DE2757658C2

DE2757658C2 - Vorrichtung zum Herstellen von zu Rohrkrümmern zusammenschweißbaren gleichgeformten Halbschalen durch Verformung ebener Blechplatinen

Info

Publication number: DE2757658C2
Application number: DE2757658A
Authority: DE
Inventors: Josef 4630 Bochum Ferwagner
Original assignee: Hermann Mueller 4630 Bochum De GmbH; Hermann Mueller 4630 Bochum GmbH
Current assignee: Ferwagner Josef 2724 Ahausen De
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1983-12-29
Also published as: FR2412362A1; IT7822269A0; BE865689A; ES468730A1; US4192170A; DE2757658A1; IT1096120B; GB1569543A; FR2412362B1

Description

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch die beschriebene Auflösung des Matrizenwerkzeugeinsatzes sowie des Stempelwerkzeuges des Ziehstempels mit ein und derselben Vorrichtung nunmehr auch gerade Endabschnitte aufweisende Halbschalen unterschiedlicher Bogenlänge hergestellt werden können. Sind der Matrizenwerkzeugeinsatz und das Stempelwerkzeug beispielsweise für 90° -Rohrkrümmerhalbschalen mit geraden Endabschnitten ausgelegt und in drei 30°-Krümmungszwischenstücke sowie die zwei Gerad-Endstücke aufgeteilt, kann man beispielsweise nach Entfernen eines der 30°-Krümmungszwischenstücke und Zusammenrücken der verbliebenen Krümmungszwischenstücke sowie Gerad-Endstücke 60°-Rohrkrümmerhalbschalen mit geraden Endabschnitten herstellen. Dabei gestaltet sich das Umrüsten der Vorrichtung durch den Aufbau der Matrize aus der Matrizenzarge und dem Matrizenwerkzeugeinsatz sehr einfach.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Um die bei der Verformung der Blechplatinen auftretenden Kjäfte von der Matrize besonders günstig aufnehmen zu können, empfiehlt sich die Ausgestaltung nach Patentanspruch 2.

Diese bietet zugleich den Vorteil, die insbesondere im Bereich der gekrümmten Matrizenwandflächen beachtlichem Verschleiß unterworfenen Krümmungszwischenstücke des Matrizenwerkzeugeinsatzes mehrmals einer abtragenden Nachbearbeitung unterziehen zu können.

Um auch verhältnismäßig dicke Blechplatinen für stark gekrümmte Rohrkrümmerhalbschalen faltenfrei verformen zu können, wird zweckmäßigerweise die Weiterbildung nach Patentanspruch 3 verwirklicht.

Mit der beschriebenen Vorrichtung können aber nicht nur Rohrkrümmerhalbschalen hergestellt werdenderen mittlerer Krümmungsradius demjenigen der Matrizenzarge entspricht. Innerhalb der durch die Matrizenzarge vorgegebenen Grenzen können auch Rohrkrümmerhalbschalen ml; von der Matrizenzarge abweichendem mittleren Krümmungsradius erzeugt werden, indem lediglich ein entsprechender weiterer Matnzenwerkzeugeinsatz und ein entsprechendes weiteres Stempelwerkzeug entsprechend Patentanspruch 4 bereitgestellt werden.

In der Ausführungsform mit der Gegenhalter- und Auswerferleiste werden die Ausnehmungen in der Zargenbodenleiste dann z'veckmäßigerweise gemäß Patentanspruch 5 ausgeführt, so daß beim Übergang zu einem anderen Krümmuiigsradius kein Wechsel der Zargenbodenleiste erforderlich ist. Je nach den Umständen des Einzelfalles, z. B. bei Einsatz eines nachbearbeiteten oder eines einen von der Matrizenzarge abweichenden mittleren Krümmungsradius aufweisenden Matrizenwerkzeugeinsa^es, ist die weitere Ausbildung nach Patentanspruch 6 Vorteilhaft.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Ei zeigt

F i g. 1 eine stirnseitige Ansicht einer Vorrichtung,

Fig.2 eine Aufsicht auf einen Teil der Matrize der Vorrichtung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Aufsicht auf einen Teil einer abgewandelten Matrize und

F i g. 4 einen vermittels der Vorrichtung hergestellten Rohrkrümmer.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung dient zum Herstellen von glei.;hgeformten Halbschalen 1 durch Verformung ebener Biechplatinen 2, die nach dem Verformen zu Rohrkrümmern zusammenschweißbar sind. Das verdeutlicht die F i g. 4, welche auch erkennen läßt, daß die Rohrkrümmer gerade Rohrendabschnitte 3 aufweisen.

