DE907885C

DE907885C - Process for manufacturing a pipe elbow with a very small radius of curvature

Info

Publication number: DE907885C
Application number: DEH484A
Authority: DE
Inventors: Andre Huet
Original assignee: Compagnie des Surchauffeurs SA
Current assignee: Compagnie des Surchauffeurs SA
Priority date: 1948-07-07
Filing date: 1949-11-15
Publication date: 1954-03-29

Description

Verfahren zum Herstellen eines Rohrkrümmers mit sehr kleinem Krümmungsradius Das Patent 8o4 155 bezieht -sich auf ein Ver, fahren zum Herstellen eines Rohrkrümmers mit sehr kleinem K.rümmungsradius durch Zusammendrücken eines Krümmers mit größerem Krümmungsradius zwischen zwei Matrizen, wobei vor dem Zusammendrücken eine Temperaturdifferenz zwischen dem inneren Krümmungsbogen und dem äußeren Krümmungsbogen durch eine am inneren Krümmungsbogen auf höhere Temperatur als am äußeren durchgeführte Erhitzung hergestellt wird.Method for producing a pipe elbow with a very small radius of curvature The patent 8o4 155 relates to a method for making a pipe elbow with a very small radius of curvature by compressing a bend with a larger one Radius of curvature between two dies, with a temperature difference prior to compression between the inner arc of curvature and the outer arc of curvature by an am inner arc of curvature to a higher temperature than heating carried out on the outer will be produced.

Schon das vorgenannte Hauptpatent bezweckt, bei dem Nachbiegen eines in Haarnadelform vorgekrümmten Rohres die Prof lform des Rohres und dessen Wandstärke möglichst aufrechtzuerhalten; insbesondere soll die Wandstärke am äußeren Krümmungsbogen und der Durchtrittsquerschnitt des Rohres im Innern der Krümmung möglichst wenig oder gar nicht vermindert werden.Already the aforementioned main patent aims at the re-bending of one the profile of the pipe and its wall thickness in a hairpin pre-curved pipe to maintain as much as possible; in particular, the wall thickness should be at the outer arc of curvature and the passage cross-section of the pipe in the interior of the curve as little as possible or not be reduced at all.

Dieses Ziel wird heim Patent 804 155 durch die unterschiedliche Erwärmung vom inneren und äußeren Krümmungsbogen im wesentlichen, aber nicht immer ganz im vollen, gewünschten Ausmaß erreicht, insbesondere dann nicht in vollem Ausmaß, wenn, wie im Patent 80q.155 erwähnt, auf eine Sandfüllung des Rohrinnern verzichtet wird und/oder wenn die Rohrschenkel einander so weit genähert werden sollen, daß sie nahezu oder praktisch aufeinanderliegen. Auch können bei dem Verfahren nach dem Patent 8o4 155 Schwierigkeiten auftreten, wenn es sich um Rohre besonders großen Durchmessers und/oder großer Wandstärke handelt.This goal is achieved in patent 804 155 by the different heating of the inner and outer arc of curvature essentially, but not always entirely in reached the full, desired extent, in particular not to the full extent if, As mentioned in patent 80q.155, no sand filling of the inside of the pipe is required and / or when the pipe legs meet each other so far to be approached should that they are almost or practically on top of each other. You can also use the procedure According to the patent 8o4 155 difficulties arise when it comes to pipes in particular large diameter and / or large wall thickness acts.

Die vorliegende, weitere Ausbildung der Erfindung gestattet, die im Patent 8o4 155 gestellten Ziele unter allen Umständen in vollem Ausmaß zu erreichen, gegebenenfalls sogar den Durchtrittsquerschnitt im Innern der Krümmung größer zu machen als bei den geraden Rohrschenkeln, die sich an den Krümmer in der Regel anschließen.The present further embodiment of the invention allows the in Patent 8o4 155 to achieve the goals set in full under all circumstances, possibly even the passage cross-section in the interior of the curvature to be larger than with the straight pipe legs that usually connect to the bend.

