DE573890C - Verfahren zur Herstellung von Rohrbogen o. dgl. - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBENAM
10. OKTOBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JIS57389Ö

KLASSE 49 h GRUPPE 17

Zusatz zum Patent 367

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. April 1931 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 28. April 1916.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren ζμι· Herstellung von Rohrbogen u. dgl. nach Patent 36/518.

Nach diesem Patent werden Rohrbogen in der Weise hergestellt, daß ein gerades Rohrwerkstück unter Aufweiten an der Krümmungsinnenseite über einen gekrümmten Dorn getrieben wurde. Hierbei wird die an der Krümmungsinnenseite gestauchte Rohrmasse für eine Querschnittserweiterung verwendet.

Nach dem Zusatzpatent 583 55° ²^ diesem Patent werden die Rohrwerkstücke unter einseitig oder allseitig exzentrischer Aufweitung, jedoch unter Beibehaltung des kreisförmigen Querschnittes, so über einen Ziehdorn gepreßt, daß die fertigen Rohrbogen von dem gewünschten kreisförmigen Querschnitt und dem geforderten Krümmungsradius in einem Arbeitsgang erhalten werden. Es zeigte sich, daß die so hergestellten Rohrbogen nicht allen Anforderungen- genügen. Insbesondere entsprechen die Abmessungen nicht ganz genau den geforderten Massen, da sich das Rohrwerkstück infolge der geringen Reibung an der Krümmungsaußenseite nicht genügend an den Dorn anlegt und infolge Temperaturveränderungen, Verschiedenheiten in der Erwärmung oder des Druckmittels u. dgl. häufig im gleichen Arbeitsgang aus demselben Rohrwerkstück ein Erzeugnis von verschiedenen Abmessungen erhalten wird.

Nach der Erfindung werden Rohrbogen ο. dgl. mittels eines gekrümmten Domes in der Weise hergestellt, daß das gerade Rohr beim Uberschieben über den Dorn so aufgeweitet wird, daß Rohrbogen von ovalem oder einem ähnlichen Querschnitt entstehen, der alsdann in den kreisförmigen Querschnitt übergeführt wird.

Außer der seitlichen Aufweitung kann auch eine Aufweitung an solchen Stellen des Rohrquerschnittes stattfinden, die zwischen" den seitlichen Aufweitungsstellen liegen. Dabei kann das Rohrwerkstück von kreisförmigem Querschnitt so in einen ovalen Querschnitt übergeführt werden, daß die große Achse des letzteren in der Krümmungsebene oder senkrecht zur Krümmungsebene des Roh.rbogens liegt. Der so erhaltene Rohrbögen von ovalem Querschnitt kann mittels des gekrümmten

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angesehen worden.:

Rudolf Böhling in Hamburg.

Domes, dessen Querschnitt allmählich von dem ovalen in den kreisförmigen Querschnitt übergeht, in den kreisförmigen Querschnitt übergeführt werden.

Auch kann der erhaltene Bogen von ovalem Querschnitt in bekannter Weise durch Pressen zwischen Matrizen, durch Hindurchführen zwischen Profilrollen o. dgl. in den kreis-runden Querschnitt von gegebener lichter ίο Weite übergeführt werden. Das Pressen auf kreisrunden Querschnitt kann dabei unter gleichzeitigem, an sich bekanntem tangentialem Richten der Rohrbogenenden durch Einführung von Dornen o. dgl. in die Rohrbogenenden erfolgen.

Man hat zwar schon Rohrbogen von elliptischem oder anderem Querschnitt durch Treiben von geraden Rohrwerkstücken von kreisförmigem Querschnitt über einen gekrümmten Dorn hergestellt. Die Veränderung der Querschnittsform nach diesen bekannten Verfahren erfolgt aber nicht unter Querschnittsvergrößerung, und der Inhalt der kreisförmigen Querschnittsfläche des Ausgangwerkstückes ist gleich dem Inhalt der elliptischen Querschnittsfläche des erhaltenen Rohrbogens. Die nach diesem Verfahren hergestellten Rohrbogen müssen daher infolge Stauchung der Rohrmasse an der Krümmungsinnenseite und Streckung an der Krümmungsaußenseite ungleiche Wandstärken aufweisen. Bei Rohren größerer Durchmesser und kleinerer Krümmungshalbmesser ist eine Faltenbildung bei diesem Verfahren unvermeidlich.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.

