DE2314095A1 - PIPE BENDING MACHINE - Google Patents
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann,
D1PL.-ING. H.^T1JICKv1ANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber D1PL.-ING. H. ^ T 1 JICKv 1 ANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. FAWeickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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Houston, Texas / V.St.A.CRC-CROSE INTERNATIONAL, INC.
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RohrbiegemaschineTube bending machine
Die Erfindung betrifft eine Rohrbiegemaschine mit einem Biegewerkzeug, das eine in Querrichtung konkave und in Längsrichtung konvexe, nach innen welsende Auflagefläche hat, und mit einer Biegevorrichtung, die ein Rohr in seiner Längsrichtung um das Biegewerkzeug mit Biegerichtung zum Scheitel der Auflagefläche herumbiegt· Eine solche Maschine eignet sich besonders gut zum Biegen von Rohren mit großem Durchmesser.The invention relates to a tube bending machine with a bending tool that is concave in the transverse direction and in Longitudinal convex, inwardly sloping support surface has, and with a bending device that a pipe in its longitudinal direction around the bending tool with bending direction bends to the apex of the supporting surface · Such a machine is particularly suitable for bending pipes with a large diameter.
Es sind bereits zahlreiche Einrichtungen zum Biegen von Rohren großen Durchmessers bekannt, beispielsweise durch die US-Patentschriften 2 3^7 593, 2 428 764, 2 500 98Ο, 2 589 651, 2 708 471, 2 740 452, 2 740 453, 2 77I 116, 2 970 633, 3 014 518 und 3 335 588. Diese Einrichtungen ermöglichen das Biegen von Rohren großen Durchmessers, indem das Rohr gegen eine in Querrichtung konkave und in Längsrichtung konvexe Gegenlage gedrückt und in seiner Längsrichtung an einem solchen Werkzeug gebogen wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Rohre mit großem Durchmesser von z.B. 41, 51 und 61 cm, insbesondere dünnwandige Rohre, im Bereich der Biegung Palten bilden können und durch Ausbuchtung eine vom runden Durchmesser abweichende Form er-There are already numerous devices for bending large diameter pipes known, for example by the U.S. Patents 2,3 ^ 7,593, 2,428,764, 2,500,983, 2 589 651, 2 708 471, 2 740 452, 2 740 453, 2 77I 116, 2 970 633, 3 014 518 and 3 335 588. These devices allow large diameter pipes to be bent by the tube is pressed against a counter-surface that is concave in the transverse direction and convex in the longitudinal direction and is in its Is bent longitudinally on such a tool. However, it has been found that large diameter tubes of e.g. 41, 51 and 61 cm, especially thin-walled pipes, can form gaps in the area of the bend and the bulge creates a shape deviating from the round diameter
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halten. Deshalb wurden auch Einrichtungen entwickelt, die das Rohr von innen her während des Biegens halten, solche Biegedorne sind durch die US-PatentSchriften 2 401 052, 2 984 284, 3 014 518, 3 045 561, 3 109 477 und 3 I80 I30 bekannt. Solche Biegedorne haben sich ausgezeichnet bewährt und führten zur Beseitigung der meisten Probleme hinsichtlich Faltenbildungen, Hier sind in erster Linie solche Faltenbildungen berücksichtigt, wie sie bei der Maschine nach der US-Patentschrift 2 428 764 auftreten.keep. Therefore, facilities have also been developed that Hold the pipe from the inside during bending, such bending mandrels are described in U.S. Patents 2,401,052, 2,984,284, 3,014,518, 3,045,561, 3 109 477 and 3 I80 I30 are known. Such Flexible mandrels have proven to be excellent and have eliminated most of the problems related to wrinkling, This type of wrinkle formation is primarily taken into account, as is the case with the machine according to US Pat. No. 2,428,764 appear.
Das Biegewerkzeug selbst blieb jedoch relativ unverändert. Das Erfordernis eines verbesserten Biegewerkzeuges tritt besonders bei den modernen Anforderungen der Ölleitungsindustrie zutage, die Rohre mit sehr großen Durchmessern (von beispielsweise 120 cm) benötigt, welche mit äußeren Schutzschichten (beispielsweise Epoxy) versehen sind und in Biegemaschinen gebogen werden, die enorme Kraftwirkungen auf das Rohr ausüben (beispielsweise 450 000 kg).However, the bending tool itself remained relatively unchanged. The need for an improved bending tool is particularly important With the modern requirements of the oil pipeline industry, the pipes with very large diameters (for example 120 cm), which are provided with outer protective layers (e.g. epoxy) and bent in bending machines that exert enormous forces on the pipe (for example 450,000 kg).
Es ist eine Eigenschaft von Rohren großen Durchmessers, daß sie beim Biegen zu den Seiten hin in Ebenen senkrecht zur Biegerichtung ausbauchen, wodurch ein Teil der enormen Biegekraft normal zur Biegerichtung abgeleitet wird. Bei den üblichen Biegewerkzeugen wird durch diese nach außen gerichteten Kräfte und durch die Bewegung des Rohrs gegen die Seiten des Werkzeuges die äußere Schutzschicht des Rohrs abgeschert oder anderweitig beschädigt. Da diese Rohre grossen Durchmessers Flüssigkeiten unter hohem Druck leiten sollen, sind jegliche Defekte oder Unregelmäßigkeiten (Faltenbildungen, Beschädigungen der äußeren Schutzschicht oder unrunde Form) beim Biegevorgang untragbar.It is a property of large diameter pipes that, when bent to the sides, they become in planes perpendicular to the Bulge out the bending direction, whereby part of the enormous bending force is diverted normal to the bending direction. Both conventional bending tools are driven by these outward forces and by the movement of the tube against the Side of the tool, the outer protective layer of the pipe sheared off or otherwise damaged. Since these pipes are big Diameter are to conduct liquids under high pressure, any defects or irregularities (wrinkles, Damage to the outer protective layer or non-round shape) during the bending process is unacceptable.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Einrichtung zum Biegen von Rohren insbesondere großen Durchmessers anzugeben, mit der das Biegen mit wesentlich wenigerThe object of the invention is to provide an improved device for bending pipes, in particular of large diameters indicate with the bending with much less
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Defekten und Unregelmäßigkeiten durchgeführt werden kann.Defects and irregularities can be carried out.
