DE4329540C1 - Vorrichtung zum Kalibrieren gebogener Rohrstücke mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren gebogener Rohrstücke mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, insbesondere einer gebogenen Molchleitung zum Transport fließfähiger Produkte mittels abdichtend entlang eines Produktrohres getriebener und so das Produkt vor sich her durch das Produktrohr fördernder Rohreinsätze. Diese Rohreinsätze werden auch als "Molche" bezeichnet.

Derartige Molchleitungen finden zum Transport fließfähiger Produkte Anwendung, wobei im Gegensatz zu einer Pipeline auch unterschiedliche Produkte einer Produktfamilie durch dieselbe Leitung transportiert werden können. Sie sind insbesondere dort vorteilhaft anzuwenden, wo nur geringe Mengen fließfähiger Produkte zu fördern sind, insbesondere solche Mengen, die alleine nicht ausreichen würden, um eine Rohrleitung vollständig zu füllen. Molchleitungen verwenden mindestens einen elastischen Einsatz (Molch), dessen Außendurchmesser geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der verwendeten Rohrleitung. Wird ein solcher Molch hinter dem zu fördernden Produkt in die Leitung eingesetzt und anschließend seine rückwärtige Stirnfläche mit Druckluft beaufschlagt, führt dies zu einem Hindurchtreiben des Molches durch die Rohrleitung, wobei dieser das Produkt vor sich her fördert. Anschließend kann die Rohrleitung zur Förderung eines anderen Produktes verwendet werden, da der Molch infolge seines dichten Anliegens an der Innenwand der Rohrleitung diese zugleich reinigt. Es ist ferner möglich, Produkte zwischen zwei Molchen durch eine solche Rohrleitung zu fördern.

In jedem Fall ist eine sehr gute Abdichtung zwischen den dichtenden Mantelflächen des Molches und der Innenwand des Produktrohres erforderlich. Dies bereitet auf geraden Rohrstücken keine Schwierigkeit, sofern nur die verwendeten Produktrohre toleranzgenau gearbeitet sind. Werden derartige Rohre jedoch gebogen, so führen die Zug- bzw. Druckkräfte in den äußeren Rohrfasern zu Abweichungen von der ursprünglichen Kreisquerschnittsform. Solche gebogenen Rohrstücke weisen eine leicht eliptische Querschnittsform auf. Beim Hindurchtreiben von Molchen kommt es an diesen Stellen zu erhöhten Reibungswerten und damit Widerständen. Zudem können Spalte zwischen der wirksamen Oberfläche des Molches und der Innenwand des Rohrstücks auftreten, was zu Produktverlusten bzw. Verunreinigungen des Produktrohres führen kann.

Aus der US 2 754 573 ist ein Verfahren bekannt, um ein Rohr mit den Innenwänden von Bohrungen, die an einer Halterung ausgebildet sind, druckdicht zu verbinden. Dazu wird das Rohr mit seinen jeweiligen Enden in die Bohrung eingeführt und durch eine auf einem Dorn angeordnete Kugel derart geweitet, daß die Außenflächen der Rohrenden druckdicht an den Innenwänden der Halterung anliegen. Zum Aufbringen der erforderlichen Verformungskräfte weist die Kugel einen Durchmesser auf, der etwas größer als der zu weitende Innendurchmesser des Rohres ist.

In der DE-PS 39 72 07 ist ein Verfahren zum Abdichten von Gewindeenden rohrförmiger Stehbolzen beschrieben. Um die Gewindeenden der rohrförmigen Stehbolzen druckdicht zu verbinden, wird ein Stufendorn durch den rohrförmig gestalteten Stehbolzen hindurchgeführt. Die Aufweitelemente dieses Stufendorns weisen verschiedene Durchmesser auf, so daß der rohrförmige Stehbolzen schrittweise bis auf das gewünschte Maß aufgeweitet wird.

