 5, 6 vorgesehen, deren Querschnitte nahe nebeneinander liegen.
<B>v</B> Um die Strömung innerhalb des Rohes zu verbessern, sind, wie in der Fig. 8 dar gestellt ist, die durch die nach aussen:
. ge'aoge- nen Längsfalten 10 entstandenen Hohlräume 7 zweckmässigerweise abzudecken. Die Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei xder ein Teil 9 der Rohrwand 8 als Abdeckung für diese durch die Längsfalten gebildeten Hohlräume dient.
Bei dem Rohre gemäss der Fig. 9 sind die Längsfalten 1.1 in regelmässigen Abständen unterbrochen:, um eine gewisse Versteifung der Seitenwände der Längsfalten) zu erzielen. Dieser Zweck kann auch auf andere Weise erreicht werden. Beispielsweise sind gemäss .der Fig. 10 die Seitenwände 12 der Längs falten durch Rippen 13 versteift, die sich einerseits gegen die Längswände der Fal ten,
anderseits gegen die Aussenwand der Rohrhülle anlehnen.
Die Fig. 11 und 12 zeigen: eine andere Ausführungsform .der Erfindung. Hier grei- fen, rings um das Rohr 15 laufende und quer zur Rohrage und zu den Längsfalten 16 gerichtete Rippen 14 an, die im vorliegen den Falle, wie die Fig. 12. zeigt, in gleichen. Abständen voneinander angeordnet sind.
Gemäss der Fig. 13 ist eine Versteifung des Rohres senkrecht zur Ebene der Längsfalten 17 dadurch erreicht, dass, über das Rohr Klammerglieder 18 greifen.
Gemäss de4 Fig. 14 bis 16 können auch die Längsfalten 19 von innen her durch An ker 20, 211, 22, 2k3 versteift werden, die in irgendeiner Weise mit dem Rohre 24, bei- spielsweise :durch Sohweissung verbunden werden.
Die Anker 20 sind gemäss der F'ig. 15 gerade ausgeführt und verlaufen senkrecht zu den Rohrasen und zu den Sei- tenwändenj der Längsfalten 19. :Sie können auch, wie die Anker 22 in Fig. 16, in einem Winkel zu ,den Seitenwänden der Längsfalten 19 angeordnet sein, um eine bessere Deh nungsfähigkeit zu bewirken;
zu diesem Zwecke können auch die Anker, wie unter 2.1 und 23 in der Fig. 16 dargestellt ist, in irgendeiner Weise gebogen vorgesehen werden..
Gemäss der Fig. 17 sind die Längsfalten, beispielsweise durch Schweissung, derart mit dem Rohre 25 verbundeng, dass die Verbin- dungsstelle 26 ausserhalb :der Stelle der grössten Biegungabeanspruchung liegt.
Bei dieser Ausführungsform sind die Längs wände der in dem Rohre 2,5 vorgesehenen Aussparungen schuhförmig derart heraus- geholt, dass, die Schweissstelle 26 ausserhalb des Umfanges des Rohres 2,5 angeordnet ist.
In der Fig. 18 sind mit 27 die Längsfalten bezeichnet, die mit .dem Rohre 28 durch Schweissung verbunden werden. Die Längs falten 2,7 sind hier mit lappenförmigen An sätzen derart versehen, dass die Schweissstel len 2,9 ebenfalls ausserhalb der Stelle der grössten Biegungsbeanspruchung, und zwar hier innerhalb des Umfanges des Rohres 28 zu liegen kommen.
In der Fig. 1,9 ist ein Lyrabogen darge stellt, in dessen Hauptkrümmungen Längs falten 2@9' angeordnet sind. An den Stellen 30, wo,der Verlauf des Lyrabogens im we sentlichen gerade ist, können; die längsfal- ten ohne wesentliche Beeinträchtigung der Elastizität des Bogens fortgelassen werden.
Die Fig. 20 stellt einen Krümmer 34 :dar, bei dem eine gemäss der vorliegenden Erfin dung ausgebildete Längsfalte 35 mit den be kannten um denn ganzen Umfang umlaufen den Wellen 3!6 kombiniert ist, um einen Krümmer von besonders hoher Elastizität zu erhalten. In ähnlicher Weise ist .
in der Fig. 21 ein Krümmer 31 dargestellt, bei dem eine Längsfalte 82 mit -den bekannten, nur in der innern Krümmung angeordneten Querfalten '3':3 vereinigt ist.