Eine Rohrbiegemaschine der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine erste Lagerfläche zur äußeren Anlage des Rohrs in Biegerichtung und durch eine zweite Lagerfläche zur äußeren Anlage der Seiten des Rohrs gegen Ausbauchung und Beschädigung einer Rohraußenschicht während des Biegens, wobei die beiden Lagerflächen gemeinsam eine kontinuierliche Außenanlage vorbestimmter Form bilden.A pipe bending machine of the type mentioned at the outset is characterized according to the invention by in order to achieve this object a first bearing surface for the outer contact of the pipe in the bending direction and through a second bearing surface to the outer one Facing the sides of the pipe against bulging and damage to an outer pipe layer during bending, whereby the Both storage areas together form a continuous outdoor facility of a predetermined shape.
Eine solche Maschine enthält ein verbessertes Biegewerkzeug, das sich besonders gut zum Biegen von Rohren großen Durchmessers unter gleichzeitiger Verwendung innerer Biegedorne eignet. Das Werkzeug bietet gegenüber" dem Rohr eine harte, praktisch unnachgiebige, in Längsrichtung verlaufende Lagerfläche vom Scheitel des konkaven Bogens des Werkzeugs bis zu vorbestimmten Punkten längs dieses Bogens auf beiden Seiten des Scheitels. Von diesen Punkten nach außen auf jeder Seite des konkaven Bogens das Werkzeugs bietet dieses dem Rohr eine in Längsrichtung verlaufende Lagerfläche, die zu einem vorbestimmten Grad nachgiebig ist und einen geringen Reibungs· koeffizienten hat.One such machine includes an improved bending tool that is particularly useful for bending large diameter pipes with simultaneous use of internal bending mandrels. Compared to the pipe, the tool offers a hard, practical rigid, longitudinal bearing surface from the apex of the concave arc of the tool to predetermined points along this arc on both sides of the apex. From these points outwards on each side of the concave arc the tool presents this to the pipe a longitudinally extending bearing surface that becomes a is compliant to a predetermined degree and has a low coefficient of friction.
Mit dieser Einrichtung können Rohre großen Durchmessers gebogen werden, wobei die Rohrseiten während des Biegevorgangs eine derartige Anlage haben, daß das Rohr nicht unrund wird und seine gegebenenfalls vorhandene Außenschicht gegen Beschädigungen geschützt wird.With this device large diameter pipes can be bent, with the pipe sides being bent during the bending process have such a system that the pipe is not out of round and its possibly existing outer layer against damage is protected.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below with reference to the figures. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung eines Biegewerkzeugs für ein Rohr großen Durchmessers mit1 shows a perspective schematic representation of a bending tool for a pipe with a large diameter
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zugehöriger Gegenlage,associated counter-face,
Fig, 2 eine Seitenansicht eines Biegewerkzeuges bekannter Art, Fig. 5 den Schnitt 3-3 aus Pig. I mit weggelassenem Rohr,2 shows a side view of a known type of bending tool, Fig. 5 the section 3-3 from Pig. I with the tube left out,
Fig. 4 den Schnitt 4-4 aus Pig. 1 mit einem Rohr, das jedoch nicht unter Biegedruckwirkung steht,4 shows section 4-4 from Pig. 1 with a pipe that is not, however, under the effect of bending pressure,
Fig. 5 eine weitere Darstellung des Schnitts 4-4 aus Fig. 1 mit einem Rohr, das unter Biegedruckwirkung steht, wobei die Gegenlage nicht dargestellt ist,FIG. 5 shows a further illustration of section 4-4 from FIG. 1 with a tube that is under the effect of bending pressure, whereby the counter surface is not shown,
Fig. 6 einen Teilschnitt senkrecht zur Längsachse des Biegewerkzeugs zur Verdeutlichung seines Aufbaus,6 shows a partial section perpendicular to the longitudinal axis of the bending tool to clarify its structure,
Fig. 7 einen Teilschnitt senkrc ^ht zur Längsachse des Biegewerkzeugs für eine andere Ausführungsform seines Aufbaus, 7 shows a partial section perpendicular to the longitudinal axis of the bending tool for another embodiment of its structure,
Fig. 8 den Schnitt 8-8 aus Flg. 7 undFig. 8 the section 8-8 from Flg. 7 and
Fig, 9 eine Abwicklung der Innenseite einer anderen Ausführungsform eines BiegeWerkzeugs nach der Erfindung.9 shows a development of the inside of another embodiment a bending tool according to the invention.
