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Biegevorrichtung zur Herstellung von Rohrbogen Die gefährlichen Stellen
einer hoch beanspruchten Rohrleitung, z. B. einer H:ochdruckdampfleitung, liegen
hauptsächlich in den Außenbogen der Krümmer, weil der Werkstoff dort durch den Biegevorgang
gestreckt und die Wandstärke damit verringert wird. Dazu kommt noch, daß bei hohen
Dampfgeschwindigkeiten Anfressungen gerade am äußeren Bogen eines Krümmers auftreten,
der durch die zwangsläufige Richtungsänderung der Strömung besonders stark mit dem
heißen Dampf in Berührung kommt. Die starkwandigen Hochdruckrohre können auch nicht,
wie das bei dünnwandigen Rohren vorgeschlagen worden ist, an der Biegestelle zunächst
als gerades Faltenrohr gestaucht und dann gebogen werden, sondern der Biegevorgang
muß ,am glatten Rohr erfolgen.
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Es sind Biegevorrichtungen für Rohre bekannt, bei denen zur Vermeidung
von Zugspannungen in einem Teil des Rohrquerschnittes die neutrale Achse des Rohres
während des Biegevorganges in die äußerste Faseroder ganz außerhalb des Rohres verlegt
wird. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die zur Aufnahme der Zugbeansprucbungen
auf der Krümmungsaußenseite vorgesehenen Spannmittel sich während des Biegevorganges
in einem labilen Zustande befinden und daher dauernd die Gefahr einer Zurückverlagerung
der neutralen Achse in das Rohr besteht. Außerdem läßt sich bei dieser bekannten
Biegevorrichtung weder die genaue Lage der neutralen Achse ohne weiteres feststellen,
da diese von der Dehnung der Spannmittel mit abhängt, noch läßt sich übersehen,
wie die Gesamtstauchung. .eines bestimmten Rohrabschnittes sich zwischen den verhältnismäßig
weit auseinanderliegenden Einspannstellen des Rohres auf die verschiedenen Querschnitte
verteilt.
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Mit der Erfindung wird eine Biegevorrichtung, insbesondere für starkwandige
Rohre, geschaffen, mit der ein gleichzeitiges Biegen und Stauchen des Rohres vollkommen
betriebssicher und in jedem Teil des Querschnittes genau meßbar möglich ist. Die
Erfindung besteht darin, daß der unveränderliche Drehpunkt der beiden das Rohr fest
umspannenden Einspannteile der Vorrichtung außerhalb des Rohres, und zwar auf der
vorspringenden Seite des Rohrbogens, liegt und dabei gleichzeitig den Scheitel des
Biegewinkels bildet.
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,Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Biegevorrichtung
dargestellt. Das Rohrstück a ist in einem festen Gesenk b gelagert und in zwei Spannvorrichtungen
e, d fest .eingespannt. Die eine Spannvorrichtung,- ist unbeweglich und hält
das Rohr gegen das Gesenk fest; die ,andere steht mit .einem Hebel e in Verbindung.
Der feste
Angelpunkt des in Pfeilrichtung I zu bewegenden Hebels
liegt in f; der Biegewinkel ist a; die den Winkel a begrenzenden, im Punkt/
sich
schneidenden Strahlen fallen nach ausgeführter Biegung zusammen; das in der drehbaren
Schelle d eingespannte Rohrende verläuft dann in der strichpunktiert angedeuteten
Richtung. Weil der Drehpunkt des Begelebels und der Krümmungsmittelpunkt des fertigen
Rohrbogens hierbei auf entgegengesetzten Seiten des Rohres liegen, -tritt an der
Biegestelle im ganzen Rohrquerschnitt nur eine Druckspannung auf, so daß alle Werkstoffasern
gestaucht werden. Diese Wirkung beruht darauf, daß überall eine Verkürzung in der
Längsrichtung des Rohres eintritt, und zwar ist diese Verkürzung im Verhältnis der
Abstände vom Drehpunkt f verschieden; sie ist in der untersten Faser mit x1 am geringsten
und in der obersten Faser mit x2 am größten. Die neutrale Achse verläuft durch den.
immer im Bleichen Abstand vom Rohr befindlichen Scheitel f des Biegewinkels.
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Das Rohr wird an der jeweiligen Biegestelle zweckmäßig auf den ganzen
Umfang erwärmt. Infolge der Stäuchwirkung bildet sich eine Ringwelle aus; die wegen
der über den Querschnitt verschieden großen Verkürzung an der Innenseite der Krümmung
am stärksten hervortritt. Zur Herstellung eines stärker gekrümmten Rohrbogens wird
das Rohr nacheinander mehrmals in kurzen Abständen eingespannt und gebogen, wobei
sich dann demgemäß mehrere Ringwellen: im Bereich des Rohrbogens ausbilden.
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Es soll noch erwähnt werden, daß aus zwei gegeneinander verdrehbaren
Hebeln bestehende zangenartige Biegevorrichtungen für Rohre bekannt sind. In diesen
Vorrichtungen wird jedoch das Rohr nicht zu beiden Seiten der Biegestelle fest eingespannt,
es kann also den auftretenden Zug- und Druckbeanspruchungen etwas nachgeben, ohne
daß es aber damit von den ersteren grundsätzlich entlastet ist. Solche Vorrichtungen
eignen sich nur für gering beanspruchte schwachwandige Rohre, die ohne Falten oder
Wellen im Krümmer gebogen werden.