In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrichtung aus einer rinnenförmigen Matrize 4 und aus einem in die Matrize 4 ein- und ausfahrbaren Ziehstempel 5 mit Stempelwerkzeug 6. Das Stempelwerkzeug 6 besitzt einen der Innenform der Halbschalen 1 entsprechenden

ίο Stempelrücken 7 sowie stetig daran anschließende, im Querschnitt gerade Stempelwandflächen 8. Die Matrize 4 weist demgegenüber einen der Außenform der Halbschalen 1 entsprechenden Matrizenboden 9 sowie stetig daran anschließende Matrizenwandflächen 10 auf, die mit einer stetigen Krümmung von 90° in äußere ebene Platinenauflagerflächen 11 übergehen.

Die Matrize 4 ist aus einer im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Matrizenzprge ί2, welche zumindest teilweise die Platinenauflagerflächen 11 aufweist, und aus einem in der M -.trizenzarge 12 angeordneten Matrizenwerkzeugeinsatz t3 aufgebaut, der die Matrizenwandflächen 10 sowie zumindest teilweise den Mairizenboden 9 aufweist Der Matrizenwerkzeugeinsatz 13 und auch das Stempelwerkzeug 6

i'5 sind durch mehrfache Radialteilung in mehrere Krümmungszwischenstücke 14 und zwei den geraden Endabschnitten 3 der Halbschalen 1 zugeordnete Gerad-Endstücke 15 aufgelöst Der Matrizenwerkzeugeinsatz 13 sowie das Stempelwerkzeug 6 sind in je zwei ^"-Krümmungszwischenstücke 14, zwei 30°-Krümmungszwischenstücke 14 und die zwei Gerad-Endstükke 15 geteilt, so daß nicht nur 90°-Rohrkrümmerhalbschalen, sondern auch 15°-, 30°-, 45°-, 60°- und 75°-Rohrkrümmerhalbschalen 1 mit jeweils geraden Endabschnitten 3 hergestellt werden können.

Die Matrizenzarge 12 weist einen äußeren, im Querschnitt L-förmigen Zargenteil 16 und einen inneren, im Querschnitt L-förmigen Zargemeil 1? auf. Beide Zargenteile 16, 17 sind an den Stirnseiten 18 der Matrizenzarge 12 durch je drei Anker 19 miteinander verbinden und verspannt, wozu die beiden oberen Ajiker 19 zugleich als Distanzhalter ausgebildet sind. Die Krümmungszwischenstücke 14 des Matrizenwerkzeugeinsatzes 13 sind am Grund des Matrizenbodens 9

^4J> in Umfangsrichtung geteilt, während die beiden Gerad-Endstücke 15 ungeteilt sind. Außerdem ist dem äußeren und dem inneren Zargenteil 16 bzw. 17 eine Zargenbodenleiste 20 zwischengeschaltet. Der Grund des Matrizenbodens 9 ist von einer auf- und niederbewegbaren, radial ungeteilten Gegenhalter- und Auswerferleiste 21 gebildet, die sich in Umfangsrichtung nur über die Krümmungszwischenstücke 14 des Matrizenwerkzeugeinsatzes 13 erstreckt und mit Betätigungsstangen 22 in Ausnehmungen 23 der Zargenbodenleiste 20 geführt ist.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 besitzen der Matrizenwerkzeugeinsatz 13 und das Stempelwerkzeug 6 im Gegensatz zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ein.n von der Matrizenzarge 12 abweichender, mittleren Krümmungsradius und sind die Ausnehmungen in der Zargenbodenleiste 20 teilweise als Langlochausnehmungen 24 ausgeführt, um die Betätigungsstangen 22 entsprechend der geänderten Gegenhalter- und Auswerferleiste 21 anordnen zu können. Außerdem sinü zwischen der Matrizenzarge 12 und dem Matrizenwerkzeugeinsatz 13 Ausgleichs- und Futtereinsatzteile 25 angeordnet, welche eine Verschiebung der Einzelteile des Matrizenwerkzeugeinsatzes 13

