Die Erfindung betrifft Vorrichtung zum Biegen von Rohren, insbesondere von beschichteten Rohren, bevorzugt isolierte und/oder mit PU-Schaum/PUR- Hartschaum beschichtete Rohre, für Rohrleitungen mit einem im Rohr positionierbaren Grundkörper, an dem ein Fahrwerk zum Verfahren im Rohr vorgesehen ist und wenigstens drei Kontaktelementen zum Herstellen eines Kontakts mit einer Innenwand des Rohrs zum Einleiten einer Biegekraft, wobei wenigstens zwei Kontaktelemente auf einer Seite des Grundkörpers an den Enden des Grundkörpers vorgesehen sind, und wenigstens ein Kontaktelement an der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers angeordnet ist, und wobei wenigstens eines der Kontaktelemente gegenüber dem Grundkörper über ein Krafteinleitungselement bewegbar in Richtung der Innenwand des Rohrs vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Biegen solcher Rohre. Diese Rohre werden bei Rohrleitungen wie Pipelines verwendet, die große Mengen an Flüssigkeiten oder Gasen über weite Strecken führen. Die transportierten Medien sind unter anderem Erdöl, Chemikalien und/oder Trinkwasser. Weltweit existieren Rohrleitungen zum Führen von sowohl flüssigen als auch gasförmigen Stoffen über große Strecken. Diese Rohrleitungen sind im Allgemeinen aus Abschnitten einzelner Rohre mit Längen von 12 bis 18 Metern zusammengesetzt. Die Rohre weisen zumeist einen Durchmesser von 4 bis weit über 75 Inch auf und sind zu einer Rohrleitung zusammengeschweißt auf der Erdoberfläche, unterirdisch und/oder im Wasser verlegt. Häufig folgen die Rohrleitungen der allgemeinen Kontur der Erdoberfläche. Der Verlauf der Rohrleitungen kann insbesondere in seiner horizontalen und vertikalen

BESTÄTIGUNGSKOPIE Erstreckung auch umgeleitet oder in sonstiger Weise um Hindernisse herumgeführt sein.

Eine große Herausforderung bei der Planung und dem Bau von derartigen Rohrleitungen besteht darin, die Enden der einzelnen Rohre mit qualitativ hochwertigen Schweißverbindungen zu fügen. Um der Kontur der Erdoberfläche zu folgen und etwaige Hindernisse in dem Verlauf der Rohrleitungen zu umgehen, sind Richtungsänderungen in der Rohrleitung notwendig. Beim Erzeugen der Richtungsänderungen wird weitestgehend versucht, auf Schweißverbindungen zu verzichten. Richtungsänderungen in Rohrleitungen können, gerade bei Rohren mit einem großen Durchmesser, durch Verschweißen einzelner Rohrstücke erzeugt werden. Um die Anzahl der Schweißverbindungen zu minimieren und die Zuverlässigkeit der Rohrleitungen somit zu erhöhen, muss die Richtungsänderung in dem Rohr durch Biegen des Rohrs erzeugt werden.

Wie es bei Rohren großen Durchmessers üblich ist, wird eine Biegung erreicht, indem zahlreiche kleine, angeordnete Biegeschritte in dem Rohr durchgeführt werden. Der gewünschte Biegeradius wird also in Form eines Polygons erzeugt. Bei einer solchen Biegesystematik hat die Bedienungsperson die vollständige Kontrolle über die Anzahl der zu erzeugenden inkrementellen und/oder schrittweisen Biegungen, über den Abstand zwischen den inkrementellen und/oder schrittweisen Biegungen sowie über das Ausmaß jeder inkrementellen und/oder schrittweisen Biegung in dem Rohr. Erfahrene Bedienungspersonen können die Rohrbiegemaschinen effizient steuern, um präzise Biegungen in den Rohren zu erzeugen und dabei die Anzahl der beschädigten oder fehlerhaft gebogenen Rohre zu minimieren, die in einer Verschwendung von Zeit und Rohstoffen wie Energie und Rohre resultieren.

Nach jedem Biegevorgang müssen Rohr und Biegevorrichtung relativ zueinander mit hoher Präzision bewegt werden. Dabei ist sowohl eine Bewegung des Rohres in der Biegevorrichtung als auch eine Bewegung der Biegevorrichtung selbst möglich. Die letztere Variante hat den Nachteil, dass das Rohr erneut in der Biegevorrichtung ausgerichtet werden muss. Das Bewegen der Rohre mit großem Durchmesser, das präzise Versetzen des Doms und die Kontrolle der erzeugten Biegung sind mit einem hohen personellen Aufwand und Energiebedarf verbunden.

