DE1527380A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Knierohren aus geradem Rohr - Google Patents

Description

DIPI* ING. AMTHOH NKPUHT AM MAIN

FRAATKFUHT A. M. 1 8 . 2 . 1964

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imnnras 1· rainciuiuuci 11088

Hederland·· Organieatie voor Totgepastlatuurwettnechappeliijk Onderzoek ten behoeve ran Hijverheid, Handel «n Verkeer, Sen Haag, Koningikade 12, Niederlande

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung Ton Knierohren aus geradem Rohr

Die Erfindung bezieht eich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Knierohren aus geradem Rohr, insbesondere von Winkeln und Bogen aus Metall, wie z.B. aus Kupfer.

Die Verbiegung von Rohren zu weiten Bogen kann auf vielerlei Weise mit Biegevorrichtungen und von Hand vorgenommen werden und gibt zu wenigen Problemen Anlaß. Im allgemeinen werden die Rohre hierzu mit eine» nahezu nicht zusammendrückbaren Medium so wie Wasser, öl, Wachs, Sand, Gummi o. dgl. angefüllt und danach mit der erforderlichen Krümmungskurve um einen Sattel in die gewünschte Form gebogen. Die Herstellung von engen Bogen bleibt jedoch besonders schwierig, da ein Sattel hierfür eine besondere ungünstige Krümmungskurve aufweisen muß und die Dehnung im Material an der Außenseite

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des Knies besonders groß sein muß. Diese Dehnung führt eine starke Verringerung der Wanddickt an dieser Stelle und eine große Wahrscheinlichkeit dee Reißens, der JaItformung oder der Abplattung herbei. Winkel lassen sich durch Biegung eines Rohres schon überhaupt nicht herstellen.

Die Erfindung bezweckt die Herstellung auf eine besondere einfache Weise von Winkeln und Bogen, ohne daß die erwähnten Nachteile auftreten.

Hierzu wird eine Vorrichtung verwendet, welche erfindungsgemäß zwei in einem Gerüst miteinander verkuppelte Formhälften umfaßt, die in bezug auf einander parallel zu ihrer Berührungsfläche bewegbar sind, wobei jede Hälfte mit einer in die Berührungsfläche mündenden Bohrung versehen ist und wobei mindestens in einer dieser Bohrungenein Druckstift mit Hilfe einer Druckquelle in der Richtung zur Berührungsfläche hin bewegbar ist und mindestens eine Hälfte im an der Berührungsfläche anliegenden Teil mit einer an die Bohrung anschließenden Nute versehen ist, in

der ein mit der anderen Hälfte verbundener Nocken passend bewegbar ist.

Erfindungsgemäß ist vorzugsweise ^ede Formhälfte in ihrem an der Berührungsfläche anliegenden 'üeil mit einer an die Bohrung anschließenden Nute und mit einem in der Nute der anderen Formhälfte passenden bewegbaren Nocken versehen.

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Die Druckquellen werden vorzugsweise von hydraulischen Pressen, die gemäß einem Programm gesteuert werden können, gebildet·

In einer Vorrichtung von diesem Typ wird erfindungsgemäß in den in einer Fluchtlinie angeordneten Bohrungen der anliegenden Formhälften ein gerades Rohrstuck vorgesehen und mit einem nahezu nicht zusammendrückbaren Medium angefüllt, das mittels mindestens eines Druckstiftes im Rohr eingeschlossen wird, wonach der Druckstift, mit Hilfe der Druckquelle, Rohr und Medium einem derartigen Druck unterwirft, daß das Material des Rohres plastisch verformt wird und die Formhälften mit bezug auf einander über eine bestimmte Länge seitwärts versetzt werden. Das ursprüngliche gerade Rohr ist dann zu einem doppelten Knierohr verformt worden. Nachdem dieses doppelte Knierohr aus den Formhälften gelöst worden ist, kann^es in zwei Teile aufgeteilt und' zu einem Paar gebrauchsfertiger Knie abgearbeitet werden.

Es empfiehlt sich nach dieser Erfindung bei bestimmten Formen von Bogen auf eine der Formhälften eine zusätzliche Kraft, in der Richtung der Nute hin, auszuüben, um die Versetzung in Gang zu bringen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs-Deispielss einer Vorrichtung zur Herstellung von Brfindungsgemäßen Knierohren erläutert.

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Es zeigt:

Pig· 1 einen längsdurohsohnitt durch eine derartige Verrichtung zur Herstellung von Winkeln»

Pig. 2 eine Variante der Formhälften für die Herstellung von Bogen in einem größeren Maßetab in Detail,

Fig. 3 ein mit Hilfe der Formhälften nach Figur 1 angefertigtes Doppelknie»

In einem geschlossenen, rahmenförmigen fterüst 1 ist eine obere Hälfte 2 einer Form mittels Bolzen 3 abnehmbar befestigt· In dieser Formhälfte ist eine zylindrische Bohrung ausgespart worden, in der ein Druckstift 5 mit Hilfe einer hydraulischen Presse 6 bewegbar ist· An der Unterseite

■ ■ l " der oberen Hälfte 2 befindet sich die Berührungfläche 7 mit der unteren Hälfte 8 der Form* In der oberen Hälfte 2 ist eint halbzylindrische Nute 9 An an der Berührungsfläche 7 anliegenden Teil ausgespart und in diese Nute 9 pet-öt ein Nocken 10 der unteren Hälfte 8 hinein.

Auch die untere Hälfte 8 ist mit einer an der Fläche 7 anliegenden halb-eylindrisohen Nute 11 versehen, in welche Nute tin Nocken 12 der oberen Hälfte 2 hineinpaßt. Diese * Nute 11 mündet in eine zylindrische Bohrung 13 in der unteren Hälfte 8, in der, in der gleichen Weise wie bei der oberen Hälfte, ein Druckstift 14 mit Hilfe einer hydraulischen Presse 15 in der Richtung nach der Berührungsfläche 7 hin bewegbar ist. Die untere Hälfte 8 wird von

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einem Träger 16 mit einer !fußplatte 17 gestützt, _aUf welcher Puß-' platte die Fresse 15 vorgesehen ist. Die !Fußplatte 17 ist auf einer im Gerüst 1 parallel zur Ilerührungefläche 7 angeordneten Gleitfläche 18 mit Hilfe eines Schmiermittels bewegbar, so daß die unter· Hälfte 8 eioh bezüglich der oberen Hälfte 2 versohieben kann.

Um au vermeiden, daß der Druckstift 14 aus der Bohrung 13 herausfällt, ist dieser Stift mit einem Kragen 19 versehen, welcher auf einer unter der unteren Hälfte 8 befestigten Tragplatte 20 aufruhen kann. Die Druckstifte 5 und 14 sind übrigens noch mit Zapfen 21 und 22·versehen, welche Zapfen in ein zu biegendes Rohr 23 hineinpaesen und ein nahezu nicht zusammendrückbares Medium 24 innerhalb dieses Rohres einschließen können.

Mit dieser Torriehtung kann wie folgt gearbeitet werden: Ein gerades Rohrstück 23 wird in die in einer Fluchtlinie angeordneten Bohrungen 4 und 13 um den Zapfen 22 des Druckstiftes 14 herum eingesetzt. Danach wird das naÄezu nicht zusanmendrückbare Medium 24 in der Form von Öl» (htmiii oder eines ähnliehen .Materials in Ass !ohr 23 hineingebracht und «it dem Zapfen 21 des Druckstiftes 5 eingeschlossen. Darauf werden die Formhä^ften in das Gerüst 1 eingesetzt, wobei die Hälfte 2 mit den Bolzen 3 eingestellt und die Hälfte 8 mit dem Träger 16 und der Platte 17 *£ auf der Gleitfläche 18 aufgesetzt wird. Dann wird die Presse .6 oo in Betrieb gesetzt, wobei das Medium 24 mit dem Druckstift 5

#» zusammengedrückt wird. Das Rohr 23 wird gegen die Wand der Bohren-

® gen festgedrückt und die Zapfen der Druckstifte verschwinden voll-

ö ständig im Rohr 23. Die Men^e an Medium 24 ißt derart gewählt wor-

den, daß der Druck der Pressen weiter über die Stifte direkt auf

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des Rohr 23 übertrafen Wl-Ti₁ während ^as Medium n^turgeinä?? unter Druck bleibt«

Darauf wird auch die Presse 15 eingeschaltet und der Druck wird mittels beider Pressen gleichmäßig erhöht, bis da» Rohr 23 einer so hohen Belastung "unterworfen wird. ü&B eine plasti^c^e Verformung einsetzt.

Da die untere Hälfte 8 der Form auf de:? Gleitfläche "10 bewegbar ist und infolge der Belastung eine freie Kraft vom Rohr 23 fegen die Nocken 10 und 12 entsteht, so 'beginnt die, untere Formhälfte 8 hinsichtlich der oberen Formhälfte 2 sieh ir. der Pfeilrichtung 25 zu bewegen und das Rohr wird zum rechtwinkligen Boppelknie, wie in der Figur 3 gezeigt, umgebildete

• Bei einem kupfernen Rohr von 16/14 nsm mit einer Länge von 121 mm wurde eine (Jummischnur von ungefähr 14- mm Durchmesser und mit einer länge von 113 mm als nahezu nicht ziisaEmendrückbares Medium verwendet, das mittels der Stifte 11 mis zusarüierLgedrückt wird. Die Füllung mußt® unter einem Druck von zwei Tonnen aus der Preaee 6 zusammengedrüQkt werden, "bevor die Druckstifte einen unmittelbaren Druck auf das Rohr'23 ausüben konnten. Darauf wurde der Brück mit beiden Pressen bis auf ungefähr 8 former· gesteigert, womit die Versetzung- der Fornhiilften ihrer. Anfang nahm. Die Belastung wurde

_o auf 8 Tonnen fte-"alter.« wo'hei sich Iiä ^T>uekstifte in axialen T?ich-

oo tungen in ihrer; Bohrungen versetseiij bis eine gegenseitige Veru>

**" setzun^ der Formhälf ten ύοίϊ 4^ ram errsicht v.irde. *

Φ Mit dieser Torr leitung' und. dieser. '^rGL'??l:.-?&Ti *^r.'ird »in rechtwinklio

gag Boppell^rn.ie nach Fi^ur 5 ar"»alten, c:./*- nach !Demontage der-

Formhälften aus dem Gerüst 1, aus den Bohrungen und Nuten entfernt werden konnte.

Für «inen Bogen 1st eine Tariante der Hute und dee Nockens in den Forahälften angewandt,, wie in Figur 2 geeeigt. Hierbei liegt die Bohrung nicht, wie in Figur 1, am Ende der Hute 9 bei« Hocken 12, eondern es läuft eine Hute 9¹ durch, an der Bohrung 4* vorbei und steigt mit einem gebogenen Teil eu einem Nocken 12* an, welcher in die entsprechend geformte Nute 11* der Formhälfte 8» hineinpaßt, welche Hute 11^f an der Bohrung 15* vorbei durchläuft bis an den allmählich ansteigenden Hocken 10*. Hei dieser Konstruktion, welche eur Sreieluns dee obenerwähnten Bozens erforderlich ist, empfiehlt es sich, die Yereetzung der Formhälfte 8* bezüglich der Formhälft· 2· mit Hilfe einer eusätslichen, in der Pfeilrichtung 25* wirksamen Kraft, in Gang en bringen. Bei der Herstellung eines solchen Bogene, wobei von einen Kupferrohr von demselben MaS 16/14 ausgegangen wird, beträgt diese gusätz-Iiehe Seitenkraft etwa eine Tonne.

Biese wird, angewendet* nachdem die Presse 6 einen Druck von 2 Tonnen ausgeübt hat« und dl· Bewegung findet statt, nachdem 4er Druck mittels Fressen 6 und 15 bis auf 5 Tonnen gesteigert worden ißt. Der Druck steigt bis eu 7,5 Tonnen.

Es ist deutlich, das, obwohl hier von eylinflriechen Bohrungen 4 O und 13 und von einer daran angepaßten halbsyllndrieohen Form der • Nuten 9 und 11 ausgegangen 1st, es doch unter Beibehaltung des ^ Prinzips möglich ist, die Bohrungen 4 und 13 elliptisch, vier-O eckig oder nach jeder anderen Form eu gestalten, vorausgesettt, Ό. daß die Druckstifte daran angepaßt sind, während auch die luten 9 und 11 einen willkürlichen-Querschnitt'besitien können', wenn

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nur die Nocken 10 und 12 passend in den Hüten bewegbar sind.

Um die Belastung der unterschiedenen flächen möglichst gering EU halten, empfiehlt es sieh,' auch die Fußplatte 1? und die Gleitfläche 18 grofl «u gestalten und genügend Schmiermittel in der Form von öl oder auch von Graphit oder Mclybdendlsalfid darauf aufeubringen.

Vom (Je eicht spunk t einer bequemen Herstellung der PornhKüften kennen die Hüten als durchgehende Kanäle ausgeführt und können die Nocken als gegebenenfalls ▼.ersetzbare Eineatestücke in einer Hute an «*r gewünschten Stelle in der einen Pormhälfte vorgesehen werdent während nie in der gegenüberliegenden Hute der anderen Hälft· passend bewegbar sind· .

1· ist jedoeh auoh eine Gestaltung Kbglich, c. B, bei einem reeht-

winkligen Querschnitt des Knies, wobei nur in finer Formhälfte

tin· Hut· and ein Hooken auf der anderen Forshälfte torgesehen 1st. Öle Berührung·flloh· 7 A«r forahälften liegt dann aber nicht ■ehr in der Mitttllinie 4«§ horieontaltn ϊ·11·· de· Bogen·, ·οη-L*: dirnin deren oberen Met tnrUrtn !Ult®·

Β· empfiehlt sich» di· Bohrungen 4 und 15 lotreoht eur Fläche ▼oreusehen, so daß rechtwinklige Knierohre erhalten werden. Ss 1st aber auch gut möglich, auch scharfe oder stumpfe Knier'ohre auf φ dl··· Weiee herisusteilen, aber dann 1st eine Beherrschung der

• seitlichen Versetzung der Formhälften dringend erforderlieh. I* Ditee kann, dadurch ermöglicht werden, daß eine Kraftquelle mit tfr einer FresseTorrlchtung parallel eum pfeil 25 vorgesehen wird.

Φ ·

• Wenn das Material des Rohres eich besondere bequem eur plastischen'

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Verformung bringen läßt, so 1st es riöslieh, init nur einer der Fressen 6 oder 15 einen Druck auf das Rohr 23 und das Medina 24 auseuüben, der hinreichend ist, um die gegenseitige Verschiebung der Jormhälften in Gang zu seteen. Im allgemeinen' verdient aber die Verwendung von zwei Pressen den Torzug, weil da-■it eine kleinere relative Versetzung der Rohrteile in den Bohrungen und Hüten erhalten wird.

Ss kennte festgestellt we»den, daB bei einem naoh dieser Method· hergestellten Doppelknie die. -Wandstärke innerhalb leidlicher Toleranzen der ursprünglichen Wandstärke des Rohres gleich bleibt, während bei Belastungsproben bei den nachfolgenden Werten Bruch oder.Reißen auftratenι

Ausgangsrofcrj (ungtglühte· Kupftrrohr 16/14 Handelsqualität) A90 Atü " I (gtglühtee " " " · ) 275 Attt

Doppelkni· (1) 335 Atti (3) 350 Atti (2) 345 Atti (4) 385 A.tü

Biese Yereüeh« sind alt tupferrohr von Kandelsqualitlt ffurehgeführt worden. Das bedeutet nicht, daß bei denselben oder anderen Abmessungen und Drücken auch Stahlrohr oder Rohr aus anderem Material nicht auf dieselbe Weise kalt zu Knien geformt werden kann, vorausgesetet natürlich, daß der Druck im Material derart gesteigert wird, daß plastische Verformung auftritt und die Form diese Belastung erträgt.

Is ist aus Pigur 3 ersichtlich, daß mit dieser Vorrichtung ein ■Doppelknie erhalten wird, daa später in zwei Teile eersehnitten

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wird und darauf noch mit Rillen od^r auch mit ausgeweiteten
Enden versehen werden kann* Biese letzten Behandlungen fallen jedoch aus dem Rahmen der Erfindung. Wenn aber bei der plastischen Verformung nach der Erfindung Abweichungen in der Wandstärke entstanden aein sollte?», ep können bei dieser Endbehandlung Berichtigungen Torgenommen werden. Biese aind jedooh im allgemeinen überflüssig.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   la Vorrichtung but Herstellung τοη Knierohren aus geradem Rohr insbesondere von Winkeln und Bogen aus Metall, wie z.B. aus Kupfer, dadurch gekennzeichnet', daß sie zwei in einem Gerüst miteinander verkuppelte Formhälften aufweist, die in bezug auf einander parallel eu ihrer Berührungöfläohe bewegbar, sind, wobei jede Hälfte mit einer in die Berührungsfläche mündenden Bohrung versehen ist, und wobei mindestens in einer dieser Bohrungen ein Druckstift mit Hilfe einer Druokquelle in der Richtung zur Berührungsfläche hin bewegbar 1st und mindestens eine Hälfte im an der Berührungsfläche anliegenden Seil mit einer an dl» Bohrung ansohliessenden Nute versehen ist, in der ein mit der anderen Hälfte rerbundener Nocken paeeend bewegbar ist«

   2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daS jede Formhälfte in ihrem an der Berührungsfläche anliegenden !Dell mit einer an die Bohrung ansohliessenden Note und mit einem in der Nute der anderen Formhälfte passend bewegbaren Nocken rersehen ist·

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch g · -kennzeichnet, . daß in jeder Bohrung ein Druckstift bewegbar ist* 909834/0090

   ../1B

   BAD G

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, daduroh gekennzeichnet , daß im Gerüst ein· Formhälfte fest aufgestellt ist und die andere Hälfte auf einer Gleitfläche parallel zur Berührungsfläche aufruht und in der Richtung der Nute seitswärts bewegbar ist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4,daduroh gekennzeichnet , daß eine Dru£kquelle_r welche sich zusammen mit der bewegbaren Fonnhälfte im Gerüst seitwärts versetzt, vorgesehen ist·

   ung

   6. Vorrichy nach einem der Ansprüche 1 bis 5 einschließlich

   dadurch gekennzeichnet, ■ daß die Druckquelle für einen Druckstift eine hydraulische Presse ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1., 4 oder 5, daduroh gekennzeichnet ,. daß eine zusätzliche Kraftquell·, welche die bewegbare Formhälfte im Gerüst in der Richtung der Nute Versetzen kann, vorgesehen ist.

   8. Vorrichtung in der Hauptsache wie.beschrieben und/oder dargestellt.

   co 9· Verfahren zur Herstellung von Knierohren aus geradem Rohr,

   t*> mit Hilfe einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden ^ Ansprüche, wobei in den in einer Fluchtlinie angeordneten

   to Bohrungen der anliegenden Formhälften ein gerades Rohrstück σ

   vorgesehen und mit einem nahezu nicht zusammendrüekbaren Medium angefüllt wird, das mittels mindestens eines Druckstiftes im Rohr eingeschlossen wird, wonach der Druckstift mit Hilfe der Druckquelle, Rohr und Medium einem derartigen Druck unterwirft, daß das Material des Rohres plastisch verformt wird und die SOrmhälften mit bezug auf einander über eine bestimmte Länge seitwärts versetzt werden.

   10· Verfahren nach Anspruch 8 in einer Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einschließung des Mediums in das Rohr die Kraftquelle in Tätigkeit gesetzt wird*·

   11. Verfahren in der Hauptsache wie beschrieben.

   12. Mit Hilfe der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8 hergestelltes Knierohr.

   13. Nach einem der Verfahren gemäß Ansprüchen 9-11 hergestelltes Doppelknie.

   14. Mit Hilfe einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8 hergestelltes Knierohr.

   15. Nach einem der Verfahren gemäß Ansprüchen 9-11 hergestelltes Knierohr.

   BAD ORIGINAL <

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