Gemäß der Erfindung wird bei dem Verfahren nach dem Patent 8o4 155 innerhalb des inneren Krümmungsbogens eine mittlere Zone von außen nicht bzw. nur auf eine niedrigere Temperatur erwärmt als#die beiderseits benachbarten Zonen, und «-erden hiernach die Krümmerschenkel durch die an den nicht erwärmten, äußeren Krümmerteilen angreifenden :Matrizen in an sich bekannter Weise parallel zu sich selbst, jedoch ohne Verwendung von im Rohrinnern. befindlichen Werkzeugen oder Füllmitteln, einander genähert, gewünschtenfalls, bis sie praktisch aufeinanderliegen.According to the invention, in the method of patent 8o4155 within the inner arc of curvature a middle zone from the outside not or only heated to a lower temperature than # the adjacent zones on both sides, and «- then earth the elbow legs through those on the unheated, outer elbow parts attacking: matrices in a manner known per se parallel to themselves, however without using inside the pipe. located tools or fillers, each other approximated, if desired, until they are practically one on top of the other.

Ein besonderer Vorteil der weiteren Ausbildung der Erfindung liegt darin, daß die für das Zusammendrücken der Rohrschenkel angewandten Matrizen geradlinig in Richtung der Rohrschenkel verlaufende, diese zweckmäßig umfassend:eArbeitsflächen haben können, d. h. die Matrizen brauchen den gekrümmten Teil des Krümmers nicht zu umfassen und auf diesen keinen Druck, sondern Druck nur senkrecht zu der Richtung der geraden Rohrschenkel auszuüben.A particular advantage of the further development of the invention lies in that the matrices used for the compression of the pipe legs are rectilinear running in the direction of the pipe legs, this expediently comprising: e work surfaces can have, d. H. the dies do not need the curved part of the bend to include and on this no pressure, but pressure only perpendicular to the direction of the straight pipe leg to exercise.

Hierdurch vereinfacht sich die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, während außerdem dadurch wesentlich an Zeit gespart wird, daß eine Sandfüllung oder Werkzeuge in das Krümmerinnere nicht eingebracht zu werden brauchen.This simplifies the device for carrying out the method, while in addition it saves a lot of time that a sand filling or Tools do not need to be introduced into the inside of the manifold.

Hierdurch unterscheidet sich das Verfahren nach der Erfindung wesentlich und vorteilhaft von bekannten Verfahren, bei denen die geraden Rohrschenkel des vorgebogenen Krümmers entweder in ein dem Rohrdurchmesser angepaßtes Gesenk hochkant eingebracht werden müssen, das den ganzen Krümmer samt beiden Rohrschenkeln und den diese zusammendrückenden Gesenkteil aufnimmt, oder die Rohrschenkel einzeln für sich von Matrizen allseitig umfaßt «-erden müssen, um die Rohrschenkel parallel einander zu nähern; in beiden Fällen ist eine unterschiedliche Erhitzung des inneren Krümmungsbogens gegenüber dem äußeren nicht vorgesehen, und in beiden Fällen muß daher mit Sandfüllung gearbeitet werden, um eine übermäßige Verformung des Rohrquerschnittes im Bereich der Krümmung zu vermeiden. Gleichwohl läßt sich bei diesen bekannten Verfahren nicht vermeiden, daß die Wandstärke im äußeren Krümmungsbogeu geschw ächt und der Durchtrittsquerschnitt im Krümmerinnern vermindert wird.In this way, the method according to the invention differs significantly and advantageous of known methods in which the straight pipe legs of the pre-bent elbow either upright in a die adapted to the pipe diameter must be introduced that the whole bend including both pipe legs and which this compressing die part receives, or the pipe legs individually encompassed on all sides by matrices "- must earth around the pipe legs parallel to approach each other; in both cases there is a different heating of the interior There is no provision for an arc of curvature with respect to the outer one, and in both cases it must therefore work with sand filling to avoid excessive deformation of the pipe cross-section to avoid in the area of curvature. Nevertheless, with these known Process do not avoid that the wall thickness in the outer curve of the curve is weakened and the passage cross-section in the inside of the manifold is reduced.