Aufgrund der Größe der zu biegenden Rohre sind Biegevorrichtungen im Allgemeinen in ihrer Art massiv und werden hydraulisch betrieben. Eine Biegevorrichtung ist allgemein aus der US 3,834,210 und der US 5,092,150 bekannt. Solche Biegevorrichtungen haben Vorrichtungen zum Greifen des Rohres, zum Bewegen des Rohres in der Biegevorrichtung und zum Erzeugen der Biegung in dem Rohr. Diese Einrichtungen werden alle unter der Steuerung einer Bedienungsperson hydraulisch betrieben.

Die Druckschrift DE 600 28 484 T2 zeigt eine konventionelle Biegevorrichtung, die zum Erzeugen von Biegungen in einem Rohr großen Durchmessers angepasst ist. Die Biegevorrichtung enthält im Allgemeinen einen verstärkten Rahmen, an dem die Komponenten gegen relative Bewegung verankert sind. Die Hauptkomponenten der Rohrbiegeeinrichtung umfassen ein Biegewerkzeug, einen Dorn, auch Mandrel genannt, eine Abstützeinrichtung und einen Befestigungsschuh. Das Biegewerkzeug ist ein fester und in Bezug auf den Rahmen stationärer Körper mit einer dem Rohr zugewandten, gekrümmten Fläche, wobei das Biegewerkzeug während des Biegevorgangs gegen das Rohr gedrückt wird. Die Abstützeinrichtung wird während des Biegevorgangs durch einen hydraulischen Druck betätigt und in Richtung des Biegewerkzeugs verschwenkt. Der Befestigungsschuh fixiert derweil das Rohr. In den Arbeitsbereichen der Biegevorrichtung werden während des Biegevorgangs mittels des Biegewerkzeugs, der Abstützeinrichtung und des Befestigungsschuhs Kräfte auf das Rohr übertragen, sodass sich dieses verformt. Der Dorn ist eine starre, mit Gliedern versehene Konstruktion, die es zulässt, dass das Rohr gebogen wird, ohne die kreisförmige Art des Rohres an der Biegestelle zu verändern. Derartige Dorne sind im Stand der Technik bekannt.

Wie bereits die oben genannte Biegevorrichtung zeigt, weisen Biegevorrichtungen üblicher Weise drei Arbeitsbereiche auf, in denen die zum Biegen des Rohres benötigten Kräfte auf des Rohr übertragen werden. Beim Biegevorgang erfolgt in einem Arbeitsbereich eine aktive Krafteinleitung mittels eines Hydraulikzylinders. Die übrigen passiven Arbeitsbereiche dienen als Widerlager und sind über den Rahmen mit dem aktiven Arbeitsbereich verbunden. Die DE 696 03 499 T2 zeigt eine Biegevorrichtung, bei der der mittlere der drei Arbeitsbereiche als aktiver Arbeitsbereich ausgeführt ist.

Zum Biegen derartiger Rohre mit großem Durchmesser müssen große Kräfte aufgebracht werden. Entsprechend groß und massiv müssen die notwendigen Biegevorrichtungen und der Dorn ausgeführt sein. Das für den Einsatz derartig großer Biegevorrichtungen benötigte Equipment wie beispielsweise Dieselaggregate, Hydraulikpumpen und Dorne ist ebenfalls von großem Volumen und großer Masse. Insgesamt ist festzustellen, dass der Betrieb derartiger Biegevorrichtungen beim Transport und am Einsatzort hohe Anforderungen an den Platzbedarf stellt. Zu den hohen Kosten der Logistik addieren sich die Kosten für Verbrauchsstoffe, insbesondere Treibstoffe und Energieträger.

Den Arbeitsaufwand reduzierend ist aus der DE 600 28 484 T2 außerdem ein Verfahren zur Automatisierung einer Biegevorrichtung und eine Steuerung mit einem programmierbaren Prozessor bekannt. Gerade um inkrementelle und/oder schrittweise Biegungen mit einem hohen Grad an Wiederholbarkeit und Genauigkeit durchzuführen, ist eine Automatisierung erforderlich. Bei einer höheren Qualität sollte die Dauer des gesamten Biegevorgangs reduziert werden und so gleichzeitig das Transportgewicht und der Energiebedarf der Biegevorrichtung verringert werden. Eine Eingangs genannte Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren sind aus der DE 10 2008 060 897 bekannt. Hier ist eine Biegevorrichtung vorgesehen, welche zumindest mit ihren für die Funktion der Biegemaschine wesentlichen Teilen vollständig in dem Inneren des zu biegenden Rohres positionierbar ist. Hierdurch ist es möglich, dass die Biegevorrichtung die zum Biegen des Rohres notwendigen Kräfte von innen auf das Rohr aufbringt. Hierdurch ist es einerseits möglich, auf einen Dorn und/oder Mandrel zu verzichten, da die Biegevorrichtung selber zugleich die innere Form des Rohres stützt und die Biegung in dem Rohr erzeugt. Dies führt zu einem geringen Arbeitsaufwand und auch einem geringen Energiebedarf. Des Weiteren werden Beschädigungen einer außen am Rohr aufgebrachten Beschichtung, beispielsweise einer Lackierung, Isolierung und/oder Kunstharzverstärkung, Prinzip bedingt vermieden.

