DE2536852C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Rohrbogen mit kleinem Krümmungsradius - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohrbogen mit kleinem Krümmungsradius, die auf einer Seite einen geradlinigen Endabschnitt aufweisen, aus ungekrümmten Rohrabschnitten mit abgeschrägtem Vorderrand, mit einer teilbaren Preßform, in welcher ein der Außenform des gewünschten Rohrbogeiis entsprechender Durchgang mit einer vorderen und einer hinteren öffnung ausgebildet ist, mit einem auf den hinteren Rand des Rohrabschnittes einwirkenden Preßstempel und mit einem mehrteiligen Kern, von welchem Teile in die vordere Öffnung der Preßform eingeführt werden und ein Teil durch die hintere öffnung, in welche der Rohrabschnitt eingepreßt wird, ein- und ausfahrbar ist.

Eine Vorrichtung mit den vorstehend genannten Merkmalen ist durch die DE-OS 22 04683 bekannt Dort müssen aber bei der Herstellung der Rohrbogen sowohl ein Preßstempel als auch ein von der anderen Seite in den Preßformdurchgang eingebrachter Gegenhalter bewegt werden. Der Gegenhalter endet in einem kugelförmigen Kopf, an welchen ein Kugelfinger verschwenkbar angelenkt ist. Durch die zusätzliche Bewegung des Gegenhalters müssen beim Einpressen mögliche Einfaltungen am Rohrkrümmer ausgeglichen werden. Die Vorrichtung macht also eine komplizierte Steuerung der Preßwerkzeuge erforderlich, die eine rationelle Serienfertigung dt Rohrbogen behindert. Außerdem ist der verschwenkba. gelagerte Kugelfinger durch seine Gelenkstelle ein die Lebensdauer der Vorrichtung begrenzender und eine Störungsgefahr bildender Schwachpunkt der ganzen Vorrichtung.

Es ist zwar durch die DE-PS 8 90 OJ 3 grundsätzlich bekannt, bei der Herstellung von Rohrbogen mit starren Biegekernen zu arbeiten, doch ist dies dort nur mit Gesenkvorrichtungen möglich, auf denen auf die Rohrwandung senkrecht zur Rohrachse von außen ein Verformungsdruck ausgeübt wird, der Preßdruck also

ίο nicht auf den hinteren Rand eines Rohrabschnittes ausgeübt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihr eine rationelle Serienfertigung der Rohrbogen durchgeführt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kern den gesamten Durchgang der Preßform bis auf einen durchgehend gleichmäßigen, der Wandungsstärke des zu verformenden Rohrabschnittes entsprechenden Ringspalt ausfüllt und aus starren Teilen besteht, von denen der durch die hintere öffnung ein- und ausfahrbare Teil und ein in die vordere öffnung eingesetzter Teil geradlinig kreiszylindrisch ausgebildet sind und jeweils bis in den Bereich des äußeren Radius des Durchganges reichen.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung der verwendete mehrteilige und starre Kern den gesamten Durchgang bis auf einen Ringspalt für den Rohrabschnitt ausfüllt, lassen sich die Rohrbogen mit einem einzigen Preßhub mit einem an der hinteren öffnung der Preßform wirkenden Preßstempel herstellen. Dabei kann vorteilhafterweise der Kern aus drei starren Teilen bestehen, von denen zwei jeweils mit einem bis in den Bereich des äußeren Radius des Durchganges reichenden vorderen Vorsprung versehen sind und mit diesen Vorsprüngen den dritten Kernteil teilweise umfangen, der den Ringspalt im Bereich des inneren Radius des Durchganges begrenzt. Es ist bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung nicht erforderlich, die von der vorderen Öffnung her eingesetzten Kernteile als bewegliche Gegenhalter auszubilden. Diese Kernteile müssen also beim Preßvorgang nicht bewegt und gesteuert werden. Dadurch erlaubt die Vorrichtung eine rationelle Serienfertigung, wobei bei geschlossener Preßform die vorbereiteten Rohrabschnitte in die hintere öffnung der Preßform eingesteckt und anschließend durch den Preßstempel und bei

so eingesetztem beweglichen Kernteil in Richtung auf die vordere Öffnung in die Preßform unter Bildung des Rohrbogens mit kleinem Krümmungsradius eingepreßt werden. Nach dem Zurückziehen des Preßstempels und dem Entfernen des durch die hintere Öffnung der Preßform ein- und ausfahrbaren Kernteiles sowie nach dem öffnen der Preßform läßt sich der fertiggestellte Rohrbogen durch eine leichte Schwenkbewegung von den starren und in die vordere Öffnung der Preßform eingesetzten Kernteilen abziehen und der Preßform entnehmen. Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung läßt sich wegen ihrer einfachen Steuerung auch als Mehrfachpreßform ausbilden, in welcher bei einem Preßhub gleichzeitig mehrere Rohrabschnitte in der Sammelpreßform zu Rohrbogen mit kleinem Krümmungsradius verformt werden.

