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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten von Hohlprofilen bzw.
-rohren aus Metall mit einer koaxial zum zu beschichtenden Rohr gehaltenen und in dieses
Rohr hineinragenden Haltevorrichtung, an deren im Rohr befindlichen Endbereich ein selbstzentrie- render Stützkörper angeordnet ist, an dessen vom andern Ende der Haltevorrichtung abgekehrten
Ende ein dem endgültigen Rohrquerschnitt im wesentlichen entsprechender Formkörper befestigt ist und die mit einem Hohlraum zur Entnahme des Beschichtungsmaterials verbundenen Bohrungen aufweist.
Eine derartige Vorrichtung wurde z. B. durch die US-PS Nr. 3, 960, 644 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind in Bewegungsrichtung vor dem Formkörper um die Längsachse der
Vorrichtung drehbare Düsen vorgesehen, mit denen das Beschichtungsmaterial auf die Innenwand des zu beschichtenden Rohres gesprüht werden kann.
Diese Lösung erfordert aber einen hohen konstruktiven Aufwand. So ist ein eigener Antrieb für die Düsen notwendig. Ausserdem können nur relativ dünnflüssige Beschichtungsmaterialien verwendet werden, die nach dem Besprühen zum Abtropfen neigen. Dies führt zu einer Beschmutzung der Vorrichtung, so dass es zu Störungen des Antriebes der Düsen und damit zu einem ungleichen Auftrag kommen kann, der nur schwer durch den nachfolgenden Formkörper egalisiert werden kann.
Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und mit der auf einfache Weise ein sehr weitgehender Ausgleich auf Oberflächenunebenheiten der Rohrwand möglich ist.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die mit dem Hohlraum zur Entnahme des Beschichtungsmaterials verbundenen Bohrungen im Formkörper angeordnet sind und radial verlaufen.
Durch die erfindungsgemäss vorgesehenen Massnahmen ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau, da das Beschichtungsmaterial direkt aus der Mantelfläche des Formkörpers austritt und von diesem gleichmässig auf die Wände des Rohres verteilt wird, wobei mit in einem weiten Viskositätsbereich schwankenden Beschichtungsmaterialien gearbeitet werden kann. Ausserdem ergibt sich durch den Austritt der Beschichtungsmasse über die Bohrungen im Formkörper ein gegenüber solchen Vorrichtungen, bei denen die Beschichtungsmasse aus einem Ringspalt des Formkörpers austritt, geringerer Kraftaufwand für den Vortrieb des Formkörpers.
Mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung ist es möglich, unter Ausgleich der Oberflächenunebenheiten eine Beschichtung auf ein Innen-Endmass, mit einer Toleranz von : t 0, 01 mm, und/oder Innen-Endform aufzubringen, wobei das Beschichtungs- bzw. Verformungswerkzeug in einer festen Lagebeziehung zur Profil- bzw. Rohrlängsachse gehalten wird. Durch die Einhaltung einer festen Lagebeziehung beim Aufbringen der Beschichtung wird erreicht, dass die freie Wand der Beschichtung nicht der Rohrwand, sondern deren Achse folgt. Dies ermöglicht die Herstellung massgenauer Rohre auf sehr einfache Weise.
So können derartige Rohre einfach aus Metallstreifen durch Aufbringen und Verschweissen der stumpf aneinanderstossenden Ränder hergestellt werden, wodurch durch das Aufbringen der Beschichtung die durch die Schweissnaht bedingten Unregelmässigkeiten eliminiert werden, dabei ergeben sich aber Unregelmässigkeiten in der Dicke der Beschichtung. So kann durch die Aufbringung einer Beschichtung gemäss der Erfindung auf ein mehrmaliges Nachziehen der geschweissten Rohre oder ein Bohren oder Räumen der Rohre verzichtet werden, wodurch sich die Herstellung der Rohre wesentlich vereinfacht und durch die Beschichtung auch gleichzeitig ein Korrosionsschutz erzielt wird.
Als Beschichtungsmaterial können vorteilhafterweise Kunststoffe, insbesondere Duroplaste, verwendet werden. Dabei können dem Beschichtungsmaterial Beimengungen, wie z. B. Glasfaser, Graphit, Metallpartikeln, Farbstoffe usw., hinzugefügt sein. Damit lassen sich Rohre mit besonders gleichmässigen Oberflächen herstellen.
