DE69012002T2 - Verfahren, Vorrichtung und Biegeabstutzdorn für ein mehrwandiges Rohr. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Biegen eines Mehrsystemrohrs, das eine Vielzahl von Kammern hat, die sich nebeneinander in Längsrichtung des Rohres erstreckt in einer Biegeebene. Während des Biegens schiebt sich ein Biegedorn in jede Kammer des Rohres. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Vorrichtung gemäß demoberbegriff von Anspruch 1 zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung ist z.B. aus der DE-A-2 732 046 bekannt.
• Ein Mehrsystemrohr steht in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen für ein Rohr, das eine Vielzahl von Kanälen aufweist, die hier als Kammern bezeichnet werden, und die zum Gesamtrohr zusammengefügt sind und sich in Längsrichtung des Rohres erstrecken. Die Kammern werden typischerweise durch eine oder mehrere Trennwände voneinander getrennt. Die Trennwand kann eine Doppelwand sein, wobei in diesem Fall jede Kammer dann für sich ein komplettes Einzelrohr ist, oder die Trennwand kann eine gemeinsame Wand zwischen zwei Kammern sein. Typischerweise besteht ein solches Rohr aus Metall, z.B. aus Stahl.
• Ein bekanntes Mehrsystemrohr ist ein sogenanntes DD-Rohr, das zwei Kammern aufweist, die beide D-förmigen Querschnitt haben und die mit ihren flachen Teilen miteinander verbunden sind. Der Querschnitt des DD-Rohres kann kreisförmig oder elliptisch sein oder eine andere Form haben. Die Trennwand zwischen ihnen ist eine gemeinsame Wand.
• Das DD-Rohr wird in zunehmendem Maße für Auspuffrohre in der Autoindustrie verwendet. Der Reiz des DD-Rohres liegt darin, daß sich diese Rohrform für Verbrennungsmotoren mit hoher spezifischer Leistung eignet und in einem Auto wenig Platz einnimmt, wobei folglich die notwendige Konstruktionsflexibilität z. B. für die aerodynamische Gestaltung erhöht wird.
• DD-Rohr werden gewöhnlich als gerade Rohre mit zwei Kammern hergestellt und dann unter anderem durch Biegen in die gewünschte Form z.B. in ein Auspuffrohr umgewandelt.
• In der gegenwärtigen Praxis ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein DD-Rohr in einer Biegeebene quer zur Trennwand zwischen den beiden D-förmigen Kammern gebogen wird. Bei dem bekannten Verfahren wird in jede der D-förmigen Kammern ein Biegedorn eingeführt. Zu diesem Zweck hat jeder Biegedorn eine äußere Hülle, die sich mit einem im wesentlichen konstanten Querschnitt quer zur Längsache erstreckt, wobei dieser Querschnitt dem Querschnitt der D-förmigen Kammer entspricht. Der Biegedorn hat eine flache Stirnseite an dem Ende, das zu der Biegung hinweist. Der Übergangsbereich zwischen der äußeren Hülle und der flachen Stirnseite ist leicht abgerundet. Es wird eine runde Biegelehre verwendet. Das Rohr wird um die Lehre gebogen. Jeder Biegedorn wird weit genug in das Rohr eingeführt, so daß die vorderste Grenze der äußeren Hülle des Biegedorns ungefähr 2 bis 5 mm vor dem Radius durch den Tangentenpunkt des Rohres mit der Biegelehre liegt. Die richtige Lage jedes Biegedorns wird experimentell für jede Rohrgröße, jeden Biegeradius usw. bestimmt und wird danach nicht mehr verändert. Wird der Biegedorn weiter in das Rohr eingefuhrt als oben beschrieben, tritt ein Wulst in der geformten Biegung auf, der ein Eindruck des besagten Übergangsbereiches ist. Wird ein Biegedorn noch weiter in das Rohr eingeschoben, dann besteht die Gefahr, daß der Biegedorn beim Biegen von dem Rohr in die Biegung gezogen wird, was den Biegevorgang behindert und Schäden am Biegedorn und anderen Teilen der Biegevorrichtung verursachen kann. Mit dem bekannten Verfahren können Biegungen von ungefähr 90º geformt werden, was bedeutet, daß das Mehrsystemrohr um 90º gebogen wird. Wenn eine größere Biegung hergestellt wird, dann zeigt die Außenwand des DD-Rohres an der Innenseite der Biegung Falten, und die Kammer wird an der Außenseite der Biegung abgeflacht. Ein Nachteil, der sich daraus ergibt, besteht darin, daß, wenn das Rohr als Auspuffrohr verwendet wird, das Gasgleichgewicht zwischen den Zylindern des Verbrennungsmotors, die mit der einen D-förmigen Kainmer verbunden sind, und den Zylindern, die mit der anderen D-förmigen Kammer verbunden sind, gestört wird.
• Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens tritt auf, wenn versucht wird, das DD-Rohr in derselben Biegeebene in zwei entgegengesetzten Biegungen zu formen, d.h. bei der Bildung einer S-förmigen Biegung. Da sich die Position des Biegedorns auf der Innenseite der Biegung von der Position des Biegedorns auf der Außenseite der Biegung unterscheiden kann, wenn eine S-förmige Biegung hergestellt wird, müssen die Biegedorne während des Biegevorgangs von einer Kammer zu der anderen bewegt werden. Dies resultiert in verlorener Produktionszeit.
• Die US-A-4 009 601 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen eines Doppelrohres, insbesondere von zwei konzentrischen runden Rohren. Ein Metallkern, der einen äußeren Metallkern und einen inneren Metallkern hat, wird bis zu einer vorgeschriebenen Position in die beiden konzentrischen runden Rohre eingeführt und darin während des Biegevorgangs fixiert. Der innere Metallkern und der äußere Metallkern sind relativ zueinander mittels eines Metallstabes und eines Verbindungsflansches starr befestigt.
• Die DE-A-2 732 046 bezieht sich auf ein Verfahren zum Biegen von zwei Rohren, von denen eines in das andere eingeschoben ist, und auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens. Gemäß dieser Veröffentlichung werden zwei Dorne verwendet, ein runder Dorn, der in das kleinere Rohr eingeführt wird, und ein sichelförmiger Dorn zwischen dem kleineren und dem größeren Rohr. Beide Dorne sind mit starren Stäben mit einer Halterung verbunden und werden während des Biegens der Rohre an ihren Positionen gehalten.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Biegen eines Mehrsystemrohrs bereitzustellen, bei dem ein Mehrsystemrohr in wenigstens eine rechtwinklige Biegung gebogen werden kann, bei dem sich die Querschnittsform der Kammern des Mehrsystemrohrs im wesentlichen nicht verändern und bei dem keine Falten in der Außenwand des Rohres auftreten.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, auch ein Verfahren bereitzustellen, bei dem eine S-förmige Biegung hergestellt werden kann, ohne daß es notwendig ist, den Biegedorn von einer Kammer zur anderen zu bewegen.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
• Es wurde herausgefunden, daß die Biegedorne nicht in einer festen Position gehalten werden sollten, sondern an eine Stelle eingeführt werden sollten, die zu jedem Zeitpunkt von wenigstens einem Biegeparameter der jeweiligen Kammer abhängt. Versuche haben gezeigt, daß bei der Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung ein DD-Rohr mit einer doppelten Trennwand in eine Biegung von über 140º gebogen werden kann, ohne daß sich in der Außenwand des DD-Rohres an der Innenseite der Biegung Falten bilden und ohne daß sich der Querschnitt jedes einzelnen D-Rohres in der Form in irgendeinem wesentlichen Ausmaß ändert.
• Man kann die Biegedorne sich aufeinanderzu bewegen lassen, um die beste Lage in dem Rohr zu finden. Jeder Dorn kann mit einer Federspannung beaufschlagt werden. Alternativ dazu oder zusätzlich kann mindestens einer der Biegedorne in die gewünschte Stellung geschoben werden.
• Die Position des Biegedorns in jeder Kammer wird während des Biegevorgangs verändert, um zum Beispiel von dem Biegeradius abzuhängen. Deshalb kann eine S-Biegung hergestellt werden, indem nur die Position des Biegedorns verändert wird, und es ist nicht notwendig, die Biegedorne zusammen aus dem Mehrsystemrohr zu entfernen, und die Biegedorne dann zusammen wieder in eine andere Position in dem Mehrsystemrohr einzuführen. Die Geschwindigkeit, mit der das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann, erhöht sich folglich.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einer der Biegeparameter die Länge des schon gebogenen Teils des Rohres ist.
