DE10106195A1 - Process for the production of longitudinally welded pipes - Google Patents

Process for the production of longitudinally welded pipes

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Abstract

Process for manufacturing longitudinal seam-welded pipes comprises drawing a metal strip (2) through several consecutively arranged drawing dies (8, 9, 10, 11) of decreasing diameter in the production direction. The metal strip is increasingly rounded in the peripheral direction in each of the drawing dies and the open seam tube produced is directly closed before the welding point in a final molding stage (15). An Independent claim is also included for a device for manufacturing the above pipes. Preferred Features: The drawing dies are made of hard metal, ceramic or diamond. The welding is carried out using laser.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung längsnahtgeschweißter Rohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6.The invention relates to a method and an apparatus for manufacturing longitudinally welded pipes according to the preamble of claim 1 and Claim 6.

Aus der US 3 023 300 A ist eine Verfahren zur Herstellung längsnahtgeschweißter Metallrohre bekannt, bei dem ein von einer Vorratsspule abgezogenes Metallband durch eine aus mehreren hintereinander angeordneten Formrollenpaaren bestehende Formeinrichtung in kontinuierlicher Arbeitsweise zu einem Schlitzrohr geformt wird, die Bandkanten des Schlitzrohres miteinander verschweißt werden, das geschweißte Metallrohr mit einer schraubenlinien- oder ringförmigen Wellung versehen wird, und das gewellte Rohr auf eine Vorratstrommel aufgewickelt wird.US Pat. No. 3,023,300 A describes a method for producing longitudinally welded seams Metal pipes are known, in which a metal strip drawn off from a supply reel passes through one consisting of several pairs of form rollers arranged one behind the other Molding device is formed into a slotted tube in continuous operation, the Band edges of the slotted tube are welded together, the welded Metal pipe is provided with a helical or annular corrugation, and that corrugated tube is wound on a storage drum.

Mit einem solchen Verfahren, welches insbesondere für die Ummantelung der Seelen von elektrischen Kabeln geeignet ist, lassen sich Metallrohre in großen Längen herstellen.With such a process, which is especially for the sheathing of souls of electrical cables, metal pipes can be made in great lengths produce.

Aus der DE 44 34 134 A1 ist ein ähnliches Verfahren bekannt, mit welchem sich Metallrohre mit einem Außendurchmesser zwischen 1 und 6 mm herstellen lassen. Auch bei diesem Verfahren wird in kontinuierlich ein von einem Vorrat abgezogenes Metallband zu einem Schlitzrohr geformt und die Bandkanten miteinander verschweißt. Die Formvorrichtung besteht ebenfalls aus mehreren Formrollensätzen. From DE 44 34 134 A1 a similar method is known, with which Have metal pipes made with an outside diameter between 1 and 6 mm. Also in this process, a supply is withdrawn continuously Metal band formed into a slotted tube and the band edges welded together. The molding device also consists of several sets of molding rolls.  

Für die exakte Führung des geschlitzten Rohres unterhalb der Schweißeinrichtung sorgt ein Spannbackenabzug, der das Schlitzrohr fest umgreift. Hinter dem Spannbackenabzug läuft das Schlitzrohr in eine Führungseinrichtung ein, die das Rohr vor und hinter dem Schweißpunkt exakt führt. Eine Ausnehmung in der Führungseinrichtung gibt die Bandkanten in einem kurzen Bereich frei, so daß ein Laserstrahl die Bandkanten verschweißen kann.Ensures the exact guidance of the slotted tube below the welding device a jaw trigger, which firmly grips the slotted tube. Behind the Clamping jaw trigger runs the slotted tube into a guide device that holds the tube leads in front of and behind the welding point. A recess in the Guide device releases the strip edges in a short area, so that a Laser beam can weld the strip edges.

Dieses Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung von Röhrchen aus rostfreiem Stahl mit Abmessungen von ca. 3-3,5 mm und einer Wanddicke von 0,2 mm.This method is particularly suitable for the production of tubes made of stainless steel Steel with dimensions of approx. 3-3.5 mm and a wall thickness of 0.2 mm.