Die Abb. 1 und la zeigen das Biegen nach der Erfindung mit seitlicher ovaler Aufweitung senkrecht zur Krümmungsebene des Rohrbogens.

In Abb. 2 ist der gekrümmte Dorn in Aufsicht veranschaulicht.

In Abb. 3 ist ein mittels des in Abb. 1 und 2 dargestellten Domes hergestellter ovaler Rohrbogen in Seitenansicht gezeigt.

Abb. 4 stellt den gleichen Rohrbogen in Aufsicht dar.

Abb. 5 zeigt eine Preßform mit einem nach der 'Erfindung hergestellten ovalen Rohrbogen.

In Abb. 6 ist die gleiche Preßform in zusammengepreßtem Zustand mit dem auf kreisförmigen Querschnitt gepreßten Rohrbogen dargestellt.

Abb. 7 zeigt eine der Preßformhälften in Aufsicht, mittels der zwei Rohrbogen von l8p° oder vier Rohrbogen von 90⁰ gleichzeitig gepreßt werden können. In Abb. 8 ist eine andere Ausführungsform des Domes im Schnitt veranschaulicht Abb. 8a ist ein Schnitt in Richtung A-B der Abb. 8,

Abb. 8b ist ein Schnitt in Richtung C-D der Abb. 8.

Abb. 9 zeigt denselben Dorn in Aufsicht.

In Abb. 10 ist ein mittels des in Abb. 8 und 9 dargestellten Domes hergestellter Rohrbogen veranschaulicht.

Abb. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Dornes im Schnitt.

In Abb. 12 ist derselbe Dorn in Aufsicht dargestellt."

In Abb. 13 ist ein mittels des in Abb. 11 und 12 dargestellten Dornes hergestellter Rohrbogen im Schnitt veranschaulicht.

Abb. 14 zeigt denselben Rohrbogen in Aufsicht.

In Abb. 15 ist eine Preßform zum Kalibrieren eines Rohrbogens nach Abb. 13 und 14 veranschaulicht.

In Abb. 16 ist die gleiche Preßform im zusammengepreßten Zustand veranschaulicht.

Abb. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Dornes nach der Erfindung im Schnitt.

Abb. 18 ist ein Schnitt in Richtung A-B' der Abb. 17.

Abb. 19 stellt einen Schnitt in Richtung C-D' der Abb. 17 dar.

In Abb. 20 ist ein Schnitt in Richtung E'-F' der Ab°b. 17 veranschaulicht.

Nach der Erfindung werden Rohrbogen ο. dgl. mittels eines gekrümmten Dornes in der Weise hergestellt, daß das gerade Rohr beim Überschieben über den Dorn seitlich so aufgeweitet wird, daß Rohrbogen von einem ovalen oder ähnlichen Querschnitt entstehen,' wie in folgendem ausgeführt wird.

In Abb. ι und 2 ist eine Ausfffihrungsform eines dazu dienenden Dornes dargestellt. Der Dorn besteht aus einem Führungsschaft 1 von vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt, an · den sich ein erweiterter, gekrümmter Teil 2 anschließt, der von dem kreisförmigen Querschnitt des Führungsschaftes 1 allmählich in einen ovalen Querschnitt übergeht. Die Aufweitung des Rohrwerkstückes 5 kann, wie in Abb. ι und 2 veranschaulicht ist, senkrecht zur Krümmungsebene des Rohrbogens erfolgen, so daß die Hauptachse der elliptischen Querschnittsfläche senkrecht zur Krümmungsebene liegt. Der Dorn kann sich unmittelbar an den Führungsschaft 1 ansetzen und mit allmählicher, stetiger Querschnittsvergrößerung in den ovalen- Querschnitt übergehen. Außer der seitlichen Erweiterung in Richtung der Hauptachse der Ellipse kann der Ziehdorn auch eine an der Krümmungsaußenseite liegende Erweiterung besitzen, bei- spielsweise bei 4 in Abb. la, wodurch ein zu großes Voreilen der Krümmungsaußenwand

