CH647962A5 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln von kupferrohren. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Kupferrohren, die durch Pessen oder Walzen und nachfolgendes Ziehen unter Verwendung von Ziehöl auf das Fertigmass gebracht werden und nach dem letzten Ziehvorgang erwärmt werden, um das Ziehöl zu verdampfen, wobei die Ziehöldämpfe aus dem Inneren des Rohres entfernt werden.
Bei einem bekannten Verfahren [DE-OS 2 617 406] werden Kupferrohre in einem gesonderten Ofen nach dem Ziehen auf eine für die Entwicklung eines ausreichenden Dampfdruckes des Ziehöls adäquate Temperatur von grös-senordnungsmässig 500 bis 550 °C erhitzt und gleichzeitig von einem Trägergas für die Ziehöldämpfe durchströmt. Nach diesem Arbeitsgang werden die Kupferrohre zwecks Erzielung eines weichen, gut biegbaren Rohres, wie es für die Hausinstallation vom Installateur gewünscht wird, bei einer Temperatur von 650 °C über eine längere Zeit weichgeglüht. Dieses Verfahren, welches an sich zu recht brauchbaren Ergebnissen hinsichtlich des auf der Rohrinnenfläche verbleibenden Kohlenstoffes führt, ist nicht wirtschaftlich, da eine kontinuierliche Fertigung nicht möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen es möglich ist, in wirtschaftlicher Weise Kupferrohre herzustellen, die gut biegbar sind und mit einem weitestgehend reduzierten Kohlenstoffgehalt an der inneren Rohroberfläche behaftet sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Rohrlängen endseitig miteinander verbunden werden, dass jeweils ein Teilstück der Rohrlänge auf eine Temperatur von mehr als 600 °C durch Widerstandserwärmung oder Induktionserwärmung in kontinuierlichem Durchlauf erhitzt wird und die Ziehöldämpfe kontinuierlich entfernt werden.
Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in Durchlaufrichtung gesehen, vor einer Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung ein Ablauftisch für ein Ringbund vorgesehen ist, in diesen Bereich die Ansaugleitung oder Druckleitung einer Saugpumpe oder eines Gebläses endet.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme ist es möglich, Kupferrohre in nahezu unendlichen Längen ohne Unterbrechung zu glühen und dabei gleichzeitig die durch Verdampfen oder durch Cracken entstehenden Dämpfe bzw. Reaktionsprodukte auszutreiben und ein Rohr zu erhalten, welches gut biegbar ist und somit leicht verlegt werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens ist, dass man es im gleichen Arbeitsgang wie das Aufbringen eines Kunststoffmantels durchführen kann.
Nachfolgend werden anhand der schematischen Zeichnung drei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine Fertigungsstrasse in welcher die Kupferrohre nach dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel behandelt werden,
Fig. 2 zeigt eine Fertigungsstrasse in welcher die Kupferrohre nach dem dritten Ausführungsbeispiel behandelt werden.
Die einzelnen Rohrlängen werden durch Verbindungsstücke oder direkt durch Löten oder Schweissen untereinander verbunden.
Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird das in einem Ringbund 1 vorliegende Kupferrohr 2 kontinuierlich von einem Ablauftisch abgezogen und zunächst in einen Richtrollengang 4 eingeführt. Hinter dem Richtrollengang 4 ist eine Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung 5 vorgesehen, in welcher das Kupferrohr auf mehr als 600 °C erwärmt wird, um das Ziehöl zu verdampfen. Das aus der Wider-standsdurchlaufglüheinrichtung 5 austretende Kupferrohr 2 kühlt langsam ab und wird mittels eines Extruders 6 mit einem Kunststoffmantel versehen. Hinter dem Extruder 6 ist eine fliegende Säge 7 angeordnet, welche das ummantelte Kupferrohr in Handelslängen trennt. Die Handelslängen gelangen dann in einen nicht mehr dargestellten Förderrollengang und werden einer Wickelvorrichtung zugeführt.
Im Bereich des Ablauftisches 3 ist eine Saugpumpe 8 oder ein Gebläse vorgesehen, dessen Ansaugleitung 9 oder Druckleitung mit dem Ende des Ringbundes 1 mittels einer Schnellkupplung verbunden ist. Befindet sich in dem Ringbund 1 nur noch eine kurze Länge an Kupferrohr 2, so wird die Schnellkupplung gelöst, die in der Fertigung befindliche Kupferrohrlänge mit einem neuen Ringbund 1 mittels eines durchlässigen Stopfens zugfest verbunden und die Schnellkupplung an das neu zugeführte Ringbund 1 angeschlossen.