Weiters kann vorgesehen sein, dass an dem Formkörper in an sich bekannter Weise über ein Distanzstück ein Kalibrierkörper befestigt ist, dessen Querschnitt dem gewünschten Innenquerschnitt des beschichteten Rohres entspricht und der mit einer in dessen Innerem angeordneten Heizung versehen ist. Durch diese Massnahmen lässt sich eine Trennung des eigentlichen Auftragens der Beschichtung und der Glättung und Kalibrierung der Beschichtung erreichen, wodurch ein
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besonders hohes Mass an Genauigkeit bzw. Parallelität der freien Flächen der Beschichtung in bezug auf die Achse des Rohres erzielt werden kann.
Eine besonders einfache Konstruktion eines Stützkörpers ergibt sich, wenn der Stützkörper einen sich entgegen der Verschiebung des Rohres gegenüber dem Stützkörper bzw. der Stange verjüngenden Pyramiden-oder Kegelstumpf aufweist, an dem sich in Richtung der Stange erstrek- kende Lineale abstützen, die sich ihrerseits an der Innenwand des Rohres abstützen und die radial verschiebbar in mindestens einem axial zur Stange verschiebbaren Ring gehalten sind, der bzw. die vorzugsweise mittels einer Feder gegen das von der Haltevorrichtung abgekehrte
Ende des Stützkörpers zu vorgespannt ist bzw. sind.
Dabei kann auf Grund des Reibungsschlusses der Lineale mit den Wänden des Rohres eine in Vorschubrichtung des Rohres wirkende Kraft auf den bzw. die Ringe ausgeübt werden, wodurch die Lineale weiter auf die konischen Führungen aufgeschoben und dadurch radial nach aussen gedrängt werden und sich stärker an die Wandung des Rohres anpressen. Damit wird eine sehr sichere Zentrierung des Stützkörpers im Rohr erreicht.
Je nach dem zu beschichtenden Rohr können z. B. drei Lineale für kreisrunde Rohre oder eine der Anzahl der Kanten eines Kantrohres entsprechende Anzahl von Linealen vorgesehen werden, wobei die Lineale an den Kanten des Rohres angreifen bzw. dort abgestützt sind. Werden auf
Grund der Anzahl der Kanten des zu beschichtenden Rohres, z. B. bei einem Sechskantrohr, zwei oder mehrere Ringe zur Halterung der Lineale nötig, so ist es vorteilhaft, wenn die für jede zweite Kante vorgesehenen Lineale auf einem Ring gehalten sind.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der bzw. die Ringe an einer in den Stützkörper einge- schraubten Verbindungsstange verschiebbar gehalten sind, die gleichzeitig zur Befestigung des
Formkörpers dient. Dies ermöglicht bei einer sehr einfachen Konstruktion eine sehr gute Führung der Ringe.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stange und der Stütztkörper durchgehende zentrale Bohrungen aufweisen und die Verbindungsstange eine sich bis zu den radialen Bohrungen des Fremdkörpers erstreckende zentrale Bohrung aufweist.
Dadurch wird auf einfache Weise eine Möglichkeit für die Zufuhr des Beschichtungsmaterials zum Formkörper erreicht.
Bei einem Verfahren zum Beschichten von Hohlprofilen bzw. -rohren aus Metall, bei dem wenigstens bereichsweise durch Aufbringung einer Beschichtung auf ihre Innenseite oder durch Verformen einer bereits auf die Innenseite aufgebrachten Beschichtung unter Ausgleich der Oberflächenunebenheiten auf Innen-Endmass, vorzugsweise mit einer Toleranz von i 0, 01 mm und/oder Innen-Endform gebracht wird, wobei das Beschichtungs- bzw. Verformungswerkzeug in einer festen Lagebeziehung zur Profil- bzw. Rohrlängenachse gehalten wird, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass gleichzeitig mit dem Aufbringen bzw. Verformen der Innenbeschichtung die Aussenseite des Hohlprofils bzw.
Rohres durch Aufbringen einer Beschichtung oder durch Verformen einer bereits aufgebrachten Beschichtung auf Aussen-Endmass, vorzugsweise mit einer Toleranz von 0, 01 mm, und/oder Aussen-Endform gebracht wird, wobei das Beschichtungs- bzw. Verformungswerkzeug in einer festen Lagebeziehung zur Profil- bzw. Rohrlängsachse gehalten wird. Auf diese Weise gelingt es, Rohre mit sehr gleichmässigen Innen- und Aussenwänden auf sehr einfache Weise herzustellen.
