DE19605449A1 - Mehrfachgewickeltes Metallrohr sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung - Google Patents

Mehrfachgewickeltes Metallrohr sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung

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DE19605449A1
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Kazunori Takikawa
Teruhisa Takahashi
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrfachgewickeltes Metallrohr, das durch Wickeln und Löten von Bandmaterial (Metallbandmaterial) hergestellt wird, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung desselben.
Ein Verfahren zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres schließt ein Verfahren zur plastischen Deformierung eines Bandmaterials (Metallbandmaterial), bei welchem ein Kupferlötmaterial auf die gesamte Oberfläche aufgebracht ist, durch eine Formvorrichtung zu einem röhrenförmigen Körper ein, das Schmelzen des Lötmaterials zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers durch eine Heizvorrichtung und anschließendes Koagulieren des geschmolzenen Lötmaterials durch eine Kühlvorrichtung, um das Endprodukt zu erhalten. Die Einrichtung zum Schmelzen des Lötmaterials des mehrfachgewickelten Metallrohrs schließt bei diesem Verfahren ein Verfahren zur Verwendung eines elektrischen Ofens und ein Verfahren zur ohmschen Wärmeerzeugung, durch Zuführen von elektrischem Strom ein. Das Verfahren zur Verwendung des elektrischen Ofens weist das Schneiden eines durch eine Formvorrichtung zu einer mehrfachgewickelten Wandstruktur geformten Metallrohres auf eine vorher bestimmte Länge auf, sowie das Schicken der mehrfachgewickelten Metallrohre mit jeweils vorbestimmter Länge der Reihe nach in den elektrischen Ofen und Schmelzen des Lötmaterials. Währenddessen weist die ohmsche Wärmeerzeugung durch die elektrische Stromversorgung das Anlegen von elektrischem Strom an einen röhrenförmigen Körper durch zwei Elektroden auf, die in der Längsrichtung des röhrenförmigen Körpers, der kontinuierlich von der Formvorrichtung geliefert wird, voneinander entfernt sind. Das Lötmaterial wird durch die ohmsche Wärmeerzeugung des röhrenförmigen Körpers geschmolzen und das Löten kontinuierlich durchgeführt (siehe US-Patentschrift 2,746,141 und Patentschrift der Bundesrepublik Deutschland Nr. 813839). Dieses ältere Verfahren zur Herstellung der mehrfachgewickelten Metallröhre bringt jedoch die folgenden Probleme mit sich.
Und zwar verursachen der Abrieb eines Verformungswerkzeuges, das in der Formvorrichtung eingebaut ist, eine Änderung der mechanischen Eigenschaft oder der Abmessungen eines langen Bandmaterials (gewöhnlich länger als 1000 Meter), das in spiralförmiger Art aufgewickelt ist, manchmal Lücken zwischen den mehrfachgewickelten Wänden oder ein Abschälen zwischen den inneren und äußeren Nahtstellen beim Wandbildungsschritt. Wenn sich das mehrfachgewickelte Metallrohr in einem solchen Zustand befindet, werden Lücken manchmal an solchen Stellen gebildet, die das Haften des Lötschichtmaterials zwischen den gewickelten Wänden auch noch nach dem Löten verhindern, was eine schlechte Haftung bewirkt und eine schlechte Haftung der Nahtstellen mit sich bringt. Es versagt dabei, die Funktion als Rohrleitung zu erfüllen, so daß nichts anderes getan werden kann, als sie als unbrauchbare Produkte wegzuwerfen.
Fig. 20 ist eine Fotografie, die einen Abschnitt einer Querschnittsstruktur eines mehrfachgewickelten Metallrohres zeigt, das durch ein bestehendes Verfahren hergestellt wurde, wobei Fig. 20(A) eine Fotografie ist, die eine Stelle zwischen den Wänden zeigt und Fig. 20(B) eine vergrößerte Fotografie einer äußeren Nahtstelle. Wie aus den Fotografien der Fig. 20(A) und (B) offensichtlich wird, sind in einem mehrfachgewickelten Metallrohr, das durch bestehende Verfahren hergestellt wurde, manchmal Lücken zwischen den gewickelten Wänden vorhanden, in denen sich keine Lötschicht befindet, was die Haftung verschlechtert. Es bildet sich an der äußeren Nahtstelle ein Absatz, was zu einem Problem im Hinblick auf die Qualität in dem Fall führen kann, wenn Dichtungsleistung zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Röhre und einem Gummischlauch oder einem O-Ring erforderlich ist, wenn letzterer zur Verwendung über die Oberfläche des Rohres gebracht wird.