Die Saugpumpe 8 saugt die im Bereich der Widerstands-durchlaufglüheinrichtung 5 entstehenden Ziehmitteldämpfe weitestgehend aus dem Innern des Kupferrohres 2 ab. Dadurch, dass das abgesägte Ende des Kupferrohres 2 in die freie Atmosphäre mündet, kann als oxidierend wirkendes Gas Luft in das Rohrinnere strömen und unter Umständen anfallenden elementaren Kohlenstoff im Bereich der Wider-standsdurchlaufglüheinrichtung verbrennen. Reicht die Sauerstoffmenge, die sich in der Luft befindet, nicht aus, so wird man zweckmässigerweise mit Sauerstoff angereicherte Luft verwenden. Hierzu sind zwei Kammern 10 und 11 vorgesehen, die aufSchienen 12 und 13 parallel zur Fertigungsrichtung verfahrbar sind. Die Kammern 10 und 11 sind in die Ebene des Kupferrohres 2 einschwenkbar. Unmittelbar nach dem Sägeschnitt wird die abgesägte Rohrlänge 14 beschleunigt abtransportiert und die Kammer 11 über das Ende des Kupferrohres 2 gestülpt. In das Innere der Kammer 11 wird die mit Sauerstoff angereicherte Luft eingeleitet, die infolge der Saugwirkung der Saugpumpe 8 auch ins Innere des Kupferrohres 2 gelangt. Nach dem nächsten Sägeschnitt wird die Kammer 10 über das durch den Sägeschnitt entstandene Rohrende gestülpt und die Kammer 11 in ihre Ausgangslage im Bereich der Säge 7 zurücktransportiert. Die Kammern 10 und 11 könnten auch dazu verwendet werden, vom vorderen Ende des Kupferrohres 2 Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft in das Rohrinnere zu blasen. Statt der Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung 5 könnte auch eine Induktionserwärmungseinrichtung verwendet werden.
Die Geschwindigkeit des Gasstromes im Rohrinnern sollte dem mehr als doppelten Wert der Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres, vorzugsweise dem mehr als 5fachen Wert entsprechen. Durch diese Massnahme soll sichergestellt werden, dass der weitaus grösste Teil der entstehenden Ziehöl-mitteldämpfe abgesaugt wird.
Es folgt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem an Stelle einer Saugpumpe 8 ein Unterdruckerzeuger verwendet wird. Ein Kupferrohr mit einem Aussendurchmesser von beispielsweise 12 mm und einer Wanddicke von 1 mm sowie einer Länge von ca. 1500 m wird mittels eines Hartlotes mit einem gleichartigen Kupferrohr stirnseitig verbunden. An den so gebildeten Rohrstrang werden weitere gleichartige Rohrlängen ebenfalls durch Löten angeschlossen. Bei einer Fertigungsgeschwindigkeit von ca. 50 m/min reichen auch Rohrlängen für einen vierstündigen Fertigungsablauf aus.
Der Rohranfang des so gebildeten Rohrstranges wird zu-sammengepresst und das andere Ende des Rohrstranges an die Ansaugleitung 9 eines Unterdruckerzeugers angeschlossen. Der Unterdruckerzeuger evakuiert das Innere des Rohrstranges. Das abgeflachte Ende des Rohrstranges wird dann in die Fertigungsanlage eingebracht, in der das Rohr zunächst gerichtet und darauf in eine Widerstandsdurchlauf-glüheinrichtung 5 eingeführt. Die vom letzten Zug herrührenden Ziehölreste verdampfen bei einer bestimmten Temperatur von ca. 500 °C und werden zum Ende des Rohrstranges hin entgegen der Fertigungsrichtung abgesaugt. Das Rohr wird in der Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung 5 auf ca. 650 °C erwärmt und kühlt nach dem Austritt langsam ab. Mittels des Extruders 6 wird das abgekühlte Rohr mit einem Kunststoffmantel versehen. Hinter dem Extruder 6 wird das ummantelter Kupferrohr in Handelslängen abgetrennt und gelangt in einen Förderrollengang oder wird einer Wickeleinrichtung zugeführt.
Der Trennschnitt zur Herstellung der Lieferlängen wird nun so ausgeführt, dass ein geringfügiger freier Durchflussquerschnitt verbleibt. Durch diesen Durchflussquerschnitt strömt Luft in das Rohrinnere und ermöglicht somit eine Strömung entgegen der Fertigungsrichtung, so dass die Ziehöldämpfe abgeführt werden können. Eine dadurch entstehende leichte Oxidation der inneren Oberfläche wird bewusst in Kauf genommen.
Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung ist es gelungen, den gefürchteten Kohlenstoffilm auf der inneren Oberfläche des Rohres, der zu einer Korrosion bei bestimmten Wässern führen kann, auf eine Konzentration von weniger als 0,05mB/dm2 abzusenken.
