CH647428A5 - Process for bending a sectional bar, apparatus for supporting portions of a sectional bar relative to one another and multi-roll bending machine - Google Patents
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
- B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
In der Verfahrenstechnik werden etwa Behälter verwendet, die einen zylindrischen Mantel und zwei gewölbte Stirnwände aufweisen und sowohl auf der Aussenseite des Mantels als auch auf der Aussenseite von mindestens einer der Stirnwände mit einem Kühlkanal, einer sogenannten Kühlschlange versehen sind. Die eine Begrenzungs-Wand eines solchen Kühlkanals wird häufig durch einen Profilstab gebildet, der im Querschnitt die Form eines sich über einen Halbkreis erstreckenden Bogens hat. Dieser Profilstab ist mit seinen beiden Längsrändern am Behälter angeschweisst, so dass also die Behälterwand die andere Begrenzungs-Wand des Kühlkanals bildet. In process engineering, for example, containers are used which have a cylindrical jacket and two curved end walls and are provided with a cooling channel, a so-called cooling coil, both on the outside of the jacket and on the outside of at least one of the end walls. The one boundary wall of such a cooling channel is often formed by a profile bar, which in cross section has the shape of an arc extending over a semicircle. This profile rod is welded to the container with its two longitudinal edges, so that the container wall forms the other boundary wall of the cooling channel.
Für die Bildung des am zylindrischen Mantel des Behälters entlang verlaufenden Kühlkanals wird ein ebenes Band auf einer Biegemaschine zu einem Halbkreis-Profil gebogen. Dieses wird dann in der gleichen oder einer weiteren Arbeitsstufe auf einer Mehrwalzenbiegemaschine zu einer schrau-benlinienförmigen Wendel gebogen. To form the cooling channel running along the cylindrical jacket of the container, a flat band is bent on a bending machine to form a semicircular profile. This is then bent in the same or a further working stage on a multi-roll bending machine to form a helical spiral.
Dagegen war es nicht möglich, einen Halbkreis-Profilstab zu einer Spirale zu biegen, die in der beschriebenen Weise an der Stirnwand eines Behälters befestigbar ist. Bei allen Versuchen zum Biegen einer derartigen Spirale wurde nämlich der Profilstab derart zusammengequetscht, dass er seine Halbkreisform weitgehend verlor. Man bog daher zuerst ein Rohr mit einer im Querschnitt einen vollen Kreis bildenden Wand zu einer Spirale und schnitt dann von dieser entlang ihrer Längsachse die eine Hälfte weg. Dieses Verfahren ist jedoch sehr zeitraubend und ergibt einen grossen Materialverlust, weil vom Rohrmaterial nur die eine Hälfte ausgenutzt werden kann. In contrast, it was not possible to bend a semicircular profile rod into a spiral which can be fastened to the end wall of a container in the manner described. In all attempts to bend such a spiral, the profile rod was squeezed in such a way that it largely lost its semicircular shape. A tube was therefore first bent with a wall forming a full circle in cross section to form a spiral, and then half of it was cut away from it along its longitudinal axis. However, this process is very time-consuming and results in a large loss of material because only half of the tube material can be used.
Aus der schweizerischen Patentschrift 613 883 sind eine Dreiwalzenbiegemaschine und ein Verfahren bekannt, um einen I-Profilstab entlang einer vom Steg des I-Profilstabes aufgespannten Ebene zu biegen. Dieses Verfahren lässt sich jedoch nicht gut adaptieren, um einen Stab mit Halbkreis-Profilstab zu einer Spirale zu biegen. Dies insbesondere deshalb, weil ein Halbkreis-Profilstab durch Stützrollen, die in den im Querschnitt halbkreisförmigen Zwischenraum eingreifen, nur bei den Rändern einigermassen abgestützt werden könnte. From Swiss patent 613 883, a three-roll bending machine and a method are known for bending an I-profile bar along a plane spanned by the web of the I-profile bar. However, this method cannot be adapted well to bend a rod with a semicircular profile rod into a spiral. This is particularly so because a semicircular profile bar could only be supported to a certain extent at the edges by support rollers which engage in the intermediate space which is semicircular in cross section.
2 2nd
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10 10th
15 15
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25 25th
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Aus dem Buch «Das Kalt-Biegen von Rohren», von Wolf-Dietrich Franz, Springer-Verlag, 1961, sind ferner Biegevorrichtungen bekannt, die eine feste Backe mit einer kreisbogenförmigen Rohrführung und eine bewegbare Bak-ke aufweisen, wobei die letztere an einem um das Kreisbogen-Zentrum herum schwenkbaren Hebel befestigt ist. Ein an einer bestimmten Stelle zu biegendes Rohr wird auf einer Seite der festen Backe befestigt und mit der bewegbaren Backe um die feste Backe herumgebogen. Dabei wird in gewissen Fällen ein Stütz-Dorn in das Rohr eingeführt. Bekannte Stütz-Dorne bestehen aus einem einstückigen, starren Metallkörper, der einen zylindrischen Hauptteil aufweist, dessen eine Stirnseite halbkugelförmig ausgebildet ist. Ein solcher Dorn wird vor dem Biegen vom Ende des befestigten Rohrteils her bis zum Anfang der Biegestelle in das Rohr eingeführt. Ein derartiger starrer Stütz-Dorn stützt also das Rohr praktisch nur im geraden, vor der Biegestelle liegenden Teil und ist daher nur von beschränktem Nutzen. Femer sind Stütz-Dorne bekannt, die mehrere Glieder aufweisen. Diese Glieder bestehen je aus einem starren Metallkörper, sind aber durch Gelenke beweglich miteinander verbunden. Mit einem derartigen Glieder-Dorn kann zwar ein Rohr beim Biegen auch im gebogenen Teil abgestützt werden, aber auch nicht durchgehend bei allen Stellen. Die Glie-der-Dorne haben zudem den Nachteil, dass ihre Herstellung relativ teuer ist. Dies fallt umsomehr deshalb ins Gewicht, Bending devices are also known from the book “The Cold Bending of Tubes”, by Wolf-Dietrich Franz, Springer-Verlag, 1961, which have a fixed jaw with an arcuate tube guide and a movable jaw, the latter being attached to one pivotable lever is attached around the center of the arc. A tube to be bent at a certain point is attached to one side of the fixed jaw and bent around the fixed jaw with the movable jaw. In certain cases, a support mandrel is inserted into the tube. Known support mandrels consist of a one-piece, rigid metal body which has a cylindrical main part, one end face of which is hemispherical. Such a mandrel is inserted into the tube from the end of the attached pipe part to the beginning of the bending point before the bending. Such a rigid support mandrel supports the tube practically only in the straight part lying in front of the bending point and is therefore of limited use. Support mandrels are also known which have a plurality of links. These links each consist of a rigid metal body, but are movably connected to one another by joints. With such a link mandrel, a tube can be supported in the bent part during bending, but also not continuously at all points. The Glie-der-Dornne also have the disadvantage that their production is relatively expensive. This is all the more important