Weiterhin müssen bei den bestehenden Verfahren, da kein geeignetes Mittel vorhanden ist, die Lücken zwischen jeder der aufgrund des Formschrittes gebildeten mehrfachgewickelten Wände zu verhindern, Materialien ausgewählt werden, bei denen die mechanischen Eigenschaften, wie z. B. das Zurückfedern des Bandmaterials in Betracht gezogen werden müssen, was den Bereich zur Auswahl der Materialien einschränkt. Gewöhnlich ist ein Bandmaterial mit einer Länge von mehr als 100 Meter so geformt wie es ist, ohne daß für jeden Abschnitt die Maßstreuung korrigiert wird. Zudem wird im Hinblick auf die im Formschritt verursachten Lücken zwischen den mehrfachgewickelten Wänden eine große Menge des Lötmaterials erforderlich, was die Kosten für das Lötmaterial wie z. B. Kupfer erhöht. Zusätzlich erhöht dies die Dicke der Kupferlage als Lötmaterial (siehe Fotografie in Fig. 9(B)) und man könnte beunruhigt sein, daß zusammen mit der Vergrößerung der Kupferschicht ein Problem des Brüchigwerdens entstehen kann, was nicht bevorzugt ist.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Hinblick auf die zuvor genannten Schwierigkeiten im Stand der Technik ausgeführt und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein mehrfachgewickeltes Metallrohr mit hoher Qualität zur Verfügung zu stellen, das ausgezeichnete Haftung zwischen den mehrfachgewickelten Wänden und an der Nahtstelle zeigt, auch wenn Maßstreuungen an allen Abschnitten Stelle eines langen Bandmaterials vorhanden sind, in dem das Material geformt wird, während die Streuung durch Erwärmen korrigiert wird. Die Erfindung ist auch dazu fähig, den Bereich zur Auswahl des Materials zu erweitern, oder die Brüchigkeit in Zusammenhang mit der Erhöhung der Menge der Lötschicht zu reduzieren und eine Reduktion der Menge des verwendeten Lötmaterials zu bewirken, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung zur Verfügung zu stellen.
Ein mehrfachgewickeltes Metallrohr gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Aussehen, bei welchem eine äußere Nahtstelle mit einem Lötmaterial gefüllt ist, um die vollständige äußere kreisförmige Oberfläche glatt zu machen. Die gewickelten Wände haften vollständig dicht aneinander, ohne dazwischen Lücken im Lötmaterial zu hinterlassen.
Weiterhin weist ein Verfahren zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres gemäß der vorliegenden Erfindung miteinander in radialer Richtung druckgeschweißte Wände eines mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers auf, während mindestens die äußere Kreislinie eines Lötmaterials zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers durch Erhitzen bei einer fließfähigen Temperatur gehalten wird, sowie anschließendes Anwenden von Kühlung.
Das Verfahren hat zudem das Merkmal mindestens einen Schritt zum Pressen der äußeren kreisförmigen Oberfläche des röhrenförmigen Teils im wesentlichen gleichmäßig in radialer Richtung von der Außenseite her zu verwenden, um die Wände des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers radial miteinander durch Druck zu verschweißen, oder einen Schritt zum Pressen der inneren kreisförmigen Oberfläche des röhrenförmigen Körpers im wesentlichen gleichmäßig in radialer Richtung von der Innenseite her, oder einen Schritt zur Ausübung einer Zugkraft auf den röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse.
Das Verfahren hat das weitere Merkmal, daß das erste Abkühlen gleichzeitig oder so schnell wie möglich nach dem Druckschweißen in radialer Richtung durchgeführt wird und weiterhin ein zweites Kühlen durchgeführt wird.
Es hat noch als weiteres Merkmal das Abschrecken des Lötmaterials aus dem fließfähigen Zustand bis etwa zu einem Koagulationspunkt des Lötmaterials durch das erste Abkühlen, das gleichzeitig mit oder so schnell wie möglich nach dem radialen Druckschweißen durchgeführt wird.
Es hat als noch ein weiters Merkmal die Anwendung von Erhitzung durch Verwendung eines Lötofens, einer ohmschen Heizvorrichtung oder einer Hochfrequenzheizvorrichtung. Des weiteren hat die ohmsche Heizvorrichtung das Merkmal, daß sie eine Gleichstromquelle verwendet.
Weiterhin weist eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemaßen Verfahrens eine Verformungsvorrichtung zum Formen eines Bandmaterials zu einem mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper auf, eine Heizvorrichtung zum Schmelzen eines Lötmaterials, das zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers vorhanden ist und eine Abkühlvorrichtung zum Koagulieren des geschmolzenen Lötmaterials und Abkühlen des röhrenförmigen Körpers, wobei die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zum radialen Druckschweißen der Wände des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers miteinander in radialer Richtung aufweist, so daß das Lötmaterial zwischen der Innenseite der Heizvorrichtung und dem Einlaß der Abkühlvorrichtung zum Fließen gebracht wird.
