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Verfahren zum Herstellen von gebogenen Rohren oder Rohrkrümmern Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Krümmen von Rohren
in Haarnadelform, und zwar insbesondere zur Herstellung einer sehr scharfen Krümmung
mit sehr kleinem Krümmungsradius im Verhältnis zum Durchmesser des Rohres. Die Erfindung
bezieht sich im besonderen auf den Fall, wo der Krümmungsradius unter einem Wert
liegt, der r1/4 des äußeren Durchmessers des Rohres beträgt.
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Die nach der Erfindung erhaltene Krümmung ist derart, daß die Dicke
der Wand des Rohres in der Nähe der äußersten Erzeugenden der Krümmung nur sehr
wenig oder gar nicht vermindert wird, während der Querschnitt des Rohres im Inneren
der Krümmung wenig oder gar nicht vermindert ist.
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Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, eine Temperaturdifferenz
zu schaffen zwischen dem Teil, der der inneren Erzeugenden benachbart ist, und dem
Teil, der der äußeren Erzeugenden benachbart ist, in der Weise, daß der innere Teil
immer wärmer als der äußere Teil gehalten wird, während man das zu biegende Rohr
in eine Form legt, die aus mehreren Stücken besteht und deren Teile einander genähert
werden können, um der Krümmung die Gestalt und die endgültigen Abmessungen zu geben,
welche man zu erhalten wünscht.
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Der der inneren Erzeugenden der Krümmung benachbarte Teil, welcher
hier die Kniekehle des Rohres genannt werden soll, ist wärmer und infolgedessen
weicher als der äußere Teil, so daß letzterer einen größeren Widerstand dem Biegen
entgegensetzt und eine Stauchung des Metalls in der Gegend der inneren Erzeugenden
bewirkt wird.
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiel die
Verfahrensstufen und die zugehörige Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt Abb.
i einen Grundriß des auf einen großen Krümmungsradius vorgebogenen Rohres, das zwischen
den die Erfindung bildenden Backen liegt; Abb.2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2
der Abb. i ; Abb. 3 ist ein Grundriß der Abb. i ; Abb.4 ist teilweise schematisch
eine Ansicht, welche den Anfang des Verfahrens zur Herstellung eines gekrümmten
Rohres zeigt, das vorher in einem Gesenk auf größeren Krümmungsradius vorgebogen
ist; Abb. 5 zeigt die Stellung der Backen nach dem Biegen, durch das der Rohrkrümmung
die endgültige Gestalt gegeben wird; Abb. 6 zeigt im Schnitt den Rohrkrümmer, wie
er durch das Verfahren hergestellt ist.
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Um nach der Erfindung einen Krümmer von sehr kleinem Krümmungsradius
zu erhalten, stellt man zunächst durch irgendein bekanntes Verfahren oder auch durch
das nachstehend beschriebene Verfahren einen gewöhnlichen Krümmer her, dessen Krümmungsradius
normal und genügend groß ist, um keine Verdünnung oder merkbare Abplattung der Rohrwand
zu erzeugen. Der Krümmer a wird nunmehr zwischen zwei Metallplatten b und c gelegt,
die fest miteinander verbunden sind und in einem Abstand gehalten werden, der dem
äußeren Durchmesser des Rohres entspricht, wie man aus Abb. 2 ersieht, beispielsweise
durch Zwischenlagen d, die mit Befestigungsbolzen dl versehen sind.
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Zwischen den beiden Platten ist eine genutete Rolle vorgesehen, über
welche sich der mittlere Teil der Kniekehle des Krümmers a legt, wie aus Abb. i
und 4 ersichtlich ist, wobei der Radius der inneren Nut der Rolle e gleich dem inneren
Krümmungsradius des fertigen Krümmers ist, den man herstellen will. Außerdem sind
zwischen den beiden Platten b und c zwei seitliche Gleitsteine oder Backen f1, f2
vorgesehen, die so gelagert sind, daß sie zwischen den Platten b und c eine Verschiebung
ausführen können, und zwar im Sinne des Pfeiles A (Abb. i) und im entgegengesetzten
Sinne. Jede dieser Backen trägt eine ausgehöhlte Fläche, deren Krümmung der entspricht,
die der fertige Krümmer außen haben soll. Die beiden Backen f1 und f2 können beweglich
sein, oder die eine von ihnen kann fest stehen und die andere beweglich sein, aber
in diesem letzteren Fall muß die mittlere Rolle e, anstatt fest zu sein, selbst
beweglich sein, so daß sie mit der beweglichen Backe mitgleiten kann.