• Bei dem bekannten Verfahren, wobei ein DD-Rohr mit kreisförmigern Querschnitt angenommen wird, tritt während des Biegens eine Abflachung des Querschnitts auf, was die Länge des bereits gebogenen Teils des Rohres vergrößert, d.h. der Winkel, in dem das Rohr gebogen wird, nimmt zu. Zusätzlich verschiebt sich die Trennwand bezüglich ihrer ursprünglichen Position. Bei dem bekannten Verfahren ist der kleinste Durchmesser des Querschnitts für eine Biegung von 90º ungefähr 8% kleiner als der größte Durchmesser.
• Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wurde z.B. festgestellt, daB der kleinste Durchmesser des Querschnitts für die Biegung von 140º nur ungefähr 3% kleiner ist als der größte Durchmesser.
• Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung, bei dem sich ein erster der besagten Dorne in einer ersten Kammer befindet, die bei besagtem Biegevorgang zu einem ersten Krümmungsradius gebogen wird, und bei dem sich ein zweiter der besagten Dorne in einer zweiten der besagten Kammern befindet, die bei besagtem Biegevorgang zu einem zweiten Krümmungsradius gebogen wird, der größer ist als besagter erster Krümmungsradius, wird bevorzugt, daß sich besagter erster Biegedorn zumindest während einer Anfangsphase des besagten Biegevorgangs der besagte erste Dorn relativ zur besagten Biegestelle weiter entlang des besagten Rohres befindet, als besagter zweiter Dorn in der Richtung entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung der besagten Biegesteile relativ zum Rohr. In besagter Anfangsphase des Biegevorgangs beträgt die Biegung des Rohres vorzugsweise nicht mehr als 20º. Vorzugsweise wird nach einer Anfangsphase des Biegevorgangs wenigstens einer der besagten Dorne relativ zu der besagten Biegestelle von einer ersten Position in eine zweite Position verschoben, die in der Richtung entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung der besagten Biegestelle relativ zum Rohr weiter am Rohr entlang liegt als die besagte erste Position.
• Dieses Ausführungsbeispiel kann wie folgt erklärt werden. Beim Biegen wird die Wand einer Kammer, die sich an der Außenseite einer Biegung erstreckt, bei einer Biegung mit kleinem Biegeradius weniger verlängert als bei einer Biegung mit großem Biegeradius. Während der Anfangsphase fließt Material hauptsächlich zur Außenseite der Biegung in Umfangsrichtung und viel weniger in Längsrichtung. Dies kann zu einem Bruch der Wand führen, sofern die Position des Biegedorns nicht gemäß dem Biegeradius und gemäß dem Biegewinkel während der Anfangsphase angepaßt wird.
• Es ist gezeigt worden, daß in der Praxis gute Ergebnisse erzielt werden, wenn die Anfangsphase einer Biegung von 20º oder weniger entspricht. Nach dem Biegen um 20º ist die Materialzufuhr in der Längsrichtung ausreichend, um einen Bruch zu verhindern. Eine Biegedorn wird folglich vorzugsweise nach der Anfangsphase von einer äußeren Schubkraft nach vorne geschoben, um eine Abflachung des Querschnitts der entsprechenden Kammer zu verhindern. In der Praxis ist gezeigt worden, daß eine Vorwärtsbewegung von etwa 2% des Biegeradius ausreichend ist, um den ursprünglichen Querschnitt wie weiter unten erwähnt in einem akzeptablen Maß zu halten.
• Vorzugsweise ist die Zuwachsrate der Schubkraft und/oder des Endwerts der Schubkraft größer, da die Biegegeschwindigkeit des Mehrsystemrohrs größer ist.
• Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung hat in der Praxis gute Ergebnisse gezeigt. Es wird angenommen, daß die Kräfte zwischen dem Biegedorn und den Wänden der Kammer aufgrund der zunehmenden Deformierungsgeschwindigkeit des Materials größer sind, wenn eine größere Biegegeschwindigkeit angewandt wird. Um diese größeren Kräfte zu kompensieren, sind größere Schubkräfte erforderlich.
• Gleichzeitig bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Biegen eines Mehrsystemrohrs, das eine Vielzahl von Kammer hat, die sich nebeneinander in Längsrichtung des Rohres erstrekken, in einer Biegeebene, die
• a) eine Halterung zum Unterstützen des besagten Rohres während des Biegevorganges,
• b) Biegemittel zum Biegen des besagten Rohres um besagten Halter herum an einer Biegestelle, die relativ zu besagtem Rohr in zunehmendem Maße entlang besagten Rohres bewegt wird,
• c) eine Vielzahl von Biegedorne, die jeweils so in besagte Kammern einführbar sind, daß besagtes Rohr während des Biegevorganges innen abgestützt wird,
• d) Positioniermittel für besagte Dorne hat um besagte Biegedorne an der Biegestelle zu halten, wobei besagte Positioniermittel die Verschiebung von mindestens zwei der besagten Dorne relativ zueinander in Längsrichtung des besagten Rohres während des Biegevorgangs erlauben.