Aus der JP 58138523 A ist ebenfalls eine Biegevorrichtung bekannt, die im Inneren Der Rohrleitung die Biegung durchführt. Bei ihr sind 2 aktive Arbeitsbereiche vorhanden (vorne und hinten) wohingegen der mittlere Arbeitsbereich passiv ausgeführt ist. Hier ist die genaue Krafteinleitung auf beide separaten Arbeitsbereiche nachteilig. Günstig ist es, was auch für die nachfolgende erfindungsgemäße Lösung gilt, dass an dem Träger der Biegevorrichtung zumindest drei Kontaktelemente vorgesehen sind, wobei zwei Kontaktelemente auf einer ersten Seite des Trägers an den Enden des Trägers und ein Kontaktelement auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers in der Mitte des Trägers angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, dass die Biegevorrichtung wie eine Wippe innerhalb des Rohres beweglich ist. Darüber hinaus ist es günstig, dass die Kontaktelemente an der inneren Oberfläche des Rohrs insbesondere formschlüssig anlegbar sind. Hierdurch ist es möglich, dass sich die Biegevorrichtung bei der Einleitung der zum Biegen notwendigen Kräfte in das Rohr der inneren Oberfläche des Rohres anpasst und so eine Beschädigung des Rohres vermieden wird. Die Kontaktelemente bestehen auch gemäß einer Lehre der Erfindung aus einer Gummiart, Hartholz, einer Aluminiumlegierung und/oder einem Kunststoff mit angemessener Shore-Härte. Diese Vorrichtung ist verbesserungswürdig hinsichtlich der Biegegenauigkeit insbesondere im Bezug auf beschichtete Rohre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Biegevorrichtung zu schaffen, mit der beschichtete Rohr mit einer höheren Genauigkeit gebogen werden können.

Im Bezug auf die Vorrichtung wird die erfindungsgemäße Aufgabe in einer ersten Lösung dadurch gelöst, dass das Krafteinleitungselement im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, so dass eine horizontale Krafteinleitung erfolgt, und dass ein Wegumleitungselement vorgesehen ist, das so ausgeführt ist, dass die horizontal eingeleitete Kraft eine im Wesentlichen vertikale Bewegung des Kontaktelements hin zur Innenwand der Rohrleitung erfolgt. Hierdurch lässt sich die notwenige Krafteinleitung optimieren und es ist möglich, auf diese Weise die Biegung präziser durchzuführen.

Eine weitere Lehre dieser Lösung sieht vor, dass das Fahrwerk so am Grundkörper angeordnet ist, dass der Grundkörper drehbar gegenüber dem Fahrwerk ist und dass die Drehrichtung im Wesentlichen rechtwinklig im Bezug auf die Fahrrichtung erfolgt. Hierdurch lässt sich die notwenige Ausrichtung der Vorrichtung im Rohr optimieren und es ist möglich, auf diese Weise die Biegung präziser durchzuführen. Es wird möglich, die Vorrichtung gegenüber der Schwerkraft auszurichten, wodurch Fahrwegabweichungen ausgleichbar werden, wodurch es möglich wird, exakt in einer Ebene zu biegen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, das zweite Kontaktelement gegenüber dem Grundkörper über ein Krafteinleitungselement bewegbar in Richtung der Innenwand des Rohrs vorgesehen ist und dass auf der gegenüberliegenden Seite zum zweiten Kontaktelement am Grundkörper ein weiteres Kontaktelement vorgesehen ist, bevorzugt einstückig aus geführt mit dem gegenüberliegende Kontaktelement, das sich besonders bevorzugt bis zu dem Ende des Grundkörpers erstreckt, an dem das zweite Kontaktelement angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Anordnung zur einer besonders präzisen Biegung der Rohrleitung führt.

