DE1627490A1 - Verfahren zur Herstellung von Boegen - Google Patents

Description

• Verfahren zur- Tierstellung von Bögen Die Erfindüngbetrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bögen <<us Rohren oder Hohlkörpern durch Stauchüng mehrerer n".e:vzLrm-ter Abschlzitte an der Dogeninnenseite.
• -s ist °äekanrit (deutsche Patentschrift 921. 01J), Möhre abschnittsweise :in der .doqeninnenseite anzuwärmen und durch 'uhere Kraftanwendung; die- ;angewärmten Bogeninnenabsehnitte zu :-ittzuc£1e_n..-Die herstellünr von :Bögen nach deal Verfuhren Erfordert- demaerkstü ck entsprechend aufwendige Geräte zur 3r-eu@-,ung der äußeren Kraftanwendung: -Ss- iz,-L; aüch Ublich, ,lerkstücke dadurch -auszurichten, indem äurcii örtlich begrenzte Arwe.rmunjSchruriipfspanriun=;erinnerhalü des JerkstLickes erzeugt Werden. Die @chrumpfspannun gen werden infolge von itaüchuhg durch verhinderte ,:j@rmedehnung und unschließendem uuslühlenlässen erzeubt-Die Aufgabe der Erfindunpbesteht darin, ein Verfahren zu entwickeln., womit Bö,#.;en aus- ttohren. öder. Hohlkörpern maßhaltig her,-estellt werden kötüieni; wobei eine äandfüllun @; oder Bie-e-

  matrizen überflüssig werden und das Rohr oder der riohlkörper

  ohne äußere Kraftanwendung gebogen werden kann:

  Ein Rohrbogen wird: gemäß der Erfindung so hergestellt, daß

  das Rohr abschnittweise an der Rohrbogeninnenseite durch

  innere Spannungskräfte in axialer tiuhtüng gestaucht

  wobei die .inneren Spannungskräfte durch "Iärmedehnurit, örtlich-

  begrenzter Stellen erzeugt werden.

  Zuerst wird ein i"Lohrbögeninneriabschnitt er#.jrärint. ipatiiiüli@ä-

  kräfte des nicht angewärmten --ohrabschnittes wirken der

  Wärmedehnung entgegen. Die erste ätauchung erfolgt, wenn

  der -aerkstoff des Innenabschnittes durch 2rw=*lrmung so pla-

  stisch geworden ist, .daß die Spannungskräfte duäreicnen, Lira

  ihn zu stauchen (verhinderte Wärmedehnung des :inlienabscritai-ttes).

  Anschließend wird der Rohrbogenaußenabschnitt erklärst, .:öhei

  der ";lerkstoff des: Rohrbogeninnenabschnittes durch ;iaxirü.@e.l tu;=

  plastisch bleibt. Infolge der S-lärmedehnung des

  werden ebenfalls innere Gegen%räfte erzeugt, die der

  dehnunö entgegenwirken. Diese Gegenkräfte können zjer die

  Wärmedehnung des Außenabschnitte- nicht verhinderte, de- -

  Innenabschnitt noch plastiscu ist und dieser en zwei-ba.3ii:<

  gestaucht wird (unverhinderte .,ärmedehnunc, desu@ertaL.@@.@ _iii t tes).

  Nach zweimaliger Stauchung des .ttohrbogeninnenabächiiit-tes wird

  der Teiiipera-turaüsgleich des Abschmittes. rierbeig@ührt, -Und

  die Abkühlung kann erfolgen, ohne däß nennenswerte ipai:i.uti @..-

  kräfte auftreten.