vermieden und damit eine Verschnittersparms erzielt und dem Strecken des Domes entgegengewirkt wird. Der Dorn kann aber auch eine Erweiterung an der Krümmungsinnenseite oder sowohl an der Krümmungsinnenals auch der Krümmungsaußenseite besitzen. Wird ein gerades Rohr 5 über den Dorn nach Abb. 1, 2 gepreßt oder wird ein solcher Dorn durch ein feststehendes Rohr 5 gezogen, so wird das Rohrwerkstück 5 gebogen und die infolge der an .der Krümmungsinnenseite auftretenden Stauchung angehäufte Ro'hrmasse durch die Erweiterung zur Querschnittsvergrößerung auf einen ovalen Querschnitt benutzt. Der erhaltene Rohrbogen 6 zeigt die in Abb. 3, 4 dargestellte Form. Er ist von ovalem Querschnitt. Die Hauptachse der Ellipse liegt in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zur Krümmungsebene des Rohrbogens.

Während nach einem anderen Verfahren zwar eine allseitig exzentrische bis konzentrische Aufweitung zum kreisförmigen Querschnitt vorgeschlagen ist, soll die Aufweitung nach der Erfindung stets eine seitliche sein, und es sollen Rohrbogen von ovalem.

oder ähnlichem Querschnitt erhalten werden.

Diese Rohrbogen von ovalem Querschnitt

lassen sich leicht nach bekannten Verfahren in einen kreisförmigen Querschnitt überführen, beispielsweise durch Pressen in einer Preßform nach Abb. S, 6 und 7. Die dargestellte Preßform kann aus zwei Formhälften 7 und 8 bestehen. Die nach dem Pressen über den Dorn erhaltenen ovalen Rohrbogen 6 werden in die Gesenkvertiefung der unteren Formhälfte gelegt. Durch Zusammenpressen wird der ovale Rohrbogen in einen Rohrbogen 9 von kreisförmigem Querschnitt genau bestimmten Kalibers gepreßt, wie es in Abb. 6 gezeigt ist. Der äußere Querschnitt des ovalen Rohrbogens 6 entspricht zweckmäßig dem des gewünschten kreisförmigen Rohrbogens oder ist etwas größer, damit das Zusammenpressen wirksamer erfolgen kann.

Die Preßform kann auch so eingerichtet sein, daß in ihr mit einem Preßdruck zwei Rohrbogen von i8o° oder vier Röhrbogen von 90° gepreßt werden können, wie es in Abb. 7 veranschaulicht ist. Das Pressen mit dieser Form hat den Vorzug, daß die Rohrbogen sich gegenseitig an den Rohrenden stützen und-die Rohrmasse nicht in seitlicher Richtung, also zur Rohrachse, ausweichen kann.

Die nach dem beschriebenen Verfahren erzeugten Rohrbogen von ovalem Querschnitt zeigen nur eine geringe oder praktisch keine Veränderung der Wandstärke, da die Streckung an der Krümmungsaußenseite und die Stauchung-an der Krümmungsinnenseite infolge des geringeren Abstandes der Krümmungsaußenseite von der Krümmungsinnenseite nur verhältnismäßig geringfügig ist. Ist aber in manchen Fällen doch eine wahrnehmbare oder unerwünschte Veränderung der Wandstärke durch den Biegevorgang eingetreten, so wird diese, wie sich gezeigt hat, beim Pressen in der Form auf kreisförmigen Querschnitt nach Abb. S, 6 und 7 praktisch ausgeglichen, da beim Pressen die Rohrmasse von den Stellen größter Wandstärke nach den Stellen schwächster Wandstärke abwandert.

