DE2709996B2 - Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbogens aus einem thermoplastischen Kunststoff - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbogens aus einem thermoplastischen Kunststoff

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbogens aus einsm thermoplastischen Kunststoff durch Biegen eines mit einem biegsamen Stützkern abgestützten, auf seine optimale Warmformtemperatur erwärmten Rohrstückes, mit einer in Richtung des Rohrbogens verschiebbaren Andrückeinrichtung zum gleichzeitigen Andrücken der beiden Endabschnitte des Rohrstückes an eine Auflage.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird ein Rohr aus Kunststoff über einem elastischen Biegekörper, welcher eine Einlegenut für das Rohr aufweist an eine Auflage angedrückt und dadurch gebogen, wobei während des Biegens eine als elastischer Stützkern dienende Schraubenfeder im Rohrinnern angeordnet wird (AT-PS 2 22 875).
Ferner ist bekannt, Rohre mit großem Durchmesser und vor allem mit großer Wanddicke über eine Schablone zu biegen, wobei das Rohr mit Sand gefüllt wird und an der Außenseite ein Stahlband mitgeführt wird (DE-AS 12 68 815).
Es ist weiterhin bekannt, Rohre mit einer Innenschablone und einer starren Gegenschablone zu biegen (DD-PS 57 954).
Außerdem ist ein Biegeverfahren für Rohre aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei welchem eine zweiteilige Krümmerform und ein in und aus dieser Form bewegbares Kernstück aus gegeneinander verschiebbaren biegsamen Lamellen verwendet wird. Auch dieses Verfahren ist sehr aufwendig, weil für jeden Rohrdurchmesser eine besondere Krümmerform angefertigt werden muß (US-PS 35 62 860Y
Schließlich ist vorgeschlagen worden, ein Rohrstück bis in den Bereich der optimalen Warmformtemperatur des Kunststoffes zu erwärmen, in das heiße Rohrstück ein aus gegeneinander verschiebbaren Lamellen bestehendes Kernstück einzubringen und das Rohrstück zu biegen um ein Biegestück, welches einen Teil eines Zylinders darstellt, dessen Radius dem Krümmungsradius des gebogenen Rohres entspricht. Es hat sich allerdings gezeigt, daß mit diesem Verfahren nicht in allen Fällen faltenfreie Rohi bogen zu erlangen sind (DE-OS 26 01 818).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rohrbogen ohne Faltenbildung herzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
ίο daß die Andrückeinrichtung einen U-förmigen Rahmen aufweist, an dessen dem Rohrstück zugewandten Innenseiten Zwischenstücke mit Außenschablonen angeordnet sind, die an ihrer von den Zwischenstücken abgewandten Seite mit einem dem Außenradius des herzustellenden Rohrbogens entsprechenden Radius abgerundet sind, und daß die Auflage eine zentrisch gelagerte Biegescheibe sowie zwei symmetrisch und tangential zu der Biegescheibe drehbare Innenschablonen aufweist, wobei der Radius der Biegescheibe dem Innenradius des Rohrbogens abzüglich der Dicke einer elastisch dehnbaren Beilage und der Radius der dem Rohrstück zugeordneten Ausrundung der Innenschablonen dem halben Durchmesser des Rohrstückes zuzüglich üer Dicke der Beilage entspricht
Unter der optimalen Warmformtemperatur wird der Temperaturbereich verstanden und bei den meisten Warmformverfahren angestrebt, bei dem dsr Kunststoff den Verformungskräften nachgibt, aber noch genügend Kohäsion aufweist, um unter diesen Verformungskräf-
■*« ten nicht zu zerreißen. Der Bereich der optimalen Warmformtemperatur ist bei manchen thermoplastischen Kunststoffen weniger ausgeprägt. Einige Kunststoffe zeigen oberhalb des Einfrierbereiches ein gummielastisches Verhalten oder beginnen, plastisch zu
i; fließen; sie können dem erfindungsgemäßen Warmformen nicht unterworfen werden.
Vorzugsweise werden Rohrstücke aus Polyvinylchlorid, Polyäthylen und Polypropylen zu Rohrbögen verarbeitet.
