Verfahren zur Herstellung von Rohrbogen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver fahren zur Herstellung von Rohrbogen mit einer ein zigen entlang einer Mantellinie verlaufenden Naht durch Pressen.
Es sind schon verschiedene Verfahren zur Her stellung von Rohrbogen durch Pressen bekannt, wobei aber bei den meisten dieser Verfahren die Rohrbogen entlang zweier Mantellinien verlaufender Nähte ge schlossen werden müssen. Hierbei werden vorerst zwei Halbschalen durch Pressen vorgeformt, die zusam men einen Rohrbogen ergeben.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, einen Rohrbogen aus einem einzigen Stück herzustellen und diesen durch eine einzige Naht, die entlang einer Man tellinie des Rohrbogens verläuft, zu schliessen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohrbogens zeichnet sich dadurch aus, dass in einem ersten Pressvorgang eine Abwicklung des Rohrbogens zwischen einer Matrize und einem Stem pel verformt wird, um eine erste Querschnittshälfte des Rohrbogens zu bilden, wobei überstehende Teile der Abwicklung in parallele Lage gebracht werden, dass darauf ein Schliessdorn zwischen die überstehen den Teile in die vorgeformte Querschnittshälfte ein gelegt wird, und dass endlich in einem zweiten Press- vorgang der Rohrbogen um diesen Schliessdorn herum mittels mindestens eines weiteren Schliesswerkzeuges in geschlossene Form gebracht wird.
Durch dieses Verfahren lassen sich auch Rohr bogen herstellen, bei denen das Radius-Durchmesser- Verhältnis kleiner ist als bei den bisher bekannten Rohrbogen, wobei weiterhin der Bogenwinkel in wei ten Grenzen variiert werden kann. Es ist nach diesem Verfahren zur Herstellung von Rohrbogen auch mög lich, gleichzeitig in einfacher Weise einen Schenkel am Bogenteil anzuformen, der mit diesem Bogenteil aus einem Stück besteht und nicht, wie dies bis heute häufig der Fall war, angeschweisst werden muss.
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfah rens dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1-5 die verschiedenen Schritte zur Durchfüh rung einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zu sammen mit den entsprechenden Werkzeugen, Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Rohr bogens hergestellt nach der Ausführungsform des Ver fahrens nach Fig. 1-5, Fig. 7 und 8 eine zweite Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines einschenkeligen Rohrbogens,
Fig. 9-12 eine dritte Ausführungsform des Ver fahrens zur Herstellung von zwei einschenkeligen Rohrbogen und Fig. 13 die beiden in einem Stück hergestellten Rohrbogen nach der Ausführungsform des Verfahrens nach Fig. 9-12.
In Fig. 1 ist die geometrische Abwicklung A eines Rohrbogens, der einen Bogenteil und einen Schenkel aufweist, im Grundriss dargestellt. Die Abwicklung ist dabei aus einem Stahlblech gebildet.
Fig.2 und 3 zeigen die Werkzeuge für einen ersten Arbeitsgang zur Herstellung des Rohrbogens aus der Abwicklung A nach Fig. 1, wobei die Abwick lung A nach der Durchführung dieses ersten Arbeits vorganges die Form ,A1 angenommen hat. Mit 1 ist dabei eine Matrize und mit 2 ein Pressstempel bezeich net. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind Ma trize und Pressstempel dabei so ausgebildet, dass die Pressbewegung des Stempels in der Krümmungsebene des Rohrbogens ausgeführt wird.
Die Matrize 1 weist die Form bzw. den Krümmungsradius auf, der dem Aussenradius des Rohrbogens entspricht. Der Stempel hat anderseits die Krümmung der Innenseite der Au ssenwand des Rohrbogens. Beim Verformen der Ab wicklung A zwischen den Werkzeugen 1 und 2 wird dieselbe einerseits in der Krümmungsebene des Rohr bogens und anderseits in Querschnittsebenen dessel ben verformt,
wobei die äussere Querschnittshälfte des Rohrbogens verformt wird und die übrigen Teile der Abwicklung bezüglich dieser Querschnittshälfte nach einwärts abstehen und zueinander parallel verlaufen, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist.
In einem zweiten Schliessvorgang, der in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, wird der Rohrbogen voll ständig geschlossen. Hierzu dient einerseits eine Ma trize 3 und anderseits ein Schliesswerkzeug 4. Die Ma trize 3 nimmt dabei die vorgeformte Rohrbogenhälfte ähnlich wie die Matrize 1 auf, wobei das Schliesswerk- zeug 4 an seiner Arbeitsfläche eine Form aufweist, die der Innenhälfte des Rohrbogens entspricht.
Vor der Ausführung des Schliessvorganges wird in die Aussen hälfte und zwischen die parallel verlaufenden Teile der verformten Abwicklung A 1 ein zweiteiliger Schliess dorn 5 eingelegt, der aus einem gekrümmten Teil 5a und einem geraden Teil 5b besteht. Der gekrümmte Teil entspricht dabei der Innenform des eigentlichen Bogenteiles, währenddem der gerade Teil zur Bildung des Schenkels dient.
Bei der in Richtung des Pfeiles 7 durchgeführten Schliessbewegung des Schliesswerkzeu- ges 4 werden die parallelen Teile der verformten Ab wicklung A1 nach einwärts umgelegt, so dass sie schliesslich in die in Fig. 5 gezeigte Lage kommen, und der Rohrbogen<I>A,</I> mit Ausnahme seiner am In nenradius verlaufenden Naht 8 vollständig geschlossen ist. Der mit<I>S</I> bezeichnete Teil des Rohrbogens<I>A,</I> stellt dabei den Schenkel dar.
