DE3634672C2

DE3634672C2 -

Info

Publication number: DE3634672C2
Application number: DE19863634672
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. 4030 Ratingen De Stender
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1986-10-09
Filing date: 1986-10-09
Publication date: 1991-12-12
Also published as: DE3634672A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Warmbiegen von Metallrohren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 28 22 613 bekannt. Hierbei besteht das Kühlelement aus einem geschlossenen Ring mit Kühlmittelaustrittsbohrungen, die um einem Winkel geneigt von der Induktorseite weg auf die Rohroberfläche gerichtet sind.

Das Kühlelement ist fest, aber elektrisch isoliert, mit dem Induktorring verbunden und weist eine Neigung im Bereich von 3 bis 10 Grad zur Ebene des Induktorringes auf, wobei der Scheitel des Winkels innerhalb der Biegung des Rohres liegt.

Nachteilig hierbei ist, daß die Kühlmittelstrahlen gleichmäßig den gesamten Umfang erfassen und die Winkel einstellung des Kühlelementes zum Induktorring während des Biegens nicht veränderbar ist.

Aus der US 24 33 055 ist ein von der Heizeinrichtung unabhängiges, den Rohrumfang etwa zur Hälfte umgebendes sichelförmiges, Kühlmittel versprühendes Element bekannt.

Weitere, Kühlmittel versprühende Elemente sind der US 33 68 377 zu entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die Neigungseinstellbarkeit des Kühlelementes und damit die Regulierung der Kühlwirkung - vor allem während des Biegens - zu erleichtern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die Kühlmittelbeaufschlagung durch das sichelförmige Element dann erfolgt, wenn der Biegevorgang in Gang gekommen ist und daß das sichelförmige Element während des weiteren Biegens derart geschwenkt werden kann, daß das Auftreffen der Kühlmittelstrahlen auf den Rohrbogenaußenbereich sich von einer Linie hinter der Erwärmungszone bis in oder vor die Erwärmungszone und im Bereich der neutralen Zone von der Einlaufseite zur Auslaufseite des Induktorringes hin verlagert.

Den Aufbau einer beispielhaften Ausführung der Erfindung zeigen die Figuren. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung insgesamt,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Induktorring mit parallel stehendem Kühlelement im Verlauf des Biegens,

Fig. 3 ebenso mit ausgeschwenktem Kühlelement beim Anfahren und

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Biegeabschnitt des Rohres mit den Auftreffpunkten der Kühlmittelstrahlen im Verlauf des Biegens.

In Fig. 1 ist aus dem geraden Metallrohr 1 schon teilweise ein Rohr bogen 2 entstanden. Zu dem Zweck ist das Rohr 1 in eine Einrichtung zum Vorschieben und Führen des Metallrohres 1 eingespannt, die aus dem angetriebenen Schlitten 3 und Rollen 4 besteht. Das Metallrohr 1 wird in Richtung des Pfeiles P durch eine aufgeschnitten dargestellte Heizeinrichtung 5 mit Kühleinrichtung geschoben. Das freie Ende des Metallrohres 2 ist in der Metallrohrhalterung 7 am Biegearm 8 fest eingespannt. Der Biegearm 8 schwenkt unter der Einwirkung der Bewe gung des Schlittens 3 um eine Achse 9, die in der Ebene 10 der Heiz einrichtung 5 im Abstand R der Achse des Rohres 1 liegt.

Das Biegen erfolgt allein durch die Längsbewegung (Pfeil P) des Schlittens 3 in dem Rohrquerschnitt, der in der Heizeinrichtung erwärmt und damit leicht plastisch verformbar ist. Bei Stahlrohren beträgt die Tempe ratur unter der Heizeinrichtung im Mittel ca. 1000°C. Für den Bie geradius ist der Abstand R maßgebend. In einer Einspannung kann so ein Bogen bis zu 180° erzeugt werden.

