DD296865A5 - Verfahren, vorrichtung und biegedorn zum biegen eines mehrsystemrohres - Google Patents

Abstract

Beim Biegen eines Mehrsystemrohres (6) mit einer Vielzahl von Kammern (7, 8), die in Laengsrichtung des Rohrs aneinanderliegen, in einer Biegeebene, wird eine Biegestelle langsam entlang des Rohres bewegt, und beim Biegen wird ein Dorn (12, 13) in jeder der besagten Kammern an der Biegestelle vorgesehen. Zur Verbesserung der Kontrolle der Form des Rohres wird mindestens waehrend eines Teils des Biegevorgangs die Position von mindestens einem der Dorne (12, 13) relativ zum Rohr an der Biegestelle in Abhaengigkeit von mindestens einem Parameter des Biegevorgangs veraendert. Mindestens einer der besagten Dorne (12, 13) kann unter Beaufschlagung einer Federkraft in Laengsrichtung des Rohrs frei beweglich sein.{Biegeverfahren; Mehrsystemrohr; DD-Roehre; Auspuffrohr; Rohrkammern; Rohrtrennwaende; Biegedorn; Positionierelemente; Federbeaufschlagung; elastische Zugstange; S-Biegungen}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Biegevorfahron für ein Mohrsystomrolir mit oinor Violzahl von Kammern, die längs der Röhro aneinander liocjon, in oiner Biogeobono. Boim Biogon schiebt sich ein Biegedorn in jode Kammer der Röhre. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens sowio auf einon Biegodorn, der in einer solchen Vorrichtung zur Anwondung kommt.

Ein Mohrsystemrohr bedoutot in der vorliegenden Beschreibung und in don Ansprüchen eine Röhre mit einer Vielzahl von Kanälen, die hier als Kammern bezeichnet werden, und die zur GosamtriJhre zusammengefügt sind und sich längs der Röhre erstrecken. Im Normalfall sind die Kammern voneinander durch eine oder mehrere Trennwände getrennt. Diese Trennwand kann eine Doppelwand sein. In diesem Fall ist jede Kammer dann selbst oine vollständige einzelne Röhre. Die Trennwand kann aber auch oine gemeinsame Wand zwischen? voi Kammern sein. Im Normalfall besteht eine solche Röhro aus Metall, zum Beispiel aus Stahl.

Eine bekannte Mehrsystemröhre ist eine sogenannte DD-Röhro, die aus zwei Kammern besteht, die beide einen D-förmicjcn Querschnitt haben und die mit ihren flachen Seiten zueinander verbunden sind. Der Querschnitt der DD-Röhro kann rund, elliptisch oder anders sein. Die Tronnwand zwischen don Kammern ist eine gemeinsame Wand.

DD-Röhron werden in zunehmendem Maße für Auspuffrohre in der Autoindustrio verwendet. Der Vorteil des DD-Rohres liegt darin, daß sich dio Form des Rohres für Verbrennungsmotoren mit hoher spezifischer Leistung eignet und in einem Auto wonig Platz einnimmt. Somit wird die notwendige Flexibilität der Ausführung, zum Beispiel für die aerodynamische Gestaltung, erhöht. DD-Rohre werden gewöhnlich als gerade Röhren mit zwei Kammern hergestellt, die dann unter anderem durch Biegen in die gewünschte Form, zum Beispiel für ein Auspuffrohr, gebracht werden.

In der gegenwärtigen Praxis ist ein Verfahren bekannt, bei dem das DD-Rohr in einer Biegoebene quer zur Trennwand zwischen den beiden D-förmigen Kammern gebogen wird, Bei dom bekannton Verfahren wird in jede D-förmige Kammer ein Biegedorn eingeführt. Zu diesem Zweck hat jeder Biegedorn eine äußere Hülle, die sich mit einem im wesentlichen konstanten Querschnitt quer zur Längsachse erstreckt, wobei dieser Querschnitt dem Querschnitt der D-förmigen Kammer entspricht. Der Biegedorn hat eine flache Stirnseite an dem Ende, das in Richtung Biegung weist. Der Übergangsabschnitt zwischen äußerer Hülle und flacher Stirnseite ist leicht abgerundet. Es wird eine runde Biegelehre verwendet. Das Rohr wird um dio Lehre gebogen. Joder Biegedorn wird weit genug in das Rohr eingeführt, so daß die vorderste Grenze der äußeren Hülle des Biegedorns etwa 2 bis 5 mm vor dem Radius durch den Übergangspunkt zwischen Rohr und Biegelehre liegt. Die genaue Lage Jodes Biegedorns wird experimentell für jede Rohrgröße, jeden Biegeradius usw. bestimmt und wird danach nicht mehr geändert. Wird der Biegedorn weiter in das Rohr eingeführt als oben beschrieben, kommt es zu einer Wulst in der geformten Biegung, die oin Eindruck des besagten Üborgangsabschnitts ist. Wird ein Biegedorn noch weiter in das Rohr geschoben, dann besteht die Gefahr, daß der Biegedorn von dem Rohr beim Biegen in die Biegung gezogen wird, wodurch der Biegevorgang behindert wird und der Biegedorn und andere Teile der Biegevorrichtung beschädigt werden können. Mit dem bekannten Verfahren können Biegungen von etwa 90° geformt werden, was bedeutet, daß die Mohrsystemröhre um 90° gebogen wird. Wird eine größere Biegung geformt, so weist die Außenwand des DD-Rohrs an der Innenseite der Biegung Falten auf, und die Außenseite der Biegung wird abgeflacht. Ein Nachteil, der sich daraus ergibt, besteht darin, daß, wenn das Rohr als Auspuffrohr vorwendet wird, das Gas-Gleichgewicht zwischen den Zylindern des Verbrennungsmotors, die mit der einen D-förmigen Röhre verbunden sind, und den Zylindern, die mit der anderen D-förmigen Röhro verbunden sind, gestört ist.