Fig. 1 zeigt schematisch die üblichen und vorzugsweise anzuwendenden Wechselwirkungen zwischen einem Biegewerkzeug 10 und einem Rohr 12 großen Durchmessers. Das Rohr ist in eine Gegenlage 14 eingelegt, wie dies bei bekannten Anordnungen gleichfalls durchgeführt wird. Ein Dorn (nicht dargestellt), der gleichfalls bekannt ist, ist in dem Rohr angeordnet und hält dieses während des Biegevorgangs. Zur Haltung des Biegewerkzeugs 10 und zur Erzeugung der erforderlichen Kraftwirkung auf die Gegenlage 14 zu deren Drehung in der durch die Pfeile 16 um eine vorbestimmte Achse 18 angegebenen Richtung dienen Elemente bekannter Art. Ein Halteschuh 19 verhindert, daß das andere Ende des Rohrs beim Biegen nach unten auswandert. Das Rohr 12 wird durch die Gegenlage gebogen, die es gegen die inneren Lagerflächen des Biegewerkzeugs 10 drückt.Fig. 1 shows schematically the usual and preferably applicable Interactions between a bending tool 10 and a pipe 12 of large diameter. The pipe is in a counter position 14 inserted, as is also carried out in known arrangements. A thorn (not shown) that is also known, is arranged in the tube and holds it during the bending process. For holding the bending tool 10 and to generate the necessary force on the counter-support 14 to rotate it in the direction indicated by the arrows 16 about a predetermined axis 18 indicated direction are elements of known type. A retaining shoe 19 prevents the the other end of the tube migrates downwards when it is bent. The tube 12 is bent by the counter-surface that it against the inner bearing surfaces of the bending tool 10 presses.
Der Körper des Biegewerkzeugs 10 kann auf unterschiedliche bekannte Art konstruiert sein. Vorzugsweise ist er so ausgeführt, daß er ein Lagerelement 20 mit nach aui3en vorste-The body of the bending tool 10 can be constructed in various known ways. It is preferably designed in such a way that that he has a bearing element 20 protruding outwards.
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henden Flanschen oder Kanten 22 aufweist. Der Aufbau des Lagerelements 20 ist nicht kritisch, es muß lediglich stationär gehalten sein und aus einem harten und praktisch unnachgiebigen Material bestehen. Die nach außen ragenden Flansche oder Kanten 22, deren obere Teile durch nicht dargestellte Halterungen stationär montiert sind.Has existing flanges or edges 22. The structure of the bearing element 20 is not critical, it just needs to be held stationary and made from a hard and practically unyielding one Material. The outwardly protruding flanges or edges 22, the upper parts of which are supported by brackets, not shown are stationary mounted.
Die nach innen liegende Lagerfläche des Lagerelements 20 hat eine vorbestimmte Form, die vom Durchmesser des Rohrs und der gewünschten Biegung abhängt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist in jeder vertikalen Ebene, die durch das Lagerelement 20 senkrecht zu dessen Längsachse verläuft, die nach innen liegende Lagerflache 24 in Querrichtung,konkav, wobei der entsprechende Bogen vorzugsweise halbkreisförmig ist und an den Seiten eine sehr leichte Biegung nach außen aufweistj die z.B. in der Größenordnung von 1 % des Durchmessers liegt. Wie aus Flg. 2 hervorgeht, ist für jede vertikale Ebene, die durchlas Lagerelement 20 parallel zu dessen Längsachse verläuft, die nach innen liegende Lagerfläche 24 in ihrer Längsrichtung konvex. In Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Biegeteil der in Längsrichtung verlaufenden Lagerfläche des Lagerelements 2Q zwischen den vertikalen Ebenen 28 und 29 liegt, die strichpunktiert angedeutet sind. Obwohl der Teil der Längsfläche des Lagerelements 20 zwischen den vertikalen Ebenen 29 und JO das Rohr nicht nach außen hin während des Biegens hält, ist er gleichfalls konvex, so daß nach dem Biegen des Rohrs keine Störung des Rohrs eintritt, wenn die Gegenlage 14 abgesenkt und das Ende des Rohrs, das vorher auf dem Halteschuh 19 lag* angehoben wird.The inwardly lying bearing surface of the bearing element 20 has a predetermined shape which depends on the diameter of the tube and the desired bend. As can be seen from FIG. 2, in each vertical plane that runs through the bearing element 20 perpendicular to its longitudinal axis, the inwardly lying bearing surface 24 is concave in the transverse direction, the corresponding arc preferably being semicircular and a very slight bend on the sides towards the outside, which is, for example, in the order of magnitude of 1 % of the diameter. As from Flg. 2, for each vertical plane that runs through the bearing element 20 parallel to its longitudinal axis, the inwardly lying bearing surface 24 is convex in its longitudinal direction. In Fig. 3 it can be seen that the bending part of the longitudinally extending bearing surface of the bearing element 2Q lies between the vertical planes 28 and 29, which are indicated by dash-dotted lines. Although the part of the longitudinal surface of the bearing element 20 between the vertical planes 29 and JO does not hold the pipe outwards during the bending, it is also convex, so that after the bending of the pipe there is no disturbance of the pipe when the anvil 14 is lowered and the end of the tube that was previously on the holding shoe 19 * is lifted.
Zur besseren Erläuterung der Erfindung wird die Linie auf der nach innen weisenden Lagerfläche 24, die durch eine vertikale Ebene durch die Längsachse des Lagerelements gebildet ist, als die Scheitellinie der Lagerfläche bezeichnet. Der konkave Bo-To better explain the invention , the line on the inwardly facing bearing surface 24, which is formed by a vertical plane through the longitudinal axis of the bearing element, is referred to as the apex line of the bearing surface. The concave base
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gen auf der nach innen weisenden' Lagerflache des Lagerelements 20, der durch eine vertikale Ebene (Ebene 29 in Fig. 3) senkrecht zu der Längsachse des Lagerelements durch den niedrigsten Punkt der Scheitellinie hindurch gebildet ist, wird als der Scheitelbogen bezeichnet.gen on the inwardly facing 'bearing surface of the bearing element 20, which is perpendicular through a vertical plane (plane 29 in Fig. 3) is formed to the longitudinal axis of the bearing element through the lowest point of the apex line is called the Parietal arch called.