In der Praxis ist es im übrigen häufig gar nicht möglich oder sehr umständlich und zeitraubend, in die gegebenenfalls langen, geraden Rohrschenkel eine Sandfüllung oder Werkzeuge, wie Dorne, bis in das Innere der Krümmung einzuführen, die eine übermäßige Verformung verhindern sollen.In practice, moreover, it is often not possible at all or very often awkward and time-consuming, in the possibly long, straight pipe legs insert a sand filling or tools, such as mandrels, into the inside of the curve, designed to prevent excessive deformation.

Bei einem anderen bekannten Verfahren, das sich auf das Riegen von noch nicht vorgebogenen, geraden Rohren bezieht, ist eine Erhitzung des Rohrbereiches vorgesehen, der nach dem Biegen den inneren Krümmungsbogen bildet, so daß der dann äußere Krümmungsbogen nur weniger erhitzt ist. In diesem Fall ist es aber notwendig, daß die Erhitzung auf einen schmalen Abschnitt des geraden Rohres beschränkt wird, und dieser Abschnitt gekühlt wird, bevor der nächstfolgende Abschnitt seine Erhitzung erfährt; denn andernfalls kann sich die am Rohrende z. B. mittels einer Kette ausgeübte Biegekraft auf den gerade zu biegenden, erhitzten Abschnitt nicht genügend auswirken. Es müssen also Einrichtungen vorgesehen sein, um das Rohr im zu biegenden Bereich in Abschnitten auf-. einanderfolgend zu erhitzen und zu kühlen. Solche verhältnismäßig umständlichen Einrichtungen sind bei dem Verfahren nach der Erfindung nicht erforderlich. Auch verhindern diese Einrichtungen die Anwendung des vorgenannten Verfahrens auf einen schon in Haarnadelform vorgebogenen Krümmer, dessen Schenkel einander noch weiter und sehr nahe genähert werden sollen.In another known method, which focuses on the squaring of refers to straight pipes that have not yet been pre-bent, is a heating of the pipe area provided, which forms the inner arc of curvature after bending, so that the then outer arc of curvature is only less heated. In this case, however, it is necessary that the heating is limited to a narrow section of the straight pipe, and this section is cooled before the next following section is heated learns; because otherwise the end of the pipe z. B. exercised by means of a chain Bending force does not have a sufficient effect on the heated section to be straightened. Facilities must therefore be provided to keep the pipe in the area to be bent in sections. to be heated and cooled successively. Such proportionally cumbersome facilities are not required in the method according to the invention. These facilities also prevent the aforementioned method from being used an elbow that has already been bent in the shape of a hairpin, the legs of which are still connected to each other should be approached further and very close.

Während sich bei sämtlichen bekannten Verfahren eine starke Verdickung der Wandstärke am inneren Krümmungsbogen auf Kosten einer unerwünschten Schwächung des äußeren Krümmungsbogens ergibt, wandert bei dem angemeldeten Verfahren das :Metall aus dem Bereich des inneren Krümmungsbogens mehr oder weniger zum äußeren Krümmungsbogen hin und gewährleistet, daß dieser praktisch die gleiche Wandstärke wie die geraden Rohrschenkel behält und daß der innere Durchtrittsquerschnitt im Krümmungsbogen nicht verengt, gegebenenfalls sogar erweitert wird.While all known processes show a strong thickening the wall thickness on the inner curve at the expense of an undesirable weakening of the outer arc of curvature, the process that has been applied for moves the: metal from the area of the inner arc of curvature more or less to the outer arc of curvature and ensures that this has practically the same wall thickness as the straight Pipe leg retains and that the inner passage cross section in the bend is not narrowed, possibly even widened.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann auch der äußere Krümmungsbogen gewünschtenfalls gleichzeitig mit dem inneren Krümmungs bogen erwärmt werden, vorausgesetzt, daß die Erwärmung der stark erhitzten Zonen des inneren Krümmungsbogens bis auf eine höhere Temperatur als diejenige des äußeren Krümmungsbogens getrieben wird.In the method according to the invention, the outer arc of curvature if desired, they can be heated at the same time as the inner curve of the curvature, provided that that the heating of the strongly heated zones of the inner arch of curvature up to a higher temperature than that of the outer arc of curvature is driven.