Ein anderer Nnchtoll dos bekannten Verfahrens orgibt sich, vvonn vorsucht w'rd, das DO-Rohr in dersolbon Diogoobono in zwei entgegengesetzte Blogungon zu iormon, (Ins hoißt, bot der Bildung einor S-förmlgon Biegung, Da tlio Position des Qiogcdoms an dor Innonsoilo der Biegung olno ntuloro soln kann als dio Position dus Biogodorns an dor Außonsoito dor Biogung - bei dor S-förmlgon Biogung - müssen dio Biogodorno während dos Biogovorgongs von olnor Kammer zur atuluron bowogt wordon, Dnmit goht Produktionszeit verloren.

Dio US-Patentanmoldung US-A-4,009,601 bozloht sich auf ein Vorfahren und olno Vorrichtung zum Biegen eines Doppolrohros, insbesondere von zwei konzontrischon runden Rohron. Ein Motallkorn mit oinom iiußeron und einem innoron Motallkorn wird in zwoi konzentrische rundo Rohre auf olno vorgoschr¹' Ίοηο Position olngoführt und wtthrond dos Biegovorgangs do; ι fixiert. Der innoro Metallkorn und dor äußere Motallkorn sind > .'orhHltnis zuoinandor mittels oinos Motallstabs und oinos Verbindungsflanschos starr b&festigt.

DIo deutsche Patentanmeldung DE-A-273?046 bezieht sich auf ein Vorfahren zum Biogen von zwei Rohren, von denen das eine In das andore eingeschoben ist, sowio auf oino Vorrichtung zur Ausführung dlosos Verfahrens. Gemäß dieser Veröffentlichung werden zwoi Dorne verwendet, oln rundor Dorn, der in ein kleineres Rohr eingeführt wird, und ein sichelförmiger Dorn zwischen dom kleinorcn und dem größeren Rohr. Dorne sind mit starrem Stäbon mit oinor Halterung vorbundon und wordon während dos Biogons dor Rohro on ihrem Positionen geholten.

Ziel dor Erfindung Ist es, ein Verfahron zum Biogen einor Mehrsystemröhre zu beschroibon, mit dem ein Mohrsystemrohr mindestens einmal um einen rochton Winkel gebogen werden kann und boi dem sich die Quorschnittsform dor Kammern dor Mehrsystomröhro nicht wosontlich änclort und In der Außenwand dos Rohrs koine Falten gebildet worden.

Ein anderos Ziol dor Erfindung bostoht darin, auch ein Vorfahren zu beschroibon, bei dom oin Rohr S-förmig gebogen wordon kann, ohne daß es notwendig ist, don Biegodorn von oinor Kammer zur andoron zu bowogon.

In Übereinstimmung mit einem Aspekt dor Erfindung wird ein Vorfahren zum Biogon einor Mohrsystemröhre in einor Blogeebeno boschriobon, wobei oino Biogestollo im Verhältnis zum Rohr immer weiter am Rohr entlang bowogt wird und wobei sich beim Biegen oin Dorn in jedor besagton Kammer an dor Biogostolle befindet. Das Vorfahron ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer dor besagten Dorno sich relativ zum Rohr an der Biegostollo in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter des Biegovorgangs ändort.

Es wurde festgestellt, daß dio Biogedorne nicht in einer starren Position gehalten werden sollten, sondern in eine lage gobracht werden sollten, die von mindestens einem Parameter des Biegovorgangs der entsprechenden Kammer zu irgendeinem Zeitpunkt abhängen. Versuche haben erwiesen, daß bei Anwendung des Verfahrens entsprechend der Erfindung ein DD-Rohr mit einer doppelten Trennwand um über 140° gebogen werden kann, ohne daß es in der Außenwand dos DD-Rohrs an der Innenseite der Biegung zu Faltenbildung kommt und ohne daß sich der Querschnitt jedes einzelnen D-Rohrs in der Form wesentlich verändert.