Wie bereits ausgeführt, zeigen die Seiten eines gegen ein Biegewerkzeug gebogenen Rohrs großen Durchmessers eine Neigung zur Ausbauchung nach außen. Der in der Industrie normalerweise verwendete Biegedorn bietet nur eine geringe Hilfe zur Verhinderung dieser Ausbauchung, da sich die Seiten des Rohrs einfach von dem Dorn absetzen. Daher mu3 in erster Linie das Biegewerkzeug dieses Ausbauchen und die unrunde Form des Rohrs verhindern. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die gegenwärtig verwendeten Biegewerkzeuge bei einer Konstruktion, die ein Ausbauchen des Rohrs verhindern soll, dessen Außenseite während des Biegevorgangs oft beschädigen, da das Rohr längs der Seiten des Biegewerkzeuges gleitet. Diese Erscheinung ist in Fig. 2 dargestellt, die eine Seitenansicht eines Biegewerkzeugs der gegenwärtig angewendeten Form mit einem darin angeordneten Rohr großen Durchmessers zeigt. Wenn auf die Gegenlage 14 kein Druck einwirkt,wie es in Fig. 2 gezeigt ist, so befindet sich das Rohr 12 in Berührung mit der nach innen weisenden Lagerfläche des Lagerelements 20 nur längs des konkaven Scheitelbogens. Wenn durch die Gegenläge 14 eine nach oben gerichtete Kraft auf das Rohr ausgeübt wird, so wird dieses in seiner Längsrichtung gegen den Biegeteil der Lagerfläche des Biegewerkzeugs gebogen, und die Seiten des Rohrs versuchen, sich nach außen gegen die Seiten des konkaven Lagerelements 20 auszubauchen. In Fig. 2 sind an verschiedenen Punkten am Außenumfang des Rohrs Kraftvektoren eingezeichnet, die die Kräfte verdeutlichen sollen, welche das Rohr gegen die Lager'fläche 24 ausübt. Längs der Scheitellinie des Lagerelements 20 wird nur eine Kraft in Aufwärtsriohtung, d.h. in Biegerichtung ausgeübt. Längs des querAs already stated, the sides show one against a bending tool Large diameter curved pipe has a tendency to bulge outwards. The one in the industry usually The bending mandrel used provides little help in preventing this bulge as it turns the sides of the tube simply set it down from the mandrel. Therefore, the bending tool must primarily have this bulging and the non-round shape of the pipe impede. However, it has been found that the bending tools currently used in a construction that a The aim of the pipe is to prevent bulging, the outside of which is often damaged during the bending process, as the pipe runs along the Sides of the bending tool slides. This phenomenon is illustrated in FIG. 2, which is a side view of a bending tool of the form currently in use with a large diameter tube disposed therein. When on the counter surface 14, no pressure is applied, as shown in Fig. 2, the tube 12 is in contact with the inside facing bearing surface of the bearing element 20 only along the concave apex. If the counter-position 14 a upward force is exerted on the tube, so this is in its longitudinal direction against the bending part of the The bearing surface of the bending tool is bent, and the sides of the tube try to move outward against the sides of the concave Bearing element 20 bulge. In Figure 2 there are force vectors at various points on the outer circumference of the pipe which are intended to illustrate the forces which the tube exerts against the bearing surface 24. Along the vertex line of the bearing element 20 is only a force in the upward direction, i.e. exerted in the bending direction. Along the transverse
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liegenden konkaven Scheitelbogeris in beiden Richtungen zur Scheitellinie nehmen die Kräfte des Rohrs senkrecht zur Biegerichtung zu, da das Rohr zur Ausbauchung nach außen neigt. Die Vektorsumme der vertikalen und horizontalen Kräfte an jedem Punkt ergibt die Kraft an diesem Punkt normal zur nach innen liegenden Lagerfläche 24. Da das Rohr nach oben gegen die Lagerfläche des Lagerelements 20 gleitet, ist die Reibungskraft gleich der Normalkra'ft zwischen dem Rohr und der nach innen weisenden Lagerfläche, multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten der beteiligten Stoffe. Durch diese Reibungskraft wird die Außenseite des Rohrs oft beschädigt.lying concave crown bogeris in both directions to the At the apex line, the forces on the pipe perpendicular to the direction of bending increase as the pipe tends to bulge outwards. The vector sum of the vertical and horizontal forces at each point gives the force at that point normal to the after inner bearing surface 24. Since the tube facing upwards the bearing surface of the bearing element 20 slides, the frictional force is equal to the normal force between the tube and the bearing surface facing inwards, multiplied by the coefficient of friction of the substances involved. Because of this frictional force the outside of the pipe is often damaged.
Bei einem verbesserten Biegewerkzeug nach der Erfindung ist eine erste Lagerfläche vorgesehen, die in Längsrichtung der nach innen weisenden Fläche des Lagerelements von der Scheitellinie bis zu vorbestimmten Punkten außerhalb längs des konkaven Scheitelbogens zu jeder Seite der Scheitellinie verläuft. Die konkave Form dieser ersten Lagerfläche soll der Außenform des zu biegenden Rohrs angepaßt sein und ist daher vorzugsweise kreisrund, wobei ihr Radius mit dem Außenradius des Rohrs übereinstimmt. Diese erste Lagerfläche ist aus einem sehr harten und dauerhaften Material gebildet und arbeitet als die äußere Hauptanlagefläche für das Rohr in Biegerichtung. Ausgehend von den vorbestimmten Punkten außerhalb längs beiden Richtungen des konkaven Bogens und in Längsrichtung über die Länge des Lagerelements ist eine weitere Lagerfläche vorgesehen, die im folgenden 9.1s die zweite Lagerfläche bezeichnet wird. Diese bildet gegenüber dem Rohr zu allen Zeitpunkten einen halbkreisförmigen konkaven Bogen, dessen Radius gleich dem Außenradius des Rohrs ist und der eine Anlagefläche für das Rohr bildet, die ein Ausbauchen nach außen während des Biegevorgangs verhindert. Die zweite Lagerfläche ist jedoch vorzugsweise zu einem bestimmten Grade kompressibel und hat einen geringen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Rohr, so daß dessen Außenschicht beim GleitenIn an improved bending tool according to the invention, a first bearing surface is provided which extends in the longitudinal direction of the inwardly facing surface of the bearing element from the apex line to predetermined points outside along the concave apex arc runs to each side of the apex line. The concave shape of this first bearing surface is intended be adapted to the outer shape of the pipe to be bent and is therefore preferably circular, its radius with the outer radius of the pipe matches. This first bearing surface is made of a very hard and durable material and acts as the main outer abutment surface for the pipe in the direction of bending. Starting from the predetermined points outside along both directions of the concave arc and in the longitudinal direction over the length of the bearing element is another Storage area provided, which is the second in the following 9.1s Storage area is referred to. This forms a semicircular concave arc opposite the pipe at all times, the radius of which is equal to the outer radius of the pipe and which forms a contact surface for the pipe, which bulges to the outside during the bending process. However, the second bearing surface is preferably to some extent compressible and has a low coefficient of friction with respect to the tube, so that its outer layer when sliding
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an den Lagerflächen nicht beschädigt wird.is not damaged on the storage surfaces.