Praktische Versuche haben ergeben, daß es zweckmäßig ist, dem Dorn nicht einen rein elliptischen Querschnitt, sondern einen solchen von- der Form eines an der Krümmungsaußenseite abgeflachten Ovals zu geben, wie in Abb. 8, 9 und 10 dargestellt ist. Dabei kann, wie aus Abb. 8 und 8b zu ersehen ist, der in der Krümmungsebene liegende Durchmesser des Dorns. also die kleine Achse des Ovals, etwa gleich dem Durchmesser des Fülirungsschaftes 1' oder der lichten Weite des Rohrwerkstückes 5' sein, so daß das Rohrwerkstück 5' nur seitlich in Richtung der Hauptachse des Ovals aufgeweitet wird.

Die mit einem derartigen Dorn hergestellten Rohrbogen 6' zeigen einen Querschnitt, der ein Oval darstellt, dessen eine an der Krümmungsaußenseite liegende Begrenzungskurve flacher ist als die an der Krümmungsinnenseite des Rohrbogens liegende Kurve. Die Querschnittsveränderung des Rohrwerkstückes 5' ist in den Abb. 8a und 81b dargestellt. Während das Rohrwerkstück 5' in Richtung A-B den in Abb. 8a dargestellten kreisförmigen Querschnitt zeigt, besitzt der · Rohrbogen 6' auf der Schnittfläche C-D- einen ovalen Querschnitt von der in Abb. 8b dargestellten Form.

Die nach dem in Abb. 8 bis 10 veranschaulichten Verfahren hergestellten Rohrbogen zeigen eine praktisch gleichmäßige Wandstärke und lassen sich durch Pressen gut kalibrieren.

Das Umpressen der erhaltenen Rohrbogen von dem ovalen in den kreisförmigen oder einen anderen Querschnitt kann aber auch auf andere Weise, z. B. durch Profilrollen, durch Hindurchpressen von Kugeln o. dgl. vorgenommen werden. Auch können gleichzeitig' mit dem Umpressen auf den anderen Querschnitt die Rohrbogenenden tangential gerichtet werden, um Rohrbogen von genauen Baulängen zu erhalten.

Die seitliche Aufweitung zum ovalen Querschnitt kann aber auch in ■ Richtung der Krümmungsebene, also an der Krümmungsaußenseite, vorgenommen werden, wie es in Abb. 11 bis 14 dargestellt ist. Die Aufweitung liegt in Richtung der Hauptachse des

Ovals in der Krümmungsebene. Die nach dieser Ausführungsform der Erfindung hergestellten Rohrbogen zeigen die in Abb. 13 und 14 veranschaulichte Form. Das Umpressen dieser Rohrbogen 6" auf kreisförmigen Querschnitt kann ebenfalls nach bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise in einer in Abb. 15 und 16 gezeigten Preßform, die aus den Formhälften 10 und 11 besteht. Der ovale Rohrbogen 6" wird in das Untergesenk der Form gebracht und durch Zusammenpressen in den kreisförmigen Quer schnitt übergeführt, wie in Abb. 16 veranschaulicht ist, die den erhaltenen Rohrbogen 9' von kreisförmigem Querschnitt zeigt. Während oder nach dieser Pressung können auch gleichzeitig die Rohrenden durch Stempel 12, 13 tangential gerichtet werden, um Rohrbogen mit geraden Enden oder von richtigen Baumassen zu erhalten.