Erfindungsgemäß ausgebildete Rohrbogen können aus Rohrabschnitten mit verschiedenen Randstärken und verschiedenen Durchmessern gebildet werden und

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mit einem Verhältnis vom mittleren Krümmungsradius zum Durchmesser < 1 hergestellt werden. Die Rohrbogen haben neben dem Vorteil der preiswerten Herstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung den weiteren großen Vorteil, daß sie mit Sicherheit über ihren ganzen Bereich einen runden Querschnitt aufweisen, was ihre Verbindung mit anschließenden gekrümmten oder ungekrümmten Rohrabschnitten sehr erleichtert und günstige Strömungsverhältnisse innerhalb der Rohrbogen gewährleistet.

Nachfolgend werden ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von Rohrbogen mit kleinem Krümmungsradius sowie Ausführungsbeispiele von Rohrbogen und gebogenen Rohrabschnitten, die eriindungsgemäß hergestellte Rohrbogen sind oder enthalten, anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

.._£l F i g. 1 die Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Rohrbogens mit einem Krummung-ibereich von 45°;

F i g. 2 ein zv/eites Ausführungsbeispiel eines Rohrbogens mit einem Krümmungsbereich von 90°;

Fig.3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Rohrbogens mit einem Krümmungswinkel von 45°, der aus zwei 'gegeneinander verstellbaren gekrümmten Rohrbogenabschnitten zusammengesetzt ist;

F ί g. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Rohrbogens mit einem Kriirnmungswinkel von 90°, der aus drei gegeneinander verstellbaren und aus gekrümmten Rohrabschnitten bestehenden Teilen zusammengesetzt ist;

Fig.5 eine Seitenansicht eines Rohrabschnitts vor dem Pressen zu einem Rohrkrümmer;

Fig.6 einen schematisierten Schnitt durch ein Werkzeug zur Herstellung der Rohrbogen.

Die F i g. 1 bis 4 zeigen Ausführungsbeispiele von steckbaren Abgasrohrbogen, die aus gepreßten Rohrabschnitten gebildet werden.

F i g. 1 zeigt einen Rohrbogen 10, der einen sich über einen Winkelbereich von 45° erstreckenden Bogenbereich 11 und anschließende ungekrümmte Verlängerungsschenkel 12 und 13 aufweist. Der Bogenbereich 11 und der eine Verlängerungsschenkel 12 werden einstückig aus einem Rohrabschnitt der in Fig.5 dargestellten Zuschnittform durch Pressen in einem Preßwerkzeug hergestellt. Der zweite Verlängerungsschenkel 13, der einen gegenüber dem Krümmungsbereich 11 und dem Veilängerungsschenkel 12 verminderten Außendurchmesser aufweist und somit einen Steckanschlußteil bildet, wird mittels einer Ringschweißnaht 14 an den nach dem Preßvorgang begradigten Rand des Krümmungsbereiches 11 angesetzt

Fig.2 zeigt einen Abgasrohrbogen 20, dessen Krümmungsbereich 21 sich über einen Winkel von 90° erstreckt.

Der Krümmungsbereich 21 und ein anschließender gerader Verlängerungsschenkel 22 werden einstückig aus einem Rohrabschnitt mit einem aus Fig.5 ersichtlichen Rohrzuschnitt 50 durch Pressen des Rohrabschnitts in Längsrichtung des Rohrabschnittes hergestellt Der wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zur Bildung eines Rohrsteckabschm'tt-s mit verjüngtem Durchmesser ausgebildete andere Verlängerungsschenkel 23 des Rohrbogens 20 wird gesondert gefertigt und entlang einer Ringnaht 24 durch Schweißen oder Hartlöten mit dem Krümmungsbereich 21 des Rohrbogens 20 fest verbunden. Der Rand 25 des Verlängerungsschenkels 22 wird in von Steckrohren her bekannter Weise aufgeweitet. Der freie Rand 26 des verjüngten Verlängerungsschenkeis 23 wird in von ', Steckrohrverbindungen ebenfalls bekannter Weise etwas eingebogen.