  Eine ütauchung des ilbsenrlltte-s in tangentialer Richturi tritt nicht `auf, ;feil in dieser Lichtung- meine verhinderte @r.aedehnung auftritt, da der rznsör ;uerschnitt des @oires oderlkörpers nicht starr, sondern ledernd ist. ;@:@durc:r .:,ird die inaßhatige .@uerschnittsform gewährleistet. Den= ;oj, elte @tuuchvorgang der _j-onrbo-eninneriseite -,:ird -üb cl@.@itt:iese so oft wiederholt, bis töLer Rohrbogen die - -ge :@.l@a clit e @>ria.rn;iunv err e-i cht hat.
• Zur @@.jz°i@@ui`ües -üogeniruzeriabsch£_ittes und des -oöenau=:enab.chr@it tes - sind Aze-tj leri-Sauerstoffflarsmen oder Tri.dv-iztion;_;rme geeignet, V.;eil dgmit die Stellen örtlich begrenzt ;r@@;e@@@==rrt werden können. Eine: noch bessere nb_ `r@li2;uz.# her inget@.rmteii Dtellen .lr@ä bei üleicllzetiger hi irlu-@-L des n=icht zu wärmenden ncs-chnittes erzielt.
• Damit die =:,tauehkrwf-Le, die durch :ärmedehnung entstehen, sich :äuf den :;iewärmten uerschr:ittsteil. gleichmäßig. verti--l.eli, werden die Aiwärmstellei vorteilhaft in ,-rhom:bei-_hnlichen 2lächenformeiz, derer Diagonale in rohraxialer -1c=ztu,iist, angewärmt- Dadurch- :-ird das L%aß der "lärr edehlun.- in rohraxialer --'Lichtung, verteilt auf den ä,iige-~=r@rtezi ürumfangsteil, _ verscnieden:- Die Verschiedenheit der : .,.rmedehiiun grmedehiiung ist dadurch angenähert verhältnis p-le.-ch zu deinb::-L@id von einer gedachten mittleren Biege,-ebene, durch die jehwerachse des uohres -exordenDie verhältnis-.;1 @@%r@cl@c:_.@r-u@@t- der t@,rrnerdehrlurl: 1Ln auc_ durch tiie Steilheit des Temperaturgefälles zwischen dem angewärmten und dem nicht angewärmten Hohrabschnittsteil beeinflußt werden.
• Da für manche -Metalle und deren Legierungen sehr hohe Tem-.peraturen zur Stauchüng erreicht werden müssen, ist ein Schutz geben den Luftsauerstoff durch lnertgas oft vorteilhaft.
• Zur Herstellung von Bögen nach dem Verfahren sind weder Vorrichtungen für die Erzeugung großer Biegekräfte noch Formen (Matrizen) oder Sandfüllungen wit den ihnen anhaftenden Nachteilen zur 141aßhaltigkeit des Auerschnittes er= forderlich: Bei der Herstellung von böten mit kurzen Schenkeln-entfallen die sonst beim -Biegen von Rohren notwendigen Schenkel zur Übertragung der Biegekraft. Dadurch können die Rohrendbearbeitungen an Vieraden, noch nicht gekrümmten Rohren vorgenommen werden, und der Abfall entfällt, was sich bei Werkstücken mit Großen Dimensionen und kostspieligen Werkstoffen vorteilhaft auswirkt. Um das Verfahren zum Schutze des @,IJerkstoffes unter Schutzgas durchzuführen, sind die dazu nötigen Vorrichtungen nicht aufwendig.. Schließlich ist das. Verfahren nicht werkstattge= banden.
• An Hand der Zeichnung wird das verfahren und dessen Durchführung beispielhaft erläutert. -Mit 1 ist ein. zylindrischer Hohlkörper (z. 13. ein dickwandiges Rohr) -bezeichnet, der in Pfeilrichtung-A durch Stauchung der Bogeninnenseite 2 in mehreren Innenabschnitten 3-er'Lolgensoll. Die ätauchung wird an verschiedenen Stellen der Bogeninnenseite durchgeführt und so --oft wiederholt, bis die gewünschte Krümmung des Bogens erreicht wird.
• Es wird der doppelte: Stäuchvurgang: des Irnnenabschnittes 3 beschrieben, der sich im Abschnitt 4 des Hohlkörpers 1 abspielt. :Beim Anwärmen- des Innenabschnittes -3 dehnt sich dieser Teil. des Hohlkörpers-infolge der dem Werkstöff eigentümlichen Wärmedehnungszanl tangentialer Richtung kann die Wärmedehnung ohne nennenswerten Widerstand- erfolgen und in dieser Richtung nicht gestaucht werden.
• In axialer .Richtung stößt di.e Wärmedehnung auf den Widerstand.des starren.; nicht angewärinten'Hohlkörperabschnittes, der von dem größeren. seil des Quersuhnttes gebildet wird, un-ü erzeugt -Gegenkräfte . Die Gegenkräfte bilden anfangs nur innere Spannungen des Hohlkörpex.s,. die .entgegen der Pfeilrichtung -k wirken. 1.iTit zunehmender Erwärmung des Innenabschnittes 3 vergrößert sich die Wärmedehnung, die Spannungskräfte -erIahmen aber., da infolge der ;Weiteren Erwärmung der 'Jerkstoff erweicht. Jetzt reichen die, erzeugten inneren Gegenkräfte aus,-um den 'N.erkstoff des Innenabschhnittes 3 in axialer Richtung :zustauchen.. Die nun einsetzende Anwärmung des Außenabschnittes 5 hat zur Folge, daß d'ie_:Viärmedehnüng .dieses Abschnittes in axialer Richtung. :eine weitere Stauchung des Innenabschnittes 3 in axialer Richtung bewirst. Dabei ist es aber erforderlich, daB der Querschnitt des Hohlkörpers 1, der in der lvlfittelebene zwischen dem: Außenabschnitt 5 und dem Innenabschnitt 3 liegt, keine zu hohe«Temperatur annimmt und daß :die Temperatur des Außenabschnitten 5, und damit seine Vierformbarkeit, unterhalb der Temperatur des Innenabschnittes 3 verläuft.
• Die örtlich begrenzten Stellen 3 und 5 sollen in. annähernd rhombenförmiger Flächenform 6 und 7 angewärmt werden, damit die Wärmedehnung der angewärmten Stellen ungefähr verhält-CD zu ihrem: Abstand von einer-gedachten Ebene durch die Schwerachse 8 sind. Dadurch wird verhindert, daß Spannungskräfte_innel.halb der angewärmten Stellen 3 und > ,gegeneinander wirken: Aus'demselben Grunde muB der Temperaturgradient zwischen.den angewärmten Stellen 3 -und 5 -zu dem nicht angewärmten Teil des Abschnittes 4 ebenfalls beachtet werden.
• Die nächste Stauchung der Bogeninnenseite 2 kann in einem kalten Abschnitt 4' des Hohlkörpers erfolgen.

