DE1082216B

DE1082216B - Verfahren beim Herstellen stumpfnahtgeschweisster, biegsamer Metall-, z. B. Aluminiumrohre, insbesondere Kabelmaentel, aus Band

Info

Publication number: DE1082216B
Application number: DES55179A
Authority: DE
Inventors: Ernst Fischer; Fritz Wilke; Herbert Menke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-09-19
Filing date: 1957-09-19
Publication date: 1960-05-25

Description

Verfahren beim Herstellen stumpfnahtgeschweißter, biegsamer Metall-, z. B. Aluminiumrohre, insbesondere Kabelmäntel, aus Band Zur Herstellung von stumpfnahtgeschweißten Rohren ist neuerdings das an sich schon seit über zwei Jahrzehnten bekannte Induktionsschweißverfahren in die Praxis eingeführt worden. Bei diesem Verfahren wird das Rohr durch eine Induktionsspule hindurchgeführt, wobei die Bandkanten des längsverlaufenden rohrförmig gebogenen Bandes kurz vor ihrem Zusammenstoßen durch einen Isoliersteg in Abstand voneinander gehalten werden, so daß die von der Induktionsspule im Rohr induzierten Ströme zu der Stelle hin verlaufen, wo die Bandkanten zusammenstoßen und dort die Bandkanten auf Schweißhitze bringen. Mittels kurz hinter der Schweißstelle angeordneter Druckrollen wird die Schweißnaht zusammengepreßt. Bei diesem Verfahren bildet sich sowohl innerhalb als auch außerhalb des Rohres eine vorstehende Schweißraupe. Es besteht bei diesem Schweißverfahren die Gefahr, daß Schweißtropfen in das Innere des Rohres gelangen. Bei der Herstellung von Kabelmänteln kommt noch die Gefahr einer schädlichen Erwärmung der Kabelseele hinzu.
Zur Ummantelung von elektrischen Hochspannungskabeln mit einem Blechstreifen aus Leichtmetall insbesondere Aluminium, ist ferner bereits ein elektrisches Schweißverfahren bekannt, bei dem die Stoßkanten des den Mantel bildenden Bandes mit einem das Eintropfen von Schweiße ins Rohrinnere verhindernden unterlegten Blechstreifen laschenartig verschweißt werden. Zum Unterschied hiervon wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung der Profilstrang zwischen den Bandkanten mit eingeschweißt.
Es ist ferner in der Schweißtechnik, und zwar sowohl beim Verschweißen von ebenen Platten als auch beim Verschweißen von aufeinanderfolgenden bzw. aneinanderstoßenden Rohrstücken, bekannt, unterhalb der Schweißnaht einen Abdeckstreifen anzuordnen, der auschließlich dem Zweck dient, die Schweißnaht auf der Rückseite der Platten bzw. im Rohrinnern abzudecken und damit ein Abdrotpfen von Schweiße zu verhindern. Diesbezügliche bekannte Vorschläge , laufen beispielsweise darauf hinaus, den Abdeckstreifen nicht aus einem kompakten Metall, sondern aus Metallpulver oder in dem der Schweißnaht zugekehrten Teil aus Glasfasern herzustellen. So wurde z B. zum Verschweißen von aneinanderstoßenden Rohrstücken vorgeschlagen, einen unter der Schweißnaht angeordneten streckbaren Glasfaserring über einen darunterliegenden aufweitbaren Abkühlring gegen die Schweißnaht zu drücken. Allen diesen bekannten Vorschlägen über die Anwendung von Abdeckstreifen ist gemeinsam, den Streifen nach erfolgter Verschweißung der Naht wieder zu entfernen.
Zur Herstellung von aus einer rohrförmig gebogenen Platte bzw. einem rohrförmig gebogenen Band gebildeten kurzen Rohrstücken, wobei die Bandkanten im Lichtbogenschweißverfahren miteinander verschweißt werden, ist es bekannt, zwischen die in Abstand gehaltenen Bandkanten einen doppel-T-förmigen, biegesteifen Schweißstrang vom Ende her einzuschieben, um die Bandkanten gegenseitig auszurichten und das erforderliche Schweißmaterial zwischen den im allgemeinen ungleichmäßigen Bandkanten zur Verfügung zu haben. Bei diesem Verfahren würden die beiden innenliegenden Schenkel des doppel-T-förmigen Schweißstranges gleichzeitig auch ein Eintropfen -der Schweiße in das Rohrinnere verhindern.