F i g. 3 zeigt einen verstellbaren Abgasrohrbogen 30, der in seinen Abmessungen dem starren Abgasrohrbogen 10 gemäß Fig. 1 entspricht. Dei· Abgasrohrbogen

in 30 besteht aus zwei Rohrbogenabschnitten 31 und 32. Der Rohrbogen 30 kann zunächst einstückig aus einem einzigen Rohrzuschnitt 50, wie er in F i g. 5 dargestellt ist, gepreßt und anschließend in seine beiden ßogenbereiche 31 und 32 zeneilt werden. Die beiden

r, Rohrbogenabschnitte 31 und 32 können aber auch einzeln und jeweils einstückig mit einem geraden Verläng'jrungsschenkel 33 oder 34 durch Pressen aus vorgeschnittenen geradlinigen Rohrabschnitten geformt werden. Die gekrümmten Bereiche 35 und 36 der

jo beiden Abgasrohrbogenhälften weisen jeweils einen Krümmungswinkel von 22,5" auf, und die nach dem Preßvorgang begradigten und nach außen aufgebogenen (bordierten) kreisförmigen Ränder der beiden Krümmungsbereiche 35 und 36 werden mittels eines

r> Überwurf-Spannringes 39 in Anlage gegeneinander gehalten.

Die beiden Abgasrohrbogenhälften 31 und 32 lassen sich in ihrer Verbindungsebene in eine beliebige Lage gegeneinander verdrehen und ir. dieser Lage durch den Überwurf-Spannring 39 sichern.

Fig.4 zeigt einen verstellbaren Abgasrohrbogen 40, der sich entsprechend dem unverstellbaren Abgasrohrbogen gemäß Fig.2 über einen Krümmungsbereich von 90° erstreckt. Der verstellbare Abgasrohrbogen besteht aus drei Rohrbogen abschnitten 41, 42, 43, die beispielsweise jeweils durch Pressen aus vorgefertigten geradlinigen Rohrabschnitten gekrümmt sind. Auch bei dieser Ausführungsform werden die gegeneinanderstoßenden Ränder der einzelnen Rohrbogenteile 41—43

ausgebogen (bordiert) und mittels Überwurf-Spannringen 39 miteinander verbunden.

Der Rohrbogen 40 kann aber auch einstückig aus einem Rohrabschnitt durch Pressen hergestellt und anschließend in die drei Abschnitte 41, 42 und 43 unterteilt werden. Es können aber auch nur die beiden Bogenbereiche 42 und 43 einstückig aus einem Rohrabschnitt gefertigt und anschließend geteilt werden, während der dritte Bogenbereich 41 gesondert aus einem Rohrabschnitt unter Beibehaltung eines unge-

krümmten Verlängerungsschenkels 44 gepreßt wird.

F i g. 5 zeigt einen für den Preßvorgang vorbereiteten Rohrzuschnitt 50, der an seinem in Preßrichtung vorderen und in F i g. 5 unteren Ende jeweils zur Hälfte in einer von zwei Ebenen 51 und 52 abgeschrägt ist, die eine unterschiedliche Schrägstellung zur Längsachse 53 des Rohrzuschnitts 50 haben. Die stärker abgeschrägte Randhäifte ist mit der Bezugsziffer 54, die schwächer abgeschrägte Randhälfte mit der Bezugsziffer 57 bezeichnet.

F i g. 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Vorrichtung zur Herstellung der Rohrbogen mit kleinem Krümmungsradius. Hier werden die Rohrzuschniiie 50 zu Rohrbogen mit beispielsweise einem Krümmungsbereich von 90° gepreßt. Das Werkzeug weist eine in nicht näher dargestellter Weise zweigeteil· te und damit offenbare Preßform 60 auf, die einen der Außenform des gewünschten Rohrbogens entsprechenden Durchgang 61 aufweist Der Durchgang 61 verläuft

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von einer hinteren Öffnung 62 zu einer vorderen öffnung 63 der auf einer Grundplatte 64 montierten Preßform 60.

Beim Preßvorgang ist der gesamte Durchgang 61 durch einen aus drei Teilen 66» 67 und 68 bestehenden

'Starren Kern bis auf einen durchgehend gleichmäßigen, der Wandungsstärke des zu verformenden Rohrzuschnittes 50 entsprechenden Ringspalt 69 ausgefüllt Auf der Grundplatte 24 wird ein Füh'rungsblock 65 für einen in die vordere Öffnung 63 eingesetzten, horizontal angeordneten, geradlinig kreiszylindrischen Kernteil 66 befestigt- In die hintere Öffnung 62 des Durchganges 61 wird ein geradlinig kreiszylindrischer Kernteil 67 in

',,Vertikalrichtung ein- und ausfahrbar eingebracht An

- der Verbindungsstelle der beiden Kernteile 66 und 67 im Innern der Ausnehmung 61 ist der dritte Kernteil 68, der von den beiden anderen Kernteilen 66, 67, die jeweils mit einem bis in den Bereich des äufleren Radius des Durchganges 61 reichenden vorderen Vorsprung versehen sind, mit diesen Vorsprüngen teilweise umfangen, und dieser Kernteil 68 begrenzt den Ringspalt 29 im Bereich des inneren Radius des Durchganges 61.