Die Umformung der Rohrwerkstücke in einen ovalen Querschnitt unter seitlicher Aufweitung und die Kalibrierung unter Überführung in kreisförmigen oder anderen Querschnitt kann nach der Erfindung auch unmittelbar durch denselben Dorn vorgenommen werden, so daß ein Nachpressen nur in gewissen Fällen nötig ist oder sich vollkommen erübrigt. Zu diesem Zweck geht der Dorn, wie in Abb. 17 bis 20 dargestellt ist, von dem kreisförmigen Querschnitt des Führungsschaftes 1'" allmählich in einen ovalen Querschnitt und schließlich wieder in einen kreisförmigen Querschnitt über. Wie der in Abb. 18 dargestellte Schnitt in Richtung A'-B' der Abb. 17 zeigt, besitzt das Ausgangswerkstück 5'" einen kreisförmigen Ouerschnitt. Das Rohrwerkstück wird beim Drücken über den Dorn zunächst seitlich aufgeweitet und in einen ovalen Querschnitt 6'" übergeführt. Ein Schnitt in Richtung C-D' der Abb. 17 ist in Abb. 19 veranschaulicht. Die kleine Achse dieses ovalen Querschnitts ist etwa gleich dem Durchmesser des umgebogenen Rohres. Die Aufweitung hat also im wesentlichen nur in Richtung der Hauptachse der Ellipse stattgefunden. Der Querschnitt des in Abb. 19 dargestellten Ovals ist gegenüber dem des kreisförmigen Rohrwerk-Stückes 5'" der Abb. 18 vergrößert. Auf dem letzten Teil des Domes wird der ovale Rohrbogen wieder in den kreisförmigen Quer-. schnitt gebracht, so daß der Rohrbogen 9'" im Schnitt in Richtung E'-F' der Abb. 17 den in Abb. 20 dargestellten kreisförmigen Querschnitt zeigt. Der Durchmesser des fertigen kreisförmigen Rohrbogens 9'" ist größer als der Durchmesser des Rohrwerkstückes 5'". Der Flächeninhalt des Querschnittes des fertigen kreisförmigen Rohrbogens 9'" ist etwa gleich dem des ovalen Querschnittes des in Abb. 19 dargestellten ovalen Zwischenproduktes. Zweckmäßig ist der Querschnitt des fertigen Rohrbogens 9'" von kreisförmigem Querschnitt etwas größer als der des ovalen Bogens 6'", damit beim Umformen des ovalen Bogens in den von kreisförmigem Querschnitt eine gewisse Spannung im Rohr vorhanden ist, und die Rohrbogenwandungen sich allseitig eng an die Dornfläche anlegen. Auf diese Weise werden Rohrbogen von kreisförmigem Querschnitt und genauem Kaliber sowie gleichmäßiger Wandstärke erhalfen.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich für die Herstellung von Rohrbogen aus allen in Frage kommenden Werkstoffen, beispielsweise aus Eisen, Kupfer, Aluminium, Blei sowie aus anderen Metallen und Legierungen. Nach der Erfindung können Rohrbogen von kleinem Durchmesser und geringern Krümmungsradius hergestellt werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ι, Verfahren zur Herstellung von Rohrbogen o. dgl. nach Patent 367 518, dadurch gekennzeichnet, daß das gerade Rohr beim Überschieben über den Dorn seitlich so aufgeweitet wird, daß Rohrbogen von ovalem oder einem ähnlichen Querschnitt entstehen, der alsdann in den kreisförmigen Querschnitt übergeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der seitlichen Aufweitung eine Aufweitung an solchen Stellen des Röhrquerschnittes erfolgt, die zwischen den seitlichen Aufweitungsstellen liegen·.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrwerkstück von kreisförmigem Querschnitt so in einen ovalen Querschnitt übergeführt wird, daß die große Achse des letzteren in der Krümmungsebene des Rohrbogens liegt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrwerkstück von kreisförmigem Querschnitt so in einen ovalen oder elliptischen Querschnitt übergeführt wird, daß die große Achse des letzteren senkrecht zur Krüm- ■ mungsebene des Rohrbogens liegt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene Rohrbogen von ovalem Querschnitt mittels eines gekrümmten Doms, dessen Querschnitt allmählich von dem ovalen in den kreisförmigen Ouerschnitt übergeht, in den kreisförmigen Querschnitt übergeführt wird. .

   .
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene

   Rohrbogen von ovalem Querschnitt in bekannter Weise durch Pressen" zwischen Matrizen, durch Hindurchführen zwischen Profilrollen o. dgl. in den kreisrunden Querschnitt von gegebener lichter Weite übergeführt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen auf kreisrunden Querschnitt unter gleichzeitigem, an sich bekanntem tangentialem Richten der Rohrbogenenden durch Einführung von Dornen in dieRohrbogenenden erfolgt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen