DE1268815B

DE1268815B - Verfahren zum Biegen von thermoplastischen Kunststoffrohren mit grossen Nennweiten und insbesondere grossen Wandstaerken

Info

Publication number: DE1268815B
Application number: DE19641268815
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Katzer; Martin Lange
Original assignee: Spinnfaser AG
Current assignee: Spinnfaser AG
Priority date: 1964-12-23
Filing date: 1964-12-23
Publication date: 1968-05-22

Description

Verfahren zum Biegen von thermoplastischen Kunststoffrohren mit großen Nennweiten und insbesondere großen Wandstärken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen von thermoplastischen Kunststoffrohren mit großen Nennweiten, insbesondere solchen von über etwa 150 mm, und insbesondere großen Wandstärken, wobei das Rohrstück mit heißem, der Verformungstemperatur des Rohrmaterials angepaßtem, trockenem Sand od. dgl. gefüllt und an den Enden verschlossen wird, das mit Sand od. dgl. gefüllte Rohr an einem Ende fest eingespannt und an der mit fortschreitendem Biegen sich verlagernden Abbiegestelle oder in der Nähe derselben ständig im Rohrquerschnitt gehalten wird.
Es ist bekannt, Kunststoffrohre zu biegen, indem sie zunächst mit trockenem, vor dem Einfüllen um ein geringes über die Verformungstemperatur des verwendeten Rohrmaterials erhitztem Sand gefüllt und nach Verschließen der beiden Enden in einer Biegeeinrichtung verformt werden.
Es hat sich gezeigt, daß diese bei kleinen Rohrdurchmessern bewährte Art, Kunststoffrohre zu biegen, bei Rohren mit Nennweiten ab etwa 150 mm, vor allem bei größeren Wandstärken, nicht mehr zu einwandfreien Ergebnissen führt. Trotz der Sandfüllung werden die Querschnitte deformiert; außerdem erfolgt das fließen des Materials insbesondere im Außenbogen sehr ungleichmäßig, so daß sehr unterschiedliche Wandstärken entstehen. Bisher behalf man sich deshalb oft dadurch, daß man notwendige Bogenstücke aus geraden Rohrstücken derart zusammensetzte, daß ein dem Umlenkwinkel entsprechender Vieleckabschnitt zustande kam.
Zwar hat man versucht, ein besseres Ergebnis dadurch zu erzielen, daß man das zu biegende Rohr an der fortschreitend sich verlagernden Biegestelle ständig im Querschnitt festhält. Man versuchte diese Maßnahme dadurch zu unterstützen, daß man das zwischen dem feststehenden Formstück und der Druckrolle gebildete Profil nicht kreisförmig, sondern elliptisch verzerrt gestaltete. Die beim Biegen von Kunststoffrohren mit großen Nennweiten und insbesondere großen Wandstärken auftauchenden Probleme waren damit jedoch nicht zu lösen.
Die der Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe ist es daher, ein Verfahren zu finden, welches Kunststofirohre mit größeren Nennweiten als etwa 150 mm und insbesondere mit stärkeren Wandungen so zu biegen gestattet, daß gleichmäßige Wandstärke und Wahrung der Querschnittsform des Rohres gewährleistet sind.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die großen Schwierigkeiten beim Biegen von Rohren mit größeren Nennweiten überwunden werden können, wenn an die äußere Faser des zu biegenden Rohrstückes ein Metallband angepreßt wird, welches zusammen mit dem Rohranfang fest eingespannt ist.
Die Erfindung besteht danach in einem Verfahren zum Biegen von Kunststoffrohren mit großen Nennt weiten und insbesondere großen Wand stärken, wobei das Rohrstück mit heißem, der Verformungstemperatur des Rohrmaterials angepaßtem, trockenem Sand od. dgl. gefüllt und an den Enden verschlossen wird, das mit Sand od. dgl. gefüllte Rohr an einem Ende fest eingespannt und an der mit fortschreitender Verbiegung sich verlagern den Abbiegestelle oder in der Nähe derselben ständig im Rohrquerschnitt gehalten wird, welches sich dadurch auszeichnet, daß mit der am meisten gedehnten Faser am Außenbogen ein in der festen Einspannstelle ebenfalls eingespanntes, auf der Außenwandung im Bereich der größten Dehnung jeweils bis zum weiterwandernden Abbiege-bzw. Anpreßpunkt entsprechend der Längung der äußeren Faser fest aufliegendes Metallband im Biege-bzw. Anpreßpunkt ebenfalls aufgepreßt wird, wobei das Rohr während des Biegevorganges in an sich bekannter Weise auf Verformungstemperatur gehalten und nach Beendigung des Verformungsvorganges in der festgelegten Form festgehalten und bis zum Ausgleich der Materialspannungen in einem an sich bekannten Ofen getempert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einer in ihrem Durchmesser an den Krümmungsradius des Rohrdurchmessers angepaßten und an ihrem äußeren Rand mit einer dem halben Querschnitt des nicht gebogenen Rohres entsprechenden Ausnehmung versehenen Biegetrommel und einer an der Trommel befestigten, mit dieser sich bewegenden ersten Ein- spannvorrichtung, welche dem Rohrquerschnitt angepaßt ist, zeichnet sich aus durch ein in der Einspannvorrichtung an der von der Drehachse der Biegetrommel am weitesten entfernten Stelle der Ausnehmung in derselben befestigtes Metallband, dessen Länge größer ist als die Länge der äußeren Faser des fertiggebogenen Rohres, wobei das Band zwischen dem zu biegenden Rohr und einer ortsfest montierten, in ihrem äußeren Umfang ebenfalls entsprechend dem halben Profil ausgenommenen Preß- oder Abbiegerolle an sich bekannter Art geführt ist, eine an sich bekannte Einrichtung zum Erhitzen des Rohres während des Biegevorganges und eine an der Biegetrommel befestigte zweite Einspannvorrichtung; das Metallband kann aus beliebigem Material sein, wobei vorzugsweise seine Breite zwischen einem Zehntel und einem Viertel des Rohrdurchmessers und die Dicke zwischen 0,2 und 1,5 mm liegen kann und seine Länge größer sein muß als die äußere Faser des gebogenen Rohres.
Daß das Mitführen eines solchen Metallbandes mit der äußeren Faser des zu biegenden Rohres die Lösung der gestellten Aufgabe in einem derartigen Ausmaß ermöglichen würde, war vollkommen überraschend. Diese Wirkung war nicht voraussehbar.
Sie stellt dazu eine derart einfache und unkomplizierte Arbeitsweise dar, so daß sich durch sie ein erheblicher technischer Fortschritt gegenüber dem bekannten Stand der Technik ergibt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; F i g. 2 und 3 zeigen die Ausbildung der Rollenräder bei verschiedenen Rohrquerschnitten.
Am Umfang der in 1 abnehmbar gelagerten und mit geringer Umfangsgeschwindigkeit antreibbaren Trommel 2 ist die Einspannvorrichtung3 befestigt, in welcher mit Hilfe der Halbschalen 4 und der Knebelschrauben 5 das zu biegende Rohr 9 bzw. 10 zusammen mit einem Metallband.8 fest eingespannt wird. Die Preßrolle7 ist in 6 ortsfest montiert und liegt so hoch, daß vor Beginn des Biegevorganges das Rohr in horizontaler Stellung in die Haltevorrichtung 4 eingeschoben werden kann. Sie kann jedoch gegebenenfalls auch so eingerichtet sein, daß sie nach dem Einschieben und Anwärmen des Rohres 9 bzw. 10 zunächst bei stillstehender Trommel 2 an diese herangeführt wird, worauf sich die Trommel 2 zu drehen beginnt.
Nachdem das Rohr 9 bzw. 10 zusammen mit dem Metallband 8 eingespannt wurde, beginnt die Beheizung des Rohres von außen und kurz darauf das langsame Drehen der Trommel 2 zusammen mit der Einspannvorrichtung 4. Auf der Trommel angebracht ist eine weitere Einspannvorrichtung 11 mit abnehmbarem Oberteil 12. Sie kann mit Hilfe der Bohrungen 14 am Umfang der Trommel 2 verschoben werden und wird so befestigt, daß das fertiggebogene Rohrstück sich in die Vorrichtung einlegt und mit Hilfe des Deckelsl2 und der Knebelschraube 13 eingespannt werden kann. Der Abstand (Winkelmaß) zwischen den Bohrungen ist an sich beliebig; er richtet sich jedoch zweckmäßigerweise nach den gängigen Bogenabmessungen. Statt der Bohrungen können auch in an sich bekannter Weise umlaufende schwalbenschwanzförmige Nuten od. dgl. angebracht werden.
Trommel 2 sowohl als auch Preß- oderBiegerone sind an ihren Rändern entsprechend dem zu biegen den Rohrprofil ausgenommen, so wie dies Fig.2 und 3 zeigen.
Ist der Biegevorgang beendet, so wird das Rohrende in die zweite Einspannvorrichtung 11, 12 eingelegt und mit Hilfe der Knebelschrauben 13 befestigt. Anschließend wird die Trommel 2 zusammen mit dem daran befestigten Rohrkrümmer aus der Lagerung 1 genommen und in einen Ofen gebracht, wo das Rohr durch Erhitzen in an sich bekannter Weise spannungsfrei gemacht wird. Nach dem Abkühlen kann es aus den Einspannvorrichtungen entnommen werden.
In der Zeichnung sind zwei verschiedene Rohrprofile, ein rundes 9, und ein rechteckiges, 10, dargestellt. Es kann jedoch auf die erfindungsgemäße Weise jeder beliebige Querschnitt gebogen werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Biegen von thermoplastischen Kunststoffrohren mit großen Nennweiten, insbesondere solchen von über etwa 150 mm, und insbesondere großen Wandstärken, wobei das Rohrstück mit heißem, der Verformungstemperatur des Rohrmaterials angepaßtem, trockenem Sand od. dgl. gefüllt und an den Enden verschlossen wird, das mit Sand od. dgl. gefüllte Rohr an einem Ende fest eingespannt und an der mit fortschreitendem Biegen sich verlagernden Abbiegestelle oder in der Nähe derselben ständig im Rohrquerschnitt gehalten wird, d a dur c h gekennzeichnet, daß mit der am meisten gedehnten Faser am Außenbogen ein in der festen Einspannstelle ebenfalls eingespanntes, auf der Außenwandung im Bereich der größten Dehnung jeweils bis zum weiterwandernden Abbiege- bzw.