Auch eine Anordnung, bei :der längs der geraden oder gekrümmten Rohrachse im wesentlichen quer verlaufende Falten oder Wellen mit Längsfalten abwechseln, kann für bestimmte Zwecke vorteilhaft sein. Das mit Längsfa.Iten zu versehende Rohr 37 wird bei :der in den Fig. 22 und 23 dar gestellten Vorrichtung längs des Umfangs teils :des Rohres, der längsgefaltet werden soll, mittels einer Heizvorrichtung 3-8 ange wärmt.
Die Heizvorrichtung wird im, Aus führungsbeispiel mit Gas gespeist, kann aber auch auf irgendeine andere Art, beispiels weise :elektrisch, beheizt werden.. Das Gas wird :
den in den Heizkörpern vorgeseheeen Hohlräumen 39 auf irgendeine Weise zuge- führt und tritt von dort aus brennend durch die Öffnungen 40, die nach .dem zu falten den Rohrumfaugsteile gerichtet sind. Nach zweckentsprechender Erwärmung .dieses Um fangsteils wird :das Rohr 37 :durch, zwei parallelachsige Rollen 41, 42:
geführt. Der kleinste Zwischenraum zwischen ihnen ist entsprechend ,dem gewünschten Querschnitt des mit Längsfalten zu versehenden Rohres derart ausgebildet, dass die Rollen: beim Durchtritt des Rohres einen Druck auf dieses Rohr senkrecht zur Ebene der gewünschten Längsfalten;
ausüben. Hierbei wölbt sich das durch die Erwärmung weicher gewordene Material des Rohres nach aussen, so dass Längsfalten 43 und 44 entstehen.
Bei der in den Fig. 22 bis 25 dargestell ten Ausführungsform ist angenommen, dass der Vorschub des Rohres absatzweise erfolgt. Während eine bestimmte Länge des Rohres auf dem längszufaltenden Umfangsteile an gewärmt wird, steht das Rohr still. Nach dem eigenügend angewärmt worden; ist, wird das Rohr fluroll die Walzen 41, 42. hindurch geschoben oder -gezogen.
Der Vorschub kanu auch dadurch bewirkt werden,.dass die Wal zen selbst angetrieben werden und das Rohr durch Reibung mitnehmen: oder auch durch Kombination :dieser :drei Möglichkeiten. Nachdem auf diese Weise das Rohr auf einer gewissen Länge mit Längsfalten, versehen worden ist, wird es auf irgendeine Art zu rückgeholt und der nächste längszufaltende Teil angewärmt.
Dieses Spiel wird so lange wiederholt, bis :das Rohr auf der gewünsch ten Länge mit Längsfalten versehen ist.
Bei der Vorrichtung :dagegen., die in :den Fig. 26; bis <B>2,8</B> dargestellt ist, wird das Rohr kontinuierlich ohne Absatz vorbewegt. Zu diesem Zweck erstreckt sich die Erwärmung des längszufaltenden Teils, des Rohrumfan- ges am besten) bis etwa an die :
Stelle, wo das Rohr mittels der Walzen längsgefaltet wird. Das längs.zufaltende Rohr ist mit 45 be zeichnet und wird mit Hilfe des Heizappa rates 46 vor :der eigentlichen Längsfaltung angewärmt.
Der Heizapparat ist beispiels mässig aus zwei Hälften 47 und 48 herge stellt und umschliesst das Rohr 45 auf seinem ganzen: Umfange. Ähnlich wie bei der Heiz- vorrichtung 3$ der in den Fig. 22 bis 215 dargestellten Ausführungsform sind die bei den Hälften 47 und 48 mit Hohlräumen 49,
50 versehen und weisere auf ihrem Innen- umfang iÖ@ffnungen 54 auf, die nach dem zu erwärmenden Rohr gerichtet sind.- Die Längsfalten 57 werden ähnlich wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 22 bis 25 mit Hilfe zweier parallelachsiger Walzen 55, 56 aus dem Ausgangsrohr her- ausgedrückt.
Der Teil des Rohrumfanges, aus dem die Längsfalten gebildet werden, wird zweck- mässigerweise stärker erwärmt als der übrige Teil des Rohrumfanges. Zu diesem Zwecke ist der Abstand zwischen, den einzelnen; Öff nungen 54 für :
den Durchtritt des Gases an diesem Teil des Rohrumfanges .geringer als auf dem übrigen Rohrumfang bezw. sind mehr oder grössere Öffnungen 54 vorgesehen.
In gleichem Sinne wirkt eine besondere Ausbildung :des Heizapparates 46, die gleich zeitig die Möglichkeit verbessert, das längs- zufaltende Rohr kontinuierlich vorzuschie ben.