Man kann dio Biegodorno sich aufeinander zu bewegen lassen, um die beste Lage im Rohr zu finden. Jeder Dorn kann mit einer Federspannung beaufschlagt werden. Alternativ dazu oder zusätzlich kann mindestens einer der Bicgedorne in die gewünschte Stellung geschoben worden.

Die Position des Biegedorns in jeder Kammer wird während des Biegovorgangs verändert, zum Beispiel in Abhängigkeit vom Biogeradius. So kann eine S-förmige Biegung einfach durch Veränderung der Position des Biegedorns erfolgen, und es ist nicht notwendig, die Biegedorno alle von der Mehrsystemröhre wegzunehmen und dann alle zusammen wieder in einer anderen Position in die Mehrsystemröhre oinzusotzen. Die Geschwindigkeit, mit der das Verfahren gemäß der Erfindung ausgeführt werden kann, erhöht sich damit.

Eine weitere Ausführungsart des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einer der Biegeparameter die Länge des schon gebogenen Teils des Rohrs ist.

Mit dem bekannten Verfahren und unter der Voraussetzung, daß es sich um ein DD-Rohr mit rundem Querschnitt handelt, flacht der Querschnitt beim Biegen ab, wodurch die Lange des schon gebogenen Teils größer wird, das heißt, der Winkel, in dem das Rohr gebogen wird, nimmt zu. Außerdem verschiebt sich die Trennwand in bezug auf ihre ursprüngliche Position. Mit dem bekannten Verfahren ist der kleinste Durchmesser des Querschnitts bei einer Biegung um 90° etwa 8% kleiner als der größte Durchmesser.

Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung wurde zum Beispiel festgestellt, daß der kleinste Durchmesser des Querschnitts bei einer Biegung um über 140° nur etwa 3% kloiner ist als der größte Durchmesser.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung, bei dem ein erster der besagten Dorne in einer ersten besagten Kammer positioniert wird, die zu einem ersten Krümmungsradius gebogen wird, und bei dem ein zweiter der besagten Dorne in einer zweiten der besagten Kammern positioniert wird, die um einen größeren Radius gebogen wird als der erste Biegeradius, wird bevorzugt, daß zumindest während einer Anfangsphase des besagten Biegevorgangs der besagte erste Dorn in bezug auf die besagte Biegestelle weiter entlang dem besagten Rohr positioniert wird als der besagte zweite Dorn, in die entgegengesetzte Richtung zu der Bewegungsrichtung besagter Biegestelle relativ zum Rohr. In besagter Anfangsphase des Biegevorgangs beträgt die Biegung des Rohrs vorzugsweise nicht mehr als 20°. Vorzugsweise wird nach einer anfänglichen Phase des Biegevorgangs mindestens einer der besagten Dorne in bezug auf besagte Biegestelle von einer ersten Position in eine zweite Position vorschoben, die weiter am Rohr entlang liegt als die erste Position in entgegengesetzter Richtung zur Bewegungsrichtung besagter Biegostelle in bezug auf das Rohr.

Diese Ausführungsart kann wie folgt erklärt werden. Beim Biegen wird die Wand einer Kammer, die sich an der Außenseite der Biegung erstreckt, weniger in eine Biegung mit kleinem Biegeradius als zu einer Biegung mit großem Biegeradius gedehnt.

Während der Anfangsphase fließt das Material hauptsächlich zur Außenseite der Biegung in Richtung des Umfangs und viel weniger in Längsrichtung. Das kann zum Bruch der Wand führen, wenn die Position des Biegedorns nicht entsprechend dem Biegeradius und dem Biegewinkel in der Anfangsphase angepaßt wird.

Es hat sich gezeigt, daß in der Praxis gute Ergebnisse erzielt werden, wenn die Anfangsphase einor Krümmung von 20° oder weniger entspricht. Nach Biegen um 20° ist die Materialzufuhr in Längsrichtung ausreichend groß, um einen Bruch zu verhindern.

Ein Biegedorn wird demnach vorzugsweise nach der Anfangsphaso von einer äußeren Kraft nach vorn geschoben, um ein Abflachen des Querschnitts der entsprechenden Kammer zu verhindern. In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine Vorwärtsbewegung von etwa zwei Prozent des Biegeradius ausreichend ist, den ursprünglichen Querschnitt in akzeptablem Maße wie weiter unten erwähnt zu halten.

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Vorzugsweise ist cllo Steigerung dor Schubkraft und/odor der Endwort dor Schubkraft größor, da cito Biegogoschwindigkoit dor Mehrsystemröhre höhor ist.