Der Nachteil des Formens des Metallbandes zu einem Schlitzrohr ist begrenzt auf eine Wanddicke von mindestens 0,15 mm. Bei geringeren Wanddicken läßt sich eine exakte Ausrichtung der Bandkanten zueinander nicht verwirklichen. Ein genaues Aneinanderliegen der Bandkanten ist jedoch bei solchen extrem geringen Wanddicken zur Erzielung einer guten Schweißnaht unerläßlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Verschweißung der Bandkanten mit einer Laserschweißeinrichtung vorgenommen wird.The disadvantage of forming the metal strip into a slotted tube is limited to one Wall thickness of at least 0.15 mm. With smaller wall thicknesses, an exact Do not realize the alignment of the band edges to each other. Exactly However, the strip edges lie against each other with such extremely small wall thicknesses indispensable for achieving a good weld. This applies in particular if the strip edges are welded using a laser welding device becomes.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren dahingehend zu verbessern, daß auch Rohre mit einem Außendurchmesser von weniger als 6 mm aus einem Metallband mit einer Wanddicke von weniger als 0,15 insbesondere weniger als 0,10 mm herstellbar sind.The present invention is therefore based on the object, the beginning to improve the method described so that pipes with a Outside diameter of less than 6 mm from a metal band with a wall thickness less than 0.15, in particular less than 0.10 mm can be produced.

Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 6 gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1 or claim 6.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist es in überraschend einfacher Weise gelungen, ein Metallrohr mit einer derartig geringen Wanddicke ohne nachfolgende Ziehprozesse fehlerfrei herzustellen.The features of the invention make it surprisingly simple succeeded in a metal pipe with such a small wall thickness without subsequent Manufacturing of drawing processes without errors.

Es wird vermutet, daß durch die vergrößerte Reibung zwischen den Ziehsteinen und dem gerundeten Metallband ein "Wandern" des gerundeten Metallbandes bzw. des Schlitzrohres ausgeschlossen wird. Insbesondere bei Verwendung von Ziehsteinen aus Diamantwerkstoff ist ein Verschleiß der Ziehsteine nicht zu erwarten, so daß große Längen des Metallrohres ohne Unterbrechung des Fertigungsprozesses herstellbar sind.It is believed that due to the increased friction between the dies and the rounded metal band a "wandering" of the rounded metal band or Slot tube is excluded. Especially when using drawing dies  Diamond material is not expected to wear the drawing dies, so large Lengths of the metal tube can be produced without interrupting the manufacturing process.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.Further advantageous embodiments of the invention are covered in the subclaims.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown schematically in FIGS. 1 and 2.

In der Fig. 1 ist der Ablauf des Verfahrens vereinfacht dargestellt. Von einer Vorratsspule 1 wird ein Metallband 2 mit einer Wanddicke von weniger als 0,15 mm abgezogen und in einer Rohrformeinrichtung 3 allmählich zum Schlitzrohr geformt, und die Längskanten des Schlitzrohres mit einer Laserschweißeinrichtung 4 verschweißt. Das geschweißte Rohr 5 wird von einem Spannzangenabzug 6 gefaßt und einer Vorratstrommel 7 zugeführt.The sequence of the method is shown in simplified form in FIG. 1. From a supply reel 1, a metal strip 2 with a wall thickness of less mm is deducted 0.15 and gradually formed into a tubular form means 3 for slotted tube and welded as the longitudinal edges of the slotted tube with a laser welding device. 4 The welded tube 5 is gripped by a collet trigger 6 and fed to a storage drum 7 .

Das geschweißte Rohr 5 hat beispielsweise folgende Abmessungen
Außendurchmesser D = 2,0 mm
Wanddicke s = 0,075 mm.The welded tube 5 has the following dimensions, for example
Outside diameter D = 2.0 mm
Wall thickness s = 0.075 mm.

Um ein Rohr mit diesen Abmessungen herstellen zu können, sind äußerst hohe Anforderungen an den Rohrformprozeß zu stellen.In order to be able to produce a pipe with these dimensions, extremely high ones are required To make demands on the pipe forming process.

Fig. 2 zeigt einen seitlichen Schnitt durch die Rohrformeinrichtung 3. Fig. 2 shows a lateral section through the tubular shape device 3.