längs des Ümfangsder Matrizenzarge 12 zulassen. Nicht dargestellt ist, daß in allen Fällen die Einzelteile des Matrizenwerkzeugeinsatzes 13 sowie des Stempelwerkzeuges 6 durch Verschraubungen oder dergl. mit der Matrizenzarge 12 bzw. dem Ziehstempel 5 verbunden sind, um Relativverschiebungen im Zuge des Verformungsvorganges zu unterbinden.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung ergibt sich unschwer aus den Figuren: Mit der Ausführungsform nach den Fig. I und 2 können zunächst gerade Endabschnitte 3 aufweisende W-Rohrkrümmerhalbschalen 1 hergestellt werden. Sollen gerade Endabschnitte 3 aufweisende Rohrkrümmerhalbschalen 1 mit geringerer Bogenlänge erzeugt werden, sind die nicht dargestellten Verschraubungen zu lösen, die Gegenhalter- und Auswerferleiste 21 auszutauschen, ein oder mehrere Krümmungszwischenstücke 14 zu entfernen, die restlichen Krümmungszwischenstücke 14 und die beiden Gerad-Endstücke 15 in eine mittige Anordnung in der Matrizenzarge 12 bzw. am Ziehstempel 5 zu verschieben und vermittels der Verschraubungen wieder festzusetzen. Sollen Rohrkriimmerhalbschalen 1 mit anderem mittleren Krümmungsradius hergestellt werden, ist der Matrizenwerkzetigeinsatz 13 bzw. das Stempelwerkzeug 6 nach F i g. 1 und 2 gegen die Ausführungsform nach F i g. 3 mit den Ausgleichs- und Futtereinsatzteilen 25 auszutauschen. Selbstverständlich können mit der Vorrichtung stets auch Rohrkrümmerhalbschalen 1 ohne gerade Endabschnitte 3 erzeugt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von zu Rohrkrümmern zusammenschweißbaren gleichgeformten '> Halbschalen durch Verformung ebener Blechplatinen, bestehend aus einer mehrteiligen, rinnenförmigen Matrize und einem in die Matrize ein- und ausfahrbaren Ziehstempel mit Stempelwcrkzeug. wobei das Stempelwerkzeug einen der Innenform u' der Halbschalen entsprechenden Stempelrücken sowie stetig daran anschließende, im Querschnitt gerade Stempelwandflächen und die Matrize einen der Außenform der Halbschalen entsprechenden Matrizenboden sowie stetig daran anschließende, r. mit einer stetigen Krümmung von 90" in äußere Platinenauflagerflächen übergehende Matrizenwandflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (4) aus einer im Querschnitl ίτι wesentlichen U-förmigen. zumindest :< > teilweise die eben ausgeführten Plalinenauflagerfliichen (11) aufweisenden Matrizenzarge (12), und aus einem in der Matrizenzarge (12) angeordneten, die Matrizenwandflächen (10) sowie zumindesl teilweise den Mairizenbodcn (9) aufweisenden Malrizcnwerk- 2^r< /eugcinsaiz (13) aufgebaut ist. und daß der Mairi/.cnwcrkzeugeinsaiz (13) und entsprechend auch das Stempelwerkzeug (6) durch mehrfache Radialtcilung in mehrere Krümmungszwischensiükke (14) und zwei Gcrad-Kndslücke (15) aufgelöst in sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch I. wobei die Matrize durch in Uiiifangsr-.chiung verlaufende Teilungsschnitle mit zwischcngeschalieier Zargenbodcnlcistc ausgeführt sowie Jurch slirnseitig Γι angeordnete Anker zusammengehalten ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Mairizenzargc (12) einen äußeren und einen inneren, im Querschnitt L-förmigen Zargenicil (16 bzw. 17) aufweist, denen die Zargenbodcnleislc (20) Zwischengeschäft ist, und ■·<· zumindest auch die Krümmungszwischensiückc (14) des Mairizenwerkzeugeinsaiz.es (13) am Grund des Miitnzenboiiens (9) in Umfangsrichtung geteilt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2. wobei der Grund des Matrizenbodens von einer auf- und niederbc- ··■· wegbaren, radial ungeteilten Gcgenhalter- und Auswerferleisie gebildet ist. die mit Betätigungsstangen in Ausnehmungen der Zargenbodenleiste geführt ist. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gegenhalter- und Auswerferleiste (21) in Umfangs- v> richtung nur über die Ki '•mmungszwischenstücke (14) des Matrizenwerkzeugeinsatzes (13) erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenwerkzeugeinsatz (13) und das Stempelwerkzeug (6) einen v> von der Matrizenzarge (12) abweichenden mittleren Krümmungsradius aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in der Zargenbodenleiste (20) teilweise als Langlochaus- wi nehmungen (24) ausgeführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Matrizenzarge (12) und dem Matrizenwerkzeugeinsatz (13) Ausgleichs- und Futtereinsatzteile (25) angeord- ·>' net sind.