Weiterhin weist die Druckschweißeinrichtung mindestens eine Einrichtung zum Pressen des äußeren Kreisumfangs des röhrenförmigen Körpers im wesentlichen gleichmäßig in radialer Richtung von der Außenseite her auf oder eine Überführungsgeschwindigkeits-Veränderungseinrichtung, um Zugkraft auf einen röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse auszuüben.
Weiterhin weist die Druckschweißeinrichtung auf der Außenseite einen oder mehrere Sätze von Andruckwalzen oder eine oder mehrere Preßformen auf.
Die Druckschweißeinrichtung weist von der Innenseite her einen Stempel oder einen mechanischen Leitungsvergrößerungskopf auf, der eingebaut ist, um den Durchmesser des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers zu vergrößern.
Weiterhin weist die Überführungsgeschwindigkeits-Veränderungseinrichtung zur Ausübung von Zugkraft in Richtung der Röhrenachse einen oder mehrere Sätze von Rohrkörper-Andruckwalzen und einen Satz von Förderwalzen stromabwärts im Anschluß an die Andruckwalzen auf, wobei der Durchmesser der Förderwalze auf eine Größe vergrößert wird, die größer als der der Andruckwalzen ist oder die Rotationsgeschwindigkeit der letzteren erhöht wird.
Auf der anderen Seite weist die Abkühlvorrichtung eine erste Kühleinrichtung zum Abschrecken des Lötmaterials etwa bis zum Koagulationspunkt und eine zweite Kühleinrichtung zum Abkühlen des röhrenförmigen Körpers bis etwa auf Raumtemperatur auf.
Die erste Kühleinrichtung weist mindestens eine Kühlmedium-Sprühdüse auf, die so angeordnet ist, daß sie die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers kühlt. Der Satz Andruckwalzen hat eine Dreiwalzenstruktur und der Krümmungsradius der Vertiefung der Andruckwalzen ist gleich oder geringfügig geringer als der Krümmungsradius des äußeren Durchmessers des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine äußere kreisförmige Oberfläche eines mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers im wesentlichen gleichmäßig in radialer Richtung von der Außenseite her durch eine Druckschweißeinrichtung gepreßt, die eine oder mehrere Sätze von Walzen oder ein oder mehrere Preßformen aufweist, oder die innere kreisförmige Oberfläche des röhrenförmigen Körpers wird im wesentlichen gleichmäßig in radialer Richtung von der Innenseite her durch eine Druckschweißeinrichtung gepreßt, die z. B. einen Stempel oder einen Rohrdurchmesser- Vergrößerungskopf aufweist oder die Überführungsgeschwindigkeit des röhrenförmigen Körpers wird durch eine Überführungsgeschwindigkeits- Veränderungseinrichtung geändert, die eine oder mehrere Sätze von Rohrkörper-Andruckwalzen sowie einen Satz von Förderwalzen stromabwärts im Anschluß an die Andruckwalzen aufweist, wobei eine Zugkraft auf den röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse ausgeübt wird, um eine durchmesserreduzierende Kraft auf den röhrenförmigen Körper auszuüben, während zwischen den Walzen mindestens die äußere kreisförmige Oberfläche des Lötmaterials des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers durch Erhitzen bei einer fließfähigen Temperatur gehalten wird, wobei die Wände in radialer Richtung miteinander druckgeschweißt werden, so daß die Wände miteinander im geschmolzenen Zustand des Lötmaterials druckgeschweißt sind, und Lücken, in denen die Lötschicht nicht vorhanden ist, zwischen den einzelnen Wänden reduziert werden und das Lötmaterial durch das Druckschweißen herausgequetscht wird, um die äußere Nahtstelle auszufüllen, wobei der Absatz reduziert oder ausgefüllt wird, was die vollständige kreisförmige Oberfläche im wesentlichen glatt macht.
Wenn die Druckschweißeinrichtung Andruckwalzen oder Preßformen aufweist, die von der Außenseite her drücken, so wird die Walze oder die Preßform als wassergekühlte Ausführung eingesetzt. Wenn die Druckschweißeinrichtung ein Stempel ist, der von innen her drückt, so wird der Stempel in wassergekühlter Ausführung eingesetzt. Alternativ wird, wenn die Druckschweißeinrichtung eine Überführungsgeschwindigkeits-Änderungseinrichtung aus Rohrkörper- Andruckwalzen und den Förderwalzen aufweist, eine Sprühdüse für das Kühlmedium als erste Abkühleinrichtung angebracht, wodurch das Lötmaterial, das bei einer fließfähigen Temperatur gehalten wird, annähernd bis zum Koagulationspunkt des Lötmaterials abgeschreckt wird, so daß das Durchhängen von Lötmaterial (Lötdurchhang) verhindert werden kann, der druckgeschweißte Zustand zwischen den Wänden aufrechterhalten werden kann und auch das kristalline Kornwachstum des Substratmaterials unterdrückt werden kann.
