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Vorrichtung zum Herstellen von Rohrbogen
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von
Rohrbogen bzw. Rohrbogenabschnitten, mit einer aus einem eine geradlinige Ralibrierbohrung
aufweisenden ersten Abschnitt und einem eine sich an die geradlinige anschließende
bogenförmig gekrümmte Kalibrierbohrung aufweisenden zweiten Abschnitt zusammengesetzten
Matrize, und mit einem exzentrisch in der Kalibierbohrung befestigten Kaliberdorn.
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Eine aus der US-PS 1 996 838 bekannte Vorrichtung der genannten Art
benötigt als Ausyangsmaterial ein Rohr mit exzentrischer Innenbohrung, d. h. mit
einer Wandstärke, die auf der einen Seite dicker als normal und auf der diametral
gegenüberliegenden Seite entsprechend dünner als normal ausgebildet ist. Es liegt
auf der Hand, daß die Bereitstellung eines derart ausgefallenen Ausgangsmaterials,
das in der Vorrichtung auch noch besonders ausgerichtet werden muß, aufwendig und
teuer ist.
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Ferner besteht die Möglichkeit, lineare Rohrabschnitte hintereinander
auf einen-Spezialdorn zu schieben, dessen hinteres Ende im Sinne herzustellender
Rohrabschnitte gekrümmt und aufgeweitet ist und sich in einer auf die Verformungstemperat
r des verarbeiteten Materials aufgeheizten Zone befindet. Im Zuge der Weiterbewegung
der zuvor aufgesteckten Rohrabschnitte auf dem Dorn kann vom gekrümmten Dornende
nach und nach ein Rohrbogenabschnitt entnommen werden. Diese bekannte Vorric'itunrj
hat eine geringe Produktivität und gestattet prinzipiell nicht die erstellung endloser
rohrbögen.
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Ferner ist es bekannt, mit Hilfe mehrerer Gesenke zunächst ein Rohrbogen-Rohteil
zu formen und am Stoß zu verschweißen. Hierzu benötigt man viel Zeit und Vorrichtungsaufwand,
und für jede unterschiedliche Rohrabmessung ist ein besonderer Werkzeugsatz notwendig.
Schließlich ist der auf diese Weise gefertigte Rohrbogen nicht nahtlos und damit
für diverse Anwendungsfälle nicht geeignet.
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Aufgabe der -Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit der sich Rohrbogen bzw. Rohrbogenabschnitte rationell herstellen
lassen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Matrize mit einer Strangpresse
kombiniert ist, und daß der Kaliberdorn in Preßrichtung vor oder bei dem Ende des
geradlinigen Teils der Kalibrierbohrung endet.
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Bekanntlich lassen sich Rohre im Strangpreßverfahren besonders wirtschaftlich
und schnell ilerstellen. Außerdem läßt sich die Vorrichtung wegen des kurzen Kaliberdornes
preisert herstellen, und ferner ist aufgrund des kurzen
Dornes ein
relativ geringer Verschleiß zu erwarten.
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Vorzugsweise ist der Kaliberdorn in Richtung zum Mittelpunkt der Rohrbogenkrümmung
exzentrisch versetzt.
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Auf diese Weise wird zunächst auf der Außenseite der beginnenden Rohrbogenkrümmung
mehr Material angehäuft als auf der Innenseite, und während das zähflüssige Material
hinter dem Ende des Kaliberdorns durch den zweiten Abschnitt der Kalibrierbohrung
geschoben wird, erfolgt ein Wanudickenausgleich, so daß der fertige Rohrbogen mit
im wesentlichen gleichmäßiger Wanddicke aus der Vorrichtung heraustritt. Die Vorrichtung
kann bis zum Aufbrauch ihres Vorrates an Preßmasse kontinuierlich betrieben werden.
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Hinter der Austrittsseite der Preßvorrichtung können Stützvorrichtungen
in Form von Rollen und/oder Leitschienen vorhanden sein, um den austretenden Rohrbogen
in gewünschte Bahnen zu lenken. Mittels einer an sich bekannten Abtrennvorrichtung
können fortlaufend Rohrbogenabschnitte von gewünschter Länge und mit im wesentlichen
fertig bearbeiteten Stirnflächen abgetrennt werden.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 eine schematische
Schnittdarstellung der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung zum Herstellen von
Rohrbogen, Fig. 2 einen maßstäblich vergrößerten Schnitt durch eine Ebene II-II
von Fig. 1 und Fig. 3 einen ebenfalls maßstäblich vergrößerten Schnitt durch einen
aus der Vorrichtung austretenden Rohrbogen im Verlauf einer Ebene III-III von Fig.