In Fig. 6 ist der nach der im Zusammenhang mit den Fig. 1-5 beschriebenen Ausführungsform des Ver fahrens hergestellte Rohrbogen perspektivisch darge stellt. Daraus ist ersichtlich, dass der Bogenteil, wel cher einen Bogenwinkel von<B>900</B> einschliesst, an sei nem linksseitigen Ende einen Schenkel von der Länge s besitzt. An seiner Innenseite besitzt dieser Rohr bogen eine geschweisste Naht 9, welche die beiden zu sammenstossenden Enden der Abwicklung mitein ander verbindet und den Rohrbogen flüssigkeitsdicht abschliesst.
In Fig. 7 sind die Werkzeuge für den Schliessvor gang des Rohrbogens nach Fig. 6 entsprechend einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Neben der Ma trize 3 wird hierbei statt eines Schliesstempels 4, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, ein zweiteiliges seitlich be wegbares Schliesswerkzeug lUa, 10b verwendet.
Die Schliessbewegung dieser Schliesswerkzeuge erfolgt also unter einem rechten Winkel zur Bewegung des Press- stempels für den ersten Pressvorgang. Auch bei den in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen des Verfahrens wird ein zweiteiliger Schliessdorn angewen det, dessen Teile 5a und 5b nach Fertigstellung des Rohrbogens an entgegengesetzten Enden desselben herausgezogen werden können. In Fig. 8 ist das zweiteilige Schliesswerkzeug auch in geöffneter Stellung gezeigt, welche durch strich punktierte Linien angedeutet ist.
In den Fig. 9 und 10 sind die für den ersten Ar beitsvorgang zur Herstellung eines doppelt gekrümm ten Rohrbogens oder zur Herstellung von zwei Rohr bogen in einem Arbeitsvorgang, wie dies häufiger der Fall ist, dargestellt. Es handelt sich hierbei wiederum um eine Matrize 11 und einen Pressstempel 12, von denen beide eine Form aufweisen, welche der Ab wicklung in der Krümmungsebene eine Verformung um 180 statt nur um 90 geben, wobei zwischen den beiden 90 Krümmungsradien bzw. Bogenteilen ein gerades Schenkelstück entsteht.
In seiner Querschnitts ebene erfährt die Abwicklung im ersten Pressvorgang wiederum eine Verformung um 180 , d. h. die Verfor mung in dieser Ebene entspricht der Verformung nach der Ausführungsform nach Fig. 1-5.
Der Schliessvor gang (Fig.11 und 12) wird ähnlich wie in Fig. 7 und 8 angedeutet ausgeführt, mit dem Unterschied, dass hier auch das Schliesswerkzeug 13, welches ebenfalls zweiteilig (13a, 13b) ist, eine der doppelten Krüm mung des Rohrbogens entsprechende Form hat, wo bei weiterhin der Schliessdorn 14 zweckmässigerweise aus drei Teilen besteht, nämlich den beiden Krüm- mungsteilen 14a, und dem geraden Verbindungsteil 14b.
Die Länge des Verbindungsteiles 14b des Schliess- dornes sowie der entsprechende Teil von Matrize 11, Matrize 15, Pressstempel 12 und Schliesswerkzeug 13 ist so gewählt, dass sie einer doppelten Schenkellänge zuzüglich der Breite eines Sägeschnittes entspricht, so dass nach Trennen der beiden Krümmungshälften in der Mitte des Verbindungsteiles zwei Bogenteile mit je einem Schenkel entstehen, wie dies in Fig. 13 ange deutet ist.
Nach der Verformung der Rohrbogen wer den diese entlang der Stossstelle der Abwicklung wie derum geschweisst, so dass sich eine entlang einer Mantellinie an der Innenseite verlaufende Naht ergibt.
Der Rohrbogen wird an seinen Enden, welche durch Pressen gebildet worden sind, vorzugsweise noch nachbearbeitet, um ihn auf die richtige Länge bzw. den richtigen Bogenwinkel zu bringen.
Bei allen im Zusammenhang mit der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispielen ist die Hauptver formung, d. h. die Zustellbewegung des Pressstempels als nur in der Krümmungsebene des Rohrbogens er folgend dargestellt worden. Es wäre aber in gewissen Fällen auch denkbar, diese Hauptverformung senk recht zur Krümmungsebene durchzuführen. Ebenso wäre es möglich, statt zuerst die Aussenhälfte des Rohrbogens anzupressen, die Innenhälfte des Rohr bogens zuerst herzustellen und darauf den Rohrbogen an seiner Aussenhälfte zu schliessen.
Damit ergäbe sich eine an der Aussenseite des Rohrbogens verlaufende Naht, was natürlich zu einer Verlängerung derselben im Vergleich zu einer an der Innenseite des Rohr bogens verlaufenden Naht führen würde. Anderseits ist aber speziell bei kleinen Bogenradien die Zugäng lichkeit der Naht zum Schweissen an der Aussenseite besser. Im Falle, wo die Pressbewegung der Pressstem- pel zur Krümmungsebene senkrecht erfolgt, verläuft die Naht am fertigen Bogen entlang der neutralen Fa ser, was in festigkeitstechnischer Hinsicht gewisse Vor teile aufweist, wie leicht verständlich ist. Statt bei spielsweise rostfreiem Stahl kommt als Werkstoff für die Rohrbogen auch Leichtmetall, Kupfer oder Mes sing in Frage.