Im Bezug auf die Vorrichtung wird die erfindungsgemäße Aufgabe in einer zweiten Lösung dadurch gelöst, dass das Fahrwerk so am Grundkörper angeordnet ist, dass der Grundkörper drehbar gegenüber dem Fahrwerk ist und dass die Drehrichtung im Wesentlichen rechtwinklig im Bezug auf die Fahrrichtung erfolgt. Hierdurch lässt sich die notwenige Ausrichtung der Vorrichtung im Rohr optimieren und es ist möglich, auf diese Weise die Biegung präziser durchzuführen. Eine weitere Lehre dieser Lösung sieht vor, dass das Krafteinleitungselement im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, so dass eine horizontale Krafteinleitung erfolgt, und dass an einem Ende des Krafteileitungselements wenigstens ein Wegumleitungselement vorgesehen ist, das so ausgeführt ist, dass die horizontal eingeleitete Kraft eine im Wesentlichen vertikale Bewegung des Kontaktelements hin zur Innenwand der Rohrleitung erfolgt. Hierdurch lässt sich die notwenige Krafteinleitung optimieren und es ist möglich, auf diese Weise die Biegung präziser durchzuführen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, das zweite Kontaktelement gegenüber dem Grundkörper über ein Krafteinleitungselement bewegbar in Richtung der Innenwand des Rohrs vorgesehen ist und dass auf der gegenüberliegenden Seite zum zweiten Kontaktelement am Grundkörper ein weiteres Kontaktelement vorgesehen ist, bevorzugt einstückig aus geführt mit dem gegenüberliegende Kontaktelement, das sich besonders bevorzugt bis zu dem Ende des Grundkörpers erstreckt, an dem das zweite Kontaktelement angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Anordnung zur einer besonders präzisen Biegung der Rohrleitung führt.

Im Bezug auf die Vorrichtung wird die erfindungsgemäße Aufgabe in einer dritten Lösung dadurch gelöst, dass das zweite Kontaktelement gegenüber dem Grundkörper über ein Krafteinleitungselement bewegbar in Richtung der Innenwand des Rohrs vorgesehen ist und dass auf der gegenüberliegenden Seite zum zweiten Kontaktelement am Grundkörper ein weiteres Kontaktelement vorgesehen ist.

Hierdurch wird es möglich die Vorrichtung optimal im Rohr im Bezug auf den gewünschten Biegewinkel auszurichten und zu arretieren und dann den Biegeschritt optimiert mit dem ersten Kontaktelement durchzuführen. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das dem zweiten beweglichen Kontaktelement gegenüberliegende Kontaktelement einstückig mit dem gegenüberliegenden Kontaktelement ausgeführt ist, dass sich bevorzugt bis zu dem Ende des Grundkörpers erstreckt, an dem das zweite Kontaktelement angeordnet ist.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass das Krafteinleitungselement im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, so dass eine horizontale Krafteinleitung erfolgt, und dass an einem Ende des Krafteileitungselements wenigstens ein Wegumleitungselement vorgesehen ist, das so ausgeführt ist, dass die horizontal eingeleitete Kraft eine im Wesentlichen vertikale Bewegung des Kontaktelements hin zur Innenwand der Rohrleitung erfolgt. Hierdurch lässt sich die notwenige Krafteinleitung optimieren und es ist möglich, auf diese Weise die Biegung präziser durchzuführen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Fahrwerk so am Grundkörper angeordnet ist, dass der Grundkörper drehbar gegenüber dem Fahrwerk ist und dass die Drehrichtung im Wesentlichen rechtwinklig im Bezug auf die Fahrrichtung erfolgt. Hierdurch lässt sich die notwenige Ausrichtung der Vorrichtung im Rohr optimieren und es ist möglich, auf diese Weise die Biegung präziser durchzuführen.

Die nachfolgenden, vorteilhaften Lehren stellen vorteilhafte Ausführungsformen zu allen drei Lösungen der erfindungsgemäßen Aufgabe dar.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Wegumleitungselement ein keilförmiges Element und ein an dem bewegbaren Kontaktelement zum keilförmigen Element korrespondierendes Element aufweist, das auf dem keilförmigen Element bewegbar angeordnet ist. Hierdurch kann die Krafteinleitung waagerecht erfolgen, wodurch ein bautechnisch größeres Krafteinleitungselement mit größerer Hubhöhe bei kleinerem Durchmesser verwendet werden kann, während gleichzeitig die notwendige Präzision für die Krafteinleitung bereitstellbar ist. Das Vorsehen des keilförmigen Elements als Bestandteil des Wegumleitungselements stellt dabei eine besonders einfache, aber wirkungsvolle Ausführungsform dar. Weiterhin wird durch das keilförmige Element die übertragbare Kraft entsprechend dem Keilwinkel vergrößert.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das bewegbare Kontaktelement über ein drehbar an dem Kontaktelement angelenktes Verbindungselement, bevorzugt ein Ausleger oder ein Stahlseil, mit dem Grundkörper beweglich verbunden ist, und bevorzugt das Verbindungselement drehbar an dem Grundkörper angelenkt ist, und/oder, dass wenigstens ein Rückführelement, bevorzugt ein Federelement, zwischen bewegbarem Kontaktelement und Grundkörper vorgesehen ist. Durch das Rückführelement wird die Gesamtkonstruktion der Vorrichtung vereinfacht, da das Krafteinleitungselement Kraft nur in eine Richtung übertragen muss.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass an einer dem Wegumleitungselement gegenüberliegenden Seite des Krafteinleitungselements jeweils am Krafteinleitungselement und korrespondierend an dem Grundkörper jeweils eine Pressfläche als Widerlager zur Kraftein leitung vorhanden ist, die sich bei der Krafteinleitung in Berührung befinden, und/oder, dass es sich bei dem Krafteinleitungselement um einen Hydraulikzylinder handelt.

