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Vorrichtung zum Biegen von Rohren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Biegen von Rohren, insbesondere aus G.ußeisen, namentlich Sehleuderguß, aus
Stahl, Glas oder anderen Werkstoffen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, an einem
Ende eingespannte oder aufliegende Rohre durch am anderen Ende angreifende Kräfte
oder Drehmomente unter Benutzung eines beweglichen Brenners zu biegen, welcher derart
parallel zum festen Rührteil beweglich angeordnet ist, daß er von diesem festen
Teil auf den zu biegenden Teil zu wandert; theoretisch gelangt man so dazu, das
Rohr nach einem Kreisbogen zu biegen. Praktisch jedoch ist dies nicht der Fall,
,denn das Rohr verformt sich im jeweiligen HeiAereich, so.daß sich der Brenner von
dem im Biegen begriffenen Teil entfernt bzw. sich ihm nähert. Dies führt zu einer
ungleichmäßigen Heizwirkung, welche das Biegen noch unregelmäßiger gestaltet, so
daß man schließlich nur eine ganz regellose Krümmung erhält.
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Diesem schwerwiegenden Mangel hilft die Erfindung ab und ermöglicht
die Ausführung regelmäßiger Krümmungen beliebiger Gestalt, wie kreisförmiger,spiralförmiger,
schrau#benförmigeru. a. rn., was dadurch erfolgt, daß der beweglich gelagerte Brenner
zwangläufig parallel zu dem noch nicht verformten Rohrteil auf dessen Stütz- bzw.
Einspannpunkt zu bewegt wird.
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Die Zeichnung zeigt seherratisch und bei#spielsweise in A'bb. i bis
3, @in denen überall sinngemäß gleiche Bezugszeichen verwendet sind, Aufrisse
einiger
einfacher Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem Brenner
bzw, mehreren Brennern.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i wird angenommen, daß es sich
um das Biegen eines Rohres i handelt, das an einem seiner Enden in zwei Klemmbacken
5 und 6 waagrecht festgelegt ist. Am freien Rohrende 7 hängt ein Gewicht 8, welches
das Rohr in den einzelnen Querschnitten und namentlich in dem lotrecht über dem
Brenner 9 liegenden Querschnitt b auf Biegung beansprucht, so daß die Biegung des
Rohres jeweils an dieser Stelle erfolgt. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Krümmung
braucht der Brenner 9 nur unterhalb .des zu biegenden Rohrteils um eine Strecke
a, b verschoben zu werden, die dem Produkt aus dem gewünschten Krümmungshalbmesser
R = 0a und dem bereits ausgeführten Biegewinkel x, also jenem Winkel, um
den sich,das freie Rohrende 7 !bereits verschwenkt hat, entspricht.
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Dies erfolgt nun erfindungsgemäß mittels folgender rein mechanischer
Vorrichtung: Am freien Rohrende 7 sitzt eine Schelle 1o, die über Gelenkparallelogramme
i i, Kardangelenke od. dgl. derart mit einem Lenker 12 verbunden ist, daß dieser
Lenker stets parallel zur Schelle 1o gerichtet ist. Der Lenker 12 sitzt an einer
Achse 13, die einen Satz Seilrollen 14 trägt. Die Halbmesser der einzelnen Seilrollen
14 entsprechen jeweils den zu erzielenden Krümmungshalbmessern R. Um irgendeine
dieser Seilrollen kann ein Seil 15 od. dgl. gelegt werden, das nach Passieren einer
Umlenkrolle 16 bei 17 an einem Wagen 18 befestigt ist, der auf einer parallel zum
eingespannten Teil des Rohres i angeordneten Fahrbahn 19 läuft und den Brenner 9
trägt.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Beim Biegen -senkt sich
das freie Ende 7 des Rohres i unter der Gewichtsbelastung 8 allmählich in Richtung,des
Pfeiles f1, der Lenker 12 schwenkt in der Richtung des Pfeiles f2 um den gleichen
Winkel aus und verfährt mithin den Wagen in der Richtung des Pfeiles f3 um eine
Strecke, die jeweils dem Produkt aus dem gewünschten Krümmungshalbmesser R und dem
bereits ausgeführten Krümmungswinkel x, also dem Krelsbogen a,
b, entspricht. Hieraus folgt, daß die in den einzelnen Punkten .des Rohres
i erzielte Krümmung gleichbleibt und der nussgeführte Rohrkrümmer somit die Gestalt
eines. vollkommen gleichmäßigen Kreisbogens aufweist.