Das Metallband 2 wird mittels eines nicht dargestellten herkömmlichen Rollenwerkzeugs zunächst nur an den Bandkanten mit einer Krümmung versehen, deren Radius dem Radius des fertigen Rohres nahezu entspricht.The metal strip 2 is initially provided with a curvature by means of a conventional roller tool, not shown, only at the strip edges, the radius of which almost corresponds to the radius of the finished tube.

Das vorverformte Metallband wird dann durch mehrere hintereinander angeordnete Ziehsteine 8, 9, 10 und 11, die eine konische Öffnung aufweisen, allmählich zu einem Rohr mit einem offenen Schlitz verformt. Mit besonderem Vorteil bestehen die Ziehsteine 8, 9, 10 und 11 aus Diamant. Der Öffnungswinkel der Ziehsteine 8, 9, 10 und 11 beträgt in etwa 4°.The preformed metal strip is then gradually deformed into a tube with an open slot by a plurality of drawing dies 8 , 9 , 10 and 11 arranged one behind the other, which have a conical opening. Drawing dies 8 , 9 , 10 and 11 are particularly advantageously made of diamond. The opening angle of the drawing dies 8 , 9 , 10 and 11 is approximately 4 °.

Hinter dem letzten Ziehstein 11 ist eine Rohrführung 12 mit einer zylindrischen Bohrung angeordnet.A pipe guide 12 with a cylindrical bore is arranged behind the last drawing die 11 .