Bei dem in Fig. 3> 4, 5 und 6 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung besteht die erste Lagerfläche J>1 aus mehreren Streifen 34 aus hartem Material, beispielsweise Messing oder Stahl. Die zweite Lagerfläche J>2 besteht aus mehreren Streifen 34 des harten Materials, an denen ein dünnes Band 35 befestigt ist, das aus einem zu bestimmtem Grade kompressiblen Material mit geringem Reibungskoeffizienten besteht. Vorzugsweise sind diese kompressiblen Bänder 35 aus einem festen Polyurethan-Elastomer gebildet, dessen Härte gemäß der Shore A-Skala 6o bis 95 Durometer-Einheiten und gemäß der Shore D-Skala 50 bis 65 Durometer-Einheiten beträgt. Jeder Streifen 34 ist vorzugsweise lösbar am Lagerelement 20 befestigt, indem er über die Enden des Lagerelements gezogen ist. Zusammen mit dem jeweiligen Polyurethanband 35 ist er am jeweiligen Ende des Lagerelements 20 mit Bolzen 36, durch Schweißstellen oder anderweitig befestigt. Kleine Zwischenräume sind vorzugsweise zwischen den Streifen vorgesehen, so daß sie sich durch den beim Biegen einwirkenden Druck etwas ausdehnen können. Ferner dienen die Zwischenräume zur Aufnahme von Schmutz, der sich vom Rohr absetzen kann. In the exemplary embodiment of the invention shown in FIGS. 3> 4, 5 and 6, the first bearing surface J> 1 consists of several strips 34 made of hard material, for example brass or steel. The second bearing surface J> 2 consists of several strips 34 of the hard material, to which a thin band 35 is attached, which consists of a material which is compressible to a certain extent and has a low coefficient of friction. Preferably, these compressible strips 35 a are formed us a solid polyurethane elastomer having a hardness 6o to 95 Durometer units and according to the Shore D scale is 50 to 65 durometer units according to the Shore A scale. Each strip 34 is preferably releasably attached to the bearing element 20 by pulling it over the ends of the bearing element. Together with the respective polyurethane tape 35, it is fastened to the respective end of the bearing element 20 with bolts 36, by welding points or in some other way. Small spaces are preferably provided between the strips so that they can expand somewhat due to the pressure applied during bending. Furthermore, the spaces serve to hold dirt that can settle on the pipe.
Die das Rohr berührenden Flächen derjenigen Teile der Streifen 34, die keine Bänder 35 aufweisen, bilden gemeinsam die in Querrichtung konkave und in Längsrichtung konvexe erste Lagerfläche 31· Die halbkreisförmig konkave Form der ersten Lagerfläche 31 in jeder Ebene senkrecht zur Längsachse hat vorzugsweise einen Radius, der gleich dem gewünschten Außenradius des Rohrs ist. Es ist wichtig, daß diese erste Lagerfläche hinsichtlich ihrer Konstruktion beliebig ausgeführt sein kann. Sie kann beispielsweise aus einer Anzahl Hartmetallstreifen bestehen, die an dem Lagerelement verschweißt sind, ferner kann sie eine feste und harte Metallplatte sein, die am Lagerelement befestigt ist. Auch kann sie durch dasThe surfaces of those parts of the strips 34 which are in contact with the pipe and which do not have any strips 35 together form the first bearing surface 31, which is concave in the transverse direction and convex in the longitudinal direction. which is equal to the desired outer radius of the pipe. It is important that this first bearing surface may be of any in construction. They may for example consist of a number of hard metal strips which are welded to the bearing member, it may also be a solid and hard metal plate which is secured to the bearing element. It can also through the
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Lagerelement selbst gebildet sein. Vorzugsweise sollen Streifen der dargestellten Art verwendet werden, so daß Jeder gegebenenfalls beschädigte Streifen leicht und schnell ersetzt werden kann.Be formed bearing element itself. Preferably, strips of the type shown should be used so that each can easily and quickly replace any damaged strip can be.