Dioso Ausführungsart der Erfindung ergob In dor Praxis gute Ergebnisse, Es wird angenommen, daß cllo Kräfto zwischon dom Biegedorn und don Kf nmorwändon bot einor höheren Bletjegoschwindlgkeit aufgrund dor zunohmondon Deformlerungsgoschwlndlgkeit dos Materials gröfSor sind. Um dloso größeren Kräfte auszugleichen, sind größere Schubkräfte) erforderlich.

Gleichzeitig bezieht sich dio Erfindung ut(f olno Vorrichtung zum Biogon oinor Mohrsystomröhro mit einer Violzahl von Kammern, die sich aneinander in Längsrichtung dor Röhre erstrecken, in oinor Biogoobeno, woboi dioso Vorrichtung bostoht aus

(a) einer Halterung zum Halten besagton Rohres während des Biegens,

(b) Giegeclomenton zum Biogen besagton Rohres um besagte Halterung an einor Biegestollo, dio relativ zu besagtem Rohr immer weiter am Rohr entlang bewegt wird,

(c) einor Violzahl von Dornen, die entsprechend in die bosagton Kammern eingeführt werdon können, um das besagte Rohr während des Biegens innen zu stützen,

(d) Posvtionierungselementon für besagte Dorne an der Biogostelle, wobei die besagton Positioniorelemente während des Biogens die Verschiebung von mindestens zwei der besagten Dorne gegeneinander in Längsrichtung des besagten Rohres ermöglichen.

So kann die Vorrichtung mit Ausglelcholementen ausgestattet sein, die während des Biegens die Verschiebung von mindestens zwei der Biegedorne in Längsrichtung gegeneinander ermöglichen. Das heißt, daß die Position eines Biegedorns in einer Kammer zu jedem Zeitpunkt während des Biegens dem Biegeradius dioses Zeitpunktes und an dieser Stelle angeglichen werden

Bei der bekannton Vorrichtung, die mit Biegedornon arbeitet, worden diese Dorne mit Bofestigungselemonten an dem Rahmen der Vorrichtung befestigt, und während dos Biegons erstrecken sich die Biegedorne von einem geraden Teil des zu biegenden Rohres bis fast zu dem Teil des Rohres, der gerade gebogen wird.

Vorzugsweise wird das Positionierelement für den Biegedorn so angelegt, daß es mindestens einem der relativ beweglichen Dorne eine Federkraft verleiht, womit dessen Verschiebung in Längsrichtung besagten Rohrs möglich ist. Günstig ist es, wenn ein elastisches ausziehbares Element zumindest einen der besagten relativ beweglichen Dorne mit einem feststehenden Element (zum Beispiel einem Rahmenteil) verbindet. Das elastische ausziehbare Element kann eine Zugstange aus Metall sein. Das elastische ausziehbare Element ermöglicht eine Längsverschiebung des Biegedorns, wobei die Position jedes Biegedorns, der mit einem solchen Teil ausgestattet ist, durch den Ausgleich zwischen der Federkraft des Elements und der Kraft, die von den Wänden der entsprechenden Kammer auf den Biegedorn ausgeübt wird, bestimmt wird.

Eine besonders einfache Ausführungsart ist dadurch gekennzeichnet, daß das elastische aus. ihbare Element eine Zugstange oder eine Feder ist. Eine Stange bietet den Vorteil der Einfachheit und kann nicht durch Späne und abgeblättertes Material usw.

verschmutzt werden.

Wird die Vorrichtung zum Biegen von DD-Rohren verwendet, so werden bei einer speziellen Ausführungsart gute Ergebnisse erzielt, wobei mindestens einor der besagten Biegedorne einen Abschnitt aufweist, der in Längsrichtung des besagten Rohrs eine konstante Quorschnittsform aufweist und dessen Kopfteil mit besagtem Abschnitt verbunden ist, wobei eine erste Grenzfläche des Kopfteils bezüglich eines Krümmungsmittelpunktes besagten Rohres beim Biegen nach außen gerichtet ist und die Biegung in besagter Biegeebene im wesentlichen mit der beim Biegen gebildeten Krümmung in einer Wand der besagten Röhre übereinstimmt, die beim Biegen neben besagter erster Grenzfläche liegt.

Versuche mit dieser Ausführungsart haben gezeigt, daß es möglich ist, dickwandige DD-Rohre um große Winkel zu biegen, ohne daß die Rohrwandungen beschädigt werden und ohne daß der Querschnitt jeder der D-förmigen Kammern im wesentlichen seine Formändort.

Insbesondere zur Herstellung von S-förmigen Biegungen können der Biegekopf und der Biegekörper aneinandergefügt werden, so daß sie relativ geneigt auf einer Neigungsachse liegen, die sich quer zur Biegeebene erstreckt. Bei einigen Anwendungsbereichen kann der dafür notwendige Neigungsmechanismus verschmutzt werden, was das Verfahren beeinträchtigt.