Diese beiden Druckschriften betreffen also das Festlegen von rohrförmigen Bauteilen in Bohrungen durch Aufweiten; das Erzeugen von definierten Innendurchmessern der rohrförmigen Bauteile ist nicht angesprochen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kalibrieren gebogener Rohrstücke mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt zu schaffen, mit der sich auch im Bereich der Biegung eine möglichst exakte Kreisquerschnittsform erzeugen läßt, um so bereits bei der Herstellung insbesondere einer Molchleitung den Reibungswiderstand des Molchtransportes im Bereich der gebogenen Rohrabschnitte zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen vorgeschlagen.

Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung ist es möglich, die eliptische Querschnittsform im Bereich der gebogenen Rohrstücke in eine zumindest weitgehend angenäherte Kreisquerschnittsform zu überführen. Dies führt bei der Verwendung der Vorrichtung zum Kalibrieren von insbesondere Molchleitungen zu deutlich verminderten Reibungsverlusten beim Hindurchtreiben eines Molches durch das Rohrstück. Außerdem werden Spalte zwischen der wirksamen Oberfläche des Molches und der Innenwand des gebogenen Rohrstücks vermieden. Die einzelnen Formkörper des Kalibrierkörpers sind in einem Verband angeordnet und werden durch Ziehen durch das Rohrstück hindurchgetrieben. Auf diese Weise ist es möglich, die Kalibrierung unter Verwendung mehrerer Formkörper in einem einzigen Arbeitsgang durchzuführen. Der Innenbogen des gebogenen Rohrstücks wird während des Hindurchtreibens des Formkörpers durch eine Schablone abgestützt. Auf diese Weise wird verhindert, daß die beim Hindurchziehen der Formkörper wirkenden Kräfte zu einer Änderung des Biegeverlaufs des Rohrstücks führen.

Als Formkörper finden vorzugsweise Kugeln Verwendung, da sich diese relativ einfach mit hoher Paßgenauigkeit herstellen lassen.

Weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung. Diese zeigt in einer teilweise geschnittenen Ansicht ein Aus­ führungsbeispiel einer Vorrichtung zum Bearbeiten gebogener Rohrstücke einer kreisquerschnittsförmigen Molchleitung.

Das zu Beginn des Kalibriervorgangs bereits gebogene Rohrstück 1 der Molchleitung wird zunächst in einer ortsfesten Einspannung 2 fixiert. Die Einspannung 2 besteht aus Spannbacken 3, welche die geraden Endabschnitte des Rohrstücks 1 mit dem erforderlichen Spanndruck beaufschlagen. Die Spannbacken 3 werden über hydraulische Spannzylinder 4 betätigt.

Während der Außenbogen 5 des gebogenen Rohrstücks 1 freiliegt, liegt der gegenüberliegende Innenbogen 6 an einer ortsfesten Abstützung 7 der Einspannung 2 an. Die Abstützung 7 bildet eine Schablone, mit der unerwünschte Änderungen am Biegeverlauf des Rohrstücks 1 während des nachfolgenden Kalibrierens verhindert werden.

Dieses Kalibrieren wird durchgeführt, indem ein Verband von mehreren als Formkörper dienenden Kugeln 8a, 8b, 8c, 8d durch das Rohrstück 1 hindurchgezogen wird. Dieses Hindurchziehen erfolgt mittels eines auf der Zeichnung angedeuteten durchzugsstarken Seilzuges 9.

Vor Beginn des Kalibrierens weist das Rohrstück 1 im Bereich seiner Biegung keine exakte Kreisquerschnittsform, sondern eine leicht eliptische Querschnittsform auf. Deren Abweichung von der exakten Kreisquerschnittsform wird vor Beginn des Kalibrierens gemessen und danach der Durchmesser der ersten Kugel 8a be­ stimmt. Dieser sollte geringfügig größer sein als der kleinste Innendurchmesser des Rohrstücks 1, d. h. der kleinere der beiden Elipsendurchmesser. Als "geringfügig größer" soll vorzugsweise eine Differenz der Durchmesser zwischen 0,1 und 0,5 mm angesehen werden.