• Folglich kann die Vorrichtung mit Ausgleichsmitteln versehen sein, die während des Biegens die Verschiebung von mindestens zwei der Biegedorne in Längsrichtung relativ zueinander zulassen. Dies bedeutet, daß die momentane Position des Biegedorns in einer Kammer zu jedem Zeitpunkt während des Biegevorgangs auf den Biegeradius eingestellt werden kann, der zu diesem Zeitpunkt und an dieser Stelle auftritt.
• Bei der bekannten Vorrichtung, die von Biegedornen Gebrauch macht, werden diese Dorne mit Befestigungsmitteln mit dem Rahmen der Vorrichtung verbunden, und während des Biegevorgangs erstrecken sich die Biegedorne von einem geraden Teil des zu biegenden Rohres bis fast zu dem Teil des Rohres, der gerade gebogen wird.
• Vorzugsweise ist das Positioniermittel für den Biegedorn so angepaßt, daß mindestens einer der relativ beweglichen Dorne mit einer Federkraft beaufschlagt wird, wodurch dessen Verschiebung in Längsrichtung des besagten Rohres möglich ist. Geeigneterweise verbindet ein elastisch dehnbares Element wenigstens einen der besagten relativ beweglichen Dorne mit einem feststehenden Element (z. B. einem Rahmenteil). Das elastisch dehnbare Element kann eine Zugstange aus Metall sein. Das elastisch dehnbare Element läßt eine Längsverschiebung des Biegedorns zu, wobei die Position jedes Biegedorns, der mit einer derartigen Komponente versehen ist, durch das Gleichgewicht zwischen der Federkraft des Elements und der Kraft bestimmt wird, die von den Wänden der jeweiligen Kammer auf den Biegedorn ausgeübt wird.
• Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch dehnbare Element ein Zugstab oder eine Feder ist. Ein Stab bietet den Vorteil der Einfachheit und ist nicht anfällig für Verschmutzung durch Späne und abgeblättertes Material usw.
• Wenn die Vorrichtung zum Biegen eines DD-Rohres verwendet wird, werden mit einem spezifischen Ausführungsbeispiel gute Resultate erhalten, bei dem zumindest ein besagter Dorn ein Rumpfteilstück, das in der Längsrichtung des besagten Rohres eine konstante Querschnittsform hat, und ein Kopfteilstück aufweist, das am besagten Rumpfteilstück befestigt ist und das eine erste Grenzfläche hat, die bezüglich eines Krümmungsmittelpunkts des besagten Rohres nach außen gerichtet ist und in besagter Biegeebene eine Krümmung hat, die im wesentlichen mit der während des Biegevorgangs in einer Wand des besagten Rohres gebildeten Krümmung übereinstimmt, und die während des Biegevorgangs an besagte erste Grenzfläche angrenzt. Versuche mit diesem Ausführungsbeispiel haben gezeigt, daß es gut möglich ist, dickwandige DD-Rohre um große Winkel zu biegen, ohne daß die Rohrwände beschädigt werden, und ohne daß der Querschnitt jeder der D-förmigen Kammern in einem wesentlichen Ausmaß seine Form ändert.
• Insbesondere zur Herstellung von S-förmigen Biegungen können der Biegekopf und der Biegekörper miteinander verbunden sein, so daß sie relativ geneigt auf einer Neigungsachse liegen, die sich quer zur Biegeebene erstreckt. Jedoch kann in gewissen Anwendungen der dafür benötigte Neigungsmechanismus anfällig für Verschmutzung sein, was die Betätigung ungünstig beeinflußt.
• Eine weitere Vereinfachung der Vorrichtung wird mit einem Ausführungsbeispiel erhalten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Biegekopf eine Grenzfläche hat, die in Richtung der Trennwand gerichtet ist und die sich im wesentlichen entsprechend einer in der Trennwand zu formenden Krümmung erstreckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Biegekopf starr mit dem Biegekörper verbunden werden, was die Vorrichtung auch für Mehrsystemrohre verwendbar macht, bei denen sich während des Biegevorgangs Materialteilchen von der Innenwand lösen.