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Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Nachdem das Rohr a durch
ein Vorverfahren mit einem normalen Krümmungsradius gebogen ist, legt man es in
die Vorrichtung gemäß Abb. i und 4. Die mittlere Rolle e kann mit einer Kerbe
h versehen sein, welche den der inneren Erzeugenden des Krümmers a oder der
Kniekehle des Krümmers benachbarten Teil freilegt. Man erwärmt alsdann diesen Teil
mittels irgendeiner geeigneten Einrichtung, beispielsweise mit einem Lötrohr, während
der übrige Teil des Krümmers kalt bleibt. Darauf nähert man die beiden Backen f
l und f2 einander, um sie aus der Stellung Abb.4 in die Stellung Abb. 5 zu bringen.
Während dieses Vorganges krümmt sich der der äußeren Erzeugenden des Krümmers a
benachbarte Teil kalt oder bei einer Temperatur, die geringer ist als die des übrigen
Teiles des Krümmers, woraus folgt, daß die Wand dieses Teiles sich so wenig wie
möglich verdünnt, da sie der Zerdrücktlng einen Widerstand leistet, der größer ist
als der, %N-elcher die Kniekehle bietet, die erwärmt und infolgedessen weicher ist.
Ein Füllen des Krümmers mit Sand o. dgl. ist nicht erforderlich.
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Man sieht hieraus, daß die Fasern der äußeren Erzeugenden des Krümmers
sich mit größerer Leichtigkeit falten, wenn die Kniekehle des Krümmers, die mehr
ausgeglüht ist, keinen Biegungswiderstand entgegensetzt: denn der ganze innere Teil
des Krümmers ist alsdann dem Verfahren unterworfen, und die Kaltbiegung beschränkt
Sich auf die der äußeren Fasern, welche gefaltet werden können, wie man es bei einer
Stange von kleinerem Durchmesser macht, um auf einen sehr stark verminderten Krümmungsradius
zu kommen, ohne merkbare Verdünnung der `'fand. Da gleichzeitig die Kniekehle sich
staucht, wenn man den Krümmer auf seinen endgültigen inneren Krümmungsradius bringt,
so geht diese Stauchung ohne Schwierigkeit und ohne Faltung vor sich infolge des
Fortschreitens des Verfahrens während des Gleitens der Backen.
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Wenn das Verfahren beendigt ist, so erhält man einen Krümmer a1, wie
er im Schnitt in Abb. 6 dargestellt ist. Man sieht, daß die Kniekehle b eine Verdickung
aufweist, welche den Vorteil hat, bei dem späteren Gebrauch des Krümmers Verunstaltungen
(Deformationen) zu vermeiden, während der der äußeren Erzeugenden benachbarte Teil
C die normale Dicke des Rohres behält. Die Abflachung, d. h. die Verminderung des
inneren Querschnittes des Rohres, ist auf ein Mindestmaß vermindert.
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In dem Fall, wo man Rohre von großem innerem Durchmesser behandelt,
kann man, anstatt nur die Kniekehle des Rohres zu erwärmen, zuerst auch das ganze
Rohr vor der Durchführung des Verfahrens erwärmen und während der Biegung den Teil
C, der der äußeren Erzeugenden des Krümmers benachbart ist, abkühlen, da dieser
Teil seine Wanddicke behalten soll. Dieses Ergebnis wird erhalten, weil die geringe
Temperatur dieses Teiles diesen weniger weich macht und außerdem gestattet, den
inneren Querschnitt des Krümmers annähernd gleich dem normalen Querschnitt des Rohres
ztt halten.