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Zweckmäßig wird die Vorrichtung noch durch ein Mittel ergänzt, das
den Biegevorgang bei Erreichen der gewünschten Krümmung unterbricht. Dies wird beispielsweise
dadurch erreicht, daß in der Bewegungsbahn des Wagens 18 ein Glied 2o angeordnet
ist, das vom Walgen mitgenommen wird, sobald die gewünschte Krümmung erreicht ist.
Dieses Glied 2o, das an verschiedenen vorbestimmten Stellen längs der Fahrbahn 1g
in einem der Länge :des auszuführenden Krümmers entsprechenden Abstand von .der
Ausgangsstellung des Wagens 18 anbringbar sein ,soll, kann beispielsweise ein den
Maschinenwärter aufmerksam machendes elektrisches Läutewerk betätigen oder unmittelbar
einen zum Brenner führenden Hahn -schließen, der so die Brennerspeisung unterbricht
und den Biegevorgang selbsttätig abstellt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 sitzt der Brenner 9 auf einem
Wagen 18, der auf einer zum eingespannten Teil des zu biegenden Rohres i parallelen
Fahrbahn 19 läuft. An einem am Wagen 18 sitzenden Zapfen 23 ist frei drehbar eine
Nabe 22 gelagert"dicüber zwei Ra,dialarme 2i, 21a'mit einem zurr Zapfen 23 gleichm@ittigen
Kreisbogenstück 26 und über einen Fortsatz des Armes 21 mit einer am freien Rohrende
7 sitzenden Schelle 1o verbunden ist. Der lotrechte Abstand 0-b des Zapfens 23 vom
eingespannten Teil .des Rohres i sowie der Ab-,stand 0-c dieses Zapfens vom freien
Rohrende 7 sind einander und dem gewünschten Krümmungshalbmesser gleich. Am Kresbogenstück
26 hängt mittels eines bei 28 an seinem oberen Ende befestigten Seiles 27 ein Gewicht
B. Das Gewicht 8 übt also auf die Radialarme2l, 21a und mithin auf den zu biegenden
Abschnitt des Rohres od. dgl. Werkstückes eine gleichbleibende Biegebeanspruchung
aus. Dieses ist darum von besonderer Bedeutung, weil eis die Biegegeschwindigkeit
regelt. Der Biegevorgang erfolgt vom Querschnitt c aus, und der dabei erzielte Krümmungshalbmesser
bleibt stets gleich. Da die Richtung des Radiadarmes 21 ,in bezug auf die Schelle
1o gleichbleibt, kann eine starre Verbindung an Stelle des dargestellten Gelenks
treten.
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Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei ,der zwei Brenner 9
und 911 verwendet werden. Das zu biegende Rohr -i od. d g1. Werkstück ruht auf zwei
Auflagern 34 und 34a. Die Brenner 9 und 9a sitzen an je einem Arm 35 bzw. 35a, wobei
ein diese Arme miteinander verbindendes Gelenk 36 in einem lotrechten, von den Auflagern
34 und 34a gleich weit entfernten Schlitz 37. gleitend geführt ist. Die Haltearme
35 und 35" sind durch Ausleger 38 bzw. 3811 mit je einer Schelle 39 bzw.
39a verbunden, die auf dem zugehörigen Rohrende frei verschiebbar gelagert ist;
dabei sinddie Schellen und Ausleger derart ausgebildet, daß die Haltearme 35,
35a stets rechtwinklig zu den Rohrenden verlaufen. Das Biegegewicht 8 hängt
belispielsweise in Rohrmitte.
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Die Arbeitsweise,d:i@eser Vorrichtung ist folgende: Zu Beginn des
Arbeitsganges werden die beiden Brenner 9, 9a dicht nebeneinander in der Mitte des
noch geraden Rohres i angebracht; der mittlere Rchrabschn.itt wird durch diese Anordnung
sehr rasch auf die entsprechende Temperatur erhitzt. Sobald ein Durchbiegen erfolgt,
rücken die beiden Brenner um einen Abisrtand auseinander, der dem erzielten Biegewinkel
und dem,der Länge der Arme 35, 35a gleichen Krümmungshalbmesser verhältnisgleich
ist. Diese Vorrichtung eignet sich besonders gut zum Biegen von weiten Rohren. Bei
diesem Ausführungsbeispiel läßt sich die selbsttätige Abstellvorrichtung 2o derart
mit dem Haltearm 35 verbinden, daß sie mit dem Arm 35" in Berührung gelangt,
sobald der Winkel zwischen den beiden Haltearmen die gewünschte Größe erreicht hat.