• Ein weiterhin bevorzugtes Merkmal der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteilstück des Dorns auf einen Punkt an seinem vom besagten Biegekörper weg gerichteten Ende schräg zuläuft. Da der Biegekopf schräg auf einen Punkt zuläuft, ist es auch möglich, eine Biegung quer zu der oben erwähnten Biegeebene herzustellen, ohne daß die beiden Biegedorne ausgetauscht oder ausgewechselt werden müssen. Bei diesem Biegevorgang werden die beiden Biegedorne eine ähnliche Position in Längsrichtung relativ zu dem DD-Rohr einnehmen.
• Da während des Biegevorgangs die Biegedorne in Längsrichtung entlang des Rohres verschiebbar sind, müssen die Biegedorne nicht aus dem Rohr gezogen werden, um von einer Biegeebene zu einer anderen quer zu ihr liegenden Biegeebene verschoben zu werden, sondern es reicht aus, das Rohr um 90º um die Längsrichtung des Rohres zu drehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht es die Vorrichtung, das Rohr in jeder gewünschten Ebene relativ zu der Trennwand zu biegen.
• Die Erfindung wird nun mittels nicht-einschränkender Beispiele mit Bezug auf die Zeichnungen veranschaulicht werden. In den Zeichnungen ist:
• Figur 1 der Querschnitt eines DD-Rohres an der Biegeebene, das in eine Vorrichtung gemäß der Erfindung eingespannt ist;
• Figur 2 die Ansicht des Biegedorns zum Gebrauch in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;
• Figur 3 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Biegedorns zum Gebrauch in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
• Figur 1 zeigt einen Radialbiegeblock (1) mit kreisförmigem Umfang, der die Halterungskomponente in der Vorrichtung für das zu biegende Rohr bildet. Der Radialbiegeblock (1) hat einen Teil (2), der sich tangential erstreckt und der mit der Klemmvorrichtung (3) zum Klemmen des zu biegenden Rohres zusammenwirkt. Der Radialbiegeblock (1) hat an seinem Umfang eine halbkreisförmige Aussparung zur Aufnahme des zu biegenden Rohres. Der Radialbiegeblock (1) kann zusammen mit der Klemmvorrichtung (3) um eine Achse (4) senkrecht zu der Zeichenebene rotieren. Unter der dargestellten Bedingung ist der Radialbiegeblock und die Klemmvorrichtung um 90º im Uhrzeigersinn relativ zu einer Anfangsposition gedreht worden.
• Ein DD-Rohr (6) ist in der Vorrichtung geklemmt. Das DD-Rohr weist zwei einzelne D-Rohre (7) und (8) auf, die voneinander durch eine gemeinsame Trennwand (9) getrennt sind. Das hinterste Ende des Rohrs wird mittels eines Greifers (20) geklemmt. Der Greifer (20) kann sich während des Biegevorgangs in der Längsrichtung des Rohres frei bewegen. Gleichzeitig kann sich der Greifer (20) um eine Achse drehen, die mit der Längsrichtung des Rohres zusammenfällt. Um eine Durchbiegung des Rohres während des Biegens zu vermeiden und um den Biegevorgang zu regulieren, wird das Rohr von einem Gleitschuh (21) unterstützt. Ein Absteckwerkzeug (22) führt das Rohr nahe an den Umfang des Radialbiegeblocks und verhindert eine im ersten Augenblick auftretende Faltenbildung.
• Die Biegemittel, z.B. die Halterung (1), die Klemme (3) und der Schuh (21), wirken zusammen, um das Rohr an einer Biegestelle zu biegen, die sich in zunehmendem Maße entlang des Rohres bewegt, während sich die Halterung (1) dreht.
• Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen kann der Gleitschuh auf Führungen gleiten. Zur besseren Regelung des Materialflusses in der Längsrichtung ist es jedoch von Vorteil, den Gleitschuh so anzutreiben, daß er eine Schub- oder eine Zugkraft auf die Rohrwand ausübt. Mit einer Schubkraft werden gute Ergebnisse erzielt.