Eine weitere Vereinfachung der Vorrichtung wird mit einer Ausführungsart erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Biegekopf eine Grenzfläche aufweist, die in Richtung der Trennwand gerichtet ist und im wesentlichen entsprechend einer in der Trennwand zu formenden Krümmung verläuft.

Bei dieser Ausführungsart kann der Biegekopf starr mit dem Biegekörper verbunden werden, wodurch die Vorrichtung auch für Mehrsystemrohre verwendbar ist, bei denen sich während des Biegevorgangs Materialteilchen von der Innenwand lösen.

Ein weiteres bevorzugtes Kennzeichen der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil des Biegedorns bis zu einem Punkt an seinem Ende abgeschrägt ist, das vom Biegekörper weg weist. Da der Biegekopf schräg auf einen Punkt zuläuft, ist es auch möglich, eine Biegung quer zur oben erwähnten Biegeebene zu realisieren, ohne daß die beiden Biegedorne ausgetauscht oder ausgewechselt werden müssen. Bei diesem Biegevorgang haben die beiden Biegedorne eine gleiche Position längs zum DD-Rohr.

Da beim Biegen die Biegedorne längs des Rohres verschiebbar sind, müssen die Biegedorne nicht aus dem Rohr gezogen werden, um von einer Biegeebene zur anderen quer dazu liegenden Biegeebene verschoben zu werden, sondern es reicht aus, das Rohr um 90" um die Längsrichtung des Rohrs zu drehen. Bei dieser Ausführungsart macht es die Vorrichtung möglich, das Rohr in jeder gewünschten Ebene in bezug auf die Trennwand zu biegen.

Jetzt wird die Erfindung mit Bezug f.uf die Zeichnungen anhand nicht einschränkender Beispiele veranschaulicht werden. In den Zeichnungen ist

Fig. 1: der Querschnitt eines DD-Rohrs an der Biegeebene, das in eine Vorrichtung gemäß der Erfindung eingespannt ist; Fig. 2: eine Ansicht des Biegedorns zur Anwendung in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; Fig.3: eine Ansicht einer anderen Ausführungsart eines Biegedorns zur Anwendung in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Dio Figur 1 zuigt einen zontrlschon Diegoblock 1 mit krulsförmlgem Umfang, dor das Ti ägerelomont in dor Vorrichtung für das zu biegende Rohr bildet. Der zontrischo Blogeblock 1 hat einen Toil 2, dor sich tangontinl erstrockt und zusammen mit clor Haltevorrichtung 3 zum Haiton des zu birgondon Rohrs wirkt. Dor zontrischo Biogoblock 1 hat an seinem Umfang eine halbkreisförmige Aussparung zur Aufnahm Hos zu biogondon Rohros. Dor zontrischo Biogoblock 1 kann zusammen mit der Haltevorrichtung 3 um eino Achse Ί rotioron, die sonkrocht zur Ebene der Zeichnung liegt. Unter den dargestallton Bedingungen wurden der zontrische Biegeblock 1 und die Haltevorrichtung um 90" im Uhrzeigersinn in bezug auf eine Anfi'ngsposition gedreht.

Ein DD-Rohr wird in die Vorrichtung gespannt. Das DD-Rohr umfaßt zwol einzelne D-Rohn. 7 und 8, die durch eino gemeinsame Trennwand 9 vonoinar der getrennt sind. Das hintorsto Endo dos Rohrs wird mittels eines .reifers 20 fo3tgespannt. Der Greifor 20 ist während dos Biogons in Längsrichtung dos Rohrs frei beweglich. Zugleich kai η sich der Greifer 20 um eine Achse drohen, dio mit der Längsrichtung des Rohrs zusammenfällt. Um eine Durchbiegung dos Rohres während dos Biogons zu vermeiden und um den Biogovorgang zu kontrollieren, wird das Rohr von einem Gleitschuh 21 getragen. Ein Abstreckworkzeug 22 führt das Rohr an den Umfang dos zontrischen Biegeblocks und verhindert die anfänglich auftretende Faltenbildung.

Die Biegeelemonte, zum Beispiel die Halterung 1, die Spannvorrichtung 3 und der Schuh 21, wirken zusammen und biegen das Rohr an einer Biegestelle, die sich immor weiter entlang des Rohres bewegt, wenn sich die Halterung 1 dreht. Bi i bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist der Schuh auf Führungen frei verschiebbar. Zur besseren Kontrolle des Meterialflusses In Längsrichtung ist es jedoch vorteilhaft, den Gleitschuh zu führen, so daß er eine Schub· oder eine Zugkraft auf die Rohrwandung ausübt. Mit einer Schubkraft werden gute Ergebnisse erzielt.