Vor dem Einlegen in die Vorrichtung werden die Rohrstücke in bekannter Weise durch Aufwärmvorrichtungen, zum Beispiel Umluftofen, Elektroöfen, Flüssigkeitsbäde.· bis zur optimalen Warmformtemperatur erhitzt. Sodann wird ein Stützkern aus gegeneinander verschiebbaren Lamellen, welche an einem Ende miteinander verbunden sind, in das Rohrstück eingebracht.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt
>" F i g. 1 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vor dem Biegen eines Rohrstückes zu einem U-förmigen Rohrbogen,
F i g. 2 die Draufsicht der Vorrichtung nach F i g. 1 nach dem Biegen des Rohrbogens,
Λ)5 F i g. 3 einen Teilquerschnitt der Vorrichtung nach F i g. 2 entlang der Linie III-II1 in größerer Darstellung,
Fig.4 einen Teilquerschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 entlang der Linie IV-IV in größerer Darstellung und
b0 Fig.5 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach dem Biegen eines rechtwinkligen Rohrbogens.
Die Vorrichtung weist einen in einer Richtung hin und her beweglichen Rahmen 9 auf, welcher ein gleichschenkliges U bildet, dessen offene Seite zu einem zu biegenden Rohrstück 15 weist (Fig. 1). Mittels Zwischenstücken 10. welche zum Anpassen der Vorrichtung an unterschiedliche Rohrdurchmesser und Biegewinke!
auswechselbar sind, sind die ebenfalls auswechselbaren Außenschablonen 11 an der Innenseite des Rahmens 9 befestigt Die Zwischenstücke 10 und die Außenschablonen 11 sind an den beiden gegenüberliegenden Schenkeln des U-törmigen Rahmens 9, d. h. paarweise angeordnet
Die Außenschablonen 11 haben an der zum Rohrstück 15 weisenden und von den Zwischenstücken 10 abgewendeten Seite eine Ausrundung 12, deren Radius dem halben Außendurchmesser des Rohrstückes ι ο 15 entspricht. Weiterhin sind die Außenschablonen 11 an der Vorderseite mit einer Kiümmung 13 versehen, an welcher das Rohrstück 15 während des Biegens entlanggleiten kann.
Der Rahmen 9 wird mittels einer Schubstange 14 hin und her bewegt
Die Gegenhalterung für das zu biegende Rohrstück 15 besteht aus zwei um eine gemeinsame Achse 16 drehbaren Innenschablonen 17, welche zum zu biegenden Rohrstück 15 hin eine Ausrundung 13 aufweisen (Fig.3). Der Radius dieser Ausrundung 18 entspricht dem halben Durchmesser des zu biegenden Rohrstückes 15 zuzüglich der Dicke der elastischen dehnbaren Beilage 19. Zwischen beiden Innenschablonen 17 konzentrisch zur Drehachse 16 befindet sich eine Biegescheibe 20, deren Radius dem inneren Biegeradius des fertigen Rohrbogens abzüglich der Dicke der Beilage 19 entspricht. Die Umfangsfläche der Biegescheibe weist die gleiche Ausrundung wie die Innenschablonen 17 auf. Zur Aufnahme der Biegescheibe 20 sind die Innenschablonen 17 geschlitzt, so daß in der Ausgangsstellung der Vorrichtung (Fig. 1) die dem ζυ biegenden Rohrstück 15 zugewandten Flächen der Innenschablonen 17 und der Biegescheibe 20 eine gerade Flucht bilden. In der Biegestellung (Fig.2) geben die Innenschablonen 17 die Kreisscheibe 20 je nach Biegewinkel mehr oder weniger frei. Wegen der besseren Festigkeit sind die Innenschablonen 17 auf Metallhalterungen 17a montiert.
Damit das zu biegende Rohrstück 15 während des Biegens im Bereich der Krümmung auf der Innenseite ein wenig gestreckt wird, um eine Faltenbildung an dieser Stelle zu vermeiden, dürfen sich die Innenschablonen 17 nicht zu leicht aus ihrer Ausgangsstellung bewegen lassen. Ihre Bewegung wird daher gebremst. Die Bewegung erfolgt unabhängig von der der Außenschablonen 11. Das Bremsen der Bewegung der Innenschablonen 17 erfolgt durch nicht dargestellte Schraubbolzen, welche in nicht dargestellte· kreissegmentförmigen Schlitzen geführt werden und bei denen so nicht dargestellte Muttern auf ein bestimmtes Drehmoment angezogen werden.