weil die Glieder-Dorne beim Biegen einem starken Ver-schleiss unterworfen sind. Glieder-Dorne sind daher auch kaum für kontinuierliche Biegearbeiten auf einer Mehrwalzenbiegemaschine geeignet und werden auch nicht zu diesem Zweck verwendet. Im übrigen werden sie nur beim Biegen von Rohren mit einem im Querschnitt geschlossenen Mantel und nicht für Profilstäbe verwendet, die eine im Querschnitt auf einer Seite offene Rinne begrenzen. because the link mandrels are subject to heavy wear during bending. Link mandrels are therefore hardly suitable for continuous bending work on a multi-roll bending machine and are also not used for this purpose. For the rest, they are only used for bending pipes with a jacket which is closed in cross section and not for profile bars which delimit a channel which is open in cross section on one side.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem Profilstäbe, die im Querschnitt einen Zwischenraum begrenzende Profil-Abschnitte aufweisen, ohne eine grössere Deformation des Profils auf einer Biegemaschine gebogen werden können. Dabei soll es insbesondere möglich sein, einen Profilstab, der die Form einer halbkreisförmigen Rinne hat, derart auf einer Mehrwalzenbiegemaschine kreisbogen- oder spiralförmig zu biegen, dass • die beiden Rinnenränder in einer Ebene oder einer ungefähr kegelförmigen Fläche liegen. The invention is based on the object of creating a method in which profile bars which have profile sections which delimit an intermediate space in cross section can be bent on a bending machine without major deformation of the profile. In particular, it should be possible to bend a profile bar, which has the shape of a semicircular channel, in a circular arc or spiral shape on a multi-roll bending machine in such a way that • the two channel edges lie in one plane or an approximately conical surface.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, wobei dieses Verfahren nach der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet ist. This object is achieved by a method according to the preamble of claim 1, this method according to the invention being characterized by the features of claim 1.
Zweckmässige Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Verfahrens-Ansprüchen. Appropriate configurations of the method result from the dependent method claims.
Die Erfindung betrifft des weitern eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6. Die Vorrichtung ist nach der Erfindung gemäss den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 6 ausgebildet. The invention further relates to a device according to the preamble of claim 6. The device is designed according to the invention according to the features of the characterizing part of claim 6.
Besonders vorteilhafte Ausbildungen der Vorrichtung gehen aus den abhängigen Vorrichtungs-Ansprüchen hervor. Particularly advantageous designs of the device emerge from the dependent device claims.
Die Erfindung betrifft ferner eine Mehrwalzenbiegemaschine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Die Maschine ist nach der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs lOgekennzeichnet. The invention further relates to a multi-roll bending machine according to the preamble of claim 10. The machine is characterized according to the invention by the features of claim 10.
Eine zweckmässige Ausbildung der Maschine ergibt sich aus dem Anspruch 11. A practical design of the machine results from claim 11.
Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. In der Zeichnung zeigen die Figur 1 eine Ansicht einer vereinfacht dargestellten Dreiwalzenbiegemaschine, The invention will now be explained with reference to an embodiment shown in the drawing. 1 shows a view of a three-roll bending machine shown in simplified form,
die Figur 2 einen Schnitt durch die Biegemaschine entlang der Linie II-II der Figur 1, 2 shows a section through the bending machine along the line II-II of FIG. 1,
die Figur 3 einen Schnitt durch die Biegemaschine entlang der Linie III-III der Figur 1, 3 shows a section through the bending machine along the line III-III of FIG. 1,
die Figur 4 einen Längsschnitt durch den Stütz-Dorn in grösserem Massstab, 4 shows a longitudinal section through the support mandrel on a larger scale,
die Figur 5 einen Schnitt durch den Stütz-Dorn entlang der Linie V-V der Figur 4 und die Figur 6 einen Schnitt durch einen Behälter mit einem Kühlkanal. 5 shows a section through the support mandrel along the line V-V of Figure 4 and 6 shows a section through a container with a cooling channel.
In den Figuren 1,2 und 3 ist eine Mehrwalzenbiegemaschine, und zwar eine Dreiwalzenbiegemaschine, dargestellt. Sie weist ein schematisch dargestelltes Gestell 1 auf. In diesem sind eine bezüglich der Biegung des zu biegenden Profilstabes innen liegende Innen-Walze 3 und zwei kleinere Aus-sen-Walzen, nämlich eine Einlauf-Aussen-Walze 5 und eine Auslauf-Aussen-Walze 7 drehbar gelagert. Die drei Walzen sind um zueinander parallele Drehachsen drehbar, von denen diejenige der Innen-Walze 3 mit 9 und diejenige der Einlauf-Aussen-Walze 5 mit 11 und diejenige der Auslauf-Aussen-Walze mit 13 bezeichnet ist. FIGS. 1, 2 and 3 show a multi-roll bending machine, namely a three-roll bending machine. It has a schematically illustrated frame 1. An inner roller 3, which is located on the inside with respect to the bending of the profiled rod to be bent, and two smaller outer rollers, namely an inlet-outer roller 5 and an outlet-outer roller 7, are rotatably mounted therein. The three rollers are rotatable about mutually parallel axes of rotation, of which that of the inner roller 3 is designated by 9, that of the inlet-outer roller 5 by 11 and that of the outlet-outer roller by 13.