Im Bezug auf den Hydraulikzylinder ist es vorteilhaft möglich, dass die notwendigen Kräfte von einer Hydraulikpumpe außerhalb oder innerhalb des Rohres erzeugt und mittels Rohr- und/oder Schlauchleitungen zu exponierten Kontaktflächen geführt werden, um die Kräfte dort mittels der Platz sparend anzuordnenden Hydraulikzylinder auf das Rohr zu übertragen. Dabei kann die Anzahl der Hydraulikzylinder entsprechend der zum Biegen benötigten Kräfte gewählt werden. Besonders dienlich ist es, die Hydraulikzylinder an einem und/oder an beiden Enden des Trägers anzuordnen, da so mittels des langen Hebelarms der Biegevorrichtung mit relativ kleinen Kräften ein großes Biegemoment erzeugt werden kann.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Fahrwerk einen Fahrwerksgrundkörper aufweist, der drehbar gegenüber dem Grundkörper ist, und/oder dass das Fahrwerk ein vorderes und ein hinteres Fahrwerk aufweist und die Drehachsen der Fahrwerkskörper der Fahrwerke koaxial verlaufen, wobei bevorzugt die Drehachse so angeordnet ist, dass sie sich oberhalb des Schwerpunkts der Vorrichtung und/oder des Fahrwerks befindet. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Fahrwerk einen Fahrkörper mit aufweist, der Räder zum Vorschub der Vorrichtung im Rohr aufweist und der gegenüber dem Fahrwerksgrundkörper zur Drehachse des Fahrwerksgrundkörper bewegbar ist, bevorzugt über wenigstens einen Hydraulikzylinder. Durch das Anheben der Räder entsteht der für das Hochbiegen des Rohrs erforderliche Raum auf besonders einfache Weise.

Vorteilhaft ist es, dass die Kontaktelemente eine insbesondere als Blattfeder ausgebildete Federung aufweisen. Hierdurch ist es möglich, die Kontaktelemente gedämpft an das Rohr anzulegen. Auch ist es möglich, dass sich die Kontaktelemente der Oberflächengeometrie des Rohres anpassen, was zu einem sicheren Halt der Biegevorrichtung führt und das Material des Rohres schont. Dabei ist es besonders günstig, dass die Biegevorrichtung und/oder zumindest ein Kontaktelement in der Geometrie eines mittels der Biegevorrichtung zu erzeugenden Biegewinkels und/ oder Biegeradius des Rohres ausgestaltet ist. Hierdurch ist es möglich, dass der zu biegende Bereich des Rohres an dem Arbeitsbereich anliegt, wodurch Verwölbungen, Faltungen oder andere ungewünschte Verformungen des Rohres vermeidbar sind. Dieser Arbeitsbereich ist entsprechend der Geometrie der zu erzeugenden Biegung vorgeformt. Vorteilhaft ist es, dass die Biegevorrichtung in ihrer Längserstreckung eine konvexe Geometrie aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass sich die Biegevorrichtung auch in dem gekrümmten Rohr bewegen kann. Dabei richtet sich die geometrische Ausbildung der Biegevorrichtung in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Rohres nach dem minimal zulässigen Biegeradius für große Rohre.

Im Bezug auf das Verfahren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Biegen von Rohren, insbesondere von beschichteten Rohren, bevorzugt isoliert und/oder mit PU-Schaumbeschichtet, für Rohrleitungen gelöst mit den Schritten: örtliches Arretieren eines ersten Endes des zu biegenden Rohres, bewegliches Abstützen eines gegenüberliegenden Endes des zu biegenden Rohres, Einfahren einer Biegevorrichtung, bevorzugt nach einer zuvor beschriebenen Vorrichtung in einen Innenraum des zu biegenden Rohres, Durchfahren des Rohres mit der Biegevorrichtung. Anordnen der Biegevorrichtung am ersten Biegeort, Anheben des Fahrwerks, erfassen des aktuellen Biegewinkel des Rohres, Aktivieren des Krafteinleitungselements, Ausfahren des beweglichen Kontaktelements gegen die Rohrleitungsinnenwand, Fortsetzen der Bewegung des Kontaktelements gegen die Rohrleitungsinnwand bis zum am Biegepunkt notwendigen Biegewinkels, Einfahren des Kontaktelements, Ausfahren des Fahrwerks, Verfahren zum nächsten Biegepunkt, Wiederholen des Biegens.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das nach dem Anheben des weiter im Rohr befindlichen Fahrwerks das nach unten zeigende Kontaktelement auf der Rohrinnenwand aufsitzt und das zweite beweglich ausgeführte Kontaktelement gegen die Rohrinnenwand ausgefahren wird, so dass die Biegevorrichtung im Rohr einseitig verkeilt wird. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass während des Durchfahren des Rohres der Weg aufgenommen wird, bevorzugt per Drehimpuls der Räder des Fahrwerks oder mittels Seilzugsensor als Abstandsmessung zwischen der Biegevorrichtung und dem Rohrende auf der Einfahrseite, und/oder dass während des Absenken des vorderen Fahrwerks der Abstand zur Rohrinnenwand überwacht wird, und/oder dass sich der notwendige Biegewinkel aus dem zu erreichenden Biegewinkel am Biegeort und einem Winkel, der sich aus der Elastizität des zu biegenden Rohres ergibt, zusammensetzt,