1
Zu der in F1. 1 schematisch dargestellten Vorrichtung zum erstellen
von Rohrbogen bzw. Rohrbogenabschnitten gehört eine für das zu verarbeitende Rohrmaterial
geeignete Strangpresse 10 mit einer im vorliegenden Falle vertikal verlaufenden
zylindrischen Preßkammer 11, in der sich beispielsweise durch entsprechende Temperatur
-erhöhung in kneten Zustand gebrachtes Preßgut 12 befindet. Dieses Preßgut ist beispielsweise
erhitzter, schmiedbarer Stahl. Ein in die Preßkammer 11 eingepaßter Kolben 14 wird
im Betriebsfalle in Pfeilrichtung nach unten gedrückt und erzeugt den erforderlichen
Preßdruck.
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Der Kolben 14 besitzt eine Mittelbohrung, die ein in der Strangpresse
10 fest angebrachter Kaliberdorn 16 durchsetzt. Das uritere Ende der Preßkammer
11 ist eine Bodenfläche, die mit einem den Preßvorgang begünstigenden Radius in
einen in Fig. 1 nach unten führenden, im wesentlichen zylindrischen ersten Matrizenabschnitt
18 übergeht. Der Kaliberdorn 16 ragt mit seinem unteren Ende 17 noch in den ersten
Matrizenabschnitt 18 hinein, endet jedoch in einer Ebene, die etwas höher liegt
als die untere Begrenzungsebene der Strangpresse 11 und damit auch des ersten Matritzenabschnitts
18.
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An das untere Ende der Strangpresse 1G schließt sich ein zweiter Matrizenabschnitt
20 mit einer bogenförmig gekrümmten Kalibrierbohrung an, welche oberseitig genau
mit dem Auslaßende des ersten Matrizenabschnitts 18 fluchtet. Wie sich aus Fig.
1 in Verbindung mit Fig. 2 entnehmen läßt, ist die Mittelachse des Kaliberdorns
16 um eine Strecke e exzentrisch zur Mittelachse der Bohrung des ersten Matri zenabsLilni
tts 18 versetzt.
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Auf diese Weise wo rad auf der in Fig. 2 oben und unten liegenden
Seite des Preßgutes 12 eine gleichmäßige Wanddicke, linksse-itig eine größere Wandd't:ke
D und
rechtsseitig eine kleinere Wanddicke d gebildet.
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Das bedeutet, daß, bezogen auf die Darstellung von Fig. 1 die größere
Wanddicke D auf der Krümmungsaußenseite, und die reduzierte Wanddicke d auf der
Krümmungsinnenseite der bogenförmig gekrümmten Kalibrierbohrung des zweiten Matrizenabschnitts
20 liegt, in der als fertiges Preßteil ein Rohrbogen 30 hergestellt wird.
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Die in Fig. 2 vergrößert dargestellte Exzentrizität des Preßgutstranges
beschränkt sich (siehe Schnittverlauf II-II in Fig. 1) auf den gerade verlaufenden
ersten Matritzenabschnitt 18, wo der Kaliberdorn 16 endet. Wenn im Zuge des Preßvorganges
der Preßgutstrang in die gekrümmte Kalibrierbohrung des zweiten Matrizenabschnitts
20 weiterbewegt wird, wird zwangsläufig die (in Fig. 1 linke) Krümmungsaußenseite
des Stranges gestreckt und die gegenüberliegende Wandung im Bereich der Krümmungsinnenseite
gestaucht.
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Es ist nicht schwierig, die Exzentrizität e so zu wählen, daß die
durch den beschrietnen Streck- bzw.
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Stauchvorgang verdrängte Materialmenge gerade so groß ist, daß der
entstehende Rohrbogen 30 allseitig eine gleichmäßige Wanddicke erhält, wie dies
in Fig. 3 dargestellt ist.
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Zur Beeinflussung des Preßvorganges und zur Schonung des Materials
im zweiten Matrizenabschnitt besitzt dieser von einem Kühlmittel durchströmte Kühlkanäle
24.
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Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, können sich austrittsseitig
an den zweiten Matrizenabschnitt 20 Führungselemente anschließen, welche den entstehenden
Rohrbogen 30 führen, stützen und gegebenenfalls wendelförmig weiterführen. An diese
Führungselemente kann sich eine konventionelle Abtrenneinrichtung für Rohrbogenabschnitte
gewünschter Länge anschließen.