Die innerhalb des Verbandes folgenden Kugeln 8b, 8c, 8d weisen jeweils zunehmenden Durchmesser auf, wobei die Differenz zum Durchmesser der vorangehenden Kugel ebenfalls jeweils 0,1 bis 0,5 mm beträgt. Vorausgesetzt ist hierbei ein Innendurchmesser des Produktrohres zwischen 80 und 120 mm.

Beim Ausführungsbeispiel werden insgesamt vier im Verband angeordnete Kugeln 8a, 8b, 8c, 8d verwendet. Selbstverständlich kann diese Zahl entsprechend den jeweiligen Anforderungen geändert werden. Wesentlich ist, daß der Durchmesser der letzten Kugel 8d zwar größer ist als der Innendurchmesser des nicht kalibrierten Rohrstücks 1, jedoch zugleich kleiner als der größte Innendurchmesser des geraden Rohrstücks. Ansonsten würde eine Aufweitung des Rohr­ querschnittes insgesamt erfolgen, so daß im Betrieb die Molche nicht mehr allseitig dicht anliegen würden.

Die Zeichnung läßt erkennen, daß die einzelnen Kugeln 8a, 8b, 8c, 8d nicht unmittelbar, sondern mittelbar über Zwischenstücke 10 geringeren Durchmessers gelenkig miteinander verbunden sind. Dies führt zu einer günstigeren Übertragung der Zugkraft zwischen den einzelnen Kugeln 8a, 8b, 8c, 8d.

Bei dem dargestellten Aufbau der Einspannung 2 wird durch die Abstützung 7 verhindert, daß die in die Kugeln 8a, 8b, 8c, 8d eingeleitete be­ trächtliche Zugkraft zu einer Änderung des Biegeverlaufs des Rohrstücks 1 führt. Das Rohrstück 1 kann sich unter der Verformung durch die Kugeln 8a, 8b, 8c, 8d nur in dem durch die Ab­ stützung 7 vorgegebenen Maß zum Innenbogen 6 hin erweitern; hingegen liegt der Außenbogen 5 an keiner Schablone an, so daß in diesem Bereich die gewünschte Ausdehnung des Rohrstücks 1 möglich ist.

Bezugszeichenliste

 1 Rohrstück
 2 Einspannung
 3 Spannbacken
 4 Spannzylinder
 5 Außenbogen des Rohrstücks
 6 Innenbogen des Rohrstücks
 7 Abstützung
 8a Kugel
 8b Kugel
 8c Kugel
 8d Kugel
 9 Seilzug
10 Zwischenstück

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Kalibrieren gebogener Rohrstücke mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, insbesondere einer gebogenen Molchleitung zum Transport fließfähiger Produkte mittels abdichtend entlang eines Produktrohres getriebener und so das Produkt vor sich her durch das Produktrohr fördernder Rohreinsätze, mit einer Einspannung (2) für das zu bearbeitende Rohrstück, die mit einer gebogenen Abstützung (7) versehen ist, die als Schablone für den Innenbogen (6) des gebogenen Rohrstücks (1) dient, sowie mit einer Zugvorrichtung (9) zum Hindurchziehen eines aus mehreren in einem Verband hintereinander angeordneten, kreisquerschnittsförmigen Formkörpern (8a, 8b, 8c, 8d) bestehenden Kalibrierkörpers durch das Rohrstück (1), wobei der Durchmesser des ersten Formkörpers (8a) geringfügig größer als der kleinste Innendurchmesser des Rohrstücks (1) ist und die Durchmesser der folgenden Formkörper (8b, 8c, 8d) um einen jeweils definierten Betrag zunehmen, wobei die einzelnen Formkörper (8a, 8b, 8c, 8d) über Zwischenstücke (10) geringeren Durchmessers gelenkig miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (8a, 8b, 8c, 8d) als Kugeln ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Durchmesser der einzelnen Formkörper (8a, 8b, 8c, 8d) zwischen 0,1 und 0,5 mm beträgt.