Claims (5)

1. p a t`e n t a: n s p r ;l c h e 1 . rlerzahr en zur Herstellung von Bögen aus Rohren- oder " zylindrischen Hohlkörpern durch Stauchung in- axialer r-ichtün,--z mehrerer angewärmter Abschnitte an der Bogen-- Zrn zenseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchkr:ö,fte ira_ere Spannunwskräfte sind:, die durch Wärmedehnung örtlieh begrenzter Stellen (3, 5) erzeugt werden.
2. 2. Durchführung des Verfahrens näch Anspruch. 1 ,dadurch g eker_nzeiehiret, - daß zuerst-ein Bogeninnenabschnitt (3) bis zur Erwechunö- des ;Merkstoffes -dieses Abschnitteilen erw-rmt, dann anschließend ein entsprechender 3agenäußenabs.chnitt: (5) - erwö,rint wird und schließlich der entsprechende Abschnitt (4) auskühlt.
3. Durchführung RJes Verfahrens nach den Ansprüchen. 1- und Z, dadurch gekennzeichnet: daß. der doppelte Stauchvorgänggemwß Anspruch 2 an mehreren Abschnitten (4:') wiederholt .
4. 4. Durchführung des Verfahrens-nach Anspruch 2, dadurch r gekennzeichnet, daß die Bogeninnenabschnitte (3) -bzw. - Dogenaußenäbschnitte (5) durch an sich bekannte Flammenoder-,Induktörgeräte-erfolgt.
5. 5. Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nicht anzuwärmende Teile des Abschnittes.(4) während der Anwä'rmzeit der Bogeninnenabschntte (3) Und der-Bogenaußenabschntte (5) gekühlt werden: 6:-Durchführungdes Verfahrens nach den Ansprüchen 4 und 5, -dadurch gekenrizeichnet,-daß die örtlich begrenzten.-- .-Stellen. (3-9--5) in etwa rhombischer Flächenform (6,-7,) mit-axialer Richtung der Flächendiagonale angewärmt werden,. ?. Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2.bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (4,: 4') -während der Durchführung des Verfahrens durch ein Inertgas geschätzt werden. - ,