Zur Durchführung dieses Verfahrens ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zusätzlich zur Vorrichtung zum Beschichten von Hohlprofilen bzw. -rohren aus Metall mit einer koaxial zum zu beschichtenden Rohr gehaltenen und in dieses Rohr hineinragenden Haltevorrichtung, an deren im Rohr befindlichem Endbereich ein selbstzentrierender Stützkörper angeordnet ist, an dessen vom andern Ende der Haltevorrichtung abgekehrten Ende ein dem endgültigen Rohrquerschnitt im wesentlichen entsprechender Formkörper befestigt ist und die mit einem Hohlraum zur Entnahme des Beschichtungsmaterials verbundenen Bohrungen aufweist, ein mit einer Ringdüse versehener Extruder vorgesehen ist, dem eine beheizte, der gewünschten Aussenform des Rohres entsprechende Form nachgeordnet ist,
an die sich gegebenenfalls eine Vorkühlstrecke, eine Matrize und eine Nachkühlstrecke anschliessen.
Damit wird es auf einfache Weise möglich, eine Aussenbeschichtung auf das Rohr aufzubringen, dessen Aussenseite nicht den allenfalls vorhandenen Unregelmässigkeiten der Aussenwand des
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Rohres folgt, sondern sehr genau der Achse des Rohres folgt. Dies ermöglicht die Herstellung von Rohren, die, entsprechende Durchmesserabstimmung vorausgesetzt, massgenau produziert werden können und daher z. B. leicht für die Herstellung von Teleskopkonstruktionen verarbeitet werden können.
Mit einer solchen Vorrichtung ist es auf sehr einfache Weise möglich, ein Rohr herzustellen, dessen innerer und äusserer Querschnitt sehr genau vorgegebenen Querschnitten entsprechen.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen Fig. l schematisch die Herstellung eines Rohres nach der Erfindung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Beschichtung der Innenwandung eines erfindungsgemässen Rohres, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 und 5 einen Längsschnitt und einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur erfindungsgemässen Beschichtung der Innenwand eines Rohres und Fig. 6 schematisch eine Einrichtung zur erfindungsgemässen Aussenbeschichtung eines Rohres.
Wie aus Fig. l ersichtlich, wird ein von einer Bandvorbereitung kommendes Metallband in der Einformstation --8-- durch mehrere herkömmliche Formwalzen zu einem Rohr verformt, bei dem die Randkanten des Bandes stumpf zusammenstossen. Anschliessend werden die Randkanten
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--10-- inz. B. durch Messer, entfernt und das Rohr wird nachfolgend in der Kühlstrecke --14-- abgekühlt.
In der Folge wird das Rohr in der Station --16-- kalibriert und in der Station --18-- in die gewünschte Form gewalzt, deren Querschnitt symmetrische und asymmetrische Formen aufwei- sen kann. Danach wird das Rohr an seiner Innenseite beschichtet, wobei die Beschichtungsvorrichtung --50-- in den Fig. 2 bis 5 näher dargestellt ist. Gleichzeitig bzw. anschliessend erfolgt die Beschichtung der Aussenseite des Rohres in einer Beschichtungsvorrichtung --51--, von welcher
Fig. 6 schematisch eine Ausführungsform zeigt.
Bevor das Rohr zur Längenmessstation --26-- und zur Ablängstation --28-- gelangt, können beliebige gewünschte weitere Arbeitsgänge zwischengeschaltet sein. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist bei einer hohl ausgebildeten haltevorrichtung --34--, die in dem knapp vor der Schweissstation --10-- liegenden Bereich der Einformstrecke an einem in diese hineinragenden Schwert --30-- (Fig. 1) koaxial zum in Herstellung begriffenen Rohr gehalten ist, an deren freiem Ende ein Stopfen --35-- gelenkig gelagert ist, der mit einer zentralen Bohrung versehen ist.