• Ein Biegedorn (12) erstreckt sich in ein D-Rohr (8); ein Biegedorn (13) erstreckt sich in das D-Rohr (9). Die Dorne befinden sich an der Biegestelle. Jeder der Biegedorne (12) und (13) weist einen Biegungskörper (14) und einen Biegekopf (15) auf. Die Biegedorne (12) und (13) sind jeweils mittels Zugstäben (16) und (17) aus Stahl gelenkig mit einem Kipphebel (18) verbunden, der seinerseits mit dem Rahmen (19) der Vorrichtung gelenkig verbunden ist, was nicht im Detail dargestellt ist. Die Zugstäbe (16) und (17) bilden elastisch dehnbare Elemente, die die Dorne (12, 13) mit Federspannung beaufschlagen, um eine Regulierung der Position jedes Biegedorns an die Biegeparameter zu gewährleisten, die in jeder der beiden Kammern auftreten.
• Bei der gezeigten Vorrichtung neigen die Wände der Kammern (7) und (8) dazu, die Dorne nach vorne zu ziehen (d. h. in Richtung des Klemmgebiets 2, 3). Andererseits übt die Außenwand des D-Rohres (8) an der Außenseite der Krümmung eine nach hinten gerichtete Kraft auf den Biegedorn (12) aus. Diese Kraft bewirkt als Ergebnis der elastischen Dehnung des Zugstabes eine leichte Verschiebung des Biegedorns (12) nach hinten. Durch die Vermittlung des Zugstabes (16), des Kipphebels (18) und des Zugstabes (17) bewirkt diese Verschiebung des Biegedorns (12) eine Vorwärtsbewegung des Biegedorns (13). In entsprechender Weise beeinflußt die Trennwand (9) die Position des Biegedorns (13) und durch die Vermittlung der Zugstäbe (16, 17) und des Kipphebels (18) die Position des Biegedorns (12). In diesem Ausführungsbeispiel können sich die Dorne unter der Beanspruchung der elastisch dehnbaren Stäbe (16, 17) bewegen, um während des gesamten Biegevorgangs die jeweils geeignetsten Positionen einzunehmen.
• In einer Anfangsphase des Biegevorgangs führt die Auswirkung der auf die beiden Dorne (12, 13) wirkenden Kräfte dazu, daß sich der Dorn (13) in der Kammer (7), die zu einem kleineren Radius gebogen wird als die Kammer (8), weiter vorne befindet als der Dorn (12), d.h., weiter am Rohr entlang in Bewegungsrichtung des Rohres (die entgegengesetzt zu der relativen Bewegungsrichtung der Biegestelle ist). Dies unterstützt die von der Halterung durch den Dorn während dieser Phase ausgeübte Wirkung auf die Rohrwände. Nach dieser Anfangsphase, die vorzugsweise nicht mehr als 20º der Biegung ausmacht, wird der Kipphebel (18) mit nicht gezeigten Mitteln leicht nach vorne gedrückt, d. h. nach links, wie in Figur 1 zu sehen ist. Zu diesem Zeitpunkt kann sich der Dorn (13) auf Grund seines Kontakts mit dem Rohr nicht nach vorne bewegen. Folglich wird der Dorn (12) durch den Stab (16) in eine weiter vorn gelegene Position geschoben. Wie oben besprochen, kann der Betrag dieser Bewegung sehr klein sein, z.B. ungefähr 2% des Biegeradius. Dieser Effekt dient zur Verbesserung der Steuerung der Form des Rohres während des Biegevorgangs.
• Als Ergebnis dieses beschriebenen Kräftespiels und der absoluten und relativen Positionen der Biegedorne, die sich aus diesem ergibt, ist es mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung möglich, ein Mehrsystemrohr um einen größeren Winkel als 90º zu biegen, ohne daß der Querschnitt jeder einzelnen Kammer des Mehrsystemrohrs in irgendeinem störenden Ausmaß deformiert wird.
• Zur Herstellung einer S-Biegung drehen sich der Greifer (20) und die zwei Biegedorne (12, 13) einschließlich der Zugstäbe (16, 17) und des Kipphebels (18) um 180º um die Achse in der Längsrichtung des Rohres. Nach der Drehung liegt das D-Rohr (8) mit dem Biegedorn (12) darin am Radialbiegeblock an und das D-Rohr (7) mit dem Biegedorn (13) darin am Gleitschuh (21) an. Danach kann der Biegevorgang fortgesetzt werden, wobei die Biegedorne gemäß dem oben beschriebenen Kräftespiel wieder die richtige Position einnehmen.
