Der Biegeradius ist ein wichtiger Wert für die Machbarkeitsanalyse der Rohrbiegung: Es handelt sich um einen unentbehrlichen Wert, da er zur Definition des Koeffizienten dient, der den Schwierigkeitsgrad der Kaltverformung angibt. Das Biegen eines Rohres ist ein Prozess, der mit Hilfe von speziellen Geräten auf spezifischen Rohrbiegemaschinen ausgeführt wird.
Der Biegeradius und seine Matrize
Um einem Rohrelement einen bestimmten Biegeradius zu verleihen, wird eine Matrize mit einem dem Rohr, das gebogen werden soll, entsprechenden Durchmesser und dem gewünschten Biegeradius benötigt. Diese von unserer technischen Abteilung mit einer 3D-Software geplanten Matrizen werden aus einem Block von vergütetem Stahl gewonnen.
Danach werden sie einer Härtung unterzogen, um ihre Widerstandsfähigkeit zu erhöhen und so zu vermeiden, dass sie während des Rohrbiegens beschädigt werden.
Der Biegeradius ist das Maß, das die Matrize an dem zu biegenden Rohrelement anwendet: Im Fall von Rundrohren bezieht er sich immer auf den mittleren Radius und folglich auf die Mittelachse, die durch das Rohr geht, während er sich bei quadratischen und rechteckigen Rohrelementen auf den Innenradius bezieht, der durch den gebogenen Innenteil des Rohrelementes geht. Im letzten Fall ist aber hinsichtlich der Machbarkeitsformeln immer der mittlere Radius relevant.
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Größter ter und kleinster mittlerer biegeradius
Der Biegeradius bezieht sich auf die Mittelachse des Rohres: das ist seine Biegeachse, da sie durch seine Mittellinie läuft. Die Mittelachse liefert wichtige Hinweise auf die Machbarkeit der Biegung. Sie ist außerdem der Wert, nach dem, dank einer Formel, die Länge des gebogenen Rohres ermittelt wird.
Die möglichen Biegeradien variieren, bezogen auf einen bestimmten Rohrdurchmesser, nur von min. 1,5 bis zu max. 5 mal hinsichtlich dem Rohrdurchmesser. Diese zwei Werte werden als größter und kleinster mittlerer Biegeradius des Rohres bezeichnet.
BEISPIEL: Für ein Rohr mit dem Durchmesser Ø70mm beträgt der kleinste mittlere Biegeradius 105 mm, während der größte mittlere Biegeradius 350 mm ist. Es ist manchmal möglich, dass diese Werte aufgrund der Verwendung von bestimmten Werkzeugbestückungen für die unterschiedlichen Rohrbiegemaschinen variieren.
Besonderheiten des biegeradius bei rundrohren
Werden runde Rohre gebogen, ist der Bezugsradius für die Berechnungsformeln und auch für die Angabe, wie sie gebogen werden müssen, der mittlere Biegeradius.
Das lässt sich damit erklären, dass der Bezugspunkt theoretisch die Biegeachse des Rohres ist, durch welche die imaginäre Linie zentral hindurchgeht.
Der radius bei quadratischen und rechteckigen rohren
Auch für quadratische/rechteckige Rohre wird die Machbarkeitsanalyse der Biegung des Rohres durchgeführt, indem die Mittelachse und daher der mittlere Biegeradius betrachtet werden.
Während der Auftragsphase ist es dagegen wichtig, sich auf den inneren Biegeradius zu beziehen. Tatsächlich unterscheidet sich die Biegematrize für ein quadratisches/rechteckiges Rohr von der Matrize für runde Rohre. Während bei Rundrohren der Radius der Matrize dem mittleren Radius des gebogenen Rohres entspricht, stimmt der Radius der Matrize von quadratischen Rohren mit dem Innenradius des verformten Produktes überein.
Die mittelachse des rohres
Metalllegierungen und biegeradius
Jeder Biegeradius ist an die verwendete Matrize gebunden. Daher macht es keinen Unterschied, ob ein Rohr aus Stahl, Edelstahl (Inox) oder Aluminium verwendet wird.
Wenn ein Stahlrohr mit dem Durchmesser Ø70 mit einem mittleren Radius von 105 mm gebogen werden soll, wird dieselbe Matrize auch für ein Aluminiumrohr mit dem Durchmesser Ø70 verwendet.
Unterschiede zwischen den matrizen
Jeder Biegeradius hat seine Matrize, die aufgrund des Durchmessers des Rohres, das bearbeitet werden soll, produziert wird.
Für einen mittleren Radius von 50 mm stehen zum Beispiel mehrere Matrizen zur Verfügung: eine für ein Rohr mit den Durchmessern Ø20, Ø26,9, Ø30 usw., solange es die Machbarkeitsformeln zulassen.
Bei den quadratischen und rechteckigen Rohrelementen ist die Flexibilität etwas größer. Es ist tatsächlich möglich, mehrere Rohrelemente mit unterschiedlichen Maßen auf derselben Matrize zu biegen, und zwar auf der Grundlage ihrer Höhe und der Dicken, die verwendet werden, um die Matrize an die unterschiedlichen Maße anzupassen.
Die Rohrbiegerei Tecnocurve verfügt über mehr als 250 Matrizen für Rundrohre und über ungefähr 30 Matrizen für Rohrelemente. Die ersten sind eben für 250 Rohrabschnitte mit unterschiedlichen Biegeradien der einzelnen Abschnitte, während die zweiten, aufgrund ihrer Besonderheit, dass sie für mehrere Abschnitte verwendet werden können, den Bedarf an 500 Arten von Rohrelementen abdecken.
Rollbiegeradius?
Auch zum Rollbiegen des Rohres existieren Formeln, um den Wert des Rollbiegeradius zu ermitteln. Es handelt sich hier um dieselben Werte wie beim Biegen, aber die Koeffizienten, die wir betrachten werden, sind unterschiedlich. Sie werden im Rahmen der Machbarkeit der Bearbeitung ermittelt.
Im Unterschied zum Biegen ist der Radius beim Rollbiegen viel größer und geht von 5 mal dem Radius des Rohres bis unbegrenzt. Um beim vorigen Beispiel zu bleiben, ist für ein Rohr mit dem Durchmesser Ø70 der Mindestradius beim Rollbiegen 350 mm und der größte Radius ein theoretisch unendlicher Wert.
Der Radius eines rollgebogenen Rohres ist aber nicht mehr von einer Matrize mit festen Maßen vorgegeben, sondern von einer Walzmaschine mit drei Rollen, die das Rohr kaltverformt, wodurch man den gewünschten Radius erhält, indem sich die Rollen aufeinander zu oder voneinander weg bewegen.
Wie beim Biegen spricht man bei Rundrohren vom mittleren Radius und bei Rohrelementen vom Innenradius, aber um die Machbarkeitsformeln anzuwenden, muss man sich immer auf den mittleren Radius beziehen.
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