Ein Biogodorn 12 erstreckt sich in ein D-Rohr 8; ein Biogedorn 13 erstreckt sich in das D-Rohr 9. Die Dorne befinden sich an der Biegestelle. Jeder der Biegedorne 12 und 13 umfaßt einen Biegokörper 14 und einen Biogekopf 15. Die Biogodorne 12 und 13 sind mit Zugstangen 16 bzw. 17 aus Stahl gelenkig mit einem Kipphebel 18 verbunden, der seinerseits mit dem Rahmen 19 der Vorrichtung gelenkig verbunden ist, was nicht im Detail dargestellt ist. Die Zugstangen 16 und 17 bilden elastisch ausziehbare Elemente, die dio Dorne 12 und 13 mit Federspannung beaufschlagen, um eine Angleichung der Position jedes Biegedoms an die Biegeparamoter in jeder der beiden Kammern zu gewährleisten.

Bei dor dargestellten Vorrichtung neigen die Wände der Kammern 7 und 8 beim Biegen dazu, die Dorne vorwärts zu ziehen (das heißt, in Richtung Spannvorrichtung 2,3). Andererseits übt die Außenwand des D-Rohrs 8 an der Außenseite der Krümmung eine Kraft nach hinten auf den Biegedorn 12 aus. Diese Kraft bewirkt, als Ergebnis der elastischen Dehnung der Zugstange, eine leichte Verschiebung des Biegedoms 12 nach hinten. Durch die Wirkung der Zugstange 16, des Kipphebels 18 und der Zugstange 17 bewirkt diese Verschiebung des Biegedorns 12 nach hinten eine Vorwärtsbewegung des Biegedorns 13. Entsprechend beeinflußt die Trennwand 9 die Position des Biegedorns 13 und durch die Wirkung der Zugstangen 16 und 17 und des Kipphebels 18 die Position des Biegedorns 12. In dieser Ausführungsart können sich die Dorne bewegen, unter der Beanspruchung durch die elastisch dehnbaren Stangen 16 und 17, um während des gesamten Biegevorgangs die jeweils geeignetsten Positionen einzunehmen.

In einer Anfangsphase des Biegevorgangs führen dio auf die beiden Dorne 12 und 13 wirkenden Kräfte dazu, daß der Dorn 13 in Kammer 7, die zu einem kleineren Radius gebogen wird als Kammer 8, weiter vorn liegt als Dorn 12, das heißt, weiter am Rohr entlang in Bewegungsrichtung des Rohrs (entgegengesetzt zur relativen Bewegungsrichtung der Biegestelle). Das unterstützt die Wirkung der Halterung auf die Rohrwandungen durch den Dorn in dieser Phase. Nach dieser Anfangsphase, die vorzugsweise nicht mehr als 20° der Biegung ausmacht, wird der Kipphebel leicht nach vorn gedrückt, und zwar mit nicht dargestellten Mitteln, zum Beispiel nach links, wie in Figur 1 ersichtlich. Zu diesem Zeitpunkt kann sich der Dorn 13 nicht nach vorn bewegen, aufgrund seines Kontakts mit dem Rohr. Folglich wird der Dorn 12 durch die Stange 16 nach vorn in eine vordere Position geschoben. Wie oben besprochen, kann diese Verschiebung nur sehr klein sein, zum Beispiel etwa 2% des Biegeradius. Damit wird die Kontrolle der Form des Rohres während des Biegens verbessert.

Als Ergebnis dieses Kräftespiels wie oben beschrieben und der sich daraus ergebenden absoluten und relativen Positionen der Biegedorne ist es möglich, mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ein Mehrsystemrohr um einen größeren Winkel als 90° zu biegen, ohne daß der Querschnitt jeder einzelnen Kammer des Mehrsystemrohrs in beeinträchtigender Weise deformiert wird. Zur Realisierung einer S-förmigen Biegung drehen sich der Greifer 20 und die zwei Biegedorne 12 und 13 einschließlich der Zugstangen 16 und 17 und des Kipphebels 18 um 180° um die Achse längs des Rohrs. Nach der Drehung liegt das D-Rohr 8 mit dem Biegedorn 12 darin am zentrischen Biegeblock an, und das D-Rohr 7 mit dem Biegedorn 13 darin liegt am Gleitschuh 21 an. Danach kann der Biegevorgang fortgesetzt werden, wobei die Biegedorne wieder in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Kräftespiel die richtige Position einnehmen.

Figur 2 zeigt einen Biegedorn mit einem Biegekörper 14 und einem daran befestigten Biegekopf 15. Der Biegekörper 14 und der Biegekopf 15 sind mittels eines Schwenkzapfens oder eines Gelenks 25 schwenkbar miteinander verbunden. Die Querschnitte des Biegekörpers 14 und des Biegekopfs 15 stimmen im wesentlichen mit dem Querschnitt der entsprechenden Kammer des zu biegenden Mehrsystemrohrs überein. Der Biegekörper kann mittels einer Zugfeder oder mit einer elastisch verformbaren Zugstange wie beschrieben mit dem Rahmen der Vorrichtung verbunden werden.

Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsart eines Biegedorns, der für die Erfindung von Nutzen ist. Der Biegekörper wird wieder mit 14 bezeichnet und der Biegekopf mit 15. Es werden zwei identische Biegedorne verwendet. Der Biegekörper hat einen konstanten Querschnitt entlang seiner Länge, der im wesentlichen mit dem Querschnitt der zu biegenden Kammer übereinstimmt. Bei einem Biegedorn eines DD-Rohres ist die Grenzfläche 26 eine flache Fläche, die mit der Trennwand des DD-Rohrs zusammenwirkt. Die Grenzfläche 27 weist eine Form auf, die der Außenwand eines einzelnen D-Rohrs entspricht. Der Biegekopf hat eine Grenzfläche 28, die in einer Ebene gekrümmt ist und an die flache Grenzfläche 26 angrenzt. Während des Biegevorgangs wirkt die gekrümmte Fläche 28 mit der Trennwand 9 zusammen und entspricht in ihrer Form der in der Trennwand 9 gebildeten Krümmung. Zugleich hat der Biegekopf 15 eine Endfläche 30, die in zwei zueinander senkrechten Richtungen gekrümmt ist und die einerseits so gekrümmt ist, daß sie sich der Form der Außenwand des Rohrs beim Biegen angleicht, und die andererseits entsprechend dem Biegeradius der zu realisierenden Biegung gekrümmt ist. Beim Biegen eines DD-Rohrs werden zwei solcher

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identischen Biegodorne VQtwondot, und dio Fläche 28 oines Biogodorns und die FIScho 30 des andoren Biegeclorns sind am Biegovorgang beteiligt, Dahor sind dio beiden Blogodorno umkohrbar.

Die Flächen 30 und 28 laufen schräg auf einen gemeinsamen Punkt 31 zu. Das macht os möglich, durch Drohung des Greifers 20 um einen Winkel von 90° in bezug auf die in der Figur 1 dargestellte Position das Rohr in einer Biogoebene parallol zur Trennwand 9 zu biegon. Dann sind die Kanten 32 bzw. 33 am Biegovorgang beteiligt. Es ict auch möglich, bei Drehwinkeln dos Greifers 20 zu biegen, die nicht 90° entsprechen,

Wie beim Biegodorn in dor Figur 2 kann das olastisch dohnbaro Element auch beim Biogodorn in dor Figur 3 dio Form einer Zugfeder oder einer Zugstange haben.

Claims (17)

1. Vorfahren zum Biegen olnos Mohrsystomrohrs (6) mit olnor Violzahl von Kammern (7,8), dio sich anoinandor längs dos Rohros erstrecken, in oinor Biogeobono, woboi oino Biogestollo rolativ zum Rohr entlang dos Rohrs bowogt wird und wobol während dos Blogonsoin Dorn (12,13) injodorcior bosagton Kommorn (7,8) an der Biogostollo vorgosohon ist, und (Ins dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindost während eines Tolls dos Blegovorgangs die Position von mindestens einom der besagtem Dorno (12,13) In bezug zum Rohr (6) an der Biogestollo in Abhängigkeit von mindestens einem Biogoparamotor verändert wird.

2. Vorfahren gomäß Anspruch 1, bol dom der besagte mindostons eine Poramotor dos Biogovorgangs die Länge dos Rohrabschnitts Ist, der schon gebogen wurde.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 odor Anspruch 2, boi dem mindostons einor dor besagten Dorno (12, 13) während dos Biogons unter Beanspruchung durch eine Federkraft in Längsrichtung dos Rohrs frei bowoglich ist.

4. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, woboi ein erster (13)derbosogtonDornoin einer ersten besagten Kommer (7) liegt, die bol besagtem Biegevorgang zu einem ersten Krümmungsradius gebogen wird, und wobei ein zweiter Dorn (12) in oinor zwoiton der besagton Kammern (8) liegt, die bei besagtem Biegovorgang zu einom zwoiton Krümmungsradius gebogen wird, der größor ist als der besagte orsto Krümmungsradius, und woboi während mindestens oinor Anfangsphase des bosagtonBiogovorgangs der besagte Dorn (13)inbozugaufbosagteBiogostolle weiter an besagtem Rohr entlang vorgesohon wird als besagter zwoitor Dorn (12) ontgegongesotzt

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei in besagter Anfangsphase des Biogovorgangs dio Biegorato dos Rohrs nicht mehr als 20° beträgt.

6. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprücho 1 bis 5, bei dom nach oinor Anfangsphaso dos Biegevorgangs mindestens einer (12) dor besagton Dorno (12,13) bezogen auf besagte Biogestollo von einer ersten Position auf eine zweito Position vorschoben wild, die entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung besagter Biegestelle im Verhältnis zum Rohr weiter am Rohr entlang liegt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem am Ende dor besagton Anfangsphaso der besagte mindestens eine Dorn (12), der verschoben wird, mit einer Schubkraft von außen beaufschlagt wird, so daß es zu dieser Verschiebung kommt.

8. Verfahren zum Biegen eines Mehrsystemrohrs (6) mit einer Vielzahl von Kammern (7,8), die sich aneinander entlang der Längsrichtung des Rohrs beenden, in einer Biegeebene, das folgende Schritte umfaßt:

(i) Positionierung des besagten Rohrs an einer Biegestelle, die mit Biegeelementen (2,3,21) versehen ist, die zum Biegen des Rohrs ausgelegt sind,

(ii) Positionierung einer Vielzahl von Dornen (12,13) entsprechend in besagte Kammern (7,8) des Rohrs an besagter Biegestelle, wobei die besagten Dorne so vorgesehen werden, daß sie das Rohr wöhrend des Biegevorgangs halten,

(iii) Relatives Bewegen besagten Rohrs (6) und besagter Biegestolle, wobei bewirkt wird, daß die besagten Biegeelemente nach und nach eine bestimmte Lage des Rohrs biegen, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß ermöglicht und/oder bewirkt wird, daß sich die besagten Dorne (12,13) relativ zueinander in Längsrichtung des Rohrs bewegen.

9. Vorrichtung zum Biegen eines Mehrsystemrohrs (6) mit einer Vielzahl von Kammorn (7,8), die in Längsrichtung des Rohrs aneinander liegen, die eine Halterung (1) zum Halten besagten Rohres während dem Biegevorgang umfaßt, Biegeelemente (2,3,21) zum Biegen des besagten Rohrs um besagte Halterung an einer Biegestelle, die relativ zu besagtem Rohr langsam entlang besagtem Rohr bewegt wird, eine Vielzahl von Biegedornen (12,13), die entsprechend in besagte Kammern eingeführt werden können, um besagtes Rohr während des Biegevorgangs innen abzustützen, sowie Positionierelemente (16,17,18) für besagte Dorne, um diese besagten Biegedorne an der Biegestelle zu halten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß besagte Positionierelemente (16,17, 18) während des Biegevorgangs die Verschiebung von mindestens zwei der besagten Dorne (12, 13) relativ zueinander in Längsrichtung besagten Rohres zulassen.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei besagte Positionierelemente (16,17,18) so vorgesehen sind, daß mindestens einer der besagten relativ beweglichen Dorne (12,13) mit einer Federkraft beaufschlagt wird, was dessen Verschiebung in Längsrichtung des besagten Rohrs ermöglicht.

11. Vorrichtung go muß Anspruch 10, boi der dos Posltioniormittel ein elastisch dehnbares Element (16,17) umfaßt, das mindestens einen der besagten relativ beweglichen Dorne (12,13) mit oinom feststehenden Element (18) vorbindet.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der besagtes elastisch dehnbares Element (16,17) eine Zugstange aus Metall ist.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der besagtos Positionlermittel (16,17,18) ein Mittel zur Beaufschlagung einer Schubkraft auf mindestens einen der bosagten Dorne (13) umfaßt, um diesen relativ zu besagter Biogestollo In Längsrichtung des besagten Rohrs zu verschieben.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei dermlndostensoinbosagtor Dorn (12,13)einen Abschnitt (14) umfaßt, dessen Quorschnlttsform in Längsrichtung des bosagten Rohres konstant ist, sowie einon Kopfteil (15), der mit besagtem Abschnitt (14) verbunden ist und dessen erste Grenzfläche (28) in besagter Biogoobono im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Krümmung gekrümmt ist, die bei dor Biegung einer Wand besagten Rohrs gebildet wird, die beim Biegen nobon dor besagten erston Grenzfläche liegt.

15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der besagter Kopfteil (15) des besagten Dorns eine zweite Grenzfläche (30) aufweist, die entgegen der erston besagton Grenzfläche (28) gerichtet ist und in besagter Biegeebeno im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Krümmung gekrümmt ist, die währond des Biegevorgangs in einer Wand dos besagten Rohrs gebildet wird, die beim Biegen noben der besagten zweiten Grenzfläche (30) liegt, und wobei der besagte Dorn umkehrbar ist.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 14 oder Anspruch 15, bei der besagter Kopfteil (15) besagten Dorns auf einen Punkt (31) an seinem dem besagten Körperabschnitt fernen Ende schräg zuläuft.

17. Dorn, der zur Anwendung in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14bis16goeignetist.