DE1938701A1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von verzinkten Metallrohren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von verzinkten Metallrohren

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DE1938701A1
DE1938701A1 DE19691938701 DE1938701A DE1938701A1 DE 1938701 A1 DE1938701 A1 DE 1938701A1 DE 19691938701 DE19691938701 DE 19691938701 DE 1938701 A DE1938701 A DE 1938701A DE 1938701 A1 DE1938701 A1 DE 1938701A1
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tempering
pipe
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Allied Tube and Conduit Corp
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
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    • G03H2001/2675—Phase code multiplexing, wherein the sub-holograms are multiplexed according to spatial modulation of the reference beam

Description

PATINTANWAtT HIlMUT
1969
: Oof pprstio»» Harvey, Illinois, USA
|%r$<tfi#e;&v:u^ Hers teilen von
DjLe i^iiiaiH^^etriltt ein; förfaliren zw kontinuierlichen Heri von 'veTZinkten^ Metallrohren cturek Abzieken eines Metall-
Biegen des Ba^id#0;jsvi: einem Röar;r Verschweißen der aneihandei! a tog enden Kanten und Verzinken des so gebildeten Rohreg, Diβ Erfindung betrifft ferner eine Anlage zur Durchführung dieaea Verfahrens mit einer Vorrichtung s?ua Zuführen des Metalleiner Vorrichtung zuai liegen des Bandes zu einem Rohr, Vor.riohtüng zum. Verschweißen^^ der Aneinander stoßenden und einex· V&rrioh-tung zum Verzinken des ^sfr gebildeten „ :
Bine.Aniage zum kontinuierlichen Herstellen eines verzinktes, Böliree,latiis :tinf« Sta^lbäin* is:t in dir USA^Pateiitsohrift: ^ ; Hr;.3 120 14^ beschrieben. Bei der weiteren Ausbildung dieser Anlege wurde gefunden, daß ihre Anpaßbarkeit verbessert werden kann, wenn sie eine Vorrichtung zum Tempern des Rohres enthält. Wenn ein Metallstreifen aus beispielsweise Stahl gebogen oder
bearbeitet *|.rd und w#^ er: dann geachweißt wircLf so ent-^ innere {Spannungen. |ium Krhait von Rohren" mit den gewünsch- ^itoiVjÄer. guten.Zug~ mä. Reiß- ^ ^ Spanimngen ^u beseitigen.
Dttroii feaperii,/•'■i^k^-'ättrcli/^pin-eÄv^ei'" iemperatur des Stahles eiaen tolöhen ?fert, daß dös Korn verfeinert wird, und an-
schließendes langsames Abkühlen wird dieser Zweck erreicht. Das Tempern bringt ferner den Vorteil mit sich, daß das Rohr auf eine Temperatur erwärmt werden kann, bei welcher das V er-« zinken Sich schneller -"durchführen läßt.
die Erfindung kann das Sieaipern und Vorwärmen in el»e» Arbeitsgange mit den anderen Verfahrensmaßnahmen .durchgeführt werden, ohne die Eigenschaften des Zinküberzuges zu verschlechtern* ' " · .-""V "":-."· '" ■ . ' - ".""-·:■■■■ - . . ■· -
Die Zeichnungen zeigen beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung.
Hg. 1 ist ein Fließdiagramm einer Anlage gemäß der Erfindung,
Pig. 2 zeigt grafisch die Abhängigkeit der Temperatur gegen die Zeit und die Abstände bei einer bestimmten Ausführungeform der Erfindung*
Die USA-Patentschrift Mr. 5 122 114 beschreibt im einzelnen eine Anlage der beschriebenen Art. Ee sei ausdrücklich auf diese Vorveröffentlichung verwiesen« ■ "■;
Die beispielsweise dargestellte Anlage enthält einen Stahlstreifen auf einer Rolle 2. Um beim Abwickeln des Stahlstreifens ] von dieser Holle den nächsten Stahlstreifen mit ihm, zu verbin- . den, ist eine jKlamm^r 4 vorgesehen, weicht das Ende des «raten i. Stahlstreifen^ festhält, bis ββ mit dem Anfang des nächsten 11. Streif$ns durch Verschweißen verbunden tnp*..:
Verformen des Streifens zu einem Rohr und das Verschweißen der aneinander stoßenden Kanten wird in einer Vorrichtung durchgeführt, die beispielsweise in der erwähnten USA-Patentsehrif% ; im einzelnen beschrieben ist. Die Vorrichtung zum Verschweißen
kann aus einem elektrischen Widerstarias-Nahtschweißer bestehen. An die Vorrichtung zum Verschweißen der Kanten kann eine Vor- . richtung angeschlossen seih, welche die Wulste der Schweißnaht beseitigt und dem gebildeten Rohr eine glatte äußere Oberfläche gibt. Nach dem Verschweißen kann ein Kühlen 8 vorgesehen sein, wobei ihart das Rohr durch'Luft oder-durch Aufsprühen von Wasser auf die gewünschte Temperatur für den-nächsten Verfahrensschritt abkühlt. Die Verwendung'von aufgesprühtem·Wasser auf das ver-
der schweißte Rohr bringt den Vorteil mit sich, daß dieTSchweißnaht benachbarte Oberfläche sehr wenig oxydiert wird. Ein weiterer Vorteil des Aufsp'rühens. von Wasser, besteht in einer Wärmebehandlung, durch welche eine blaue Färbung erzeugt wird, die anzeigt, daß die Oberfläche frei von Oxydationsprodukt eil ist. Die so hergestellte Oberfläche -kann· leicht gereinigt werden, um einen fest anhaftenden Sinküberzug aufzubringen.
Bei' der· dargestellten Ausführungsform- sind formende Walzen, Io . oder andere Mittel vorgesehen, um den Durchmesser des Rohres zu verringern. Es kann beispielsweise erwünscht sein, den Durchmesser um ,3O M;s 4ö-^herabzusetzen» Da hierbei der Stahl stark"-beansprucht wird,, entstehen, in, ihm innere 3parumngen, die zwecks Erhalt der gewünschten physikalischen. Eigenschaften des Rohres beseitigt werden müssen. Zu diesen gewünschten Eigenschaften gehören eine genügende, &igfe,s.tigkeit und eine genügende Reißfestigkeit, so daß das Rohr bei-.der späteren Verwendung in die gewünschte Form gebogen werden icänn. Diese Vorrichtung bildet ebenfalls einen 'Teil· der Erfindung und ist nach der Vorrichtung zum Sehweiten angeordnet. , ,· .... .
Nach .idem Verschweißen und dem Verringern des Durchmessers gelangt aas Ronr
•■zünder Reinigungsvorrichtung 12,. wo .es .für.,..das kontinuierliche Verzinken vorbereiten wird. Diese Vorrichtung zum Reinigen.enthält vorzugsweise Kittel, zum Abwaschen und Abbeizen der äußeren
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Oberfläche, wie sie in ähnlicher Art in der USA-Patentschrift ITr. '3 122 114 beschrieben sind. .. . . . . . ■.,
Zum Tempern und Vorwärmen enthält die Anlage eine Induktions-, heizung 14, die in der dargestellten Ausführungsform aus zwei Heizspulen 16 und 18 besteht, durch welche ,das Rohr geführt wird. Diese Heizspulen 16 und 18 könnßn vor oder in einer
seiru,
abgedichteten Kühlkammer 2o ängeordnefeTSxe Stickstoff oder ein. ■■=, fe anderes inertes Gas enthält, um eine Verunreinigung der frisch gereinigten Oberfläche zu vermeiden. Die Erfindung ist natürlieh nicht auf die dargestellten zwei Heizspulen zum Vorwärmen und Tempern beschränkt. Bei dem vorliegenden Beispiel kann die .Jpule 16 beispielsweise durch einen motorischen Generator mit 3oo ϊ.Ίί und 1o YJlZ, die .Jpule 18 durch einen Radiogenerator mit 5p KV,' und-45o KHZ angeregt werden, um das Rohr - in zwei'Stuf en auf die Temper-Tenperatur zu bringen. Andere Anlagen können, eine einzige Heizspule enthalten. Die Kühlkammer hat Öffnungen für.den .Eintritt und Austritt, sq.daß das. Rohr.hindurchgeführt werden.kann und sich innerhalb der Kammer in einer .inerten Atmosphäre befindet. Die Kühlkammer 2ο hat eine Längte, die der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Rohres entspricht, 30 daß das ρ Rohr genügend Zeit hat, von einer.ersten verhältnismäßig hohen Temper-Temperatur auf eine zweite verhältnismäßig niedrige Vorwärmtemperatur abzukühlen, bevor es in den abgedichteten Behälter 22 zum Verzinken eintritt. Die Vorrichtung, zum ;. . Verzinken entspricht der in der USA-Patentschrift, Nr. 3 122.114 dargestellten und kann gleich -hinter der Kühlka.mmer 2o angeordnett sein.. . ..... . . ... , .-.-,.....
Eine Heizspule 21.bei der,EintrittsÖffnung des abgedichteten Behälters 22 kann vorgesehen sein, wobei ein Wählschalter zwi-. sehen dieser Heizspule, der Induktionsheizung 14 und der Kraftquelle für die Induktionsheizung angeordnet ist. Dadurch ist
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die Anlage bein Gebrauch anpassungsfähiger. Der Wahlachalter J» #i»·»Stellung dl* induktionsheizung 14 mit der Kraftii das Hafte auf Teaper-Temperatur ftrln
und $ | iai.
lach dem Austritt aus dtr Vorrichtung 22 smut Versinken gelangt die;..Soi^r ilt>^<r{T^^i.^ti^'-24\eu«':K^ianft daa «VenfallB mit- $$%* JiVitis odtr Attfifrtüifn; von Wässer bewirkt werde», kann. Auch hierbei 1st das Aufsprühen von Wasser vorzuziehen^ weil hiermit dir Zinkübereug auf d·» Äohr so schnell wie »öglieh erstarrt. Ansohliißend an die Vorrichtung 24 «um Kühlen kann eine zieh-26 zum fördern 4es Hoiires durch die Anlage vorgesein. Weiter folgt eine Vorrichtung 28 auia Schneiden des auf die gewünschten Längen·
Dujpohaeaeers werden 1» der Regel- aufgewickelt, ί; Zütolt ist iiicfc 4er SöMfldeTöitfii^ .
wliökelspüle 3o vorgesehen. Wenn in manchen Fällen das Aufwickeln besser in warmem Zustande geschieht, so kann die Kühlvorrichtung 24 ÄUfrgisc^altet werden, um das Hohr bei höherer femperatur eu halten.;
Die Pig, 2 aeigt die Änderungen der !Temperatur mit der Zeit, solange das Rohr in der Temper-, Vorwärm- und Verzinkungastufe floh befindet. Die Abeeiaee gibt die Zelt in Sekunden und den Abetand bein Fördern bei einer bestimmten Pördergesohwindigkeit ta* Diir Ordinate gibt die ifemperatiätr In&rad Celsius an, Bie Kürre iat gültig für Rohre aus Stahl mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt. Wi* die figur zeigt, wird das Rohr durch die
Heizspulen 16 und 18 auf etwa 79o0C erwärmt. B«i dieser ratur verbleibt es etwa 2 Sekunden lang. Dann verläßt das Rohr die Heizzpn* und wandest durch die Kühlkammer Zq9 wo die Temperatur allmählich auf einen ffert τοη etwa 45o°G, die Vorwärmtemperatur, abfällt. Bann gelangt das Rohr durch die Vorrichtung zum Versinken iur Kühlvorrichtung 24.
Diese Kurve gibt natürlich nur die Wer/tt für eine bestimmte Auaführungafora der Erfindung wieder. Sowohl die Teieper-Temperatüren wie auch die Vorwärme-Tenperaturen können geändert werden* Bei Stählen mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt sollte die femper-feinperatur über 76ö°0 und die YörwSrmttmpearatur zwischen 37o und 4Qo0O liegen. Die Vorwärmtemperatür sollte Über dem Schmelzpunkt dee Zinke liegen» Um das Tempern wirksam zu machen, sollte das Bohr genügend Zeit zum Altern haben* Diese Zeit ist in der Fig. 2 als "kritische Zeit" bezeichnet« d.h. al a dia Zeit, wo die !Temperatur dia Rohres zwischen 51 ο und 37ο0G gehalten wird* . .
In dem Beispiel ist gezeigt/ daß man das Erwärmen des Rohrea ; mittels einer Induktionsheizung bewirken kann. Es ist aber \ klar, daß man das Heizen auch auf eine andere Art durchführen kann. Ebenso ist bei einer Induktionsheizung die Frequenz der Kraftquelle für:" die Spulen 16 und 18 nicht kritisch.
009832/1235

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    Verfahren..ZiAm1 kontinuierlichen Herstellen von verzinkten J.ietallrohren durch Abziehen eines Iuetallbandes, .Biegen des Bandes zu einem Rohr, Verschweißen der aneinander stoßenden Kanten und.. Verzinken, des so gebildeten Hohres, dadurch gekennzeichnet:, daß man das Rohr .vor dem Verzinken tempert.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß man dafv auf .Temp.er-Temperatur erwärmte-Rohr in einer nicht oxydierenden .Atmosphäre auf die zum Verzinken erforderliche Temperatur, abkühlt. , .,.-..:..-..
    ?. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dai? man das. Rohr auf eine Temper-Temperatur über 76o°C erwärmt und dann vor dem Verzinken auf 3'Io bid 43o"0 abkühlt.
    4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der- Ansprü-. ehe 1 bis ? mit einer Vorrichtung zum.Zuführen des IJetallbandes,,„einer Vorrichtung zum Biegen des Bandes zu einem Rohr, einer, Vorrichtung zum. Verschweißen, der aneinander stoßenden Kanten und einer Vorrichtung zum Verzinken des so gebildeten Rohres, gekennzeichnet durch eine vor der Vorrichtung zum Verzinken angeordnete Vorrichtung zur, Tempern und Vorwärmen.
    5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Tempern und Vorwärmen aus elektrischen Induktionsspulen besteht, duroh welche das Rohr hindurchgeführt wird.
    0 0 9 8 3 2 / 1 2 3 B ; a
    OFUGiNAL INSPECTED
    6, Anlage nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine mit .einer nicht oxydierenden Atmosphäre gefüllte Kammer, durch velche das auf GÜemper-Temperatur erwärmte Rohr hindurchgeführt und auf die, zum Verzinken erforderliehe Temperatur abgekühlt wird * "■·-...
    7.- Anlage nach" einer der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Verringerung des Bohrdurchmessers um 3ö bis 4o fo.
    0 0 9 8 3 2712 3 5
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