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörpers der Biegevorrichtung am jeweiligen Biegeort gegen die Schwerkraft ausgerichtet wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine räumliche Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine alternative Ansicht zu Fig. 1 ,

Fig. 3 eine teilgeschnittene Ansicht zu Fig. 1 ,

Fig. 4 eine in Längsrichtung geschnittene Ansicht zu Fig. 1 ,

Fig. 5 eine Detailansicht des vorderen Fahrwerks zu Fig. 1

Fig. 6 eine räumliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 eine Detailansicht zu Fig. 6 mit ausgefahrenem Kontaktelement,

Fig. 8 eine in Längsrichtung geschnittene Ansicht zu Fig. 6,

Fig. 9 eine Detailansicht des vorderen Fahrwerks zu Fig. 6,

Fig. 10 ein Biegevorgang mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 6,

Fig. H eine räumliche Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 12 eine in Längsrichtung geschnittene Ansicht zu Fig. 11.

Fig. 1 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung 10. Die Biegevorrichtung 10 weist einen Grundkörper 11 auf, an dessen vorderen und hinteren Ende jeweils ein Fahrwerk 12 angeordnet ist. An der Oberseite 16 des Grundkörpers 11 sind zwei Kontaktelemente 13, 14 vorgesehen. Die Unterseite 17 des Grundkörpers 11 weist eine Biegung 18 auf. An der Unterseite 17 ist mittig ein Kontaktelement 15 vorgesehen. Das Kontaktelement 13 ist beweglich in Bewegungsrichtung A aufgeführt. Um diese Bewegung durchführen zu können, weist das Kontaktelement einen Ausleger 19 auf, der das Kontaktelement 13 über einen Drehpunkt 20 mit dem Grundkörper 11 verbindet. Der Ausleger 19 ist über einen zweiten Drehpunkt 21 verbunden. Unterhalb des Kontaktelements 13 ist ein Wegumleitungselement 22 vorgesehen, das mit einem Krafteinleitungselement 23 verbunden ist. Bei dem Krafteinleitungselement 23 handelt es sich um einen Hydraulikzylinder. Der Hydraulikzylinder 23 weist eine Kolbenstange 24 auf. Dieser ist an ihrer vom Zylinderraum 25 abgewandten Seite über eine Stiftverbindung 26 mit einem Keil 27 verbunden. Der Keil 27 weist eine Keilfläche 28 auf, auf der ein zweiter Keil 29 bewegbar angeordnet ist. Der Keil 29 ist drehbar mit einem Träger 30 verbunden, auf dem das Kontaktelement 13 angeordnet ist. Im Innenraum des Grundkörpers 11 ist eine Basis 32 angeordnet. Der Hydraulikzylinders 23 weist ein unteres Zylinderauge 33 auf. Dieses ist über eine Stiftverbindung 34 mit dem Grundkörper 11 verbunden. Das Zylinderauge 33 weist eine Außenfläche 35 auf. Die Basis 32 weist eine korrespondierende Innenfläche 36 auf. Zwischen der Stiftverbindung 34 und dem Zylinderauge 33 besteht Spiel, dass, wenn der Hydraulikzylinder 23 ausgefahren wird, die Kraft auf der dem Kontaktzylinder 13 abgewandten Seite des Hydraulikzylinders 23 über die Außenfläche 35 auf die Innenfläche 36 der Basis 32 übertragen wird. Das Kontaktelement 14 und das Kontaktelement 15 sind jeweils fest, aber wechselbar, am Grundkörper 11 angeordnet.