Diejenigen Teile der Streifen 34, die nicht mit Bändern 35 versehen sind und die erste Lagerfläche Jl bilden, verlaufen von der Scheitellinie des konkaven Bogens des Lagerelements 20 nach außen bis zu vorbestimmten Punkten längs des konkaven Bogens. Von diesen vorbestimmten Punkten nach außen am konkaven Bogen sind die Streifen 34 mit den Bändern 35 versehen. Die aus den Streifen 34 und den Bändern 35 kombinierten Elemente bilden die zweite Lagerfläche 3? und sind vorzugsweise etwas dicker als die Streifen 34 ohne die Bänder 35, die die erste Lagerfläche 31 bilden. Das für die kompressiblen Bänder 35 gewählte Material, beispielsweise ein festes Polyurethan-Elastomer, hat einen vorbestimmten Grad der.. Kompressibilität, so daß bei vollständigem Zusammendrücken der Bänder 35 durch das Rohr die das Rohr berührenden Flächen gemeinsam mit den das Rohr berührenden Flächen der ohne Bänder vorgesehenen Streifen 34 der ersten Lagerfläche 31 eine feste, kontinuierliche und halbkreisförmige Lagerfläche bilden, deren Radius gleich dem gewünschten Außenradius des Rohrs ist.Those parts of the strips 34 that are not tied with tapes 35 are provided and form the first bearing surface Jl, run from the apex line of the concave arc of the bearing element 20 outwards to predetermined points along the concave Bow. The strips 34 are provided with the bands 35 from these predetermined points outwards on the concave arch. The elements combined from the strips 34 and the bands 35 form the second bearing surface 3? and are preferably slightly thicker than the strips 34 without the tapes 35 that the form first bearing surface 31. The one for the compressible ligaments 35 selected material, for example a solid polyurethane elastomer, has a predetermined degree of .. compressibility, so that when the strips 35 are fully compressed by the tube, the surfaces in contact with the tube are common with the surfaces of the strips 34 of the first bearing surface 31 that are in contact with the pipe and which are provided without tapes, a fixed, Form continuous and semicircular bearing surface, the radius of which is equal to the desired outer radius of the pipe is.
Es ist wichtig, darauf hinzuweisen/ daß die Konstruktion der zweiten Lagerfläche nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschränkt ist. Die kompressiblen Bänder können auch direkt an dem Lagerelement 20 befestigt sein, ferner können auch durchgehende Schichten aus einem kompressiblen Material mit geringem Reibungskoeffizienten anstelle der Streifen verwendet werden. Vorzugsweise werden jedoch Bänder dieses Materials verwendet, die an metallischen Elementen befestigt sind, welche bei Beschädigung eines Bandes schnell und leicht ausgewechselt werden können.It is important to point out / that the construction of the second bearing surface does not differ from the illustrated embodiment the invention is limited. The compressible bands can also be attached directly to the bearing element 20, furthermore You can also use continuous layers of a compressible material with a low coefficient of friction instead of the strips be used. Preferably, however, tapes of this material are used, which are attached to metallic elements which can be replaced quickly and easily if a tape is damaged.
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In Pig. 4 sind zur besseren Übersicht nur bestimmte Streifen für die erste und die zweite Lagerflache dargestellt, die um das Ende des Lagerelements 20 herumgezogen sind. In Fig. 5 ist keiner der Streifen auf diese Art dargestellt. Ss sei jedoch darauf hingewiesen, daß jeder Streifen in Fig, 4 und 5 am Ende des Lagerelements befestigt ist. In Fig. 3 sind nur gewisse Streifen für die erste und zweite Lagerfläche dargestellt. Die gesamte nach innen weisende Fläche des Lagerelements 20 ist jedoch mit solchen Streifen bedeckt.In Pig. 4 are only certain strips for a better overview for the first and the second bearing surface, which are drawn around the end of the bearing element 20. In Fig. 5 none of the stripes is shown in this way. It should be noted, however, that each strip in FIGS. 4 and 5 is attached to the end of the bearing element. In Fig. 3 are only certain strips shown for the first and second bearing surface. The entire inwardly facing surface of the bearing element However, 20 is covered with such strips.
Für jede quer durch das Werkzeug verlaufende Ebene in dem Teil, an dem die Biegung durchgeführt wird (zwischen den Ebenen 29 und 28), sind die Punkte an jeder Seite des konkaven Scheitel- bogens, wo die Gleitbewegung des Rohrs vernachlässigbar gering wird und deshalb keine Beschädigung durch Ausbauchungskräfte gegen die Lagerfläche und durch die Wirkung des Reibungskoeffizienten auftritt, als Übergangspunkte bezeichnet. Die Übergangs linie ist die Linie, die durch alle Übergangspunkte in allen quer verlaufenden Ebenen innerhalb des Biegeteils des Werkzeuge gebildet ist. Die zweite Lagerfläche soll nach oben und Innen gegen den Scheitel des Werkzeugs an allen Punkten längs des Biegeteils des Werkzeugs zumindest so weit verlaufen wie die Übergangslinie. Die Übergangslinie kann selbstverständlich von einem Werkzeug zum anderen unterschiedlich sein, was u.a. von der Form des Werkzeugs und dem Teil abhängt, an dem das Rohr gebogen wird. Die zweite Lagerfläche kann nach oben und innen zur Scheltellinie und an bestimmten Punkten an der Übergangslinie vorbei verlaufen, solange die erste Lagerfläche zumindest den Teil des Werkzeugs einnimmt, an dem die Hauptbiegekräfte auftreten. Fig. Z> zeigt mit der strichpunktierten Linie 38 eine beispielsweise Übergangslinie an der einen Seite des Werkzeugs, Der von der Scheitellinie nach außen längs des konkaven Bogens in beiden Seiten bis zur Übergangslinie J58 verlaufende Teil des Werkzeugs bildet die erste Biegefläche J>1 und die äußere Hauptanlage für das Rohr For each plane traversing the tool in the part where the bend is made (between planes 29 and 28) there are points on either side of the concave apex where the sliding of the pipe becomes negligible and therefore none Damage occurs through bulging forces against the bearing surface and through the action of the coefficient of friction, referred to as transition points. The transition line is the line that is formed by all transition points in all transverse planes within the bending part of the tool. The second bearing surface should extend upwards and inwards towards the apex of the tool at all points along the bending part of the tool at least as far as the transition line. The transition line can of course be different from one tool to another, depending, among other things, on the shape of the tool and the part on which the pipe is bent. The second bearing surface can run upwards and inwards to the top line and at certain points past the transition line, as long as the first bearing surface occupies at least that part of the tool on which the main bending forces occur. Fig. Z> showing with the chain line 38 a, for example, transition line on one side of the tool, the running from the apex line to the outside along the concave arc at both sides up to the transition line J58 part of the tool forming the first bending surface J> 1, and main outer facility for the pipe
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in Biegerichtung. Der übrige Teil des Werkzeugs von der Übergangslinie 38 nach außen bildet die zweite Lagerfläche 32. Der gesamte Teil des Werkzeugs zwischen den Ebenen 29 und 30, der nicht das Rohr nach außen hin während des BiegeVorganges hält, ist vorzugsweise ähnlich der bereits beschriebenen zweiten Lagerf-läche 32 ausgebildet, um die Außenseite des Rohrs gegen Beschädigung während der Bewegung in die Biegestellung und aus ihr heraus zu schützen. So hat der Streifen 34 an dem Scheitel des Biegewerkzeugs ein kompressibles Band 35 zwischen den Ebenen 29 und 30.in the bending direction. The remainder of the tool from the transition line 38 to the outside forms the second bearing surface 32. The entire part of the tool between the planes 29 and 30, the does not hold the pipe towards the outside during the bending process, is preferably similar to the second bearing surface already described 32 designed to protect the outside of the tube from damage during movement into the bending position and to protect out of it. So the strip 34 has on that The apex of the bending tool has a compressible band 35 between levels 29 and 30.