Wie es aus der Figur 3 ersichtlich ist, weist die Innen-Walze 3 auf einer Welle 15 sitzende Ringe 3a, 3b und 3c auf, die durch nicht dargestellte Verbindungsmittel, beispielsweise Schrauben, drehfest miteinander verbunden sind. Ferner ist die Walze drehfest mit der Welle verbunden. Die Einlauf-Aussen-Walze 5 weist ebenfalls drei drehfest miteinander verbundene Ringe 5a, 5b, 5c auf, die drehfest auf einer Welle 17 sitzen. Die Auslauf-Aussen-Walze 7 weist ebenfalls drehfest miteinander verbundene und drehfest auf einer Welle 19 sitzende Ringe auf. Mindestens eine der drei Walzen 3, 5, 7 ist mit einem Antriebsmotor verbunden. Vorzugsweise ist dies für alle drei Walzen der Fall. Des weitern ist mindestens eine der drei Walzen, beispielsweise die Einlauf- und die Auslauf-Aussen-Walze, rechtwinklig zu ihrer Drehachse verstellbar, so dass der Abstand zwischen der Drehachse 9 der Innen-Walze 3 und der Drehachse von mindestens einer der beiden andern Walzen einstellbar ist. As can be seen from FIG. 3, the inner roller 3 has rings 3a, 3b and 3c which are seated on a shaft 15 and which are connected to one another in a rotationally fixed manner by connecting means, not shown, for example screws. Furthermore, the roller is rotatably connected to the shaft. The inlet outer roller 5 also has three rings 5a, 5b, 5c which are connected to one another in a rotationally fixed manner and which are seated on a shaft 17 in a rotationally fixed manner. The outlet outer roller 7 likewise has rings which are connected to one another in a rotationally fixed manner and are seated in a rotationally fixed manner on a shaft 19. At least one of the three rollers 3, 5, 7 is connected to a drive motor. This is preferably the case for all three rollers. Furthermore, at least one of the three rollers, for example the inlet and the outlet outer roller, is adjustable at right angles to its axis of rotation, so that the distance between the axis of rotation 9 of the inner roller 3 and the axis of rotation of at least one of the other two rollers is adjustable.
Die drei Ringe 3a, 3b, 3c der Walze 3 begrenzen auf ihren Umfangsflächen zusammen eine Ring-Nut 3d. Diese weist einen von einer Kehle des Ringes 3a gebildeten, im Querschnitt viertelkreisförmigen Abschnitt auf. An dessen äusseres Ende schliesst noch ein schmaler, radialer Abschnitt an. Der Ring 3b ragt über den inneren Rand der viertelkreisförmigen Kehle heraus, so dass sich dort eine Schulterfläche ergibt, erstreckt sich aber nicht bis zum äusseren Rand der Kehle und des Ringes 3a. Der Ring 3c ragt über den Ring 3b und auch noch über den Ring 3a hinaus. The three rings 3a, 3b, 3c of the roller 3 together delimit an annular groove 3d on their peripheral surfaces. This has a section which is formed by a throat of the ring 3a and has a quarter-circular cross section. At its outer end there is a narrow, radial section. The ring 3b protrudes beyond the inner edge of the quarter-circle-shaped throat, so that there is a shoulder surface there, but does not extend to the outer edge of the throat and the ring 3a. The ring 3c protrudes beyond the ring 3b and also beyond the ring 3a.
Der Ring 5a der Walze 5 weist auf seiner dem Ring 5b zugewandten Seite ebenfalls eine im Querschnitt zur Hauptsache viertelkreisförmige Kehle auf. Der Ring 5b ragt über den Innenrand der Kehle hinaus, so dass sich dort eine Schulterfläche ergibt, erstreckt sich aber nicht bis zum Aus-sen-Rand der Kehle und des Ringes 5a. Die beiden Ringe 5a, 5b begrenzen also zusammen auf der Umfangsfläche der Walze 5 eine Ring-Nut 5d. Der Ring 5c hat einen kleineren Durchmesser als der Ring 5b. The ring 5a of the roller 5 also has, on its side facing the ring 5b, a throat which is mainly circular in cross section. The ring 5b protrudes beyond the inner edge of the throat, so that there is a shoulder surface there, but does not extend to the outer edge of the throat and the ring 5a. The two rings 5a, 5b thus together delimit an annular groove 5d on the circumferential surface of the roller 5. The ring 5c has a smaller diameter than the ring 5b.
Die Umfangsfläche der Walze 7 hat eine ähnliche Querschnittsform wie diejenige der Walze 5. Sie weist insbesondere ebenfalls eine Ring-Nut 7d auf, deren eine Flanke im Querschnitt zum Teil viertelkreisförmig ist. The peripheral surface of the roller 7 has a cross-sectional shape similar to that of the roller 5. In particular, it also has an annular groove 7d, the flank of which is partially quarter-circular in cross-section.
Aus einem Band mit ursprünglich rechteckigem Querschnitt wird entweder zuerst in einem separaten Arbeitsgang oder kontinuierlich vor dem Biegen auf einer Profilierstation, die der in den Figuren 1. bis 3 dargestellten Biegemaschine vorgeschaltet ist, ein gerader Profilstab 21 geformt, der im Querschnitt zwei sich auf verschiedenen Seiten einer Längsmittel-Fläche 23 befindende, viertelkreisförmige Ab5 A straight profile bar 21 is formed from a strip with an originally rectangular cross section either first in a separate operation or continuously before bending on a profiling station which is connected upstream of the bending machine shown in FIGS. 1 to 3, the cross section of which is two different Quarter-circle Ab5 located on the sides of a longitudinal center surface 23
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
647 428 647 428
4 4th
schnitte aufweist. Diese begrenzen zusammen einen im Querschnitt halbkreisförmigen Zwischenraum 25. Der Profilstab 21 hat also die Form einer Rinne, die bei ihren beiden Längsrändern gegen die Umgebung hin offen ist. Die beiden Längsränder des Profilstabes 21 liegen, mindestens, bevor dieser in der noch zu beschreibenden Weise gebogen wird, in einer Ebene. Ferner ist der Profilstab 21, mindestens vor dem Biegen, bezüglich der Längsmittel-Fläche 23 symmetrisch. has cuts. Together, these delimit a space 25 which is semicircular in cross section. The profile rod 21 thus has the shape of a channel which is open to the surroundings at its two longitudinal edges. The two longitudinal edges of the profile bar 21 lie, at least before it is bent in the manner to be described, in one plane. Furthermore, the profile bar 21, at least before bending, is symmetrical with respect to the longitudinal center surface 23.
