SE448351B - Forfarande och anordning for formning av rorbojar - Google Patents

Description

lÛ 15 20 25 30 35 448 351 Enligt föreliggande förfarande tillkapas raka rörsektioner på sådant sätt att de får en längd som motsvarar de färdiga rörböjarnas längd och med rörändarna bildande sådan vinkel med resp. rörsektions central- axel att de vid färdigställd rörböj kommer att förlöpa vinkelrätt mot centralaxeln till resp. ändparti av rörböjen ifråga, att sagda rör- sektioner frammatas till en stuknings- och kalibreríngsstation där stukning sker på successiva avsnitt av sagda rörsektioner med hjälp av ett antal bågformiga segment, anordnade radiellt utmed en cirkel på inbördes lika avstånd från varandra och med stukande ändar av sagda segment verkande inåt mot sagda rörsektioner i två på varandra följande pressteg, av vilka det första utgör ett rent stukningstempo för åstad- kommande av eiliptiskt formade tvärsektioner och det andra utgör ett 7 stuknings- och kalibreringstempo för att omvandla de»e1]ïptí5ktformade tvärsektionerna till rund tvärsektion under krympning av röret, att de avsnitt av sagda rörsektioner som böjts genom stukning i sagda andra steg samtidigt kalibreras vilket kräver en successiv stukning av de ellíptiska tvärsektioner som formats i det första stukníngssteget under kontroll av stukningen i sagda andra steg medelst ett kaiibreringsav- snitt (8a) hos sagda segment, varvid konturen av sagda kaiibreringsav- snitt motsvarar den slutgiltiga formen hos rörböjen med avseende på rundhet och vinkel varvid sagda stukning utförs vid en vinkel av mindre än 900 mot sagda rörsektions centralaxel, varvid sagda kalibreringssteg utförs vid en vinkel som är vinkelrät mot sagda rörsektíons centralaxel, varvid den slutgiltiga stukningsformeringen av sagda rörsektion med av- seende på rörböjens vinkel och rundhet endast utförs under kaiibrerings- steget och varvid sagda första stukningssteg utförs vid en vinkel mindre än 900 i förhållande till resp. rörsektions centralaxel varigenom sagda raka rör omvandlas till elliptisk form utan tillbakadragande av sagda stukningssegment under det att sagda stuknings- och kalibreringssteg ändrar sagda elllptiska form till rund form med återförande av sagda stukningsegment.

Om man skall framställa 90° rörböjar - i praktiken ett ofta förekommande fall - måste snittet i de båda rörändarna ske under en vinkel av 38,1h6° mot axelns normal. Detta medför att en färdigställd rörböj har sin änd- yta exakt vinkelrätt mot rörets axel. överhuvudtaget är det anmärknings- värt att denna snittvinkel icke beror av rörets diameter; den samman- 10 20 25 30 35 3 i 448 351 hänger endast med böjens beskaffenhet. Detta medför att med en gång välinställd skäranordning kan rörstycken med de mest skiftande dia- metrar förberedas för anslutande stukníng.

Stukningsförloppet för formning av böjarna kräver väsentligt mindre krafter än de som måste användas vid tidigare kända böjningsförfaranden.

Dessutom kan man matematiskt visa att under stukningen uppträdande mo- ment är något mindre än vid böjningen, vilket naturligtvis innebär en stor fördel med avseende på dimensionering av hittills använda anord- ningar.

Enligt ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning erhålles en för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen avsedd apparat, vilken är relativt enkelt uppbyggd och därmed kostnadsmässígt gynn- sam och vilken utför ett snabbt och exakt precisíonsarbete.