Beim Biegen (Fig. 4 und 5) wird das Rohr mit dem Biegewerkzeug in Kontakt gebracht. Zunächst berührt es die zweite Lagerfläche 32. Wenn es durch die Oegenlage14 nach oben gedrückt und gegen das Biegewerkzeug 10 gebogen wird,'wird es gegen ein seitliches Ausbauchen durch die zweite Lagerfläche 32 gehalten, die zwar etwas nachgiebig ist, dabei jedoch eine halbkreisförmige und feste Lagerfläche bildet. Der geringe Reibungskoeffizient der zweiten Lagerfläche 32 gewährleistet, daß die äußere Schutz- schicht des Rohrs während des Gleitens nach oben in das Werkzeug hinein nicht beschädigt wird. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist die zweite Lagerflache bei vollständigem Anliegen des Rohrs am Biegewerkzeug 10 zusammengedrückt, so daß sie in Verbindung mit der ersten Lagerfläche eine glatte und gleichmäßige Lagerfläche bildet, deren Radius gleich dem Außenradius des gebogenen Rohrs ist.When bending (Fig. 4 and 5), the pipe is brought into contact with the bending tool. First it touches the second bearing surface 32. When it is pressed upwards by the Oegenlage14 and bent against the bending tool 10, it is held against a lateral bulging by the second bearing surface 3 2 , which is somewhat flexible, but a semicircular and forms solid storage area. The low coefficient of friction of the second bearing surface 32 ensures that the outer protective layer of the tube is not damaged during the sliding up into the tool. As can be seen from Fig. 5, the second bearing surface is compressed when the tube is fully in contact with the bending tool 10, so that in connection with the first bearing surface it forms a smooth and uniform bearing surface, the radius of which is equal to the outer radius of the bent tube.
In Fig. 7, 8 und 9 ist eine andere Konstruktion der ersten und zweiten Lagerfläche 3I und 32 dargestellt. Ähnlich dem bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel sind mehrere Streifen in Längsrichtung an der Innenfläche 24 des Lagerelements 2ς vorgesehen, die die erste und die zweite Lagerfläche bilden. Jeder Streifen der ersten und der zweiten Lagerfläche besteht aus einem Unterlagenelement 44 aus hartem Material, beispiels-In Figs. 7, 8 and 9, another construction of the first and second bearing surfaces 3I and 32 is shown. Similar to the embodiment already described, several strips are provided in the longitudinal direction on the inner surface 24 of the bearing element 2ς, which form the first and the second bearing surface. Each strip of the first and the second bearing surface consists of a base element 44 made of hard material, for example
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weise Messing oder Stahl, das über die gesamte Länge des Werkzeugs verläuft. Dieses Element 44 hat typischerweise eine Dicke von J mm. Daran ist im Bereich der zweiten Lagerfläche J>2 jeweils ein Band 48 aus einem kompressiblen Material mit geringem Reibungskoeffizienten befestigt, beispielsweise ist hierfür das bereits genannte feste Polyurethan-Elastomer verwendet. Längs des Scheitels des Werkzeugs kann das kompressible Band 48 vom Ende des Werkzeugs (vertikale Ebene 30) in dem nicht mit dem Rohr während des Biegens in Kontakt stehenden Teil bis zu dem Teil des Werkzeuges (vertikale Ebene 29) verlaufen, der mit dem Rohr während dee Biegens zuerst in Kontakt kommt. Die kompressiblen Bänder 48 haben gleichfalls eine typische Dicke von "$ mm.wise brass or steel that runs the entire length of the tool. This element 44 is typically J mm thick. A band 48 made of a compressible material with a low coefficient of friction is attached to it in the region of the second bearing surface J> 2, for example the solid polyurethane elastomer already mentioned is used for this purpose. Along the apex of the tool, the compressible band 48 can run from the end of the tool (vertical plane 30) in the part not in contact with the pipe during bending to the part of the tool (vertical plane 29) which is in contact with the pipe during bending dee bending comes into contact first. The compressible bands 48 also have a typical thickness of "$ mm.