• Figur 2 zeigt einen Biegedorn, der einen Biegekörper (14) und einen daran befestigten Biegekopf (15) aufweist. Der Biegekörper (14) und der Biegekopf (15) sind mittels eines Schwenkzapfens oder eines Gelenks (25) schwenkbar miteinander verbunden. Die Querschnitte des Biegekörpers (15) und des Biegekopfs (15) stimmen im wesentlichen mit dem Querschnitt der jeweiligen Kammer des zu biegenden Mehrsystemrohrs überein. Der Biegekörper kann mittels einer Zugfeder oder mit einem elastisch verformbaren Zugstab wie beschrieben mit dem Rahmen der Vorrichtung verbunden sein.
• Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Biegedorns, der für die Erfindung brauchbar ist. Der Biegekörper ist wieder mit (14) angegeben und der Biegekopf ist mit (15) angegeben. Der Biegekörper hat entlang seiner Länge einen konstanten Querschnitt, der im wesentlichen mit dem Querschnitt der zu biegenden Kammer übereinstimmt.
• Bei einem Biegedorn eines DD-Rohres ist die Grenzfläche (16) eine flache Fläche, die mit der Trennwand des DD-Rohres zusammenwirkt; die Grenzfläche (27) hat eine Form, die der Außenwand eines einzelnen D-Rohres entspricht. Der Biegekopf hat eine Grenzfläche (28), die in einer Ebene gekrümmt ist, die sich an die flache Grenzfläche (26) anschließt. Während des Biegevorgangs wirkt die gekrümmte Fläche (28) mit der Trennwand (9) zusammen, und sie ist so geformt, daß sie mit der in der Trennwand (9) geschaffenen Krümmung übereinstimmt. Gleichzeitig hat der Biegekopf (15) eine Endfläche (30), die in zwei zueinander senkrechten Richtungen gekrümmt ist und die einerseits so gekrümmt ist, daß sie mit der Form der Außenwand des Rohrs übereinstimmt, wenn dieses gebogen wird, und die andererseits entsprechend dem Biegeradius der zu verstellenden Biegung gekrümmt ist. Wenn ein DD-Rohr gebogen wird, werden zwei solche identische Biegedorne verwendet, und die Fläche (28) eines Biegedorns und die Fläche (30) des Biegedorns sind am Biegevorgang beteiligt. Daher sind die beiden Dorne jeweils umkehrbar.
• Die Flächen (30) und (28) laufen schräg auf einen gemeinsamen Punkt (31) zu. Dies macht es möglich, das Rohr in einer Biegeebene parallel zu der Trennwand (9) zu biegen, indem der Greifer (20) um einen Winkel von 90º bezüglich auf die in der Figur 1 dargestellte Position gedreht wird. Die Kanten (32) und (33) nehmen dann jeweils an dem Biegevorgang teil. Es ist auch möglich, bei Drehwinkeln des Greifers (20) zu biegen, die anders als 90º sind.
• Genau wie mit dem Biegedorn in Figur 2 kann das elastisch dehnbare Element auch beim Biegedorn in der Figur 3 die Form einer Zugfeder oder eines Zugstabes haben.

Claims (15)

1. Ein Verfahren zum Biegen eines Mehrsystemrohrs (6), das eine Vielzahl von Kammern (7, 8) hat, die sich nebeneinander in Längsrichtung des Rohres erstrecken, in einer Biegeebene, bei dem eine Biegestelle relativ zum Rohr in zunehmendem Maße entlang des Rohres bewegt wird, und bei dem während des Biegens an der Biegestelle ein Dorn (12, 13) in jeder der besagten Kammern (7, 8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß während zumindest einem Teil des Biegens die Position zumindest eines der besagten Dorne (12, 13) in Abhängigkeit der Länge des Rohrteilstücks, das beim Biegen schon gebogen worden ist, relativ zu der Biegestelle verändert wird.

2. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem sich zumindest einer der besagten Dorne (12, 13) während des Biegens unter Beanspruchung durch eine Federkraft in Längsrichtung des Rohres frei bewegen kann.

3. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem sich die besagten Dorne während des Biegens relativ zueinander in Längsrichtung des Rohres bewegen dürfen.

4. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein erster Dorn (13) der besagten Dorne in einer ersten Kammer (7) vorgesehen ist, die bei besagtem Biegevorgang zu einem ersten Krümmungsradius gebogen wird, und bei dem ein zweiter Dorn (12) der besagten Dorne in einer zweiten Kammer der besagten Kammern (8) vorgesehen ist, die bei besagtem Biegevorgang zu einem zweiten Krümmungsradius gebogen wird, der größer ist als der besagte erste Krümmungsradius, und bei dem sich während mindestens einer Anfangsphase des besagten Biegevorganges der besagte erste Dorn (13) relativ zur besagten Biegestelle weiter entlang des besagten Rohres befindet, als besagter zweiter Dorn (12) in der entgegengesetzten Richtung zu der Bewegungsrichtung der besagten Biegestelle relativ zum Rohr.

5. Ein Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem während besagter Anfangsphase des Biegevorgangs das Ausmaß der Biegung des Rohres nicht mehr als 20º beträgt.

6. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem nach einer Anfangsphase des Biegevorgangs mindestens ein Dorn (12) der besagten Dorne (12, 13) relativ zu besagter Biegestelle von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegt wird, die in der zu der Bewegungsrichtung der besagten Biegestelle entgegengesetzten Richtung relativ zum Rohr weiter entlang des Rohres liegt.

7. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem am Ende der besagten Anfangsphase besagter mindestens ein Dorn (12), der bewegt wird, mit einer Schubkraft von außen beaufschlagt wird, so daß die Bewegung veranlaßt wird.

8. Vorrichtung zum Biegen eines Mehrsystemrohrs (6), das eine Vielzahl von Kammern (7, 8) hat, die sich nebeneinander in Längsrichtung des Rohres erstrecken, in einer Biegeebene, die eine Halterung (1) zum Unterstützen des besagten Rohres während des Biegevorganges, Biegemittel (2, 3, 21) zum Biegen des besagten Rohres um besagten Halter herum an einer Biegestelle, die relativ zu besagtem Rohr in zunehmendem Maße entlang besagten Rohres bewegt wird, eine Vielzahl von Biegedorne (12, 13), die jeweils so in besagte Kammern einführbar sind, daß besagtes Rohr während des Biegevorgangs innen abgestützt wird, und Positioniermittel (16, 17, 18) für besagte Biegedorne hat, um besagte Biegedorne an der Biegestelle zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Positioniermittel (16, 17, 18) zur Verschiebung von mindestens zwei der besagten Dorne (12, 13) relativ zueinander in Längsrichtung des besagten Rohres während des Biegevorganges geeignet sind.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der besagtes Positioniermittel (16, 17, 18) dafür angepaßt ist, eine Federkraft auf zumindest eine der besagten relativ beweglichen Dorne auszuüben, wobei dadurch dessen Verschiebung in Längsrichtung des besagten Rohres erlaubt wird.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 8 oder Anspruch 9, bei der besagtes Positioniermittel ein elastisch dehnbares Element (16, 17) aufweist, das mindestens einen der besagten relativ beweglichen Dorne (12, 13) mit einem feststehenden Element (18) verbindet.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der besagtes elastisch dehnbares Element (16, 17) ein Metallzugstab ist.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, 9 oder 10, bei der besagtes Positioniermittel (16, 17, 18) Mittel zur Beaufschlagung mindestens eines der besagten Dorne (13) mit einer Schubkraft in der Längsrichtung des besagten Rohres aufweist.

13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der mindestens ein besagter Dorn (12, 13) ein Rumpfteilstück (14), das in Längsrichtung des besagten Rohres eine konstante Querschnittsform hat, und ein Kopfteilstück (15) aufweist, das an besagtem Rumpfteilstück befestigt ist und eine erste Grenzfläche (28) hat, die in besagter Biegeebene im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Krümmung gekrümmt ist, die während der Biegung in einer Wand des besagten Rohres gebildet wird, die während des Biegens neben der besagten ersten Grenzfläche liegt.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der besagtes Kopfteilstück (15) des besagten Dorns eine zweite Grenzfläche (30) hat, die bezüglich der ersten Grenzfläche (28) entgegengesetzt gerichtet ist und in besagter Biegeebene im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Krümmung gekrümmt ist, die während des Biegevorganges in einer Wand des besagten Rohres gebildet wird, die während des Biegens neben der besagten zweiten Grenzfläche (30) liegt, wobei besagter Dorn umkehrbar ist.

15. Vorrichtung gemäß anspruch 13 oder Anspruch 14, bei der besagtes Kopfteilstück (15) des besagten Dorns auf einen Punkt (31) an seinem von besagtem Rumpfteilstück entfernten Ende schräg zuläuft.