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren beim Herstellen unter Zusammenpressen ihrer zuvor beispielsweise induktiv erhitzten Kanten stumpfnahtgeschweißter, biegsamer Metall-, z. B. Aluminiumrohre, insbesondere Kabelmäntel, aus Band, bei dem das Eintropfen von Schweiße ins Rohrinnere durch eine in diesem sowie unter dem zu verschweißenden Schlitz angeordnete flexible Schweißeinlage verhindert wird. Die Erfindung besteht darin, daß zwischen den miteinander zu verschweißenden Bandkanten ein mitzuverschweißender dünner metallischer Profilstrang einläuft, der zumindest an der Innenseite des Mantels beiderseits der Schweißnaht mit Vorsprüngen zur Abdeckung der Naht versehen ist. Während das zuletzt genannte bekannte Verfahren unter Anwendung eines biegefesten doppel-T-förmigen Schweißstranges sich auf das Verschweißen von kurzen steifen Rohrstücken bezieht, die aus einer Platte rohrförmig gebogen werden, betrifft die Erfindung die Herstellung von langgestreckten biegsamen Metallrohren, insbesondere Kabelmänteln, aus einem längsverlaufenden, rohrförmig gebogenen Band. Sowohl bei dem bekannten Verfahren als auch bei dem Verfahren gemäß der- Erfindung wird zwar der aus dem gleichen Material wie das Rohr bestehende Schweißstreifen mit den Rohrkanten verschweißt, doch ist bei dem bekannten Verfahren der zwischen die Längskanten des Rohrstückes vom Ende her eingeschobene Schweißstrang biegefest, während der Schweißstreifen bei dem Verfahren gemäß der Erfindung flexibel ist und bei der Rohrbildung zwischen die Bandkanten mit einläuft. Ferner ist ein Unterschied darin zu sehen, daß bei dem bekannten Verfahren der biegefeste Schweißstrang in erster Linie zum Ausrichten der Bandkanten dient, wohingegen der biegsame Schweißstreifen gemäß der Erfindung ein Eintropfen von Schweiße in das Rohrinnere verhindern soll. Dies ist bei den erfindungsgemäß zu schweißenden langen Rohren und Kabelmänteln besonders wichtig.
Die einfachste Ausführung der flexiblen Schweißeinlage gemäß der Erfindung besteht darin, einen Profilstrang mit einem T-förmigen Querschnitt zu verwenden, dessen Schenkel die Innenseite der Schweißnaht abdecken. Der Profilstrang kann aber auch an der Außenseite des Rohres beiderseits der Naht mit Vorsprüngen versehen werden, um ein stärkeres seitliches Ausweichen des schmelzflüssig erhitzten Materials der Bandkanten bei ihrem Zusammenpressen zu vermeiden. Eine diesbezügliche zweckmäßige Ausführung besteht in einem Profilstrang mit doppel-T-förmigem Querschnitt, dessen Schenkel die inneren und äußeren Vorsprünge bilden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Bei dem in der Fig. 1 angedeuteten Verfahren wird das rohrförmig gebogene Aluminiumband 10 in bekannter Weise durch eine Induktionsspule 11 und anschließend zwischen zwei Druckwalzen 12 hindurchgezogen. Erfindungsgemäß läuft von einer besonderen, nicht dargestellten Vorratstrommel ein Profilstrang 13 mit T-förmigem Querschnitt zwischen die Bandkanten ein, die vor der Induktionsspule durch die aus einem Isolierstoff bestehenden Stege 14 von den Bandkanten in Abstand gehalten werden. Auf diese Weise wird der Abstand der Bandkanten vom Profilstrang und damit auch voneinander bis zum Schweißbereich15 aufrechterhalten. Infolge des Druckes der Druckwalzen 12 auf die erhitzte Schweißnaht bildet sich die radial nach außen gerichtete Schweißraupe 16 aus, die vorzugsiveise unmittelbar anschließend durch einen Fräser od. dgl. entfernt wird. Die Fig. 2 zeigt das fertige Aluminiumrohr 10 mit dem eingeschweißten Profilstrang 13 nach Entfernung der äußeren Schweißraupe.