Die Ring-Nuten 3d, 5d, 7d sind derart ausgebildet, dass sie den Profilstab 21 führen und halten können. Wie es aus der Figur 3 ersehbar ist, liegt der Profilstab 21, dort, wo er die beiden Walzen 3 und 5 berührt, mit je einer Hälfte seiner Aussenfläche an der viertelkreisförmigen Begrenzungsfläche der Ring-Nuten 3d, 5d an. Ferner stehen die beiden Längsränder des Profilstabes 21 an den von den radialen Stirnflächen der Ringe 3b bzw. 5b gebildeten Schulterflächen an. The ring grooves 3d, 5d, 7d are designed such that they can guide and hold the profile bar 21. As can be seen from Figure 3, the profile bar 21, where it touches the two rollers 3 and 5, lies with one half of its outer surface on the quarter-circular boundary surface of the ring grooves 3d, 5d. Furthermore, the two longitudinal edges of the profiled rod 21 are in contact with the shoulder surfaces formed by the radial end faces of the rings 3b and 5b.
Die Walze 7 ergibt zusammen mit der Walze 3 eine analoge Führung für den Profilstab 21 wie die beiden Walzen 3 und 5. The roller 7 together with the roller 3 provides an analogous guide for the profile bar 21 as the two rollers 3 and 5.
Die Walzen 3, 5, 7 führen also den Profilstab 21 derart, dass seine Längsränder in einer Ebene liegen, die rechtwinklig zu den Drehachsen 9,11, 13 verläuft. Wenn man also durch die Achsen-Paare 9,11 bzw. 9,13 eine Schnittebene hindurchlegt, verläuft die die Längsränder in diesem Schnitt berührende Gerade rechtwinklig zu den Drehachsen 9,11 bzw. 9,13. Die Walzen 3, 5, 7 drehen sich beim Biegen in Richtung der Pfeile 33 bzw. 35 bzw. 37, wobei, wie bereits erwähnt, mindestens eine der drei Walzen und zweckmässigerweise alle drei Walzen durch einen Motor angetrieben werden. Der Profilstab 21 wird dabei in der durch den Pfeil 31 bezeichneten Transportrichtung transportiert und durch die Einlauf- und die Auslauf-Walze an die Innen-Walze 3 angedrückt und um diese herumgebogen. Der Biegevorgang findet dabei hauptsächlich zwischen den beiden Stellen statt, bei denen der Profilstab 21 die Innen-Walze 3 bzw. die Auslauf-Aussen-Walze 7 berührt. Eine verstellbare Walze, nämlich die Auslauf-Aussen-Walze 7, kann während des Biegevorganges mit einer durch ein Programmsteuergerät gesteuerten Hydraulik-Vorrichtung kontinuierlich verstellt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise der Krümmungsradius stetig vergrössert und eine Spirale gebogen werden, die entlang einer Ebene verläuft. The rollers 3, 5, 7 thus guide the profile bar 21 in such a way that its longitudinal edges lie in a plane that is perpendicular to the axes of rotation 9, 11, 13. If a section plane is passed through the axis pairs 9, 11 and 9.13, the straight line touching the longitudinal edges in this section runs at right angles to the axes of rotation 9, 11 and 9.13. The rollers 3, 5, 7 rotate during the bending in the direction of the arrows 33 or 35 or 37, wherein, as already mentioned, at least one of the three rollers and expediently all three rollers are driven by a motor. The profile rod 21 is transported in the transport direction indicated by the arrow 31 and pressed against the inner roller 3 by the inlet and outlet rollers and bent around the latter. The bending process takes place mainly between the two points at which the profile bar 21 touches the inner roller 3 or the outlet-outer roller 7. An adjustable roller, namely the outlet outer roller 7, can be continuously adjusted during the bending process with a hydraulic device controlled by a program control device. In this way, for example, the radius of curvature can be increased continuously and a spiral can be bent that runs along a plane.