Apparaten enligt uppfinningen innefattar (a) kapningsorgan för att bi- bringa sektionerna en längd motsvarande den förutbestämda längden av en färdig rörböj och med det raka rörets ändar förlöpande i sådan vinkel i förhållande till rörets centralaxel, att den färdiga rörböjens ändytor kommer att vara vinkelräta mot rörböjens ändpartier, varvid vinkeln blir 38,lh6° för en 90° rörböj och 2l,Åü0° för en 450 rörböj (b) bärorgan för att understödja sagda kapade rörsektioner och för inmatning av dem i en stuknings- och kalibreringsstation utmed ett lutande plan i en rikt- ning av successiv stukning av rörsektionen i ett första steg till ellips- form och i ett andra till cirkulär tvärsektion och (c) bågformiga segment, vilka vardera uppvisar ett stukningsavsnitt och ett kalibreringsavsnitt och vilka medelst hydrauliska kolv-cylinder enheter och hävarmar är för- flyttbara mot resp. från varandra och är anordnade radiellt utmed en cirkel på lika avstånd från varandra och med kalibreringavsnittet beläget bortom stukningsavsnittet varvid konturen av sagda kalibreringsavsnitt' motsvarar den slutgiltiga formen med avseende på rundhet och vinkel av den rörböj som formas av sagda stukningsavsnitt och varvid sagda stuk- ningselement pressas mot sagda rörsektion under en vinkel mindre än 90° i förhållande till rörets centralaxel, varvid kalibreringsavsnittet man- övreras vinkelrätt mot rörsektionens ifråga centralaxel varigenom den slutgiltiga deformeringen av sagda rörsektion med avseende på vinkel och rundhet hos rörböjen genomförs, varvid den första stukningen medelst sagda stukningsavsnitt utförs vid en vinkel mindre än 900 omvandlande sagda lfl 15 20 25 30 448 351 7 raka rör till elliptisk tvärsektion under det att sagda andra pressteg ändrar sagda elliptiska form till rund form och.varvid sagda kalibrer- ingsavsnitt fasthåller och stöder ena änden av sagda rörsektion då den formas och kalibreras för färdigställande av' '-sagda rörböj innan bär- organet förflyttar sig för utmatning av sagda rör.

I det följande beskrivs förfarandet enligt uppfinningen närmare.

Bifogade ritningar visar ett utföringsexempel av en för förfarings- sättets genomförande avsedd anordning med syfte att även förklara för- faringssättet.

På bifogade ritningar visar Fig. 1-6 schematiska vertikallängdsnitt genom en anordning under olika bearbetningsfaser av rörstycket.

Fíg. 7 visar en sektion efter linjen A-A i fig. l och Fig. 8 visar en schematisk vy av rörstycket innan bearbetníngen.

Anordningen består i huvudsak av den egentliga stuknings- och kalibrer- ingsanordningen 1 och rörhållaren 2. Stuknings- och kalibreringsanord- ningen uppvisar en i tvärsnitt cirkelrund ram 3, som medelst ett stativ Å är förankrat i golvet. På ramens 3 insida är utmed omkretsen anordnade ett flertal segmentstöd-förankringar 5 på vilka segmentstöden 7 är sväng- bart upphängda medelst ett länkarmspar âa;6b. På dessa segmentstöd är de' egentliga stuknings- och kalibreringssegmenten 8 anordnade. Segmenten 8 är uppdelade i två avsnitt, ett stukningsavsnitt 8b och ett kalibrer- ingsavsnitt Ba.

Segmentstöden 7 påverkas av ko|v~cylinder-enheten 9 som är belägen vid änden av ramen 3. För varje kolv-cylinder-enhet 9 är ett segmentstöd 7 ordnat och verkar på dessa via en kolvstång iÛ och en kraftöverförings- länk 11. Det är lätt att inse, att vid en rörelse av kolv-cylinder-enheten 9 med en därav resulterande förskjutning av kolvstången 10 till vänster sker en svängning av segmentstödet 7, då detta segmentstöd är svängbart lagrat medelst länkparen 6a, 6b. Härav följer att segmentstöden 7 full- följer en rörelse mot anordningens centrum och alltså närmar sig varandra.

Som framgår av fig. l-6 står länkarna 6a och 6b icke parallellt med var- ha 10 15 20 25 30 5 448 351 andra och är icke heller lika långa. Länken bb som är ledad i närheten av segmentets 8 stukningsavsnitt Bb på segmentstödet 7, är något längre än länken 6a som i närheten av segmentets 8 kaiibreringsavsnitt 8a är ledad till segmentstödet 7. l den inställda viioställningen av segmentet 8, som illustreras i fig. 1, befinner sig samtliga segmentstöd 7 i para- llellt läge till varandra, och den längre länken 6b är därmed mer ned- sänkt än den kortare länken. Vid rörelse av kolv-cylinder-enheten 9 _kommer därför, på grund av denna konstruktionsmässiga egenhet segment- stöden 7 icke att röra sig parallellt med varandra bort mot anordningens centrum utan i stället kommer varje del av segmentstödet 7, som ligger i närheten av segmentets 8 stukningsavsnittet 8b att tillryggalägga en längre sträcka bakåt än den ände som är belägen nära segmentets 3 kali- breringsavsnitt Sa.

