DE565887C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohrkruemmern - Google Patents

Description

Das Biegen von Rohren erfolgt meist in der Weise, daß sie z. B. mit Sand gefüllt werden, der den Zweck hat, das Abflachen oder Ovalwerden des runden Rohrquerschnittes zu verhindern. Hierbei erleidet aber die Wandung insofern bedeutende Formänderungen, als das Rohr an der Außenseite gestreckt und an der Innenseite gestaucht wird.

Das bekannte Verfahren zur Herstellung von Faltenkrümmern hat eine wesentliche Verbesserung in der Herstellung von Rohrkrümmern gebracht, da der Überfluß an Werkstoff an der Innenseite des Rohrbogens zur Bildung von Falten ausgenutzt wird. Die Anwesenheit dieser Falten bedingt eine Verschiebung der Neutralachse des gebogenen Rohres gegen die Außenseite des Bogens, so daß deren Streckung wesentlich vermindert wird. Diese Streckung tritt aber stets ein, und zwar um so stärker, je kleiner der Biegeradius ist, was eine Folge der Anfüllung mit Sand ist.

Denselben Einfluß auf die Rohrwandungen haben auch andere Verfahren und Vorrichtungen zum Biegen von Rohren, welche in der Hauptsache darin bestehen, daß das Rohr von innen oder außen mittels Blechscheiben, schellenartiger Ringe, biegsamer Dorne u. dgl. abgesteift wird. Alle diese Vorrichtungen verhindern zwar das Flachdrücken des Rohres, haben aber das Strecken der Außenseite des Rohrbogens zur Folge.

Gemäß der Erfindung wird das Rohr ohne vorherige Anfüllung mit irgendeinem Stoff, also vollkommen leer, gebogen, ohne daß ein Ovalwerden oder Abflachen des runden Querschnittes oder eine Schwächung der Wandungen des Bogens eintritt. Die Innenseite erhält Falten, die Außenseite dagegen ganz geringe, aber doch bemerkbare Anstauchungen, die gewünschtenfalls auch zu flachen Wellen umgebildet werden können, so daß die an der inneren Bogenseite befindlichen Falten in rings um das Rohr laufende Wellen übergehen (Abb. 3 und 4). *5

Langjährige Beobachtungen des Biegevorganges haben zu folgenden Erwägungen geführt.

Während des Biegens entstehen im Rohre wie in jedem Balken Zug- und Druckkräfte, welche als Reaktion an den entgegengesetzten Seiten der neutralen Achse im Werkstoff entstehen. Die beiden Zugkräfte Pz erzeugen eine Komponente Q', die im gefährlichen Querschnitt senkrecht gegen die Wandung des Rohres wirkt (Abb. 1). Die zwei Druckkräfte Pd liefern eine ähnliche Komponente Q", die an der entgegengesetzten Seite im gefährlichen Querschnitt ebenfalls gegen das Rohr A gerichtet ist. Die Kräfte Q' und Q" drücken das Rohr zusammen und verursachen das Abflachen oder Ovalwerden des runden Querschnittes und können sogar den Bogen verderben, wenn nicht besondere Vorrichtungen diese Kräfte aufnehmen.

Die Aufgabe besteht also darin, die schädlichen Kräfte auszuschalten oder unschädlich . zu machen, mit anderen Worten die Zugkräfte Pz (Abb. 1) bis auf den Nullwert zu ermäßigen oder in Druckkräfte umzuwandeln. Dies ist aber nur dann möglich, wenn die ursprünglich in der Rohrmitte liegende neutrale

Achse α-α während des Biegevorgangs künstlich in die äußerste Faser der Rohrbogenaußenseite oder ganz außerhalb des Rohrquerschnittes verlegt wird. In diesem Falle entstehen ringsherum in dem Rohrquerschnitt nur Druck- oder Stauchkräfte, welche z. B. bei gleichzeitiger, zonenweise durchgeführter Erhitzung des Rohres in sonst bekannter Weise zur Ausbildung von nach außen vortretenden Wellen oder Falten ausgenutzt werden. Das Flachdrücken des runden Rohrquerschnittes an der Biegestelle ist hierbei ausgeschlossen, vorausgesetzt daß das Rohr selbst von Anfang an keine Einbeulungen oder andere Formfehler aufweist.

Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. An dem Rohr R wird außen in einer entsprechenden Entfernung ein biegsames Element, z. B. ein Stahldrahtseil s, stramm zwischen zwei starken Schellen d befestigt, die unbeweglich mit dem Rohr verbunden sind. Über das Seil 6" werden lose Stützen u gezogen und auf die Stellen 1 bis 8 des Rohres verteilt. Das Rohr liegt, wie üblich, auf dem Biegetisch und ist zwischen zwei Bolzen b eingeklemmt.

Das Rohr wird nun mittels eines Gasbrenners oder auf andere Weise zonenweise, also zunächst an Stelle 1 ringsherum erhitzt. Sobald die Rohrzone richtig erhitzt ist, wird an dem freien Rohrende langsam gebogen, wobei der erste Krümmungsteil entsteht. Die zweite, dritte usw. Zone werden nacheinander ebenso erhitzt und gebogen, bis der ganze Bogen fertig ist. Während dieser Arbeit werden die angewärmten Zonen des Rohres gleichzeitig ringsherum gestaucht. Rings um das Rohr entsteht eine Falte, die an der Innenseite des Bogens ziemlich hoch hervortritt, an der Außenseite dagegen ziemlich flach ist.

Wird das Seil während des Biegens nach jeder Einzelbiegung um ein entsprechendes geringes Maß nachgelassen, so entstehen an ♦5 der äußeren Bogenwandung keine Falten mehr, sondern kaum bemerkbare Anstauchungen der Wandung (Abb. 4).

Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, daß das Drahtseil, welches genügend stark bemessen und straff gezogen .ist, zusammen mit dem Rohr in der Biegeebene ein starres System bildet, dessen neutrale Achse sich zwischen dem Drahtseil und dem Rohr befindet. Wird nun das ganze System in der Richtung der Kraft ρ (Abb. 2) gebogen, so erhält der Rohrquer schnitt nur Stauchbeanspruchungen, während die Zugbeanspruchungen vom Seil aufgenommen werden.

Wird, das Seil teilweise, wie oben erwähnt, nachgelassen, d. h. die Zugspannung ermäßigt, so nähert sich die neutrale Achse des Systems der Rohrwandung und kann gegebenenfalls im Grenzfalle in deren äußerste Faser verlegt werden.

Die Kräfte Pz, welche vom Seil .y übernommen werden, bilden natürlich ebenfalls eine Qtierkraft Q' am Gipfel des Biegewinkels. Sie wird aber von den Stützen u aufgenommen. Während jedes Biegevorganges zerlegt sich die Querkraft an zwei Stützen rechts und links der erhitzten Zone. Der Querdruck auf die Rohrwandung ist also nur halb' so groß und wirkt nicht direkt auf den Scheitelpunkt des Rohres in der erhitzten Zone und nicht in der Fläche des gefährlichen Querschnittes. Praktische Versuche haben dies bestätigt.

Die Vorteile des neuen Verfahrens gegenüber den bisherigen Biegeverfahren sind folgende.

Es tritt keine Schwächung der ursprünglichen Wandung des Rohres ein. Die Ausführung von Krümmern größter Radien ist möglich. Die Herstellung verbilligt sich durch Fortfall des Füllens und daher geringeres Ge- 8g wicht sowie durch Ersparnis an Heizstoffen erheblich.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zur Herstellung von Rohrkrummem, dadurch gekennzeichnet, daß die neutrale Achse des Rohres während des Biegens z. B. mittels eines außen an dem Rohr angebrachten, mit diesem fest verbundenen biegsamen Elementes in die äußerste Faser des Rohrquerschnittes oder ganz außerhalb des letzteren verlegt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr vor dem Biegen zonenweise ringsherum erhitzt wird und während des Biegens nach außen vortretende Wellen oder Falten erhält.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zu biegenden Rohr z. B. mittels Schellen (d) ■ ein mit der Rohrachse parallel laufendes Drahtseil (s) befestigt wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des biegsamen Elementes (s) mit dem Rohr nachstellbar ist, zu dem Zwecke, durch schrittweises Nachlassen der Zugspannung das Hervortreten von Falten oder Wellen an der Außenseite des Rohrbogens zu verhindern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRL'CKEREI