In der Zeichnung ist die Ausführung der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen waagerechten Schnitt durch einen Rohrkrümmer in einer Biegevorrichtung, in der seine Schenkel einander genähert werden sollen, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-z der Fig. i und Fig. 3 einen der Fig. i entsprechenden Schnitt nach Durchführung des Biegeverfahrens, nachdem die beiden Matrizen einander genähert sind und das Rohr seine endgültige Krümmung erhalten hat.In the drawing, the embodiment of the invention is shown, for example, namely Fig. i shows a horizontal section through a pipe bend in one Bending device in which its legs are to be brought closer together, FIG. 2 a section along the line 2-z of FIG. i and FIG. 3 one of FIG. i corresponding Cut after performing the bending process, after the two matrices meet each other are approximated and the pipe has received its final curvature.

Wie aus Fig. i ersichtlich, soll erfindungsgemäß die mittlere Zone des Krümmers, die z. B. durch die Umrißlinien A'-B'-C'-D' begrenzt ist, kalt bleiben oder auf eine weniger hohe Temperatur gebracht werden als die benachbarten, schraffiert gezeichneten Zonen E. Diese Zonen E werden durch irgendwelche geeigneten Vorrichtungen, z. B. mittels Brenner, auf die gewünschte erhöhte Temperatur, z. B. Fließtemperatur, gebracht.As can be seen from FIG. I, according to the invention the middle zone of the manifold, the z. B. is delimited by the outlines A'-B'-C'-D ', stay cold or brought to a less high temperature than the neighboring ones, hatched drawn Zones E. These zones E are defined by any suitable Devices, e.g. B. by means of a burner, to the desired elevated temperature, e.g. B. flow temperature brought.

Sobald die gewünschte Temperatur erreicht ist, wird der Rohrkrümmer in eine Vorrichtung gebracht, die zwei parallele Platten b und c aufweist, die in eine dem Durchmesser des Rohres gleiche Entfernung zueinander gebracht und in dieser gehalten werden. Die Vorrichtung besitzt weiter zwei Matrizenhälften f1 und f2, die in der Pfeilrichtung F einander genähert werden können, so daß sie auf den mittleren Teil des Krümmers einander genau entgegengesetzte Drücke ausüben. Dabei werden die Schenkel des Krümmers a parallel zueinander zusammengedrückt, bis der Krümmer die in Fig. 3 gezeigte Gestalt angenommen hat, bei der er einen außerordentlich geringen Krümmungsradius besitzt.As soon as the desired temperature is reached, the elbow becomes placed in a device having two parallel plates b and c, which are shown in brought a distance equal to the diameter of the pipe to each other and in this being held. The device also has two die halves f1 and f2, which can be approached in the direction of arrow F, so that they are on the middle Apply exactly opposite pressures to each part of the elbow. The Legs of the elbow a compressed parallel to each other until the elbow the has assumed the shape shown in Fig. 3, in which he has an extremely small Has radius of curvature.

Bei diesem Vorgang bildet der kalt gebliebene "Geil A'-B'-C'-D' eine Art Widerlager, gegen den sich der Druck der Halbmatrizen richtet, die an den gleichfalls kalt gebliebenen Schenkeln des Krümmers angreifen. Die dabei bewirkte Biegung vollzieht sich zufolge der Erwärmung der Zonen E in der Weise, daß der innere Durchtrittsquerschnitt des Krümmers mindestens in der gleichen Größe wie an den geraden Rohrschenkeln erhalten bleibt und daß die Wandstärke am äußeren Krümmungsbogen gleichfalls praktisch derjenigen an den geraden Rohrschenkeln gleichbleibt.During this process, the cold "Geil A'-B'-C'-D '" forms one Type of abutment against which the pressure of the half-matrices is directed, which is also directed at the Attack the legs of the elbow that have remained cold. The resulting bending takes place according to the heating of the zones E in such a way that the inner passage cross-section of the bend in at least the same size as on the straight pipe legs remains and that the wall thickness on the outer arc of curvature is also practically that remains the same on the straight pipe legs.

Die nicht oder weniger erwärmte ZoneA'-B'-C'-D' ist, nur beispielsweise viereckig angegeben. Man könnte statt dessen z. B. auch ,dieser Zone eine etwa dreieckige Gestalt geben, wie sie durch die Umrißlinien C'-I'-D' gegeben ist. Es könnten dann auf beiden Seiten dieser Zone die polygonalen Bereiche mit -den Umrißlini,en .q'-I'-D'-G' und! 1'-B'-H'-C' so erwärmt «-erden, daß die Temperatur am inneren Krümmungsbogen in diesen Bereichen größer ist als am äußeren Krümmungsbogen, wo indessen gleichfalls Wärme von außen zugeführt werden kann, um das Zusammenpressen zu erleichtern. Wie ersichtlich, haben die Matrizenhälften f1 und f2 parallel zu den geraden Krümmerschenkeln verlaufende Arbeitsflächen, und es liegt ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, .daß Drücke auf die Wendung des äußeren Krümmungsbogens nicht ausgeübt und entsprechend gekrümmte Matrizen nicht angewendet zu werden brauchen.The unheated or less heated zone is A'-B'-C'-D ', for example only indicated as a square. One could instead use z. B. also, this zone is roughly triangular Give shape as it is given by the outlines C'-I'-D '. It could then on both sides of this zone the polygonal areas with -the contour lines, en .q'-I'-D'-G ' and! 1'-B'-H'-C 'so heated «-erden that the temperature at the inner arc of curvature in these areas is greater than on the outer arc of curvature, but where it is also Heat can be supplied from the outside in order to facilitate the compression. As As can be seen, the die halves f1 and f2 are parallel to the straight legs of the elbow running work surfaces, and there is an advantage of the method according to the invention therein, .that pressures are not exerted on the turn of the outer arc of curvature and correspondingly curved matrices do not need to be used.

Das vorstehende,. in Anwendung - auf einen Krümmer mit Kreisquerschnitt beschriebene Verfahren kann auch auf Krümmer von beliebigem anderem Querschnitt angewendet werden.The foregoing. in application - on an elbow with a circular cross-section The method described can also be used on bends of any other cross-section be applied.

Claims

Claim: Method for producing a pipe bend with a very small radius of curvature by compressing a bend with a larger radius of curvature between two matrices according to patent 804 155, whereby before the compression a temperature difference between the inner bend and the outer bend is caused by an inside bend to a higher temperature than the external heating carried out is produced, characterized in that a middle zone (D'-C ', Fig. i) is not heated from the outside or is only heated to a lower temperature than the adjacent zones on both sides (E, Fig. i), and then the elbow legs are brought closer to one another in a known manner parallel to themselves, but without the use of tools or fillers located inside the pipe, by the matrices engaging the unheated outer elbow parts, if desired until they practically lie on top of one another. Attached publications: German Patent Specifications 1 \ r. 1 53 825, 304 073, 429 584, 733 844 U.S. Patent No. 2,433,055.