Die Krfindung betrifft eine dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechende Vorrichtung zum Herstellen von zu Rohrkrümmern zusammenschweißbaren gleichgcfonnten Halbschalen durch Verformung ebener Blcchplatinen.

Bei einer früher vorgeschlagenen Vorrichtung der genannten Art (älteres Recht gemäß DIM'S 26 47 OJb) ist die Matrize in Umfangsrichtung mehrfach geteilt, um deren Standzeit zu erhöhen, d. h. einer unkonirmlierbaren Rißbildung in der Matrize entgegenzuwirken und eine Nachbearbeitung der einem Verschleiß unterliegenden Matrizenwandflächen zu ermöglichen.

Bekannt ist eine solche Vorrichtung allerdings nur mit einstückig in Stahlguß ausgeführter Matrize und ebenso ausgeführtem Stempelwerkzeug des Zichstempcls (DE-PS 19 53 387).

Beide genannten Vorrichtungen haben sich in der Praxis insoweit bewährt, als sie nicht nur die I lcrcicllung von SO^-Rohrkriimincrn. sondern auch die Herstellung von Rohrkrümmern mit kleinerer Bogenlänge. /. B. von 45° - oder 60° -Rohrkrümmern zulassen, indem entweder von entsprechend kleineren Blechplatinen ausgegangen wird oder zunächst W-Rohrkrümnier hergestellt werden.die nachfolgend durch entsprechende Radiallei· lung in mehrere kleinere Rohrkrümmer zerteilt werden. Im Anlagenbau werden an die auf diese Weise hergestellten Rohrkrümmer im allgemeinen gerade Rohre angeschweißt. Handelt es sich hierbei um eine Kernkraftwerksanlagc. müssen die an den linden der Rohrkrümmer befindlichen umlaufenden Schweißnähte auf einwandfreie Ausführung genaucstens übcrprüfi werden, was jedoch aufgrund der sich einseitig anschließenden Rohrkrümmung auf Schwierigkeiten stößt. Aus diesem Grunde verlangt man in neuerer Zeil Rohrkrümmer mil geraden Rohrcndabschniiien. die vermittels der oben beschriebenen Vorrichlungen niehl hergestellt werden können. Bei cnisprechcnder Ausgestaltung der Matrize und des zugeordneten Stempelwcrkzeuges ergibt sich der N.-ichteil. daß aufgrund der Notwendigkeit der geraden Rohrcndabschniiie Rohrkrümmer mit unterschiedlicher Bogenlänge mit ein und derselben Vorrichtung niehl mehr herstellbar sind, sondern den Einsatz einer entsprechenden Vicl/.ahl derartiger Vorrichtungen verlangen, was wegen der hohen Investitionskosten die Herstellungskoslcn derartiger Rohrkrümmer beachtlich in die Höhe treibt.

Zwar ist auch eine Vorrichtung zum Herstellen von 180°-Rohrbogen bekannt (GB-PS 135 677). deren Matrize aus einer Mairi/.en/.arge und aus einem in dieser angeordneten zweigeteilten Malri/.cnwcrkzeiigeinsatz besteht. Ferner kennt man auch schon eine Vorrichtung zum Querschniiisrundcn von Rohrkrümmern (US-PS 22 67 774). deren zwei Wcrk/cughiilflcn durch mehrfache Radiallcilung in mehrere Krümnitingsstücke aufgelöst sind, welche durch in Umfangsrichuing angeordnete Schraubcnfedeni zusammengehalten sind, um auch Rohrkrümmer mil von der vorgegebenen Krümmung abweichender Krümmung einsetzen /ii können. Alles das hat jedoch mit den zuvor geschilderten Problemen nichts zu tun.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs gcnunnicn Gaining so weiter zu entwickeln, daß sie die Herstellung von gleicligcformten Halbschalen bzw. Rohrkrümmern mil geraden Rohrabschnilten und dennoch unterschiedlichen Bogenlängen zuläßt.

Die erfindungsgcmiiße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruches I