DE1440048A1

DE1440048A1 - Ein-oder mehrzuegiges Rohr mit unregelmaessiger Wanddicke und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1440048A1
Application number: DE19601440048
Authority: DE
Inventors: Sirois Benoit Joseph
Original assignee: Phelps Dodge Copper Products Corp
Current assignee: Phelps Dodge Copper Products Corp
Priority date: 1959-01-14
Filing date: 1960-01-09
Publication date: 1968-10-10
Also published as: FR1244833A; DE1440048B2; US3040780A

Description

Ein- oder mehrzügiges Rohr mit unregelmässiger Wanddicke und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung -betrifft ein einzügiges oder mehrzü-

gi.,es Metallrohr reit vorherbestimmter unregelmässiger

,I'anddicKe sowie ein Verfanren zur herstellung. des-

selben. Insbesondere befasst sich. die Erfindunö mit

einem verbesserten, aus mehreren Bestaniteilen zu-

samm.engesetzten Rohr dieser Art und einem Verfahren

zu dessen ilerstellung.

uetallrohre der bezeichneten Art sind für verschiedene

Verwendungszwecke erwünscht, z.B. als hochleitfähige,

rohrförmi.e Ku_ferleiter, die in elektrischen Heiz'-

o:enwicklun#,en oder lransformatorwicklunöen verwendet

werden und bei denen es darauf ankommt, im Interesse

einer befrieuigenden Leistung die ifindungen. von innen

her zu kühlen.

Rohre von ungleichförmiger Wandstärke dieser Art können entweder in- einem Stück hergestellt werden oder dadurch; dass man einen getrennten Bestandteil in einen Aussenrohrteil mit regelmässiger Verteilung des Dietalls über den Querschnitt einsetzt und die beiden Teile durch: Löten in unsymmetrischer gegenseitiger Trage aneinander befestigt. Im ersteren Falle ist es bisher nicht möglich oder durchführbar, das Rohr in den für viele Verwendungszwecke erwünschten grossen Längen herzustellen. Im zweiten Falle ist das Löten der Bauteile in den gewünschten Längen so kostspielig., dass dieses Verfahren für viele Verwendungszwecke wirtschaftlich nicht tragbar ist: Die Erfindung schai#`t@ in erst-.;r Linie ein Rohr der bezeichneten Art, das die obengenannten Nachteile beseitigt, und schafft ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohres: -Das Hohr-nach der Erfindung ist ein züsaiumengesetztes Metallrohr, das aus einem hohlen, lan6en Metallmantel von im wesentlichen gleichmäs::iger iletallverte.ilüng aber den Querschnitt des lhantels und aus einem langen metallischen Einsatz in dem Mantel besteht, d-er sich in der -ran `srichtung: durch den Y#antel und nr einen- vo£h@rbestimmten seil des hohlen, lichten inneren: des 1uantels ausfüllt. Der Heil des lichten Räumes des Mantels,*der nicht von dem Einsatzstück ausgefüllt ist, bildet einen Kanal in .der Längsrichtung, um welchen herum das Metall in der gewünschten unregelmässigen Verteilung über den Querschnitt des zusammengesetzten Rohres angeordnet ist. Der Mantel hat einander gegenüberliegende Innenflächen, die gegen gegenüberliegende Flächeu des Einsatzes im wesentlichen durchgehend über die länge des Mantels angepresst sind, sodass das.Einsatzstück in seiner Stellung im Mantel auch dann sicher gehalten ist, wenn das zusammengesetzte-Rohr einer Biegung unterworfen wird, wie dies beim Jicieln einer Wicklung der Fall ist. -Bei dem zusammengesetzten Rohr naci# der @rfinC.znr _@@t der Längskanal teilweise von dei -ietallischen Einsatzstück begrenzt. Das Einsatzstück ist zwischen gegenüberliegenden Händen des Ivlantels in solcher Weise eingebettet, dass :der kantel an der Innenseite Längsschultern aufweist, die-dem Kanal abgewendet sind und schmiegend an dem Einsatzstück anliegen, sodas sie dieses in seiner Stellung verriegeln.

mach dem Verfahren entsprechend der Erfindung wird ein honler, langer ivietallmantel, z.B. nach einem der bekannten Herstellungsverfahren für Rohre hergestellt. Dieser Hantel hat eine regelmässige Wanddicke, d.h.-das Metall. ist über den Querschnitt des Mantels im: vaesentlichen-gleichmässig verteilt, und der Querschnitt des Mantels ist wesentlich-grösser als der des fertigen zusammengesetzten Rohres, dessen äusseren, Bestandteil dieser Mantel bilden soll. Dann wird ein langes metallisches Glied lose in. der Achsrichtung in den Mantel -eingeführt, das die .L@:nge des kantels einnimmt, und neben dem ein Längskanal-zum. Aufnehmen -eines losen Dornes öder Stopfens frei bleibt, welch letzterer einen. Querschnitt entsprechend dem lichten Querschnitt des fertigen zusammengesetzten Rohres hat Per Dorn ist in be-zug auf das Einsatzstück so ausgebildet, dass wenn: sich der Dorn. und das Einsatzstück in dem Mantel nebeneinander .in Anlage miteinander befinden, die Fläche des'Einsatzstückes über die des Dornes hin,Lus vorspringt. Die so zusammengefügten Glieder, vier iLantel =und das Einsatzstück, -werden dann: durch eine geführt, in der sie gleichzeitig um den Dorn herum angedrückt und auf den gewünschten Querschnitt des - fertigen zusammengesetzten Rohres gezogen werden. Das von dem Dorn in-der Ziehvorrichtung, die als-Ziehring ausgebildet sein kann, kommende zusammengesetzte-Röhr- . hat den gewünschten Querschnitt von ungleichförmiger @`anddcke@ d.h. einen n.juerschnitl, bei dem das @vietal-l u-_

um den von dem Dorn hinterlassenen Kanal. herum un-

re6elmässig verteilt ist. Der Dorn dient dabei so-

wohl dazu, den lichten Querschnitt dieses Kanals zu

bestimmen, als auch; die Lage des Einsatzstückes in, dem

zusammengesetzten Rohr festzulegen, während, dieses

Einsa-Lzstück von. den durch_Verdrängung des ketalls

inf olge des beiderseitigen Vors pring ens des :9insatz-

stückes über die Dornbreite gebildetem. Schultern in --

dieser Stellung verriegelt wird.

Bei gewissen Anwendungsfällen kaxLZ es erwünscht sein,

zwischen dem ßiiisatzatUck uad dem äusseren jcaantel eine--.--

gegenseitige ßeestiöun,#5 vorzusehen, :sie das mechanische

Aneinanderhaften i=i.Lo15e des oUen er.,iäanten Zusammen-

drücxens und Ziehens vervollständigt* Diese zusätzliche.

Befestigung kann danurch erreicht werden, dass man das

Einsatzstück vor dem Einschieben desselben in den

lichten. 4uerschnitt des hohlen kantele L.iit einem Ldt-

matei;ial überzieht und die zusam.men;@efügten Bestandteile

nach dem Ziehen auf eine Temperatur er@ni-Uzt, die aus-

reicht, uni das Lötmaterial zu schmelzen..

Auf der Zeichnun,snd mehrere Ausführungsbeispiele der

Erfindung dargestellt. Darin sind: -

P iÜ r 1 eine rersekt;@;@@:@.e Darstellung einer Aus:führungs-

form des langen. rohrferr:igen Mantels und

des Einsatzstückes in ausgerichteter Lage

-vor-dem EinfütL_ en des Einsatzstückes in den

kante!, _

ig. 2 ein Längsschnitt durch den Hantel und das

Einsgtzstück im zusammengefügten Zustand, .

vor dem :Du°chfvhreh ders°lben durch eine..... . _

. Ziehvorrichtung, in der der Hantel und das .

EinsatzstUck gegen den Dorn gepresst werden,

'd. 3. und ¢ Schnitte, entlang der Linien 3-3 bzw.

4-4 in F ig: - 2, _ -

Fig. 5 ein Schnitt durch das fertige zusammen",e-

setzte Rohr nach -Durchlaufen der Ziehvor-

richturig nach Fig. 2 bis 4, und

Pig. 6 bis 10 Schnitte durch: abge°wan:Äelte Ausführung - -

.formen des neuen zus-s,@e@ wetzten £'uetallrohres.

In Fig. 1'aezeicrlnet 10 einen längen' rohrr:ärmi.";en

Metallmantel mit einem Längskanal 11, de geeiänet

ist, ein metallisches-zr@saz=.tci 12 -Lose sufzu-

nehmen.. Die beiden `'eile 1G und -12 können aus- einem

beliebigen ziehfähigen. mctall oder auch aus zwei ver- .

seraedenen metallen sein, vcn denen. ;das e=ine oder

beide aus versc edeneng:etalc. legiert sein. können.

Das --;insatzstücr, 12 kann durch walzen oder Ziehen

des iV.Letdlis auf die erforderliche Länge hergestellt

sein, und der rohr=örritige _ ,;..antel 10 kann in der

erforderlichen :Länge nach bekannten Aohrherstellüngs-

verf:a.hren hergestellt sein, und selbstverständlich

hat der kantel 10 eine im wesentlichen gleichförmige

Wanddicke, d,h., dass das den lichten Innenraum 11

umgebende Metall im wesentlichen gleichmässig verteilt

ist. '.

iv@acn der Herstellung der Meile 10 und 12 in der beschrie-

benen -,.eise wird das Einsatzstück 12 axial in den Kanal

11 des iüantelsso weit eingeschoben, bis es die ganze..

Länge des iiantels einnimmt. ;penn die Teile auf diese

,eise lose zusa,.dmengefü_gt- sind, bleibt-in dem Kanal

1 1 noch Zt.auni -für die lose Aunahme eines Dornes 1 ¢ neben

dem EinsatzL;tü.ck 12, wobei der Wuerschnitt des Dornes so .-

ge,..k;.hlt ist, dass er dem gewü.nsciiten lichten Quer-

schnitt des fertigen zusammengesetzten Rohres-entspricht.

wie 3 erkennen lässt, springt, wenn der Dorn 14

an dem neben ihm. liegenden Einsatzstück 12 anliegt-,

uie. irrm zugerrenlzete Fläche des Einsatzstückes übc,- ie

Anlagefläche des Jornes hinaus vor.

Der Dorn oder Stopfen 14--wird im Verein mit.enem Zieh-

ring 16 verwendet, mit dessen eile die zusaminenge--

fügten Teile 10 und 12 einem Ziehvorgang unterworfen

werden, bei dem gegenüberliegende Innenflächen

des Mantels 10 an gegenüberliegende Flächen des

Einsatzstückes 12, im wesentlehen kontinuierlich

über die Länge des ivant.els, angedrückt werden

(Fig. 2 und 4).. Der Ziehring 16 hat einen Kanal,

der an seinem Aufnahme- oder Eintrittsende 17

den Mantel - 10 mit Spielraum. aufzunehmen vermag

und der gegen das Austrittsende 18 zu verjüngt

ist, und das letztere hat°einen Querschnitt, der

wesentlich kleiner ist als der des lvlantels 10 vor

dem Ziehen und der dem gewünschten Aussenquerschnitt .

des fertigen. zusäümlengeetzten Rahres entspricht.

Beim- Ziehen v;er-uI.en die lose zusazamengelügten Teile

10 und 1:2 dem Kanal 17 - 1 8 des Ziehringes 'zu- und

durch diesen durchgeführt (vgl. Pfeile in 2i._.. 2)

während der Dorn 14 hegen Längsverschiebung im

Ziehringkanal in beliebi.er bekannter `leise gesichert

ist. -Z-B. kann der Born 1.q=, freibevwe,""lzoh -sein, oder

ei, kann eine nicht dar,-estell.te Stange haben, die

sich in der der Vorschubrichtün@entgegengesetzten

kichzung durch den Mantel hindurch erstreckt und-

an einem nicht dargestellten Tisch befestigt ist.

Auf diese 1,,Teise wird das Rohr 10, aällrcnd die zu- .

sazmuengs%`@@gten ;@,ile 10 und 12 durch den Ziehring

6 o-der die Ziehvorrichtung beswebt- `:`erden, durch Ziehen

auf seinen ondgü logen @uersc"hnitt vermin ert, sodass

der Dorn 14 und das Einsätzstü.ok 12 gegeneinander und der Mantel 1o gegen den Dorn und das Einsatzstück um beide-herum angedrückt werden (Fig. 4). Folglich werden einander gegenüberliegende Innenflächen 2o des Mantels an gegenüberliegende Flächen des ginsatzstückes 12 angedrückt, und infolge des Umstandes, dass in bereits erwähnter ;reise das Bin- -satzstück über den Dorn 14 hinaus vorspringt, wird der Mantel mit Innenschultern 21 versehen; die das Einsatzstück 12 straff fassen, sodass sie es in seiner endgültigen ätellung im zusammengesetzten bohr verriegeln.

Beim fertiggestellten, zusammengesetzten Rohr (,Fig. 5) ist dann der von dem Dorn 14 hinterlassene Kanal 22 infolge des Vorhandenseins des Einsatzstückes 12 in den, ;.antel von einer unregelmässigen vv"änddicke, d. h. von im Querschnitt des zusaamengesetzten Rohres ungleichmässig; verteiltem #2etall umgeben. Das Einsatzstück 12 ist zwischen gegenüberliegenden Innenfl:.chen des @#-antels durchgehend über die ganze Länge desselben fest ein@=;ebettet, und die Schultern 21 verhindern eine Verschiebung des Einsatzes gegen den freien Raunt des Rohrkanals 22 hin. Auf diese Weise sind die 'Teile durch die Schultern 21 und die mechanische Verbindung zwischen den übrigen in gegenseitiger xnlae befindlichen Flächen der Teile fest zusammenehalten, sodass beim anschliessenden Wickeln Blas

zusammengesetzte Rohr nicht den ##chädlichen -Ein-

flössen einer gegenseitiöen .Bewegung zwischen den

äusseren und inneren,reilen 1Ü bzw. 12. ausgesetzt ist.

Die in Fig. 5, 7 und 8 dargestellten, abgeairandelte-n

Ausführungsformen unterscheiden sich von der nach rig.

5_grundsät.zlich durch die Querschnitts'orm des zu-

sammengesetzten Rohres. bei diesen aböevandelten Aus--

iührungsfQrmen sind entsprechende Teile mit=den_gleichen

liezugs#;eichen wie in .Fg. 5 unter Zusatz der Kennbuch-

staben "a" , -''b" bzw. "c" bezeic.@net. . Diese abgewandelten

.Ausführungsformen sind ebenfalls in dem oben beschriebenen

Verfahren hergestellt, und der in jedem Falle.verwendete

Dorn hat natürlich einen Querschnitt, entsprechend dem--

endgül ti,#,--en WuerschniTt de.s Kanals 22a,. 22b ozw.. 22c.

9 zeigt,. kann ein Einsa-üzstück- 1 2d auch-in

_-

solcher @7v-eise zwischen die Seitenwände des Lantels 1:-Od

eingefügt werden, dass der lichte-Querschnitt des 141ant-els in

zwei getrennte Längskanäle oder Züge 24 und 25 unterteilt

wird. Das Einsatzstück-12d-wird dann von oberen und unteren

Schultern 21d--,gefasst,-die es gegen Verschiebung gegen

jeden -.er beiden-Kanäle-24 und 25 in äfesem

Falle wird- das.Ziehen unter Verwendung-von zwei Dornen,

durchgeführt. - die iad=em Ziehring oder der Ziehvorrichtung

beiderseits des 2#insatzstückes 12d angeordnet -i<erden-und

deren. jeder einen Querschnitt entsprechend dem des von

ihm herzustellenden Kanals 2¢ bzw. 25 hat.-

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach zig. 10

enthält. der @i--antel 10e zwei Einsatzstücke 26. und 27,

die zwei öegenä..:.erliegende hind e eines einzelnen

.Kanals 22e bilden. Jeues dieser Einsatzstücke ist

zwischen der benachbarten Seitenwand des l(iantels 10-e

und einer oberen a.nd einer unteren Schulter 21e des

b@antels eingeklemmt. In. diesem falle- erfolgt das

Liehen unter Verwendun> eines einzigen Dornes, der

in der Ziehvorrichtung zwischen den beiden Einsatz-

stücken 26 und. 27 liegt.

Obwohl nach der Barstellung das zusa:ri.#rien"esetzte Rohr

einen rechtec.-igen .iuerchni tt hat, sind nätUrlich

nach der. Verfahren entsprechend der Erfindun-be-

lie:,ige andere :@uerschnittsformen, z.B. quadratische,

ovale, runde o:,er sogar unregelmässige, je nach Bedarf,

erzielbr. Das Einsatzstück oder die Einsatzstücke der

zuäawwengesetzten bohre können im-Querschnitt rund.,

trapezöriL,i, quadratisch, rechteclcig o er vieleckig

sein. obwohl iübevorzu-ten 'alle das Einsatzstück

massiv ist, können auch hohle oder rohrförmige Einsatz-

st-Ucke verwendet werden, wenn dies erwünscht ist.

Claims

y < PPA "T E 11 TA N S P E7 : ,.@Z :C 1l -. 1) Zuaarnmenjesetztee. Metallisches Rohr, dadurch, ge- kennzeichnet, dass es aus einem hohlen, langen Metall- mantel mit im wesentlichen gleichmüssiger Verteilung des luetalls im Querschnitt des zantels und einem langen Einsatzstück aus Metall in dem t".antel besteht, das sich in Lie's;en Lün.srichtung erstreckt =und nur . eInen @di. des, lichten Qner$ehnttes des Mantels ein- iiiiai-t' . wobei-der von d.zr: Ensatzstück freigelassene Teil des lichten .4uersch;,.ttes: einen Längskanal bidet, um den herum das :iletall im Querschnitt des zusammen- geee@tzten 'iöhres ungleichförmig v=-rtelt LA, wobei Flächen Flächen des En;atz3täckes im w®= sentlichen durchgehend über die Lär'e des sMantels in. solcher Wö iee -in `gegenüberlegenden Irnnenflächen des- Wahtels~ ein.ebetz:et sind, .daas das Einsatzstück j in dem iartel in 'seiner Stellung 4,ehalten.ist `und:-. der Banal zum Teil von den Ein2etze tückbegrenzt ist. Zueammeneesetztes Metallrohr nach Anspruch 1, dadurch gekcnnzeiehnedass der Mantel gegen alle Flächen ,;es- nsetzstüches, die in. der @"santel'. enthaltene sind, #mit"VAüsnahme .einer plche des Linsetzstücks, die den Knäl teile eise bererizt, ange-2=xück`. sind i@' . . . .

Zusammengesetztes Metallrohr nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennseichnet, dass der Mantel innen hänge-. schultern hat, die von dem Kanal abgewendet sind und das Einsatzstück schmiegend fassen. Zusammengesetztes ketallrohr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, aase die längsechuitern an der Innenseite des &sntels einander gegenüberliegen und dass die Fläche des EinsatzstUekes, die den Kanal teilweise begrenzt, sich zwischen diesen Schultern erstreckt. 5 Zusammengesetzten Metallrohr nach Anspruch 3 oder 4,. dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück sich in Abstanden von jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten des Mantels befindet, - eodaea er je einen ,hängekaaal zu beiden Seiten des Einsatzstückes teilr@eise begrenzt, und daso die Schultern an der Innenseite des Mantels das Einsatzstück beiderseits oben und unten fa. een, 6) Zusammengesetztes Metallrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, j#ekenazeichnet durch ein zweites Einsatzstück in dem Mantel,' wobei der gansl zwischen den beiden Einsatzstücken angeordnet ist', und dann gegenüberliegende Flächen des zweiten Einsatzstüc,.ee im wesentlichen durchgehend über die Länge des Mantels in solcher Weise awischen den einander gegenüber- liegenden-Innenflächen den :W_anteZ® ein:@ebettet eind, dass der zweite Einsatz in dem. Mantel In eeiner Lege gehalten ist. _ _ 7) Zuaainmengese tztes MetaLirz;hr nach einem der Ansprüche 'i bis: 6,. dadurch gekennzeichnet, dase. das Eineatzstücg an dem Mantel angelötet ist. 8) Verfahren zur Herstellung eines zusammengenetzten @:etallrohn es nach einem der Anspräche t bis @7,. dadurch gekennzeichnet, dass man einen hohlen, langen Mantel _ aus L@etall heretellt, in dessen Queraehnitt das, Metall irr reG-entliohen gleichförmig verteilt ist, dgse man: ein langes metalieches Innenr;lied herstellt, das zum loben Linfügen in dien kiantel geeienet ist,. dann man den Hantel und das Innenglied lose zusammenfügt"- ta- dem mun das In:ienet;lied axial in den wantel und entlang der L@5.nE#e de:3or@i.ben einfuhrt, wobei man neben dem Innen- ,,Lied in dem ::antel einen Langskanai freilsst, und dass man die so zusa4:.enüaf fiten Teile axial durch 4eine Ziehverrichtung hzdurchfhrt und -=ort den euer- schnitt des -Lantels durch Ziehen vermindert, während man den Hantel :-,,egen ins Innengled und einen in -der Ziehvorrichtung dem Innenglied benachbart gehaltenen Dorn uridl um das Innenlied und den vorm herum andrückt,

wobei der Dorn in dem Kanal liegt und an eines über ihn vorspringenden Fläche des durch die Ziehvorrichtung. hindurchgeführten ,Innengliedes anliegt' sodase einander gegenübarliegen-e Flächen des Innengliedes in einander ge6enüberliegende Innenflächen den kantele derart ein@;e- bettet werden, 8aes Schultern gebildet werden, die das InnenE,iie& gegen Verschiebung in dem vom Dorn in den aus der Ziehvorri#htung austretenden zusammengefügten Teilen hinterlassenen Kanal verriegeln, wobei der Dorn das Innenglied in seiner Stellung in dem Mantel hält, während die zusammengefügten `feile durch die Zieh- vorrichtung hindurchgeführt werden., sodaso da® den von dem Dorn hinterlassenen Kanal umgebende Metall ungleich- mässig verteilt ist. 9) verfahren .nach Anspruch 8, . dadurch- gekennzeichnet, dass man vor dem Eiafüt.ren des Innengliedes In den Mantel d e Innenöi-1ed mit einem Überzug aus ,Lötmaterial ver- sieht und die zusamrenge-:ügten Teile nach dem Durch- führen durch die Ziehvorrichtung auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, um das Lötmaterial zu schmelzen.