An den Unterlagenelementen 44 sind im Bereich der ersten Lagerfläche yi zweite metallische Elemente 50 aus hartem Material wie z.B. Messing oder Stahl befestigt. Die Dicke eines jeden dieser zweiten.Metallstreifen 50 beträgt typisch 2,4 mm, so daß die Gesamtdicke der Unterlagenelemente 44 und der zweiten Elemente 50 etwas weniger als die Gesamtdicke der Unterlagenelemente 44 und der kompressiblen Bänder 48 der zweiten Lagerfläche ?2 ist.Second metallic elements 50 made of hard material such as brass or steel are fastened to the support elements 44 in the region of the first bearing surface yi. The thickness of each of these second metal strips 50 is typically 2.4 mm so that the total thickness of the backing elements 44 and the second elements 50 is slightly less than the total thickness of the backing elements 44 and the compressible bands 48 of the second bearing surface? 2.
In den zweiten metallischen Elementen 50 der ersten Lagerfläohe Jl sind mehrere kompressible Einsätze 52 angeordnet, die jeweils aus einem Material bestehen, das zu einem vorbestimmten Grade kompressibel ist und einen geringen Reibungskoeffizienten hat, beispielsweise ist das beschriebene golyurethan-Elastomer verwendet. Jeder Einsatz 52 ist beispielsweise durch Kleben in einer Aussparung 54 des zweiten metallischen Elements 50 befestigt. Er ragt aus der Oberfläche des zweiten Elements 50 um einen Betrag von typisch 0,8 mm heraus, so daß die Gesamtdicke der Elemente der ersten Lagerfläche ungefähr gleich der Gesamtdicke der Elemente der zweiten Lager-In the second metallic elements 50 of the first bearing surface Jl several compressible inserts 52 are arranged, the each made of a material that is compressible to a predetermined degree and has a low coefficient of friction has, for example, the polyurethane elastomer described is used. Each insert 52 is through, for example Gluing in a recess 54 of the second metallic element 50 attached. It protrudes from the surface of the second element 50 by an amount of typically 0.8 mm, see above that the total thickness of the elements of the first bearing surface is approximately equal to the total thickness of the elements of the second bearing
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fläche ist. Die zweiten* Elemente' 50 sind vorzugsweise an den Unterlagenelementen 44 durch Bolzen 58 befestigt, die in dem Boden der Aussparungen 54 und in den Unterlagenelementen 44 versenkt sind. Jeder Einsatz schließt bei voll zusammengedrücktem Zustand mit seiner nach innen weisenden Fläche mit der. nach innen weisenden Fläche des zweiten metallischen Elements 50 ab, indem er befestigt ist. Alle Streifen sind an dem Lagerelement 20 durch Bolzen 36, Schweißungen oder anderweitig befestigt.area is. The second * elements' 50 are preferably attached to the Pad elements 44 fastened by bolts 58 in the Bottom of the recesses 54 and in the base elements 44 are sunk. When fully compressed, each insert closes with its inward-facing surface the. inwardly facing surface of the second metallic member 50 by being attached. All stripes are on the bearing element 20 by bolts 36, welds or otherwise attached.
Die Konstruktion der ersten Lagerfläche mit den darin vorhandenen Einsätzen ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform der Erfindung beschränkt. Anstelle des nioht nachgiebigen Teils der ersten Lagerfläche, der aus einem Unterlagenelement und einem zweiten, metallischen Element besteht, kann dieser Teil auch in einfacher Weise aus einem Streifen harten Materials bestehen, wie er für das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde. Dieser Streifen kann Aussparungen zur Aufnahme der Einsätze aufweisen.The construction of the first bearing surface with the inserts therein is not based on the embodiment described limited to the invention. Instead of the nioht yielding This can be part of the first bearing surface, which consists of a base element and a second, metallic element Part also consist in a simple manner of a strip of hard material, as for the first embodiment of the invention has been described. This strip can have recesses for receiving the inserts.
Der Biegevorgang erfolgt mit der in Fig. 7 und 8 dargestellten ersten Lagerfläche wie bereits beschrieben." Wird das Rohr in Kontakt mit der ersten Lagerfläche gebracht, so liegt es jedoch zuerst an den kompressiblen Einsätzen 52 an. Sollte das Rohr um einen geringen Betrag gleiten oder sich bewegen, wenn es an der ersten Laserfläche anliegt, so schützen diese Einsätze es gegen Kratzer und sonstige Beschädigungen. Wenn die Gegenlage 14 das Rohr gegen das Biegewerkzeug^drückt, werden die Einsätze zusammengedrückt, bis sie mit der metallischen Oberfläche der ersten Lagerfläche abschließen, so daß dem Rohr eine Lagerfläche gegenübersteht, die praktisch unnachgiebig gegenüber den beim Biegen auftretenden Druckwirkungen ist.The bending process takes place with the first bearing surface shown in FIGS. 7 and 8 as already described brought into contact with the first bearing surface, it first rests against the compressible inserts 52. Should the tube slide or move a small amount when it is in contact with the first laser surface, protecting them Inserts it against scratches and other damage. When the counter support 14 presses the pipe against the bending tool ^, the inserts are pressed together until they meet the metallic Complete surface of the first bearing surface, so that the tube faces a bearing surface that is practical is relentless to the pressure effects that occur during bending.
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13 14 υ 9 13 14 υ 9
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung in einem verbesserten Biegewerkzeug bzw. einer verbesserten Biegemaschine zum Biegen von Rohren großen Durchmessers besteht. Das Rohr wird vorteilhaft während des Biegens so gelagert, daß es nicht unrund wird und eine gegebenenfalls vorhandene äußere Schutzschicht nicht beschädigt wird.From the above description it is apparent that the invention in an improved bending tool or an improved Bending machine for bending large diameter pipes consists. The pipe is advantageously stored during the bending so that it does not become out of round and one if necessary existing outer protective layer is not damaged.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |