DE2800823A1 - Verfahren und vorrichtung zum formen von rohren o.dgl. - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum formen von rohren o.dgl.Info
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
- B21D5/015—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments for making tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
B B £ C II R Γ I F U K G
Die vorliegende Erfindung- bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zun Formen von Pxohren oder dglo und
nach der. Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem des Anspruchs
Beiir Herstellen bzw. Fomen von Rohren, Rühren od. dgl. aus
flachen, ebenen Rohlingen aus plastisch verformbarem Tiaterial, wie beispielsweise Stahlplatten, wird ein oberes,
bewegbares Freßwerkzeug verwendet, das mit einem feststehenden,
unteren Preßwerkzeup zusammenwirkt. Dabei ergeben sich Probleme bein; Erreichen der erforderlichen Rundungsgcnaui'keit
des Rohres od0 dgl., weil ein vollständiges
Schlicken des Rohres nicht stattfinden kann, da das obere Preßwerkzeug durch die Rohrwandung hindurchgehen mußo Selbst
wenn das obere Preßwerkzeug mit einem schmalen Rippenabschnitt versehen ist, wird dessen Dicke dann, wenn dicke Bleche
gepreßt werden, die große Preßkräfte erfordern, so groß sein, daß der Längsschlitz im Röhrenrohling die endgültige
Verrundung des Rohres od. dgl» nachteilig beeinflußt, da in Verbindung mit dem endgültigen Zusammenpressen des
Schlitzes eine weitere Deformation an dem Teil der Rohrwandung
auftritt, der zuvor auf die gewünschte Krümmung gebogen worden ist.
Beim Formen großer Zylinder kann dieses Problem möglicherweise dadurch gelöst v/erden, daß ein Spaltpressenständer
oder ein Pressenständer mit abnehmbaren Endabschnitten ver-
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wendet wird. Dies ist jedoch bei langen Rohren, Röhren
od. dgl. oder bei solchen mit relativ kleineir. Durchmesser
im Verhältnis zur Plattendicke nicht möglich. Die Abmessungen der Preßwerkzeuge, im allgemeinen Rollen, Walzen
od. dgl., würden dann im Verhältnis zuf. Durchmesser des
Rohres zu groß sein.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Rohren,
Röhren od. dgl. durch Biegen ebener Rohlinge zu schaffen, das bzw. die eine sehr gute Verrundungsgenauigkeit der
Rohre auch bei großen Längen und dicken Rohlingen gewährleistet.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst. Beim Schließen wird also das maximale Moment, wenn die Kräfte in dieser Tieise angewendet v/erden,
auf diese ungebogenen Abschnitte wirken.
Vorzugsweise ist der Rohling über einen Bereich, der jeder zweier gegenüberliegender Kanten benachbart ist, und über
einen Bereich vorgebogen, der zwischen den zwei Teilbereichen angeordnet ist, so daß zwei kleinere ungebogene Bereiche
zwischen den gekrümmten Bereichen gebildet werden; ferner werden zum Schließen des Rohres die Kräfte zuerst an einem
Paar der gekrümmten Bereiche im wesentlichen parallel zum einen der ungebogenen Bereiche und daraufhin an einem zweiten
Paar der gekrümmten Bereiche parallel zum zweiten der ungebogenen Bereiche angesetzt bzw. angewendet. Dieses Vorbiegen
findet vorzugsweise über Bereiche statt, von denen jeder einem Winkel zwischen etwa 100° und 115° entspricht. Aufgrund
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der Elastizität des plastisch verformbaren Materials kann
nach den1 beschriebenen Schließen ein sehr schmaler Schlitz
in rohrförmigen Hohl ing noch vorhanden sein, der in geeigneter
V.'eisc mit Hilfe von diametral gegeneinander gerichteten
Kräften geschlossen v;erden kann, die an; Rohling derart angevencet werden, daß sie hauptsächlich rechtwinklig
zu den beiden läiif.sverlaufenden Endflächen des Schlitzes
wirken.
Die oben genannte Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 5 angegebenen Merkmale
gelöst. Dabei kann in geeigneter l/eise jedes der Biegeeleiuente
ein Paar zueinander paralleler und rotierbar befestigter Rollen, Ualzen od. d£lo enthalten, wobei ein entsprechendes
Rollen- bzw. lalzenpaar ir.i Bodenteil des
Ständers zur: Halten des rohrförmigen Rohlings vorhanden ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist das Rollen- bzw. V.'alzenpaar, das an einem
Ständerschaft angeordnet ist, zur1 gegenüberliegenden Rollenbzw,
!»alzenpaar hin mit Hilfe eines Hydraulikzylinders
bewegbar, und von dem zuletzt genannten Rollen- oder Walzenpaar und dem Paar, das am Boden des Ständers angeordnet ist,
ist wenigstens eines zur Anpassung der Aufspannvorrichtung an unterschiedliche Rohrdurchmesser verstellbar, wobei die
Rollen oder Walzen an einem der Paare derart angeordnet sind, daß sie zur Rotation des in die Aufspannvorrichtung
eingebrachten rohrförmigen Rohlings durch einen Motor angetrieben werden können.
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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die
Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:
Figuren 1 A-C
im Schnitt die Form eines rohrförmigen Rohlings während verschiedener Verformungsschritte
des Rohres, und
eine schematische perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, einer Aufspannvorrichtung,
vie sie zum Schließen eines gemäß Fig. IA vorgeformten Rohrrohlings verwendet
wird.
In Figur IA ist die Forn eines Röhrenrohlings schematisch
dargestellt, der gemäß vorliegender Erfindung vorgeformt bzw. vorgebogen ist. Das Ausgangsmaterial für den Rohling
der Figur IA ist eine im wesentlichen ebene Platte, die über drei Bereiche 1, 2 und 3 in bekannter Weise auf den
gewünschten Krümmungsradius gebogen worden ist. Von diesen
Bereichen beginnen die Bereiche 1 und 2 so nahe wie möglich an den Kanten des Plattenrohlings, während der Bereich 3
zwischen diesen Bereichen 1 und 2 angeordnet ist. Der Bogenwinkel der betreffenden Bereiche 1 bis 3 ist derart gewählt,
daß man einen ungebogenen oder im wesentlichen geraden Abschnitt 4 bzw. 5 zwischen benachbarten Paaren der gekrümmten
Bereiche erhält. Der Bogenwinkel jedes der gekrümmten Bereiche ist etwa 100° bis 115°.
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_ η
— u _
Ijcii:: Schließen eines in dieser V.'eise vorgebogenen Röhrenrohlinj.s
wird das in den Figuren IB und IC dargestellte Verfahren angewendet. Zuerst werden gemäß Figur IB Druckkräfte
an einen: der Paare der kreisbogenförmigen bzw. gekrümmten Bereiche 2 und 3 angesetzt bzw» angewendet, und
zwar hauptsächlich parallel zum geraden Abschnitt 5. Das iiiaxih.alc Moirent tritt dann im geraden Abschnitt 5 auf, der
bei der darauffolgenden Deformation weitestgehend denselben
Ivrür.iungsradius wie die ihn umgebenden gekrümmten Bereiche
und 3 erlangt. Bein nächsten Schritt gemäß Figur IC werden Druckkräfte an die gekrümmten Bereiche 1 und 3, und zwar
parallel zur,- geraden Abschnitt 4 angesetzt bzw. angewendet, der dann in derselben Weise wie der Abschnitt 5 beim vorhergehenden
Schritt gebogen wird. Beim erfxndungsgemäßen Verfahren
erfolgt somit die Ilauptdeformation beim Schließen
eines gemäß Figur IA vorgebogenen Röhrenrohlings in den geraden Abschnitten, aus welchem Grunde keine nennenswerte
weitere Deformation derjenigen Bereiche auftritt, die schon auf die richtige Krümmung gebogen worden sind, was sonst
zu einer nicht genauen Rundung der Röhre führen würde.
Uenn aufgrund der elastischen Eigenschaften des Materials
nach diesen beiden Schließvorgängen ein schmaler Schlitz verbleiben sollte, kann dieser, da es sich nur um einen sehr
kleinen Abstand handelt, leicht zusammengedrückt werden, beispielsweise in Verbindung mit einer nachfolgenden Schweißoperation,
ohne daß man dadurch dann eine nennenswerte Ungenauigkeit in der Rundung erhält. Dieses Endzusammendrücken
der Rohre bzw. des Rohres wird in geeigneter V.'eise mit Hilfe von Kräften durchgeführt, die im wesentlichen
rechtwinklig zu den Kantenflächen dieses Schlitzes angesetzt
werden.
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Obwohl das oben beschriebene Ausführungsbeispiel, bei dem
der Röhrenrohling mit drei vorgebogenen Bereichen und zwei geraden Zwischenabschnitten versehen ist, bevorzugt wird,
ist auch eine andere Anzahl von vorgebogenen, gekrümmten
Bereichen, jedoch mindestens zwei, denkbar. Eer wesentliehe
Punkt ist nur, daß die Hauptdeformation bein. Schließen
eines Rohr- bzw. Röhrenrohlings in den nicht gebogenen Abschnitten stattfindet.
Beim Schließen nach den Figuren IB und IC eines Röhrenrohlings,
der gemäß Figur IA vorgebogen ist, kann eine Schließ- bzw. Aufspannvorrichtung, wie sie in Figur 2 dargestellt
ist, verwendet werden. Diese Vorrichtung besitzt einen nach oben offenen, im wesentlichen U-förr.iigen Pressenständer,
der in geeigneter Weise in Form mehrerer Ständerabschnitte 6 aufgebaut ist. Die Abschnitte 6 tragen drei
längs verlaufende Biege- und Ilalteelemente, von denen jedes ein Paar zueinander paralleler Rollen, Walzen, Rundstäbe
1 und 8 od. dgl. aufweist. Jedes Paa?, von Rundstäben 7, ist in stegförmigen Lagergliedern D drehbar befestigt.
Die Sitze für die unteren und die rechten Lagerglieder 9 der Figur 2 können eingestellt bzw. verstellt werden, was
beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe von verstellbaren Gewindeelerneuten 10 zur Anpassung der Aufspannvorrichtung
an verschiedene Rohr- bzw. Röhrendurchmesser erfolgt. Die zum Schließen eines Röhrenrohlings notwendige
Druckkraft wird mit Hilfe von Hydraulikeinheiten 11 erreicht, die derart angeordnet sind, daß sie das in Figur 2 links
dargestellte Lagerglied 9 mit den zugehörigen Rollen, Walzen bzw. Rundstäben 7 und 8 in radialer Richtung zum Mittelpunkt
des in die Auspannvorrichtung eingebrachten Röhrenrohlings 12 hin drücken.
- 10 -
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- ίο -
Die Preßvorgänge gemäß den Figuren IE und IC können mit
Hilfe der Vorrichtung ger..üß Figur 2 leicht durchgeführt werden, da die Rundstäbe 7 und 8, die am unteren Lagerglied
9 angeordnet sind, von einem nicht dargestellten Motor angetrieben werden können, un den Röhrenrohling 12
in der Aufspannvorrichtung zwischen den verschiedenen Operationen drehen zu können. In der dargestellten Position
muß das endgültige Schließen des Pvohres bzw. der Röhre nach der,. Liegen der geraden Abschnitte stattfinden.
Die Einstell- und Preßglieder, die an den verschiedenen Ständerabschnitten 6 vorgesehen sind, sollten so ausgebildet
sein, daß sie synchron miteinander angetrieben werden, um eine einheitliche Druckkraft über die gesagte Länge des
Rohres bzw. der Röhre zu erreichen. Die Gewindeeinstellelerr.ente 10 können auch durch andere geeignete Mittel
ersetzt werden, beispielsweise durch hydraulisch angetriebene Mittel. Beide diametral einander gegenüberliegende
Biegeglieder 7 bis 9 können dann derart angeordnet sein, daß sie an der Druckbewegung teilhaben.
Die dargestellte Vorrichtung kann auch in verschiedener anderer Hinsicht verändert werden, derart, daß beispielsweise
das Einstellen der Biegeglieder für verschiedene Zylinderdurchmesser dadurch stattfinden kann, daß beispielsweise
nur das untere Lagerglied 9 mit seinen Rollen, Walzen, Rundstäben od. dgl. un. einen Winkel von 45° nach oben zum
rechten Lagerglied gemäß Figur 2 hin schräg bewegt wird. Ferner sollte die Vorrichtung mit einer geeigneten Meßvorrichtung
zum Messen des Rohrdurchmessers versehen sein.
- 11 -
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Die genannten Rundstäbe bzw. Rollelenente können auch durch
längs verlaufende Biegelineale ersetzt verden. Dann können in geeigneter ITeise zwei Paare von diaiiietral einander
gegenüberliegenden Linealen verwendet werden, wobei dann die Druckkraft zuerst zwischen dein einen Paar der Biegelinea]e
und danach zwischen der. anderen Paar der Biegelineale erreicht wird. Der Röhrenrohling nuß dann nicht zwischen
den beiden Preßoperationen gedreht werden, sondern kann in derselben Position gehalten werden.
Der Äusdrucl. 'un^ebogene oder nicht gebotene' Bereiche,
wie er in der obigen Leschreibunp und in den Ansprüchen
verwendet wird, soll so verstanden werden, daß der Rö'hrenrohlin[-beir
Forr.en zun Röhrenrohlinf {-.enfi.^ Figur 1Λ
über diese Abschnitte nicht ?uf den gewünschten Erünrungsradius
der fertigen Röhre gebogen worden ist. Diese Abschnitte können jedoch in manchen Fällen ebenfalls gekrürnnt
bzw. gebogen sein, beispielsweise dann, wenn der Ursprungsrohling nicht eben ist. Die Krümmung dieser Abschnitte
muß jedoch geringer sein als der gewünschte Lndkrür.iniungsradius
der fertigen Röhre.
- EKDi; DER BESCHREIBUNG -
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Claims (1)
- Patentansprüche( 1.^Verfahren zum Formen von Rohren oder dgl. aus einem im wesentlichen ebenen Rohling aus plastisch verformbarem Material, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei im Abstand voneinander angeordnete Bereiche des Rohlings auf die gewünschte Krümmung des fertigen Rohres oder dgl. vorgebogen werden, so daß mindestens ein ungebogener Abschnitt zwischen den gekrümmten Bereichen entsteht, und daß der Rohling dann durch auf die gekrümmten Bereiche wirkende Kräfte zur im wesentlichen rohrförmigen Form geschlossen wird, derart, daß mit dem Schließen die Hauptdeformation in den zwischen den gekrümmten Bereichen angeordneten, ungebogenen Abschnitten entsteht.809829/0762ORIGINALVerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling über einen Bereich, der jeder der beiden regemiberliefenden Kanter, benachbart ist, und über einer Bereich vergebogen wird, der zwischen diesen Dereichen angeordnet ist, so daß zv;ei kleinere, ungebogene Abschnitte zwischen den gekrümmten Bereichen entstehen, und dan zur. Schließen des Rohres od. dgl. die Kräfte zuerst an einer.. Paar der gekrümmten Bereiche ir, wesentlicher parallel zur. einen der ungebogenen Abschnitte und danach an einen- zweiten Paar der gekrümmten Bereiche ir wesentlichen parallel zum zweiten der ungebogenen Abschnitte angesetzt werden.Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbiegen über Bereiche durchgeführt wird, von denen jeder
entspricht.denen jeder einem Bogenwinkel von etwa 100° bis 115°Verfahren nach einer, der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das endgültige Schließen des längsverlaufenden Schlitzes ir rohrförmigen Rohling diametral gegenüberliegende Kräfte am rohrförmigen Rohling angesetzt werden, die im wesentlichen rechtwinklig zu den zwei längsverlaufenden Kantenflächen des Schlitzes wirken.Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen eines rohrförmigen Rohlings (12), der mindestens zwei im Abstand angeordnete Bereiche (1, 2, 3) besitzt, die auf die gewünschte Krümmung des fertigen Rohres od. dgl« vorgebogen sind, zu einer im wesentlichen rohrförmigen Forn, eine Spannvorrichtung vorgesehen ist, die einen809829/0 76 2 BM} OR!Qm.nach oben offenen, im wesentlichen U-förnigen Pressenständer (6) und Mindestens zwei längsseitige Eiegeelemente (7, 8, 9) enthält, die an den Innenseiten der iir, wesentlichen senkrechten Fressenschafte diaretral einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei
mindestens eines der Biegeelemente gegenüber dem anderen verschiebbar ist.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein längsverlaufendes Halteelenent (7, 8, 9)an; Bodenbereich des Ständers (6) vorgesehen ist«7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Biege- und Halteeler.ente ein Paar parallel zueinander verlaufender und drehbar befestigter Rollen, Rundstäbe, Walzen od. dgl. (7, 8) enthält.8ο Vorrichtung, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar von Rollen, Rundstäben, Walzen od. dgl „ (7, 8), an einem Ständerschaft mit Hilfe eines Hydraulikgliedes (11) zum gegenüberliegend angeordneten Paar von Rollen, Rundstäben, Walzen od, dgl. hin bewegbar ist, daß von dem zuletzt genannten Paar von Rollen, Rundstäben, Walzen od. dgl. und dem am Boden des Ständers vorgesehenen Paar mindestens eines zur Anpassung der Spannvorrichtung an unterschiedliche Rohrdurchmesser einstellbar ist, und daß die Rollen, Rundstäbe, Walzen od. dgl. an einem der Paare zur Rotation eines in der Spannvorrichtung gehaltenen rohrförmigen Rohlings
durch einen Motor antreibbar angeordnet sind.- ENDE DER PATENTANSPRÜCHE -809829/0762
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