CN1693004B - 用于连续制造纵缝焊接的金属细管的方法 - Google Patents

用于连续制造纵缝焊接的金属细管的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于连续制造纵缝焊接的外径1至7mm金属细管的装置，其由一用于金属带的出料装置、一由多个成型辊组构成的将所述金属带逐渐成型为一带有纵缝的细管的成型装置、一安置在所述成型装置之后的使所述金属带的两侧棱边合拢的工具、一焊接所述纵缝的焊接装置以及一抓握在所述已焊接的细管上的抽出装置组成，按照本发明，所述工具(5)由一用水冷却的管座(9)构成，在该管座(9)中安置一由耐磨材料制成的环(4)，所述还未焊接的细管穿过该环。

Description

用于连续制造纵缝焊接的金属细管的方法
技术领域
本发明涉及一种用于连续制造纵缝焊接的金属细管的方法。
背景技术
从EP 0703017B1中已知一种用于连续制造纵缝焊接的、具有1mm至6mm外径的金属管的方法。其中，以连续工作方式从一储料圈中抽出一金属带，通过一种由多个成型辊构成的成型工具制成一带有纵缝的管材，然后再焊接该纵缝。该有缝管被导引通过一将该有缝管的带棱边接合在一起的工具。该工具由两半组成，这两半在其相邻面处分别有一具有一曲率半径的槽，该曲率半径相当于所述有缝管的外曲率半径。该工具具有一凹槽，该凹槽实现射入用于焊接该管纵缝的一激光焊接装置的光束。该焊接后的管在该凹槽后穿过所述工具的一第二区域，该第二区域防止所述带棱边在仍然“软”的焊池中回弹以及应该起到快速冷却焊缝的作用。作为所述工具的材料建议使用合金钢。
业已表明，该方法不可能无故障地制造几百米的大长度的管。其原因在于所述工具的强烈磨损，这种强烈磨损是由于已成型的有缝管具有一开口的只是在该工具中才完全被封闭的缝隙而引起的。
EP 0927090B 1公开了一种用于制造金属细管的方法，通过一成型装置将一长的金属带成型为细管，以及通过一焊接装置将所述细管的两个带棱边在焊接区域内相互焊接在一起。在该焊接区域内设有至少一个在外部接触所述通过的细管以用于冷却的冷却固体。在焊接点该固体具有一供用于焊接纵缝的激光通过用的开孔。
这两个已知方案的共同点在于，尤其在所述细管为象优质钢那样的硬质金属时，所述工具及所述固体承受强烈的磨损，以及不能实现无故障地制造大长度的管。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是改进所述已知的方法，使其达到可无故障地制造大长度的金属细管。
上述技术问题通过一种用于连续制造纵缝焊接的外径1至7mm金属细管的方法来解决，在该方法中，由一出料装置抽出的一金属带借助一成型装置逐渐成型为一带有纵缝的细管，其中，该成型装置由多个成型辊组构成，它们使所述金属带首先只在其带棱边区域处倒圆，然后再成型为一U形的横截面形状以及接下来成型为一带有纵缝的有缝管，随后，该有缝管的棱边在该成型装置之后通过一工具合拢，且该管的纵缝借助一激光焊接装置焊接，其中，一抽出装置抓握在已焊接好的细管上，按照本发明：
a)所述有缝管在成型装置后穿过所述工具以及一个包含在该工具内的由金刚石制成的环，该金刚石环的孔基本是圆柱形，所述工具包含一用水冷却的管座，该金刚石环设置在该管座中，
b)在所述环与焊接点之间借助一环形喷嘴沿制造方向将一保护气体吹到所述有缝管的纵缝上，以及
c)所述金属带在其带棱边区域处倒圆，使所述带棱边倒圆的曲率半径界于0.05至0.5mm之间，大于所述环的开口半径。
本发明的主要优点在于，通过在一用水冷却的支架中安置一由耐磨材料制成的环，很大程度上减少了磨损，使得可以不中断生产地制造几千米长度的细管。如果这样完成从所述金属带到有缝管的成型，即，所述有缝管的带棱边没有回弹地构成一几乎封闭的管，使得最后的金刚石环只起到固定该封闭管的作用，则上述效果还会得以加强。
所述管座优选安置在一支架中。
按照本发明的方法可有利地用于制造光缆。该光缆在一封闭的金属细管中具有大量的光波导体。
附图说明
借助在附图1和2中所示出的实施方式对本发明予以详细说明，附图中：
图1表示一用于制造细金属管的装置的一局部侧视图；
图2放大表示图1中所示的工具5；
具体实施方式
将从一图中未示出的带材储料器中拔出的金属带1导向一个第一成型辊机组2。该金属带1涉及例如借助一同样未示出的修边机剪切掉一宽度为3.1至21.5mm的边的优质带钢。为了在成型期间减小摩擦，可以在进入第一成型辊机组2前通过润滑剂简便地沾湿。
所述第一成型辊机组2具有两对成型辊对2a和2b。
在该成型辊对2a中首先只使所述金属带的棱边区域倒圆。接下来，所述成型辊对2b将该金属带1成型为一U形的横截面。
将该弯曲成U形的金属带1导向一装置3，该装置3具有一突伸到所述U形金属带1a中并在焊接点后通入的导引管3a。借助该导引管3a可以将多个从所述未示出的储料圈中拉出的光波导体以及一种塑料物质带入到所述金属细管中。
在由第一对成型辊对4a和第二对成型辊对4b组成的一个第二成型辊机组4中，所述U形金属带1a被成型为一具有极小缝宽的有缝管1b。然后，该有缝管1b进入到一工具5中，该工具5将借助于图2详细描述。所述焊接纵缝的激光焊接装置6以尽可能短的间距位于该工具5之后。一图中未示出的抽出装置抓握在所述制成的光缆7上，在该抽出装置之后光缆7又卷绕在一图中未示出的滚筒上。所述焊接的金属管可以按照需要减小直径、增大直径以及被冷却地减荷，以便在所述金属管中制造一超长的光波导体。
图2相对于图1放大地表示了所述工具5。
有缝管1b通过一个内径几乎与该有缝管1b的外径相同的金刚石环8被拉出。该金刚石环8的孔基本是圆柱形。该金刚石环8安置在一个具有一个用于冷却该金刚石环8的管道系统14的管座9上。该管道系统14通过一个用于冷却水的入口10供水。该管座9安置在一个支架13中。
从金刚石环8中出来的细管被一环形喷嘴11环绕，该喷嘴在该细管的纵缝之上沿加工方向在该细管上吹上保护气体。该保护气体通过一管路12导向该喷嘴11。该保护气体保护该细管的焊缝区域直至焊接区域。
在按照本发明的装置中，所述成型辊机组2和4在将金属带加工成型为一带有极窄缝隙的有缝管时共同承担成型加工的工作。该细管的封闭和接触通过金刚石环8完成。由此在金属带为硬材料时该金刚石环8也能达到高寿命。
在所述第一成型辊机组2中将金属带棱边倒圆时要注意，将所述金属带棱边区域的外曲率半径选择得比金刚石环8的内半径大一些，由此也可改善运行的平稳性。
借助于按照本发明的方法可以无故障地制造外径界于1至7mm之间以及长度为100km以上的细管。
在本说明书中，对于成型辊机组2和4分别只给出了两对成型辊对。只要所述金属带变型需要，对于一个或两个成型辊机组2和4而言当然也可以设有两对以上的成型辊对。