In einem hinter der Rohrführung 12 angeordneten Gehäuse 13 ist ein sogenanntes Schwert 14 vorgesehen, welches durch den Längsschlitz des Rohres in das Rohrinnere hineinragt und die Längskanten des Rohres kontaktiert. Hierdurch ergibt sich eine exakte Führung der Bandkanten, so daß keine Schwierigkeiten beim Schweißen auftreten. Hinter dem Gehäuse 13 ist ein letzter Ziehstein 15 vorgesehen, dessen konisch verlaufende Öffnung an ihrer engsten Stelle, d. h. an der Austrittsstelle die Bandkanten zusammenführt, so daß diese mittels der Laserschweißeinrichtung 16 miteinander verschweißt werden können. Auch dieser Ziehstein 15 ist aus Diamant hergestellt.In a housing 13 arranged behind the pipe guide 12 , a so-called sword 14 is provided, which projects through the longitudinal slot of the pipe into the pipe interior and contacts the longitudinal edges of the pipe. This results in an exact guidance of the band edges, so that no difficulties arise during welding. Behind the housing 13 there is a last drawing die 15 , the conical opening of which brings the strip edges together at their narrowest point, ie at the exit point, so that they can be welded to one another by means of the laser welding device 16 . This drawing die 15 is also made of diamond.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung längsnahtgeschweißter Rohre, bei dem ein von einem Vorrat kontinuierlich abgezogenes Metallband allmählich zum Schlitzrohr geformt und der Längsschlitz des Schlitzrohres verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (2) durch mehrere hintereinander angeordnete Ziehsteine (8, 9, 10, 11) mit sich in Fertigungsrichtung verringerndem Durchmesser hindurchgezogen wird, daß das Metallband (2) in jedem der Ziehsteine (8, 9, 10, 11) in Umfangsrichtung zunehmend gerundet und daß das Schlitzrohr in einer letzten Formstufe (15) unmittelbar vor dem Schweißpunkt geschlossen wird.1. A method for producing longitudinally welded pipes, in which a metal strip continuously drawn off from a supply is gradually formed into the slotted tube and the longitudinal slot of the slotted tube is welded, characterized in that the metal strip ( 2 ) is formed by a plurality of drawing dies ( 8 , 9 , 10 , 11 ) with a diameter that decreases in the direction of production, that the metal strip ( 2 ) in each of the drawing dies ( 8 , 9 , 10 , 11 ) is increasingly rounded in the circumferential direction and that the slotted tube is closed in a last shaping step ( 15 ) immediately before the welding point becomes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (2) durch Ziehsteine (8, 9, 10, 11, 15) aus Hartmetall, Keramik oder Diamant gezogen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the metal strip ( 2 ) is drawn by drawing dies ( 8 , 9 , 10 , 11 , 15 ) made of hard metal, ceramic or diamond. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (2) vor dem Eintritt in den ersten Ziehstein (8) an seinen Bandkanten derart verformt wird, daß der Krümmungsradius an den verformten Bandkanten dem Krümmungsradius des fertigen Rohres (5) nahezu entspricht.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the metal strip ( 2 ) is deformed before entering the first drawing die ( 8 ) on its strip edges such that the radius of curvature at the deformed strip edges corresponds to the radius of curvature of the finished tube ( 5 ) almost corresponds. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem letzten Ziehstein (15) die Bandkanten derart geführt werden, daß die Bandkanten exakt im Schweißpunkt gelegen sind. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that before the last drawing die ( 15 ), the strip edges are guided such that the strip edges are located exactly in the welding point. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißen durch einen Laser (16) erfolgt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the welding is carried out by a laser ( 16 ). 6. Vorrichtung zur Herstellung von längsnahtgeschweißten Metallrohren, bestehend aus einer ein Metallband in mehreren Stufen zu einem Schlitzrohr formenden Formeinrichtung sowie einer den Längsschlitz des Schlitzrohres schließende Schweißvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeinrichtung (3) aus mehreren hintereinander angeordneten Ziehsteinen (8, 9, 10, 11) besteht, die das Metallband (2) zunehmend zu dem Schlitzrohr runden.6. Device for producing longitudinally welded metal pipes, consisting of a shaping device forming a metal strip in several stages to form a slotted tube and a welding device closing the longitudinal slot of the slotted tube, characterized in that the shaping device ( 3 ) consists of a plurality of drawing dies ( 8 , 9 , 10 , 11 ), which increasingly round the metal strip ( 2 ) to the slotted tube. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem letzten Ziehstein (15) ein in das Innere des Schlitzrohres hineinragendes die Bandkanten führendes Schwert (14) vorgesehen ist.7. The device according to claim 6, characterized in that before the last drawing die ( 15 ) in the interior of the slotted tube projecting the band edges leading sword ( 14 ) is provided. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehsteine (8, 9, 10, 11, 15) aus Hartmetall bestehen.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the drawing dies ( 8 , 9 , 10 , 11 , 15 ) consist of hard metal. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehsteine (8, 9, 10, 11, 15) aus Keramik bestehen.9. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the drawing dies ( 8 , 9 , 10 , 11 , 15 ) consist of ceramic. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehsteine (8, 9, 10, 11, 15) aus Diamant bestehen.10. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the drawing dies ( 8 , 9 , 10 , 11 , 15 ) consist of diamond. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem ersten Ziehstein (8) ein lediglich an den Bandkanten angreifendes, diese derart vorverformendes Rollenwerkzeug angeordnet ist, daß die Krümmung der Bandkantenbereiche gleich der Krümmung des fertig geschweißten Rohres ist.11. The device according to one of claims 6 to 10, characterized in that in front of the first drawing die ( 8 ) only a gripping on the strip edges, this pre-deforming roller tool is arranged such that the curvature of the strip edge regions is equal to the curvature of the finished welded tube. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem letzten Ziehstein (15) eine Laserschweißrichtung (16) angeordnet ist.12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that a laser welding direction ( 16 ) is arranged behind the last drawing die ( 15 ). 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Ziehsteine (8, 9, 10, 11, 15) konusförmig verläuft. 13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that the opening of the drawing dies ( 8 , 9 , 10 , 11 , 15 ) is conical. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Formeinrichtung (3) aus einer ersten Gruppe aus mehreren dicht an dicht hintereinander angeordneten Ziehsteinen (8, 9, 10, 11) und einem in Fertigungsrichtung beabstandet dahinter angeordneten weiteren Ziehstein (15) besteht.14. Device according to one of claims 6 to 13, characterized in that the shaping device ( 3 ) from a first group of a plurality of drawing dies arranged in close proximity to one another ( 8 , 9 , 10 , 11 ) and a further drawing die arranged behind them in the production direction ( 15 ) exists. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung des jeweils nachfolgenden Ziehsteins der ersten Gruppe eine Eintrittsöffnung aufweist, deren Durchmesser größer ist als die Austrittsöffnung des davor gelegenen Ziehsteins ist.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the inlet opening of the subsequent drawing die of the first group has an entry opening, whose diameter is larger than the outlet opening of the drawing die in front of it is.
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