Die Biegemaschine ist noch mit einer als Ganzes mit 41 bezeichneten Vorrichtung ausgerüstet, die verhindert, dass der Profilstab 21 beim Biegen zusammengequetscht wird. Die Vorrichtung 41 weist eine Halterung 43 auf, die in der Transportrichtung des Profilstabes 21 vor der Einlauf-Aussen-Walze 5 lösbar am Gestell 1 befestigt ist. Die Halterung 43 ist mit einer Platte 45 versehen, die rechtwinklig zu den Drehachsen 9,11, 13 verlaufende Schraubenschlitze aufweist und mit diese durchdringenden Schrauben verstellbar am Gestell 1 befestigt ist. Eine Platte 47 ist mit rechtwinklig zu den Schraubenschlitzen der Platte 45 verlaufenden Schraubenschlitzen versehen und mit diese durchdringenden Schrauben an der Platte 45 angeschraubt. An der Platte 47 ist ein aus zwei Platten 49 und einer an dieser festgeschraubten Platte 53 gebildetes, Im Querschnitt U-förmiges Joch befestigt, das entlang einer zu den Drehachsen 9,11,13 rechtwinkligen Ebene sowohl in der Transportrichtung des Profilstabes 21 beim Einlaufen zu den Walzen als auch quer dazu verstellt werden kann. Die Platte 53 verläuft parallel zu dem sich vor den Walzen befindenden Abschnitt des Profilstabes bis in die Nähe der Walzen 3 und 5. An der dem Jochinnern zugewandten Seite der Platte 53 sind ein Haltekörper 51 und eine Führungs-Backe 55 befestigt. Der Haltekörper 51 weist zwei miteinander verschraubte Teile auf, die zusammen ein Durchgangsloch begrenzen, das parallel zur Transportrichtung des Profilstabes 21 beim Passieren des Jochs verläuft. Des weitern ist eine das Joch durchdringende Führungs-Backe 57 vorhanden und mit Gewindebolzen 59 verstellbar an der Platte 47 befestigt. In der in der Figur 1 dargestellten Projektion haben die durch Platten gebildeten Führungs-Backen 55, 57, abgesehen von Einschnitten, durch die die Platten 49 hindurchdringen, ungefähr den gleichen Umriss wie die Platte 53. The bending machine is also equipped with a device designated as a whole by 41, which prevents the profile rod 21 from being squeezed together during bending. The device 41 has a holder 43 which is detachably fastened to the frame 1 in the transport direction of the profile bar 21 in front of the outer inlet roller 5. The holder 43 is provided with a plate 45 which has screw slots running at right angles to the axes of rotation 9, 11, 13 and is adjustably fastened to the frame 1 with screws penetrating these. A plate 47 is provided with screw slots running at right angles to the screw slots of the plate 45 and is screwed to the plate 45 with these penetrating screws. Attached to the plate 47 is a yoke of cross-section which is U-shaped in cross section and which is formed from two plates 49 and a plate 53 which is screwed to this plate and which along a plane perpendicular to the axes of rotation 9, 11, 13 both in the direction of transport of the profiled rod 21 when it enters the rollers as well as transversely to it. The plate 53 runs parallel to the section of the profile bar located in front of the rollers up to the vicinity of the rollers 3 and 5. On the side of the plate 53 facing the yoke interior, a holding body 51 and a guide jaw 55 are fastened. The holding body 51 has two parts which are screwed to one another and which together delimit a through hole which runs parallel to the transport direction of the profiled rod 21 when passing through the yoke. Furthermore, a guide jaw 57 penetrating the yoke is present and is adjustably fastened to the plate 47 with threaded bolts 59. In the projection shown in FIG. 1, the guide jaws 55, 57 formed by plates, apart from cuts through which the plates 49 penetrate, have approximately the same outline as the plate 53.
Wenn der Profilstab beim Biegen in der Transportrichtung 31 transportiert wird, gleitet er mit seinen beiden Längsrändern der Führungs-JBacke 55 und auf seiner andern Längsseite der Führungs-Backe 57 entlang. Der Profilstab 21 wird dadurch schon vor dem Erreichen der Walzen 3 und 5 geführt und gegen Verdrehungen oder Verwindungen um eine in seiner Längsrichtung verlaufende Achse sowie gegen Verschiebungen in der Richtung der Drehachsen 9,11,13 gesichert. Dagegen kann sich der Profilstab 21 rechtwinklig zur Längsmittel-Ebene 23 innerhalb gewisser, durch die beiden Platten 49 gegebener Grenzen verschieben. When the profiled rod is transported in the transport direction 31 during bending, it slides with its two longitudinal edges along the guide jaw 55 and on its other longitudinal side along the guide jaw 57. The profile rod 21 is thereby guided before the rollers 3 and 5 are reached and is secured against twisting or twisting about an axis running in its longitudinal direction and against displacement in the direction of the axes of rotation 9, 11, 13. In contrast, the profile bar 21 can move at right angles to the longitudinal center plane 23 within certain limits given by the two plates 49.
Ein separat in den Figuren 4 und 5 dargestelltes Stütz-Organ 61, nämlich ein Stütz-Dorn, weist ein Drahtseil 63 auf, dessen beide Enden je an einem Zapfen 65 bzw. 67 befestigt sind. Ein Dorn-Teil 69 in der Form eines länglichen Profil-Elementes mit einem in seiner Längsrichtung verlaufenden Durchgangsloch 69a sitzt auf dem das letztere durchdringenden Drahtseil 63 und steht mit seinem einen Ende am Zapfen 67 an. Beim andern Ende des Dorn-Teils 69 ist dessen Längsöffnung 69a erweitert und als Gewindebohrung 69f ausgebildet. Der Dorn-Teil 69 ist im Querschnitt pilzförmig und hat einen im Querschnitt halbkreisförmigen Abschnitt 69b sowie eine bei dem diesen begrenzenden Durchmesser vorstehende Längsrippe 69c. Die Breite der letzteren ist kleiner als der Halbkreis-Durchmesser, so dass sich auf jeder Längsseite der Rippe 69c eine Schulter 69d ergibt. Der halbkreisförmige Abschnitt 69b ist im Querschnitt so bemessen, dass er satt in den Zwischenraum 25 des Profilstabes 21 hineinpasst und diesem entlang gleiten kann. Die Höhe der Rippe 69c ist ungefähr gleich der Dicke der Ringe 3b und 5b und des entsprechenden Rings der Walze 7. Die Breite der Längsrippe 69c ist derart bemessen, dass sie dort, wo der Profilstab 21 die Walzen 3, 5,7 berührt, jeweils an den Um-fangsflächen der Ringe 3b bzw. 5b bzw. des entsprechenden Rings der Walze 7 anliegt. Der Dorn-Teil 69 besteht aus einem einstückigen, elastisch biegbaren, aber im wesentlichen inkompressiblen, d.h. porenfreien Körper. Es kann aus einem noch mehr oder weniger gummielastischen Kunststoff mit einer Shore-Härte A in der Grösse von 81 bis 98 bestehen. Der Dorn-Teil 69 besteht beispielsweise aus porenfreiem Polyurethan. A support member 61 shown separately in FIGS. 4 and 5, namely a support mandrel, has a wire rope 63, the two ends of which are each fastened to a pin 65 or 67. A mandrel part 69 in the form of an elongated profile element with a through hole 69 a running in its longitudinal direction sits on the wire rope 63 penetrating the latter and is in contact with the pin 67 at one end. At the other end of the mandrel part 69, its longitudinal opening 69a is widened and designed as a threaded bore 69f. The mandrel part 69 is mushroom-shaped in cross-section and has a section 69b which is semicircular in cross-section and a longitudinal rib 69c which projects at the diameter delimiting it. The width of the latter is smaller than the semicircle diameter, so that there is a shoulder 69d on each long side of the rib 69c. The semicircular section 69b is dimensioned in cross section such that it fits snugly into the intermediate space 25 of the profile bar 21 and can slide along it. The height of the rib 69c is approximately equal to the thickness of the rings 3b and 5b and the corresponding ring of the roller 7. The width of the longitudinal rib 69c is dimensioned such that it where the profile bar 21 contacts the rollers 3, 5, 7, respectively bears on the circumferential surfaces of the rings 3b or 5b or the corresponding ring of the roller 7. The mandrel part 69 consists of a one-piece, elastically bendable, but essentially incompressible, i.e. pore-free body. It can consist of an even more or less rubber-elastic plastic with a Shore hardness A in the size from 81 to 98. The mandrel part 69 consists, for example, of non-porous polyurethane.