Die
erfindungsgemäß erzielte Selbsttätigkeit des Biegevorganges bietet zahlreiche Vorteile,
und zwar insbesondere a) eine große Arbeitsgeschwindigkeit, da der oder die Brenner
vor den einzelnen Abschnitten des Rohres od. dgl. nur während der Zeit verbleiben,
die zum Erhitzen und Biegen dieses Abschnittes unbedingt notwendig ist; sofort nach
erfolgtem Biegen wird der Brenner durch die beschriebene mechanische Vorrichtung
weitergeschoben; dies setzt die Herstellungszeit von Schleudergußkrümmern gegenüber
handgesteuerten Arbeitsweisen um etwa 50 bis 70 % herab, b) eine durch die genannte
hohe Arbeitsgeschwindigkeit erzielte große Brennstoffersparnis, c) eine merkliebe
Ersparnis an Arbeitskräften, da die Anwesenheit eines Maschinenwärters keineswegs
notwenig isst und ,das Arbeitspersonal lediglich das Rohr oder sonstige zu biegende
Werkstücke einzusetzen, den oder die Brenner anzuzünden und das fertig gebogene
Werkstück herauszuheben braucht, sobald die selbsttätige Abstellvorr.ichtung angesprochen
hat, d) die Gewinnung vollkommen gleichmäßiger Krümmer, woben der Krümmungshalbmesser
nach dem Erfindungsprinzip genau gleichbleibt und nach Bedarf vorausbestimmt werden
kann, e) einen gleichmäßigen Vorschub des oder der Brenner längs des Rohres oder
sonstigen Werkstückes, wobei sich die Brennervorschubgeschwindigkeit unter Berücksichtigung
der Werkstückabmessungen und der metallurgischen Eigenschaften des Werkstoffes in
vorteilhaftester Weise einstellen läßt.
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Im übrigen ermöglicht die Vorrichtung nicht nur .das Herstellen von
Krümmern mit gleichbleibendem Krümrnungshalbmesser, sondern auch von solchen mit
veränderlichem Halbmesser, wie .etwa Spiralen, sowie von unebenen Krümmungen, beispielsweise
in Schraubenlinienform.
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Wird namentlich von der Ausführungsform nach Abb. i ausgegangen, dann
darf zum Herstellen einer Spirale nur die Brennerverschiebung der Verschiebung der
Schelle io nicht verhältnisgleich sein, sondern muß sich nach einem vorbestimmten
Gesetz in Abhängigkeit von dieser Verschiebung ändern; hierzu braucht man nur an
Stelle der kreisförmigen Seilrollen 14 Kurvenscheiben mit entsprechend ausgebildetem
Profil einzusetzen.
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Zum Herstellen eines Schraubenrohres genügt es, gleichzeitig mit -der
Verschiebung des Brenners 9 den eingespannten, geraden Teil des Rohres oder sonstigen
zu biegenden Werkstückes verhältnisgleich dem bereits erzielten Biegewinkel um seine
Längsmittellinie zu verdrehen.
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Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die nur
beispielsweise beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen. So können Rohre
od. d'gl. erfindungsgemäß dadurch gebogen werden, daß das Rohrr bei festgehaltenem
Brenner oder festgehaltenen Brennern in ähnlicher Weise, wie zuvor beschrieben,
selbsttätig und zwangläufig um einen dem gewünschten Krümmungshalbmesser und dem
bereits erzielten Krümmungswinkel verhältnisgleichen Betrag verschoben wird. Ferner
kann man je nach der Art der auszuführenden Arbeit gleichzeitig mehrere zusammengerückte
oder gegeneinander versetzte Brenner benutzen. Der oder die Brenner können beliebig
ausgebildet und gespeist werden, beispielsweise mit Erdöl, Butan, Propan, Leucht-
oder Hochofengas. An Stelle der Brenner kann man auch andere Heizgeräte, beispielsweise
elektrische, setzen. In allen genannten Fällen kann das Biegen, insbesondere von
gußeisernen Rohren, durch alle üblichen Verfahren erleichtert werden, etwa durch
Zusammenpressen der inneren Fasern des zu biegenden Rohres.