Zur Überprüfung jeder gefertigten Lieferlänge kann das Bedienungspersonal nach dem Trennschnitt die aus der Fertigungsanlage ausgetretene Rohrlänge endseitig mit einem leichten Hammerschlag öffnen und die Qualität der inneren Oberfläche des Rohres überprüfen. Bei unter dem Qualitätsniveau liegenden Rohroberflächen werden die eingestellten Daten der Anlage entsprechend geändert.
Will man metallisch blanke Kupferrohre herstellen, muss man gemäss dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verhindern, dass Sauerstoff im Überschuss in das Rohrinnere gelangt. Zu diesem Zweck sind die Kammern 10 und 11 als Schutzgaskammern ausgebildet. Die Schutzgaskammern 10 und 11 sind über Rohrleitungen 15 und 16 mit der Saugpumpe 8 oder einem Gebläse verbunden. Ein nicht mehr dargestelltes auswechselbares Filter ist in die Leitungsrohre 15 und 16 eingebaut, um die Ziehöldämpfe aus dem Schutzgas, z.B. Stickstoff, zu entfernen.
Dabei wird das hintere offene Ende des nachfolgenden Teilstücks des Rohres 2 an die Saugpumpe 8 angeschlossen und das vordere offene Ende des bereits geglühten Teilstücks des Rohres 2 in einer Schutzgasatmosphäre gehalten. In der Schutzgasatmosphäre wird ein Überdruck aufrechterhalten. Zweckmässig wird ein erwärmtes Schutzgas verwendet.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Verfahren zum Behandeln von Kupferrohren, die durch Pressen oder Walzen und nachfolgendes Ziehen unter Verwendung von Ziehöl auf das Fertigmass gebracht werden und nach dem letzten Ziehvorgang erwärmt werden, um das Ziehöl zu verdampfen, wobei die Ziehöldämpfe aus dem Innern des Rohres entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Rohrlängen endseitig miteinander verbunden werden, dass jeweils ein Teilstück der Rohrlänge auf eine Temperatur von mehr als 600 °C durch Widerstands- oder Induktionserwärmung in kontinuierlichem Durchlauf erhitzt wird und die Ziehöldämpfe kontinuierlich entfernt werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziehöldämpfe mittels eines oxidierend wirkenden Gases, das durch das Rohr [2] geführt wird, entfernt werden.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als oxidierend wirkendes Gas Luft durch das Rohr [2] geleitet wird.
4. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als oxidierend wirkendes Gas mit Sauerstoff angereicherte Luft durch das Rohr [2] geleitet wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Absaugen der Ziehöldämpfe das hintere offene Ende des Rohres [2] an eine Saugpumpe [8] angeschlossen wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man den Gasstrom durch das Innere des Rohres [2] mehr als doppelt so schnell, vorzugsweise mehr als fünf mal so schnell, laufen lässt als wie die Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres [2] beträgt.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Innere des Rohres [2] ein Schutzgas, z.B. Stickstoff, geführt wird um die Ziehöldämpfe zu entfernen.
8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere offene Ende des nachfolgenden Teilstücks des Rohres [2] an eine Saugpumpe [8] angeschlossen wird und das vordere offene Ende des bereits geglühten Teilstücks des Rohres [2] in einer Schutzgasatmosphäre gehalten wird.
9. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schutzgasatmosphäre ein Überdruck aufrechterhalten wird.
10. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erwärmtes Schutzgas verwendet wird.
11. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn der Fertigung mehrere Rohrlängen zusammengelötet oder -geschweisst werden, ein Ende der Rohrlänge geschlossen und das andere Ende an die Ansaugleitung eines Unterdruckerzeugers angeschlossen wird und nach Erreichen eines bestimmten Unterdruckes, der aus mehreren Rohrlängen bestehende Rohrstrang durch die Fertigungsanlage gefahren wird.
12. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Durchlaufrichtung gesehen vor einer Widerstandsdurchlaufglühein-richtung [5] ein Ablauftisch [3] für ein Ringbund [1] vorgesehen ist, in dessen Bereich die Ansaugleitung [9] oder Druckleitung einer Saugpumpe [8] oder eines Gebläses endet.
13. Vorrichtung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugleitung [9] oder Druckleitung mittels einer Schnellkupplung an das Rohrende anschliess-bar ist.
14. Vorrichtung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Widerstandsdurchlaufglüh-einrichtung [5] mindestens zwei parallel zur Fertigungsrichtung verfahrbare Schutzgaskammern [10, 11] vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgaskammern [10, 11] über Leitungsrohre [15,16] mit der Saugpumpe [8] oder das Gebläse [8] verbunden sind.
16. Vorrichtung nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in die Leitungsrohre [15, 16] ein Filter eingebaut ist, um die Ziehöldämpfe aus dem Schutzgas zu entfernen.
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