Zwischen dem Zapfen 65 und dem Dorn-Teil 69 sitzt ein Dorn-Teil 71 mit einem Durchgangsloch 71a auf dem Drahtseil 63. Der Dorn-Teil 71 besteht im Gegensatz zum Dorn-Teil 69 aus einem starren, unbiegsamen Material, beispielsweise Bronze. Der Dorn-Teil 71 ist bei seinem dem Dorn-Teil 69 zugewandten Ende mit einem Gewindezapfen 71f versehen, der in die Gewindebohrung 69f eingeschraubt ist. Die beiden Dorn-Teile 69, 71 sind vorzugsweise zusätzlich zur Verschraubung oder statt dieser noch durch Vulkanisieren miteinander verbunden. Der Hauptabschnitt 71 e des Dorn-Teils 71 hat die gleiche Querschnittsform und die gleichen Querschnittsabmessungen wie der Dorn-Teil 69. Die beiden Dorn-Teile 69, 71 sind derart angeordnet, dass ihre einander entsprechenden Längsflächen miteinander fluchten. An seinem dem Dorn-Teil 69 abgewandten Ende ist der Dorn-Teil 71 mit einem dünneren Abschnitt versehen, der mindestens eine radiale Gewindebohrung aufweist. Mit einer in diese eingeschraubten Schraube 73 ist der Dorn-Teil 71 am Drahtseil 63 festgeklemmt. Between the pin 65 and the mandrel part 69 there is a mandrel part 71 with a through hole 71a on the wire rope 63. In contrast to the mandrel part 69, the mandrel part 71 consists of a rigid, inflexible material, for example bronze. The mandrel part 71 is provided at its end facing the mandrel part 69 with a threaded pin 71f which is screwed into the threaded bore 69f. The two mandrel parts 69, 71 are preferably connected to one another in addition to the screw connection or instead of this by vulcanization. The main section 71 e of the mandrel part 71 has the same cross-sectional shape and the same cross-sectional dimensions as the mandrel part 69. The two mandrel parts 69, 71 are arranged such that their corresponding longitudinal surfaces are aligned with one another. At its end facing away from the mandrel part 69, the mandrel part 71 is provided with a thinner section which has at least one radial threaded bore. The mandrel part 71 is clamped to the wire rope 63 with a screw 73 screwed into this.
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Das Drahtseil 63 ist länger als die Gesamtlänge der Dorn-Teile 69 und 71 und weist zwischen dem Zapfen 65 und dem Dorn-Teil 71 ein nicht vom letzteren umschlossenes Stück auf. Dieses ist durch das im Haltekörper 51 vorhandene Durchgangsloch hindurchgeführt und wird beim Biegen des Profilstabes 21 durch den am Haltekörper 51 anstehenden Zapfen 65 dort festgehalten und zwar derart, dass das Drahtseil parallel zum Profilstab 21 verläuft. Die Länge des Drahtseils 63 und des biegbaren Dorn-Teils 69 sind derart bemessen, dass sich der letztere mindestens über denjenigen Längenbereich des Profilstabes 21 erstreckt, in dem dieser beim Biegen durch die Walzen deformiert wird. Der biegbare Dorn-Teil 69 beginnt also in der Transportrichtung des Pro-filstabes 21 spätestens bei derjenigen Stelle, bei der dieser die Innen-Walze 3 berührt und erstreckt sich mindestens bis zu derjenigen Stelle, bei der der Profilstab 21 die Auslauf-Aussen-Walze 7 berührt. Der starre Dorn-Teil 71 befindet sich also noch vollständig im geraden Teil des Profilstabes 21, erstreckt sich aber in der Transportrichtung des Profilstabes 21 bis kurz vor die Stelle, bei der dieser gebogen wird. Der Dorn-Teil 71 erstreckt sich also in der Transportrichtung beispielsweise bis ungefähr zur Stelle, bei der der Profilstab 21 die Einlauf-Aussen-Walze 5 berührt, oder noch ein wenig über diese Stelle hinaus. The wire rope 63 is longer than the total length of the mandrel parts 69 and 71 and has a piece between the pin 65 and the mandrel part 71 which is not enclosed by the latter. This is passed through the through hole provided in the holding body 51 and is held there when the profiled rod 21 is bent by the pin 65 on the holding body 51, in such a way that the wire rope runs parallel to the profiled rod 21. The length of the wire rope 63 and the bendable mandrel part 69 are dimensioned such that the latter extends at least over the length range of the profile bar 21 in which it is deformed by the rollers during bending. The bendable mandrel part 69 thus begins in the transport direction of the profile bar 21 at the latest at the point at which it touches the inner roller 3 and extends at least to the point at which the profile bar 21 the outlet-outer roller 7 touches. The rigid mandrel part 71 is therefore still completely in the straight part of the profile bar 21, but extends in the transport direction of the profile bar 21 to just before the point at which it is bent. The mandrel part 71 thus extends in the transport direction, for example, approximately to the point at which the profiled rod 21 touches the inlet outer roller 5, or a little beyond this point.