ι Oberhalb der Preßform 60 ist koaxial zur hinteren Öffnung 62 des Durchganges 61 der Preßform ein hydraulisch oder pneumatisch betätigter Preßzylinderteil mit einem Kolben 71 angeordnet, dessen Kolbenstange 72 mit ihrem vorderen Teil den vertikal bewegten Kernteil 67 bildet Der Preßzylinderteil 70 ist in Vertikalrichtung bewegbar und an seinem unteren Ende mit einer ringförmigen Preßplatte 74 versehen, die auf den hinteren Rand der zu verformenden Rohrzuschnitte 50 einwirkt.

Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise:
Nach Einsetzen der Kernteile 66 und 68 in die Preßform 60 wird der aus Fig.5 ersichtliche Rohrzüschnitt 50 in die hintere öffnung 67 des Durchganges 61

mit seinem abgeschrägten Ende eingesetzt Dann wird mittels des Kolbens 71 der Kernteil 67 eingeschoben. Der Rohrabschnitt 50 wird so in die Preßform 60 eingesetzt, daß die stärker geschrägte Randhälfte 54 in deri inneren Radius 73 des Durchganges 61 gelangt, so

iö daß,sich jfachdem Pressendes Rohrzuschnittes50diein Flg. 5 nut den Bezugsziffern 55 und 56 bezeichneten Rändstellen an den mit den gleichen Ziffern bezeichneten Stellen des Durchganges 61 der Preßform 60 befinden. In FIg.6 ist ein Rohrzuschnitt 50 in der

gekrümmten Form mit Schrägschraffur im Ringspalt 69 der Preßform 60 eingezeichnet, die er einnimmt nachdem er durch die an seinem hinteren Rand 58 angreifende und in seiner Längsrichtung 53 wirksame Preßplatte 54, vom Kernteil 67 zentrisch geführt, in die

Preßform 60 eingepreßt worden ist

Der mehrteilige starre Kern verhindert beim Preßvorgang ein Ausbauchen der Wandung des Rohrzuschnitts 50 und verformt den Rohrzuschnitt, wobei die Schrägwandbereiche 54 und 57 die in Fig,6

25. mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnete Randlinie ergeben, die mindestens annähernd in einer gemeinsamen Ebene verläuft Die Rohrzuschnitte 50 lassen sich so abschrägen, daß der in der Preßform 60 gepreßte Rohrbogen an seinem Ende nur eine geringfügige

Nachbearbeitung erforderlich macht, um einen glatten und in einer senkrecht zur Rohrbogenachse verlaufendenen Ebene liegenden Bogenrand zu erhalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung stur Herstellung von Rohrbogen mit kleinem Krümmungsradius, die auf einer Seite einen geradlinigen Endabschnitt aufweisen, aus ungekrümmten Rohrabschnitten mit abgeschrägtem Vorderrand, mit einer teilbaren Preßform, in welcher ein der Außenform des gewünschten Rohrbogens entsprechender Durchgang mit einer vorderen und einer hinteren Öffnung ausgebildet ist, mit einem auf den hinteren Rand des Rohrabschnittes einwirkenden Preßstempel und mit einem mehrteiligen Kern, von welchem Teile in die vordere öffnung der Preßform eingeführt werden und ein Teil durch die hintere öffnung, in welche der Rohrabschnitt eingepreßt wird, ein- und ausfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (66,67,6«) den gesamten Durchgang (61) bis auf einsn durchgehend gleichmäßigen, der Wandungsstärke des zu verformenden Rohrabschnittes (50) entsprechenden Ringspalt (69) ausfüllt und aus starren Teilen besteht, von denen der durch die hintere öffnung (62) ein- und ausfahrbare Teil (67) und ein in die vordere öffnung eingesetzter Teil (66, 68) geradlinig kreiszylindrisch ausgebildet sind und jeweils bis in den Bereich des äußeren Radius des Durchganges reichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus drei starren Teilen (66, 67,68) besteht, von denen zwei (66,67) jeweils mit einem bis in den Bereich des äußeren Radius des Durchganges (61) reichenden vorderen Vorsprung versehen sind und mit diesen Vorsprüngen den dritten Kernteil (68) teilweise umfangen, der den Ringspalt (69) im Bereich des inneren Radius des Durchganges begrenzt.