Innenschablonen 17 und Biegescheibe 20 sind zur Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser aiiswechselhar. Die Zwischenstücke i.0, die Außenschablonen 11, die Innenschablonen 17 und die Biegescheibe 20 bestehen aus Niederdruckpolyäthylen, während der Rahmen 9 aus einem Metali-U-Profil besteht Die Beilage 19 besteht aus Natur- oder SynÜiesegummL Es ist 5 bis 30 mm, vorzugsweise 8 bis 25 mm dick, etwa anderthalbmal so breit wie der Durchmesser des zu biegenden Rohrstückes 15 und zweieinhalbmal so lang wie die Gesamtlänge beider Innenschablonen 17.
Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Das mit einem Stützkern 1 versehene heiße Rohrstück 15 wird in die Vorrichtung derart eingelegt, daß es unter Zwischenlegen der Beilage 19 an den Innenschablonen 17 anliegt (F i g. 1). Sodann wird der Rahmen 9 mit den Außenschablonen 11 an das Rohrstück 15 herangeführt, wobei die Innenschablonen 17 zurückweichen und das Rohrstück 15 um die durch die Biegescheibe 20 gebildete Rundung gebogen wird. Die elastische dehnbare Beilage 19 bewirkt dabei, daß das Rohrstück 15 an der Innenseite des Bogens gestreckt wird und somit keine Falten bildet.
Nach dem Biegen des U-förmigen Rohrbogens (F i g. 2) liegen die Innenschablonen 17 parallel nebeneinander und die Rundung der Biegescheibe 20 plus Beilage 19 bilden den inneren Radius des Rohrbogens. Zum Herstellen eines Rohrbogens mit kleinerem Biegewinkel müssen lediglich die Zwischenstücke 10 gegen Zwischenstücke 10a und die Außenschablonen U gegen Außenschablonen 11a ausgewechselt werden, wie es die Fig.5 für den Fall eines rechtwinkligen Rohrbogens zeigt.
Nachdem der Rohrbogen in der Vorrichtung erkalten konnte, wird er herausgenommen und der Stützkern 1 wird entfernt. Der Rohrbogen ist ohne weitere Nachbearbeitung sofort verwendungsfähig. Er zeichnet sich durch glatte Innen- und Außenflächen aus. Die Wandstärkenminderung im Bereich der Krümmung beträgt weniger als 10%.
Die Bewegung der Innenschablonen 17 kann nicht nur unabhängig von Jer der Außenschablonen 11 erfolgen, sie kann auch mit jener gekoppelt sein, sei es mechanisch oder über eine gemeinsame Pneumatik oder Hydraulik. Das Bremsen kann außer durch die genannten Schraubbolzen ebenfalls pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbogens aus einem thermoplastischen Kunststoff durch Biegen eines mit einem biegsamen Stützkern abgestützten, auf seine optimale Warmformtemperatur erwärmten Rohrstückes, mit einer in Richtung des Rohrbogens verschiebbaren Andrückeinrichtung zum gleichzeitigen Andrücken der beiden Endabschnitte des Rohrstückes an eine Auflage, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung einen U-förmigen Rahmen (9) aufweist, an dessen dem Rohrstück (15) zugewandten Innenseiten Zwischenstücke (10) mit Außenschablonen (11) angeordnet sind, die an ihrer von den Zwischenstücken (10) abgewandten Seite mit einem dem Außenradius des herzustellenden Rohrbogens entsprechenden Radius abgerundet sind, und daß die Auflage eine zentrisch gelagerte Biegescheibe (20) sowie zwei symmetrisch und tangential zu der Biegescheibe (20) drehbare fnnenschablonen (17) aufweist, wobei der Radius der Biegescheibe (20) dem Innenradius des Rohrbogens abzüglich der Dicke einer elastisch dehnbaren Beilage (19) und der Radius der dem Rohrstück (15) zugeordneten Ausrundung (18) der Innenschablonen (17) dem halben Durchmesser des Rohrstückes (15) zuzüglich der Dicke der Beilage (19) entspricht.
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