Anpreßpunkt entsprechend der Längung der äußeren Faser fest aufliegendes Metallband im Biege- bzw. Anpreßpunkt aufgepreßt wird, wobei das Rohr während des Biegevorganges in an sich bekannter Weise auf Verformungstemperatur gehalten und nach Beendigung des Verformungsvorganges in der festgelegten Form festgehalten und bis zum Ausgleich der Materialspannungen in einem an sich bekannten Ofen getempert wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer in ihrem Durchmesser an den Krümmungsradius des Rohrdurchmessers angepaßten und an ihrem äußeren Rand mit einer dem halben Querschnitt des nicht gebogenen Rohres entsprechenden Ausnehmung versehenen Biegetrommel und einer an der Trommel befestigten, mit dieser sich bewegenden ersten Einspannvorrichtung, welche dem Rohrquerschnitt angepaßt ist, gekennzeichnet durch ein in der Einspannvorrichtung (4) an der von der Drehachse (1) der Biegetrommel (2) am weitesten entfernten Stelle der Ausnehmung in derselben befestigtes Metallband (8), dessen Länge größer ist als die Länge der äußeren Faser des fertiggebogenen Rohres (9, 10), wobei das Band zwischen dem zu biegenden Rohr (9, 10) und einer ortsfest montierten, in ihrem äußeren Umfang ebenfalls entsprechend dem halben Profil ausgenommenen Preß- oder Abbiegerolle (7) an sich bekannter Art geführt ist, eine an sich bekannte Einrichtung zum Erhitzen des Rohres während des Biegevorganges und eine an der Biegetrommel (2) befestigte zweite Einspannvorrichtung.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (8) eine Breite von einem Zehntel bis zu einem Viertel des Rohrdurchmessers und eine Dicke von 0,2 bis 1,5 mm aufweist und seine Länge größer ist als die äußere Faser des gebogenen Rohres.

In Betracht gezogene Drucksehriften: Patentschrift Nr. 9439 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in Ost-Berlin; britische Patentschrift Nr. 927853.