Das Fahrwerk 12 ist in dieser Ausführungsform wie folgt ausgeführt. An der Stirnfläche 37 des Grundkörpers 11 ist ein Aufnahmeelement 38 angeordnet. An dem Aufnahmeelement 38 ist ein Schwenkelement 39 drehbar gelagert. An dem Schwenkelement 39 ist ein Pendelelement 40 drehbar angeordnet. Innerhalb des Pendelelements 40 ist ein Hydraulikmotor 41 angeordnet, der über Antriebsritzel 42 mit einer Antriebswelle 43 verbunden ist. Die Antriebswelle 43 ist mit den Antriebsrädern 44 in Verbindung. Über die Antriebsräder 44 wird die Biegevorrichtung 10 in das Rohr ein- und ausgefahren. Über die Schwenkelement 39 ist es möglich, das Fahrwerk 12 anzuheben, so dass das Kontaktelement 15 mit der Innenwand 102 des Rohres 100 in Berührung kommt und die Antriebsräder 44 sich von der Innenwand 102 des Rohres 100 lösen. Die Figuren 6 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung 10. Am Grundkörper 11 ist am vorderen und hinteren Ende jeweils ein Fahrwerk 12 angeordnet. An der Oberseite 16 befinden sich jeweils am vorderen und hinteren Ende ein Kontaktelement 13 und ein Kontaktelement 14. An der Unterseite 17 ist mittig ein Kontaktelement 15 fest angeordnet. Im vorderen Abschnitt des Fahrwerks 12 weist die Unterseite 17 eine Biegung 18 auf. Das vordere Kontaktelement 13 und das hintere Kontaktelement 14 sind über zwei Seile 45 als Wegbegrenzer und Führung miteinander verbunden. Der Aufbau des Wegumleitungselements 22 und des Krafteinleitungselements 23 entspricht der ersten Ausführungsform. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, ist das Kontaktelement 13 über Federelemente 46 zusätzlich mit dem Grundkörper 11 verbunden. Die Federelemente 46 dienen dazu, das Kontaktelement 13 wieder in seiner Ausgangsposition zu befördern, wenn der Hydraulikzylinder 23 eingefahren wird. Das vordere Fahrwerk 12 weist eine Achse 47 auf, die in Längsrichtung des Grundkörpers 11 auf der Stirnfläche 37 des Grundkörpers 11 angeordnet ist. Um die Achse 47, drehbar gelagert, ist eine Hülse 48 angeordnet. Fest an der Hülse 48 ist ein Trägerelement 49 angeordnet. Am Trägerelement 49 ist über Ausleger 51 ein Pendelelement 50 angeordnet. Das Pendelelement 50 weist eine Aufnahme 52 für Räder 53 auf. Über Hydraulikzylinder 54, die mit dem Trägerelement 49 und dem Pendelelement 50 verbunden sind, ist es möglich, die Pendelelemente 50 anzuheben, so dass die Räder 53 von der Innenwand des Rohres wegbewegt werden, wodurch das untere Kontaktelement 15 auf der Innenwand des Rohres zum Liegen kommt. Um hinreichend Biegeraum zu haben, werden die Pendelelemente 50 über die Hydraulikzylinder 54 soweit angehoben, so dass ein hinreichender Abstand zwischen Fahrwerk 12 und Rohrinnenwand 102 entsteht, so dass das Rohr 100 entsprechend um den gewünschten Biegewinkel nach oben gebogen werden kann.

In Fig. 10 ist der Einsatz der Biegevorgang 10 gemäß zweiter Ausführungsform beim Biegen eines Rohres 100 gezeigt. Das Rohr 100 setzt sich zusammen aus einem Pipelinerohr 103 und einer Beschichtung 101 beispielsweise aus PUR- Hartschaum. Die Biegevorrichtung 10 ist ins Rohr 100 eingefahren. Dargestellt ist ein bereits gebogener Bereich 104 der Rohrleitung 100. Das Fahrwerk 12 der Biegevorrichtung 10 ist eingefahren, so dass das Kontaktelement 15 mit der Innenwand 102 des Pipelinerohrs 103 in Berührung ist. das Kontaktelement 13 wird über den Hydraulikzylinder 23 und das Wegumleitungselement 22 ausgefahren, in dem der Keil 27 von der Kolbenstange 24 des Hydraulikzylinders beweget wird und dabei der Keil 29 auf der Keilfläche 28 des Keils 27 nach oben bewegt wird, bis das Kontaktelement 13 mit der Innenwand 102 in Berührung kommt. Durch Fortsetzen des Bewegens der Kolbenstange 24 wird anschließend das Kontaktelement 13 gegen die Innenwand 102 des Rohres 100 gedrückt und das Pipelinerohr 103 des Rohres 100 erfährt eine Biegung. Um diese Biegung dauerhaft zu gestalten, muss zuerst die elastische Verformung des Rohres überwunden werden. Anschließend findet eine plastische Verformung des Rohres statt, so dass eine entsprechende Verformung durchgeführt wird. Nach Beendigung des Biegeschrittes, wenn der entsprechende Biegewinkel erreicht wurde, wird die Kolbenstange 24 über den Hydraulikzylinder eingefahren, wodurch sich der Keil 29 aus der Keilfläche 28 nach unten bewegen kann. Da die Kontaktfläche 13 über die Seile 45 an einer anderen Bewegung als zurück in den Grundkörper 11 hinein gehindert wird, wird das Kontaktelement 13 über die Federelemente 46 wieder in seine Grundstellung gebracht. Der elastische Anteil des Biegevorgangs wird erfasst und bei der Steuerung des Biegens zur Genauigkeit berücksichtigt.