Die Fig.3 zeigt eine Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei der zwischen den Bandkanten ein Profilstrang 17 mit doppel-T-förrnigem Querschnitt eingefügt wird. Abweichend von der Fg. 1 wird der von einer besonderen Vorratsspule ablaufende Profilstrang mit der einen Bandkante in Eingriff gebracht und durch den Isoliersteg 14 in dieser Lage gehalten. Unmittelbar vor ,dem Schweißbereich 15 nimmt der Profilstrang 17 die in der Fig. 4 gezeigte Lage ein. Infolge der Einfügung eines solchen Profilstranges kann die geschweißte Naht durch die Walze 12 unter höheren Druck gesetzt werden, ohne die Gefahr eines zu starken Ausweichens des Materials nach innen und außen in Kauf nehmen zu müssen. Bei dieser Ausführung erfüllen die Schenkel des doppel-T-förmigen Profilstranges einen doppelten Zweck. Sie vermeiden einerseits ein Eindringen von Schweißperlen in den Innenraum des Rohres und andererseits ein Ausweichen des Materials an der Druckrollenstelle nach innen und außen. Die äußeren Sckenkel können nach Bedarf verbleiben oder entfernt werden. Im letzteren Fall ergibt sich ein Querschnittsbild, wie es die Fig. 2 zeigt.
Die Profilstränge- können auf einer Strangpreßmaschine mit dem jeweils gewünschten Profil hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, zur Herstellung der Profilstränge ein breites dünnes Band zu dem gewünschten Querschnitt zu falten, wie dies beispielsweise aus der Fig. 5 hervorgeht, die einen Profilstrang aus einem doppel-T-förmig gefalteten Band in größerem Maßstab zeigt. Derartige Faltverfahren sind bekannt. Es kann zweckmäßig sein, die Faltung des Bandes zusammen mit dem Einschweißen des Bandes in einem Arbeitsgang vorzunehmen.
Der Profilstrang besteht vorteilhaft aus dein gleichen Grundmaterial wie das Rohr. Gegebenenfalls kann der Profilstrang schweißfördernde Zusätze enthalten.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abänderungen von den angegebenen Ausführungsbeispielen möglich. Beispielsweise können die Schenkel des Profilstranges nach ihren Seitenrändern zu einen verjüngten Querschnitt erhalten, wie dies die Fig.6 zeigt. Auf diese Weise ergibt sich ein allmählicher Übergang zwischen dem Profilstrang und der Innenseite des Rohres bzw. Kabelmantels. Die Erfindung ist sinngemäß auch anwendbar bei anderen Schweißverfahren und zur Herstellung von Rohren und Kabelmänteln aus mehreren Bändern, z. B. aus zwei hall>-schalenförrnigen Bändern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren beim Herstellen unter Zusammenpressen ihrer zuvor beispielsweise induktiv erhitzten Kanten stumpfnahtgeschweißter, biegsamer Metall-, z. B. Aluminiumrohre, insbesondere Kabelmäntel, aus Band, bei dem das Eintropfen von Schweiße ins Rohrinnere durch eine in diesem sowie unter dem zu verschweißenden Schlitz angeordnete flexible Schweißeinlage verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den miteinander zu verschweißenden Bandkanten ein mitzuverschweißender dünner, metallischer Profilstrang (13, 17) einläuft, der zumindest an der Innenseite des Mantels (10) beiderseits der Schweißnaht mit Vorsprüngen zur Abdeckung der Naht versehen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstrang (13, 17) aus einem breiten dünnen Band gefaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Falten des Bandes im Arbeitsgang der Einfügung und des Einschweißens des Profilstranges (13, 17) vorgenommen wird.
4. Flexible Schweißeinlage in einem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch den T-förmigen Querschnitt des Profilstranges (13) und, die Abdeckung der Innenseite der Naht durch seine Schenkel.
5. Einlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstrang (17) auch an der Außenseite des Rohres (10) beiderseits der Naht mit Vorsprüngen versehen ist.
6. Einlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstrang in an sich bekannter Weise einen doppel-T-förmigen Querschnitt hat, dessen Schenkel die inneren und äußeren Vorsprünge bilden.
7. Einlage nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstrang (13, 17) in bekannter Weise aus dem gleichen Grundmetall wie das Rohr (10) besteht. B. Einlage nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstrang (13, 17) schweißfördernde Zusätze enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 727 743; USA.-Patentschriften Nr. 2 792 626, 2 362 505, 1 332 184; britische Patentschrift Nr. 555 495.