Stuknings- och kalibreringssegmenten 8 kan alltefter önskan vara lätt utbytbart monterade så att anordningen därmed kan anpassas till olika rördiametrar.

Som framgår av fig. 7 är ett flertal stukníngs- och kalibreringsegment 8, i föreliggande exempel tolv till antalet, anordnade strålformigt ut- med en cirkel. Vïd fullt utfällt läge ligger de tätt intill varandra, varvid kalibreringsavsnitten 8a med sina innerytor omsluter en yta som motsvarar ytterytorna hos de rörböjar som skall formas.

Som vidare framgår av fig. 1-6 omfattar rörhållaren en basdel 15 vars yta bildar ett bort mot stukningsanordningen 1 lutande sluttande plan 17 på vilket en slid 18 är fram- och återgående lagrad. För manövrering av slidan 18 är en hydraulisk eller pneumatisk kolv-cylinder-enhet 19 anordnad.

Sliden l8 uppvisar en förlängning 20 på vilken ett rörstödorgan 21 är svängbart fäst. Detta organ tjänar till att stödja änden av det rör- stycke lä som bearbetas.

Förfarandet för framställning av en rörböj förlöper enligt följande: Som illustreras i Fig. 8 avskäres ur ett långt rör 22 det erforderliga rörstycke lä som skall bearbetas. Detta erhåller i båda ändar ett snett snitt, varvid den färdigformade rörböjen uppvisar rätvinkligt till rör- axeln förlöpande flanker. 15 20 25 30 35 i44s 551 Man kan matematiskt visa att för en bestämd rörböj, oberoende av rörets diameter, kräves en bestämd snittvinkel. Om man exempelvis önskar fram- ställa en 900-böj så måste snittet i rörstycket ske under en vinkel av 38,146° med rörets axelnormalyta. Vid en ü5°-böj är denna vinkel = 2l,Åh°.

Detta medför att rörstycket praktiskt taget utan något som helst spill kan skäras ut ur ett långt rör, som visas i den övre bilden i fig. 8.

Därefter placeras det förberedda rörstycket lä på rörstödorganet 21 på sliden 18 och skjutes så långt mot stuknings- och kalibreringsanordningen l att rörkanten kontaktar stukningsavsnittet 8b av segmentet 8. Detta läge visas i fig. 1. I anslutning härtill röres kolv-cylinder-enheten 9, vil- ket orsakar en sammanstötning av segmenten 8 och därmed en stukning av rörstycket lä. Som illustreras på ritningen, sker icke stukningen vinkel- rätt mot röret utan i stället under en viss vinkel till röraxeln, vilken vinkel är mindre än 9D°. Därmed formas det i stukningsriktningen sedda ellipsformiga tvärsnittet av röret allmänt till en cirkelrund form.

Så snart som segmenten 8 nått sina helt utfällda lägen förflyttas kolv- cylinder-enheten 9 i den motsatta riktningen, vilket resulterar i en till- bakadragning av segmenten 8. Därefter förskjutes rörstycket lä ytterligare i riktning mot anordningen i till dess att rörkanten ånyo stöter mot seg- menten 8. Sedan förflyttas segmenten 8 åter utåt i syfte att stuka rör- styckets lä efterföljande avsnitt. Detta förlopp upprepas stegvis, varvid ett begynnelseavsnitt av röret ik formas till en böj eller båge. Därigenom har läget enligt fig. 2 uppnåtts.

Fram till denna punkt i förfarandet har endast en stukning av rörstycket lä genomförts och med hjälp av stukningsavsnittet Bb tillhörande segmenten 8. Vid den följande vidarebearbetningen kommer det stukade begynnelseav- snittet av rörstycket ih att kalibreras under inverkan av segmentets 8 kalibreringsavsnitt 8a, varvid rörböjen erhåller sin exakta form avseende böjning, bågform och rundhet.