Beim kontinuierlich erfolgenden Transportieren und Biegen des Profilstabes 21 gleitet dieser den Dorn-Teilen 71,69 des von der Halterung 49 gehaltenen Stütz-Organs 61 entlang. Wie es aus der Figur 3 ersehbar ist, greift die Innen-Walze 3 auf der einen Seite der Längsmittel-Fläche 23 auf einer Seite an der viertelkreisförmigen Aussenfläche der einen Hälfte des Profilstabes 21 und auf der andern Seite an der rechtwinklig zu den Walzen-Drehachsen verlaufenden Randfläche des Profilstabes und des Stütz-Organes 61 an. Zudem greift der Ring 3c noch an der Aussenfläche der Längsrippen des Dorn-Teils 69 an. Die Aussen-Walzen 5 und 7 greifen in analoger Weise wie die Ringe 3a und 3b der Walze 3 am Profilstab und dem Stütz-Organ an. Die Walzen führen also sowohl den Profilstab 21 als auch mindestens den biegbaren Dorn-Teil 69. Zweckmässigerweise ist das Stütz-Organ 61 derart ausgebildet, dass auch der starre Dorn-Teil 71 noch durch die Walzen 3 und 5 geführt ist. Der Profilstab 21, der biegbare Dorn-Teil 69 und vorzugsweise auch der starre Dorn-Teil 71 können sich dann nicht parallel zu den Walzen-Drehachsen verschieben. Ferner können sich der Profilstab 21 und der Dorn-Teil 69 auch nicht in unerwünschter Weise um ihre Längsachsen verwinden. When the profile rod 21 is transported and bent continuously, it slides along the mandrel parts 71, 69 of the support member 61 held by the holder 49. As can be seen from FIG. 3, the inner roller 3 engages on one side of the longitudinal center surface 23 on one side on the quarter-circular outer surface of one half of the profile rod 21 and on the other side at right angles to the roller axes of rotation extending edge surface of the profile bar and the support member 61. In addition, the ring 3c still engages on the outer surface of the longitudinal ribs of the mandrel part 69. The outer rollers 5 and 7 act in a manner analogous to the rings 3a and 3b of the roller 3 on the profile bar and the support member. The rollers thus guide both the profile bar 21 and at least the bendable mandrel part 69. The support member 61 is expediently designed in such a way that the rigid mandrel part 71 is also guided through the rollers 3 and 5. The profile rod 21, the bendable mandrel part 69 and preferably also the rigid mandrel part 71 cannot then move parallel to the axis of rotation of the rollers. Furthermore, the profile rod 21 and the mandrel part 69 cannot twist about their longitudinal axes in an undesirable manner.
Der elastisch biegbare Dorn-Teil 69 wird beim Biegen des Profilstabes 21 gleich wie dieser gebogen. Da er jedoch im wesentlichen inkompressibel und derart geführt ist, dass er nicht, oder höchstens ganz geringfügig aus dem Zwischenraum 25 des Profilstabes 21 herausgedrückt werden kann, stützt er dessen sich auf verschiedenen Seiten der Längsmittel-Fläche 23 befindende Hälften gegeneinander ab. Dies gewährleistet, dass der Profilstab 21 beim Biegen seine halbkreisförmige Querschnittsform beibehält. The elastically bendable mandrel part 69 is bent in the same way as the profile bar 21 when it is bent. However, since it is essentially incompressible and guided in such a way that it cannot, or at most only very slightly, be pushed out of the intermediate space 25 of the profiled rod 21, it supports the halves thereof on different sides of the longitudinal central surface 23 against one another. This ensures that the profile bar 21 maintains its semicircular cross-sectional shape during bending.
In der Figur 6 ist ein Behälter 81 mit einem gewölbten Boden 81a und einem zylindrischen Mantel 81b ersichtlich. Der Behälter ist an seiner Aussenseite mit einem Kühlkanal 83 versehen, der einen spiralförmig entlang dem Boden 81a verlaufenden Teil 85, einen schraubenlinienförmig entlang dem Mantel 81b verlaufenden Teil 87 und einen diese verbindenden Übergangsteil 89 aufweist. Die Kühlkanal-Teile 85,87, 89 werden je durch eine im Schnitt halbkreisförmige Rinne gebildet, deren Längsränder am Behälter ange-schweisst sind. Die den Kühlkanal-Teil 85 bildende Rinne ist aus einem Profilstab gebildet, der unter Verwendung eines Stütz-Organs 61 zu einer ebenen Spirale gebogen wurde, wie es für den Profilstab 21 beschrieben wurde. Beim Fest- FIG. 6 shows a container 81 with a curved bottom 81a and a cylindrical jacket 81b. The outside of the container is provided with a cooling channel 83, which has a part 85 running spirally along the bottom 81a, a part 87 running helically along the jacket 81b and a transition part 89 connecting these. The cooling duct parts 85, 87, 89 are each formed by a channel which is semicircular in section, the longitudinal edges of which are welded to the container. The channel forming the cooling channel part 85 is formed from a profile rod which was bent into a flat spiral using a support member 61, as was described for the profile rod 21. At the festival
schweissen wurde dann die Spirale noch entsprechend der Wölbung des Bodens 81a verformt. Der Kühlkanal-Teil 87 wird dagegen aus einer Rinne gebildet, die ohne Verwendung eines Stütz-Dornes in konventioneller, d.h. nicht-erfin-dungsgemässer Weise auf einer Mehrwalzenbiegemaschine zu einer Wendel gebogen wurde. welding, the spiral was then deformed in accordance with the curvature of the bottom 81a. The cooling duct part 87, on the other hand, is formed from a channel which, in conventional, i.e. was not bent according to the invention on a multi-roll bending machine to a coil.