Die Heizeinrichtung ist in der Fig. 2 und 3 dargestellt. Sie besteht aus einem, das gerade Metallrohr 1 und das schon gebogene Metallrohr 6 vollständig umgebenden Induktorring 11, der an einem Mittel frequenzgenerator (z. B. 1000 Hz) angeschlossen ist. Der Induktorring ist wassergekühlt, d. h. mit einer Kühleinrichtung kombiniert. Das Kühlwasser im Induktorring wird auch dazu benutzt, die erwärmende Zone des Rohres 1 schmal zu halten. Zu dem Zweck tritt das Kühlwasser aus Düsen aus und trifft unter dem Winkel β auf die Oberfläche 12 auf.

Damit allein kann das angestrebte Ziel nicht erreicht werden. Zwar kann mit einer exzentrischen Anordnung der Induktions spule bzw. des Induktorrings 11 zur Rohrachse 13 dafür gesorgt werden, daß die Erwärmung auf der Oberfläche 12 nicht so hoch ist wie gegenüberliegend; aber die Ausdehnung der erwärmten Zone ist dafür dort größer. Es ist deswegen ein weiteres Kühlelement 14 vorgesehen. Dieses Element ist sichelförmig und umgibt das Metallrohr 1 bzw. 6 auf der Rohrbogenaußen seite bzw. Oberfläche 12 zur Hälfte. Es ist nicht stromdurchflossen, wohl aber kühl mittelbeaufschlagt und mit Bohrungen versehen. Die Kühlmittelstrahlen treffen um den Winkel α von der Senkrechten abweichend auf die Rohroberfläche auf. Dabei kommt es darauf an, daß die Abweichung von der Senkrechten auf der Rohrbogenaußenseite kleiner ist als in dem Bereich der neutralen Biegezone des Rohrs.

Das Besondere an dem sichelförmigen Element 14 ist, daß es um eine Drehachse 15 geschwenkt werden kann, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Durch die Schwenkbewegung verlagert sich die Kühlzone an der Rohr bogenaußenseite 12, während die Veränderung in der neutralen Biege zone nur gering ist. Da sich während des Biegens die axiale Ausdeh nung der Erwärmung auf der Rohrbogenaußenseite 12 ständig vergrößern will, kann durch Schwenken des sichelförmigen Elementes 14 dieser Ausdehnung entgegengewirkt werden.

In der Draufsicht auf die Rohrbogenaußenseite 12 in Fig. 4 sind mit den Punktreihen 16, 17 die Auftreffbereiche der Wasserstrahlen aus der Induktionsspule 11 und des sichelförmigen Elementes 14 dargestellt, und zwar bei fortgeschrittener Biegeoperation, wie in Fig. 3.

Die Zone der höchsten Erwärmung befindet sich etwa unter der Induk tionsspule 11. Man sieht, daß die Zone auf der Rohrbogenaußenseite 12 sowohl vor der Heizzone wie auch dahinter gekühlt wird. Die plastisch verformbare Zone wird dadurch sehr kurz in Rohrlängsrichtung und der Rohrquerschnitt kann auch bei hoher Zugbeanspruchung nicht so leicht einbeulen.

In Fig. 3 ist noch ein Halte- und Verstellmechanismus 18 mit Zug stange 19 für das sichelförmige Element 14 dargestellt.

Claims

Vorrichtung zum Warmbiegen von Metallrohren, mit einer Einrichtung zum Vorschieben und Fühlen des Metallrohrs in Längsrichtung, einem sich in Vorschubrichtung an schließenden, das Metallrohr umgebenden sowie mit einer Kühleinrichtung kombinierten Induktorring, einem vom Induktorring unabhängigen, aber in dessen Nähe angeordneten, das Metallrohr ringartig umgebenden, schräg gerichtete Kühlmittelstrahlen auf das Metallrohr lenkenden Kühl element, das in seiner Neigung - bei in zur Biegeebene senkrechter Lage - einstellbar ist, sowie einem um eine in der Ebene des Induktorrings liegende Achse frei drehbaren Biegearm, der eine Halterung für das in Vorschubrichtung vordere Ende des Metallrohrs aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellen der Neigung des Kühlelementes (14) um eine zur Biegeebene senkrechte Drehachse (15) konti nuierlich erfolgt, wobei das Kühlelement sichelförmig ausgebildet ist und sein ringartiges Umgeben des Metall rohrs (1; 6) nur etwa dessen halben Umfang auf der Bogenaußenseite (12) des Metallrohrs umfaßt.