För detta ändamål återföres segmenten 8 och rörstycket lä förskjutes ånyo och kolv-cylinder~enheten 9 påverkas ånyo för sammanföring av segmenten 3. På samma gång kalibreras nu å ena sidan det tidigare stukade begynnelse- avsnittet av rörstycket lå under inverkan av kalibreringsavsnittet 8a under det att å andra sidan det följande röravsnittet stukas under inverkan av segmentets 8 stukningsavsnitt 8b. Detta sker, som redan tidigare beskrivits under stegvis förskjutning av rörstycket 14 medelst växlande fram- och åter- 20 7 , 448 351 gående rörelse av segmenten. Detta är situationen enligt fig. 3.

Som redan nämndes vid beskrivningen av anordningens konstruktion, är länken 6b längre än länken 6a så att vid rörelse av segmenten 8 avsnitten ßbrtillryggalägger en längre väg än avsnitten 8a. Orsaken till detta är att stukningsförloppet måste ske över en längre vägsträcka med mindre kraft än kalibreringsförloppet, vid vilket höga krafter längs en kortare väg kräves. Den föreslagna lösningen tillåter att man uppfyller dessa. krav med en förbluffande enkel konstruktion.

När halva rörböjen har bildats (fig. 3) avlägsnar man rörstyckets lå ände från stödorganet Zl och drar tillbaka sliden 18 med hjälp av kolv- K cylinder-enheten, så att rörstycket kan sänkas nedåt och vid önskan om en 9D° rörböj sker detta med 22,5° (fig.ü). Sedan följer analog vidare- bearbetning med återstående rörstyckesavsnitt med samtidiga stukningar och kalibreringar (fig. 5) till dess att situationen illustrerad i fig. 6 uppnås, där också det sista stukade avsnittet av rörstycket ih kalibreras med hjälp av segmentavsnittet 8a. Därmed är bearbetningen av rörstycket lä avslutad, segmenten 8 kan dras tillbaka och den färdiga rörböjen tas ut ur anordningen 1.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning erbjuder ett mycket rationellt arbete, och dessutom är anordningen för genomförande av förfarandet enkelt och robust uppbyggd. Man behöver inte någon kalibrerdorn i rörets inre men trots detta blir de bildade rörböjarna exakt runda och uppvisar lik- formig godstjocklek.

Claims (8)

1. lÛ 20 25 30 35 448 551 » 8 PATENTKRAV l. Förfarande för att mekaniskt böja raka rörsektioner till rörböjar av förutbestämd längd och vinkel, k ä n n e t e c k n a t därav, att raka rörsektíoner tillkapas på sådant sätt att de får en längd som motsvarar de färdiga rörböjarnas längd och med rörändarna bildande sådan vinkel -med resp. rörsektions centralaxel att de vid färdigställd rörböj kommer att förlöpa vinkelrätt mot centralaxeln tillrresp. ändparti av rörböjen ifråga, att sagda rörsektioner (lå) frammatas till en stuknings~ och _ kalíbreringsstation (J) där stukning sker på successiva avsnitt av sagda rörsektioner med hjälp av ett antal bågformiga segment (8), anordnade radiellt utmed en cirkel pâ inbördes lika avstånd från varandra och med stukande ändar av sagda segment verkande inåt mot sagda rörsektioner i två på varandra följande pressteg, av vilka det första utgör ett rent stukningstempo för åstadkommande av elliptiskt formade tvärsektioner och det andra utgör ett stuknings- och kalibreringstempo för att omvandla de elliptiska formade tvärsektionerna till rund tvärsektion under krympning av röret, att de avsnitt av sagda rörsektioner som böjts genom stukning i sagda andra steg samtidigt kalibreras vilket kräver en successiv stukning av de elliptiska tvärsektioner som formats i det första stukníngssteget under kontroll av stukningen i sagda andra steg medelst ett kalíbrerings- avsnitt (8a) hos sagda segment, varvid konturen av sagda kalíbreringsav~ snitt motsvarar den slutgiltiga formen hos rörböjen med avseende på rundhet och vinkel varvid sagda stukning utförs vid en vinkel av mindre än 90° mot sagda rörsektions centralaxel, varvid sagda kalibreringssteg utförs vid en vinkel som är vinkelrät mot sagda rörsektions centralaxel, varvid den slut- giltiga stukningsformeringen av sagda rörsektion med avseende på rörböjens vinkel och rundhet endast utförs under kalibreringssteget och varvid sagda första stukningssteg utförs vid en vinkel mindre än 90° i förhållande till resp. rörsektions centralaxel varigenom sagda raka röroomvandlas till ellip- tisk form utan tillbakadragande av sagda stukningssegment under det att sagda stuknings- och kalibreringssteg ändrar sagda elliptiska form till rund form med återförande av sagda stukningsegment. b

2. Apparat för böjning av raka rörsektioner till rörböjar av förutbestämd längd och vinkel, k ä n n e t e c k n a t därav, att den innefattar (a) kapningsorgan för att bibringa sektionerna en längd motsvarande den förut- bestämda längden av en färdig rörböj och med det raka rörets ändar förlöpande 10 20 25 30 35 448 351_ i sådan vinkel l förhållande till rörets centralaxel, att den färdiga rör- u. sböjens ändytor kommer att vara vinkelräta mot rörboJens ändpartier, varvid vinkeln blir 3s,11«e° för en 9o° rörböj och 21,M»o° för en h5° rörböj (b) bärorgan (2) för att understödja sagda kapade rörsektioner (lå) och för inmatning av dem i en stukníngs- och kalibreringsstation (1) utmed ett lutande plan (17) i en riktning av successiv stukning av rörsektionen i ett första steg till ellipsform och i ett andra till cirkulär tvärsektion och (c) bågformiga segment (8), vilka vardera uppvisar ett stuknlngsav- snitt (Sb) och ett kalibreringsavsnitt (8a) och vilka medelst hydrauliska kolv~cylinder enheter (9) och hävarmar (6a,6b) är förflyttbara mot resp. från varandra och är anordnade radieilt utmed en cirkel pä lika avstånd ' från varandra och med kalibreringavsnittet (Sa) beläget bortom stuknings- avsnittet varvid konturen av sagda kaiibreringsavnsitt motsvarar det slut- giltiga formen med avseende på rundhetaoch vinkel av den rörböj som formas av sagda stukningsavsnltt och varvid sagda stukningselement pressas mot sagda rörsektion under en vinkel (8b) mindre än 90° i förhållande till rörets centralaxel, varvid kalibrerlngsavsnittet manövreras vinkelrätt mot rörsektionens ifråga centralaxel varigenom denslutgiltiga deformeringen av sagda rörsektion med avseende på vinkel och rundhet hos rörböjen genomförs, varvid den flörsta stukningen medelst sagda stukningsavsnltt utförs vid en vinkel mindre än 900 omvandlande sagda raka rör till elliptisk tvärsektíon under det att sagda andra presstag ändrar sagda elliptiska form till rund form och varvid sagda kalibreringsavsnitt fasthåller och stöder ena änden av sagda rörsektlon då den formas och kalibreras för färdigställande av av sagda rörböj innan bärorganet (2) förflyttar sig för utmatning av sagda rör.

3. Apparat enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att vart och ett av sagda bågformiga segment (8) är fästa vid ett stöd (7) för att tillåta radiell förflyttning av segmenten mot varandra. ü.

4. Apparat enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda stöd (7) är anslutet till en slid medelst vlnkelhävstångspar (6a,6b) och att sagda vinkelhävstängspar manövreras av hydrauliska kolv-cylinderen- heter (9).

5. Apparat enligt patentkravet h, k ä n n e t e c k n a d därav, att vlnkelhävstängerna (6a,6b) för ett givet par stuknings~ resp. kalibrerlngs- avsnitt (8a,8b) har olika längd för åstadkommande av en svängrörelse hos en v-nur; > - ~ 448 551 hållare För (7) och samtidig.sídotörflyttnlng vid manövreringen av sagda kolv-cylinderenhet.

6. Apparat enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att den elliptíska formen efter den första pressníngen övergår l rund form i en krympníngszon, vilken ligger före kalibreringszonen.

7. Apparat enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att vínkelhävstängernas armar l krympníngszonen är längre än motsvarande i kalíbrerïngszonen, varIgenom.det raka röret kommer att röra sig en längre sträcka íLkrympníngszonen än i kalíbreringszonen.

8. Apparat enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att sliden (18) förflyttas í båda ríktnlngarna utmed lutande planet (17) medelst en kolv-cylinder-enhet (19). _