Es sei in diesem Zusammenhang vermerkt, dass auf der Biegemaschine statt einer entlang einer Ebene verlaufenden Spirale auch eine Spirale hergestellt werden könnte, die bereits einer ungefähr dem Boden 81a entsprechenden Fläche oder einer Kegelfläche entlang verläuft. Zu diesem Zweck müssten die Nuten 3d, 51, 71 der drei Walzen dahingehend modifiziert werden, dass sie den Profilstab und das Stütz-Organ derart führen, dass die Längsmittel-Fläche 23 nicht parallel, sondern ein wenig geneigt zu den Drehachsen 9,11, 13 verläuft. Die beiden Ränder des Profilstabes liegen dann in Schnittebenen, die durch die Walzen-Drehachsen 9,11 bzw. 9,13 gelegt werden, auf Geraden, die nicht mehr rechtwinklig zu den Drehachsen verlaufen, sondern mit diesen Winkel im Bereich von beispielsweise 70 bis 110° oder eventuell sogar 45 bis 135° bilden. It should be noted in this connection that instead of a spiral running along a plane, a spiral could also be produced on the bending machine, which spiral already runs along a surface approximately corresponding to the bottom 81a or a conical surface. For this purpose, the grooves 3d, 51, 71 of the three rollers would have to be modified in such a way that they guide the profile bar and the support member in such a way that the longitudinal center surface 23 is not parallel, but rather slightly inclined to the axes of rotation 9, 11, 13 runs. The two edges of the profile bar then lie in cutting planes, which are laid by the roller axes of rotation 9, 11 and 9.13, on straight lines that are no longer perpendicular to the axes of rotation, but with these angles in the range of, for example, 70 to 110 ° or possibly even 45 to 135 °.
Die Ausbildung des Stütz-Dorns 61 kann je nach den Abmessungen und dem Material des zu biegenden Profilstabes variiert werden. Der Dorn-Teil 69 kann, wie erwähnt, aus Polyurethan bestehen, wobei auch noch ein aus Bronze bestehender starrer Dorn-Teil 71 vorhanden ist. Ein derartiger Stütz-Dorn hat sich gut zum Biegen eines Profilstabes aus rostfreiem Stahl bewährt, dessen Halbkreis-Profil-Durchmesser in der Grösse von 70 mm liegt. The design of the support mandrel 61 can be varied depending on the dimensions and the material of the profile bar to be bent. As mentioned, the mandrel part 69 can consist of polyurethane, a rigid mandrel part 71 consisting of bronze also being present. Such a support mandrel has proven itself well for bending a profile rod made of stainless steel, the semicircular profile diameter of which is 70 mm in size.
Wenn ein leichter biegbarer, beispielsweise aus unlegiertem Baustahl bestehender Profilstab zu biegen ist, kann der starre Dorn-Teil 73 wegfallen und dafür der biegbare Dorn-Teil entsprechend verlängert werden. Der letztere wird dann an einem dem Zapfen 67 abgewandten Ende durch einen am Drahtseil festgeklemmten Klemmring gegen Verschiebungen entlang dem Drahtseil gesichert. If a more easily bendable profile bar, for example made of unalloyed structural steel, is to be bent, the rigid mandrel part 73 can be omitted and the bendable mandrel part can be lengthened accordingly. The latter is then secured at an end facing away from the pin 67 by a clamping ring clamped to the wire rope against displacements along the wire rope.
Ferner kann auch das Material, aus dem der biegbare Dorn-Teil besteht, an die Verformbarkeit des zu biegenden Profilstabes angepasst werden. Wenn etwa ein weicher und leicht biegbarer Profilstab, beispielsweise ein Kupferstab zu biegen ist, kann eventuell auch der verwendete, elastisch biegbare Dorn-Teil aus einem relativ weichen Material bestehen. Furthermore, the material from which the bendable mandrel part is made can also be adapted to the deformability of the profile bar to be bent. If, for example, a soft and easily bendable profile bar, for example a copper bar, is to be bent, the elastically bendable mandrel part used may also consist of a relatively soft material.
Des weitern könnte die Längsrippe 69c des biegbaren Dorn-Teils weggelassen werden, so dass nur noch der halbkreisförmige Profil-Abschnitt 69b vorhanden wäre. Dabei würde natürlich das Loch 69a derart verschoben, dass es sich vollständig im halbkreisförmigen Abschnitt befindet. Die Walzen könnten dementsprechend modifiziert werden. Furthermore, the longitudinal rib 69c of the bendable mandrel part could be omitted, so that only the semicircular profile section 69b would be present. The hole 69a would of course be moved such that it is completely in the semicircular section. The rollers could be modified accordingly.
Die Stütz-Dorne können mit relativ kleinen Kosten hergestellt werden. Des weitern können sie mit geringem Zeitaufwand ausgewechselt werden. Ferner können auch die lösbar befestigten Führungs-Backen 55, 57 mit geringem Zeitaufwand ausgewechselt werden. Zudem kann die Vorrichtung 41 mit kleinem Aufwand nachträglich an eine bereits bestehende Mehrwalzenbiegemaschine angebaut werden. The support mandrels can be manufactured at a relatively low cost. Furthermore, they can be replaced in a short amount of time. Furthermore, the detachably fastened guide jaws 55, 57 can also be replaced in a short amount of time. In addition, the device 41 can be retrofitted to an existing multi-roll bending machine with little effort.
Im übrigen können auch rinnenförmige Profilstäbe, die nicht ein halbkreisförmiges Profil aufweisen, unter Verwendung eines Stütz-Dornes gebogen werden. Beispielsweise könnte etwa ein Profilstab mit U- oder V-förmigem oder einem andern, nicht-rotationssymmetrischen Profil beim Biegen mit einem entsprechend ausgebildeten Stütz-Dorn abgestützt werden. In addition, channel-shaped profile bars that do not have a semicircular profile can also be bent using a support mandrel. For example, a profile bar with a U-shaped or V-shaped profile or another, non-rotationally symmetrical profile could be supported during bending with an appropriately designed support mandrel.
Des weitern können auch Rohre mit einer im Querschnitt geschlossenen Wand unter Verwendung eines Stütz-Dornes gebogen werden. Dessen Drahtseil oder ein anderes Element des Stütz-Dorns müsste dann jedoch so lang bemessen werden, dass es während des ganzen Biegevorganges ausserhalb des noch ungebogenen Rohrendes gehalten werden könnte. Furthermore, tubes with a closed wall in cross section can also be bent using a support mandrel. However, its wire rope or another element of the support mandrel would then have to be dimensioned so long that it could be kept outside the still unbent pipe end during the entire bending process.
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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3034436A1 (en) | 1982-03-25 |
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| PL | Patent ceased |