Claims (2)

1.一种用于连续制造纵缝焊接的外径1至7mm金属细管的方法，在该方法中，由一出料装置抽出的一金属带(1)借助一成型装置(2，4)逐渐成型为一带有纵缝的细管，其中，该成型装置由多个成型辊组(2a，2b，4a，4b)构成，它们使所述金属带(1)首先只在其带棱边区域处倒圆，然后再成型为一U形的横截面形状以及接下来成型为一带有纵缝的有缝管，随后，该有缝管的棱边在该成型装置之后通过一工具(5)合拢，且该管的纵缝借助一激光焊接装置焊接，其中，一抽出装置抓握在已焊接好的细管(7)上，其特征在于：
a)所述有缝管在成型装置(2，4)后穿过所述工具(5)以及一个包含在该工具(5)内的由金刚石制成的环(8)，该金刚石环(8)的孔基本是圆柱形，所述工具(5)包含一用水冷却的管座(9)，该金刚石环(8)设置在该管座(9)中，
b)在所述环(8)与焊接点之间借助一环形喷嘴沿制造方向将一保护气体吹到所述有缝管的纵缝上，以及
c)所述金属带(1)在其带棱边区域处倒圆，使所述带棱边倒圆的曲率半径界于0.05至0.5mm之间，大于所述环(8)的开口半径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管座(9)安置在一支架(13)中。
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