Wie insbesondere aus den Fig. 26 und 27 hervorgeht, erstreckt sich der Teil der Heizv(>rrichtung, ,der den längszufaltenden Rohrumfangsteil erwärmen soll, bis etwa zu der Stelle, wo die Walzen. 55, 56,den grössten Druck auf das Rohr 45 ausüben. Auf diese Weise wird der Teil des Rohrumfanges, der die Längsfalten bildet, bis zu dem Augen blick angewärmt, wo die Iä.ngafalten herge stellt werden.
In den Fig. 20 bis 32, ist eine weitere Vorrichtung zur Herstellung des Erfindungs- gegenstandes dargestellt. Es sind mehrere als Walzen ausgebildete Aussenschablonen hinterednandergeschaltet, deren Abmessun gen, vom Querschnitt des Ausgangsrohres ausgehentd, denen des fertig längsgefalteten Rohres näherkommen bezw. diese schliesslich erreichen.
Im Ausführungsbeispiel sind drei Walzenpaare vorgesehen, die mit 59-60, 61-62, 6.3.-.64 bezeichnet sind. Falls die Walzen selbst zwangsläufig angetrieben werden, werden die einzelnen) auf einer Seite des Rohres liegenden Walzen der WaIzen- paare, um ,den Angriff der Antriebsmittel zu erleichtern, zweckmässigerweise in einer ge meinsamen Ebene angeordnet,
die vorzugs weise parallel zu der Rohrlängsachse oder etwas geneigt zu ihr liegt. Das Rohr 58 wird zwischen die einzelnen Walzenpaare hindurcbgeführt und mit Längsfalten ver sehen, indem de Abmessungen der kleinsten, zwischen .den Walzen der Walzenpaare lie genden Querschnitte, vom Querschnitt des Ausgangsrohres ausgehend, denen des fertig längsgefalteten Rohres näherkommen bezw. diese schliesslich erreichen. In Fig. 30 ist der Querschnitt .des Ausgangsrohres darge stellt,
während aus, den: Fig. 3,1 und 32 die Art zu entnehmen1 ist, wie mit Hilfe der Walzenpaare das Rohr allmählich mit Längsfalten versehen wird. In den Fig. 31 und 32 sind ausserdem noch Dorne dargestellt, die z%r Unterstüt zung der Aussenschablonen vorgesehen wer den können.
Der in der Fig. 31 dargestellte Dorn 65 :schmiegt sich nicht nur eng dem runden Querschnittdes Rohres an .der betref fenden Stelle an, sondern ist auch noch mit Ansätzen 66 versehen, durch die die Längs falten herausgedrückt werden und so die Arbeitsweise der Walzen 61-62 unterstützt wird.
Gemäss der Fig. 32. wird auf eine andere Weise der Verformungsdruck von innen auf das Rohr ausgeübt. Die Dorne sind hier als Rollenpaare 67, 68 ausgebildet, die auf einem im Innern des Rohres 58 angebrachten Trä ger drehbar gelagert sind. Die beiden Rel- len können sich auf ihrem Innenumfang be rühren, wie auch in der Abbildung darge stellt ist. Der Träger besteht im Ausfülh- rungsbeispiel aus zwei Teilen @69, 70,
die auf nicht dargestellte Weise ausserhalb des Bereiches der Rollen 67, 6-8 miteinander ver bunden sind. Die Profile der Rollen sind derart gestaltet und ihr Abstand derart be messen, dass sich der gewünschte Rohrquer schnitt ergibt.
Die in den Fig. 33 und 34 dargestellte Ausführungsform baut auf .denselben) Grund gedanken wie die Ausführungsform nach den Fig. 29 bis 32 auf.
Auch hier wird das Rohr durch eine Reihe von hintereinander geschalteten Aussenschablonen gezogen oder gewalzt, deren Abmessungen vom Quer- schnitt,des Ausgangsrohres ausgehend, denen des fertig längsgefalteten Rohres näher kommen bezw. diese schliesslich, erreichen,. Das längszufaltende Rohr ist mit 71 be zeichnet, das mittels der Ziehringe 72, 7.3,
74 in die gewünschte Querschnittsform mit Längsfalten 75 gepresst wird. Die Ziehringe können ein- oder auch mehrteilig hergestellt werden.
Sie wirken nicht unmittelbar, son dern unter Zwischenschaltung von Rollen oder Kugeln 76 auf das Rohr ein, die in der Durchgangsrichtung des Rohres drehbar an geordnet sind. In der Fig. 34 ist dargestellt, wie diese Rollen beispielsweise angebracht und ausgebildet sein können.
Bei einigen der genannten Verfahren be steht die Möglichkeit, dass der Querschnitt des Rohres ausserhalb .der Längsfalte nicht rund, sondern etwas oval abgeflacht ist. Diese Möglichkeit ist besonders gross, wenn das Rohr nur auf einem. Teil seines Um fanges, der längsgefaltet werden soll, er wärmt und wenn es danach nur .senkrecht zur Ebene der Längsfalten ohne Zuhilfe nahme von Schablonen gedrückt wird.
Die Form, die das mit Längsfalten versehene Rohr dann annimmt, ist in Fig. 35 darge stellt. Mit 77 ist beispielsweise der lichte Durchgangsquerschnitt des Rohres oder der Armatur bezeichnet, an die das mit Längs falten versehene Rohr 78 befestigt werden kann.
Der Druck, durch den die Längsfalten 79 herausgedrückt werden, hat auch eine Ab flachung .des Rohres bewirkt. Um dies zu vermeiden, kann das längszufalten@de Rohr gemäss Fig. 3,6 vorbehandelt werden. Mittels zweier Walzen 80, 81 wird das Rohr 82 etwas abgeflacht.
Aus den flachen Stellen werden, in einem darauf f olgenden Verfahren die Längsfalten wie beschrieben und dar gestellt herausgearbeitet, während der Radius der beiden gekrümmten Querschnittshälften dem Radius entspricht, den das Rohr haben soll, wenn es fertig mit Längsfalten versehen ist.
In den: Fig. 37 und 3-8 sind zwei Vor richtungen zur Ausführung eines weiteren erfindungsgemäss ausgebildeten. Verfahrens dargestellt. Das Rohr wird hier schritt- weise zwischen Aussenschablonen gepreBt, deren Abmessungen, vom Querschnitt des Ausgangsrohres ausgehend, denen ,
des fertig längsgefalteten Rohres näherkommen bezw. diese schliesslich erreichen. Zweckmässiger weise sind gleichzeitig entsprechend ge formte Dorne in das Rohr einzulegen.
Das Rohr am Ende des ersten Verfahrensab- schnittes ist in Fig. 37 dargestellt, während das fertig längsgefaltete Rohr am Ende des zweiten Verfahrensabsohnittes in der Fig. 38 gezeigt ist. In. Fig. 3 7 sind die beiden Teile der zweiteilig ausgebildeten Aussenschablone mit 83 und. 84 .bezeichnet.
In das längszu- falten(de Rohr 85 ist eine Schablone 86 bis 9:3 eingelegt. Die Aussenschablonen 83 und 84 werden durch einmaliges Pressen oder mehrmaliges absatzweises Pressen oder Häm mern so lange auf das Ausgangsrohr ge drückt, bis es die in der Fig. 37 dargestellte Form angenommen hat.
Der Dorn 86 bis 93 ist ausserdem, wie mit .der Schnittfuge 87 angedeutet, der Länge nach unterteilt. Die Unterteilungsebene verläuft unter leichter Neigung zu ,der Längsachse des Rohres, um den Ausbau des Dornes 86 bis 93i zu erleich- tern. Das so vorgeformte Rohr 85 wird nun mehr zwischen die Aussenschablonen 88, 89 gelagert,
mit deren Hilfe es durch einmaliges Pressens oder mehrmaliges Pressen oder Hämmern auf seine endgültige, in Fig. 38 dargestellte Form gebracht wird. Auch hier bei ist zweckmässigerweise in -das Rohr ein Dorn einzulegen, der ähnlich :dem Dorn 86 bis 93 aus zwei durch eine Schnittfuge 90 unterteilten geilen 91 und 92 mit leichtem Anzuge besteht.
In der Fig. ss@9 ist eine besonders zweck mässige Art dargestellt, um das längsgefal tete Rohr mit einem Flausch zu versehen, oder es auf andere Weise mit einem Rohr oder einer Armatur von rundem Durchgangs querschnitt zu verbinden. Vor .der I3erstel- lung der Längsfalten. hat das mit strich- punktierten Liniendargestellte Ausgangs rohr den Aussendurchmesser e.
Nach der 'Herstellung .der Längsfalten 5:1 hat sich der Ausservdurchmesser des Rohres auf f verrin gert. An der Stelle, wo die Längsfalten auf hören sollen, wird vor oder nach der Her stellung der Längsfalten das Rohr von dem Durchmesser e, wie bei 52 -dargestellt ist, auf .den Durchmesser feingezogen.
Auf diese Weise ergibt sich ein einwandfreier Über gang der Längsfalten 51 auf den. Durchmes- sor f. Auf bekannte Weise wird auf das Rohr von dem Durchmesser f ein Flansch 53 aufgebracht oder dieses Rohr auf irgend eine andere Art mit einem andern Rohr oder einer Armatur verbunden..