Anschließend wird das Fahrwerk 12 wieder ausgefahren und die Biegevorrichtung 10 kann aus dem Rohr hinaus bewegt werden bis zum nächsten Biegeort, in dem dann das nächste Biegeinkrement entsprechend durchgeführt werden kann.

Eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung 10 ist in den Figuren 11 und 12 dargestellt. Am Grundkörper 11 sind auf beiden Seiten Fahrwerke 12 angeordnet, die einen Aufbau des Fahrwerkteils 12 der zweiten Ausführungsform, der sich im Bereich des Kontaktelements 13 befindet, aufweisen. Das Kontaktelement 13 ist wiederum über ein entsprechendes Wegumleitungselement 22 und ein Krafteinleitungselement 23 bewegbar angeordnet. Zwischen dem Kontaktelement 13 und dem Grundkörper 11 sind Führungsausleger 55 angeordnet. Das untere Kontaktelement 15 erstreckt sich entlang eines geraden Abschnitts des Grundkörpers 11 vom Beginn des gebogen ausgeführten Abschnitts des Grundkörpers 11 hin zu dem Ende des Grundkörpers 11 , an dem das Kontaktelement 14 angeordnet ist. Das Kontaktelement 15 ist dabei fest an der Unterseite 17 über die gesamte Länge des geraden Abschnitts angeordnet. In dieser Ausführungsform ist das Kontaktelement 14 in Bewegungsrichtung C vom Grundkörper 11 weg bewegbar. Hierfür vorgesehen ist ein Hydraulikzylinder 56, der mit einem Schiebeelement 57 verbunden ist, auf dem Keile 58 angeordnet sind. Das Kontaktelement 14 ist auf einem Trägerelement 59 angeordnet. An der Unterseite des Trägerelements 59 sind Keile 60 angeordnet, die auf einer Keilfläche 61 der Keile 58 verschiebbar angeordnet sind. Wird der Hydraulikzylinder 56 ausgefahren, werden die Keile 58 gegenüber den Keilen 60 bewegt, so dass die Keile 60 auf den Keilflächen 61 in Bewegungsrichtung C verschoben werden, so dass das Kontaktelement 14 gegen die Innenwand 102 des Rohres 100 bewegt wird. Das Rausfahren des Kontaktelements 14 erfolgt so lange, bis eine Berührung mit der Innenwand 102 erfolgt. Dadurch wird das Ende der Biegevorrichtung 10, das zum noch nicht gebogenen Teil des Rohres 100 zeigt, innerhalb des Pipelinerohrs 103 verkeilt und dadurch arretiert. Anschließend wird das Kontaktelement 13 über den Hydraulikzylinder 23 und das Wegumleitungselement 22 in Bewegungsrichtung A ausgefahren bis das Kontaktelement 13 an der Innenwand 102 der Pipelinerohrs 103 anlangt und dieses berührt. Anschließend wird wie zuvor beschrieben, die Biegung des Rohres durchgeführt.

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Bezugszeichenliste

10 Biegevorrichtung 38 Aufnahmeelement

11 Grundkörper 39 Schwenkelement

12 Fahrwerk 40 Pendelelement

13 Kontaktelement 41 Hydraulikmotor

14 Kontaktelement 42 Antriebsritzel

15 Kontaktelement 43 Antriebswelle

16 Oberseite 44 Antriebsrad

17 Unterseite 45 Seil

18 Biegung 46 Federelement

19 Ausleger 47 Achse

20 Drehpunkt 48 Hülse

21 Drehpunkt 49 Trägerelement

22 Wegumleitungselement 50 Pendelelement

23 Krafteinleitungselement / 51 Ausleger

Hydraulikzylinder 52 Aufnahme

24 Kolbenstange 53 Rad

25 Zylinderraum 54 Hydraulikzylinder

26 Stiftverbindung 55 Führungsausleger

27 Keil 56 Hydraulikzylinder

28 Keilfläche 57 Schiebeelement

29 Keil 58 Keil

30 Träger 59 Trägerelement

31 Innenraum 60 Keil

32 Basis 61 Keilfläche

33 Zylinderraum

34 Stiftverbindung 100 Rohr

35 Außenfläche 101 Beschichtung

36 Innenfläche 102 Innenwand

37 Stirnfläche 103 Pipelinerohr gebogener Bereich

Bewegungsrichtung Bewegungsrichtung Bewegungsrichtung