An diesem Stopfen --35-- ist ein Stüzkörper --37-- befestigt. Dieser weist vorzugsweise konische Führungen --36-- auf. Der Stützkörper --37-- ist wie der Stopfen --35-- mit einer zentralen Bohrung --39-- versehen. In diesem Stützkörper --37-- ist eine mit einer zentralen Bohrung --47-- versehene Verbindungsstange --44-- befestigt. In den konischen Führungen dieses Stützkörpers können beliebig viele Lineale --38-- aufliegen, die sich in Richtung der Haltevorrichtung --34-- erstrecken und in den Kanten des Rohres --43-- anliegen.
Diese Lineale --38-- sind vorzugsweise mittels Zapfen --45-- in Lagerbögen --48-- zweier Ringe --40-- radial verschiebbar gehalten. Dabei sind beispielsweise je zwei Lineale einander diametral gegenüberliegend in einem Ring --40-- gehalten, die auf der Verbindungsstange --44-axial verschiebbar angeordnet sind. An der Verbindungsstange --44-- ist ein Formkörper --46-befestigt, der mit radialen Bohrungen --49-- versehen ist, die sich bis zu der als Lochbohrung ausgebildeten zentralen Bohrung --47-- der Verbindungsstange erstrecken.
Dieser Formkörper --46-- ist konisch ausgebildet, wobei sein dem Stützkörper --37-abgekehrtes Ende dem gewünschten lichten Querschnitt des Rohres --43-- entspricht, und an dem dem Stützkörper --37-- zugewendeten Ende eine Vorrichtung --59-- aufweist, die ein Rückflie- ssen des zugeführten Beschichtungsmaterials verhindert.
Weiters ist noch eine Feder --42-- vorgesehen, die die Ringe --40-- in Richtung des Vorschubes --41-- des --41-- des Rohres --43-- belastet, wodurch die Lineale --38-- in den konischen Führungen --36-- auflaufen und nach aussen gedrängt werden. Dies wird noch durch die Reibung der Lineale --38-- an dem Rohr --43-- unterstützt, so dass diese fest gegen die Kanten des Rohres gepresst werden, wodurch sich eine sehr exakte Zentrierung des Sütztkörpers --37--
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und damit auch des Formkörpers --49-- ergibt. Die Zufuhr des Beschichtungsmaterials erfolgt über die hohl ausgebildete Haltevorrichtung --34-- und die zentralen Bohrungen --39 und 47-- zum Formkörper, über dessen radiale Bohrungen --49-- es zur Wandung des Rohres --43-- gelangt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ist an der Verbindungsstange --44-- nach dem Formkörper --46--, der in diesem Fall einen kleineren Querschnitt aufweist, als es dem gewünschten lichten Querschnitt des Rohres --43-- entspricht, noch ein Kalibrierkörper --52-- befestigt, in dessen Innerem ein Heizkörper --53-- angeordnet ist, wobei die erforderlichen
Anschlussleitungen für diesen Heizkörper --53-- in Bohrungen der Verbindungsstange --44--
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nach aussen geführt sind.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist der Kalibrierkörper --52-- einen dem gewünschten lichten
Querschnitt des Rohres --43-- entsprechenden Querschnitt auf.
Bei der Einrichtung --51-- zur Aufbringung der Aussenbeschichtung durchsetzt, wie in
Fig. 6 schematisch angedeutet ist, das Rohr --43-- z. B. einen Extruder --54-- mit einer dem gewünschten äusseren Querschnitt der Aussenbeschichtung entsprechenden Ringspaltdüse und eine diesem nachgeordnete beheizte Form --55--, die die Aussenbeschichtung in die gewünschte Form bringt und an die sich eine Vorkühlstrecke --56-- anschliesst.
Anschliessend durchläuft das Rohr --43-- eine Matrize --57-- und eine dieser nachgeschaltete Nachkühlstrecke --58--.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Beschichten von Hohlprofilen bzw. -rohren aus Metall mit einer koaxial zum zu beschichtenden Rohr gehaltenen und in dieses Rohr hineinragenden Haltevorrichtung, an deren im Rohr befindlichen Endbereich ein selbstzentrierender Stützkörper angeordnet ist und an dessen vom andern Ende der Haltevorrichtung abgekehrten Ende ein dem endgültigen Rohrquerschnitt im wesentlichen entsprechender Formkörper befestigt ist und die mit einem Hohlraum zur Entnahme des Beschichtungsmaterials verbundenen Bohrungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Hohlraum zur Entnahme des Beschichtungsmaterials verbundenen Bohrungen (49) im Formkörper (46) angeordnet sind und radial verlaufen.