Als Druckschweißeinrichtung zum Ausüben von Druck von der Außenseite her, kann beispielsweise ein Verfahren unter Verwendung einer Stromzuführungswalze in Betracht gezogen werden. Da jedoch die Stromzuführungswalze aus einer Kupferlegierung hergestellt wird, um den elektrischen Strom gleichmäßig zuführen zu können, besitzt sie eine geringe Abriebwiderstandsfähigkeit und hat einen geringen Widerstand gegen Hochtemperaturoxidation und besitzt hohe Temperaturfestigkeit. Wenn die Stromzuführungswalze dann als Druckschweißeinrichtung für den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper verwendet wird, entstehen Fehler bei der Kreisförmigkeit und der Maßgenauigkeit des röhrenförmigen Körpers aufgrund von Abrieb oder Deformation, welche die Lebensdauer der Walze extrem verkürzen, was schwierig für die praktische Anwendung ist. Daher wird, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, bei dem eine Druckschweißeinrichtung für den röhrenförmigen Körper zur Verfügung gestellt wird, getrennt angeordnet, so daß die Walzen und Preßformen, die ausschließlich zum Pressen verwendet werden, z. B. aus einer superharten Legierung (WC) bestehen, die eine hohe Abriebbeständigkeit besitzt, eine Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit und eine hohe Temperaturfestigkeit. Diese können verwendet werden, ohne elektrische Leitfähigkeit in Betracht ziehen zu müssen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt die Fließfähigkeitstemperatur des Lötmaterials z. B. 800 bis 1200°C für ein Kupferlötmaterial auf der Basis von Kupfer oder einer Kupferlegierung, 875 bis 890°C für ein Nickel-Lötmaterial (Ni-P-System) und 500 bis 600°C für ein Aluminium-Lötmaterial (Standardtyp).
Des weiteren schließt das Bandmaterial Eisen (SPPC oder ähnliches), rostfreien Stahl (SUS 304, SUS 316 oder ähnliches), Kupfer (C 1220 R, C 1660 R, NCuR oder ähnliches) und Aluminium (A-3003, A5052 oder ähnliches) ein.
Die Heiztemperatur für den röhrenförmigen Körper wird in Übereinstimmung mit dem Lötmaterial und dem Bandmaterial derart festgelegt, daß das Lötmaterial fließfähig wird und eine abrupte Verschlechterung des Substratmaterials (Bandmaterial) nicht bewirkt wird.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist, wenn ein Ende der äußersten Wand des mehrfachgewickelten Metallrohres durch die Druckschweißeinrichtung in einem Zustand gepreßt wird, bei dem das Lötmaterial erhitzt wird, um Fließfähigkeit zu erhalten, dieses in die innere Wand eingepaßt, auch dann, wenn die Abmessung zwischen den Bereichen des langen Bandmaterials streut, so daß ein Abschälen verhindert und die Haftung dieser äußeren Stelle verbessert wird.
Weiterhin kann, wenn der mehrfachgewickelte röhrenförmige Körper durch Andruckwalzen oder Preßformen mit wassergekühlter Struktur druckgeschweißt wird oder mit einem Stempel von wassergekühlter Struktur von der Außenseite zur Innenseite her, der mehrfachgewickelte, röhrenförmige Körper so schnell wie möglich abgeschreckt werden (erstes Abkühlen). Anstelle der Andruckwalzen oder Preßformen oder eines Stempels der wassergekühlten Art oder einer Kombination daraus, kann die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers durch eine Kühlmedium-Sprühdüse abgeschreckt werden, die als erste Kühleinrichtung direkt nach den Andruckrollen oder Preßformen oder nach dem Stempel angeordnet ist. Auch in diesem Fall kann ein Lötdurchhang verhindert werden, um den druckgeschweißten Zustand zwischen den Wänden aufrechtzuerhalten und auch das kristalline Kornwachstum kann unterdrückt werden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es, da die Wände miteinander nach oder während des Entlastens des Substratmaterials von Spannungen durch Erhitzen wieder miteinander druckverschweißt werden nicht erforderlich, das Material im Hinblick auf mechanische Eigenschaften wie z. B. Zurückfedern auszusuchen. Ebenso ist die Haftung zwischen den Wänden und an der Nahtstelle des mehrfachgewickelten Rohres auch dann zufriedenstellend, wenn die Abmessungen zwischen jedem dieser Bereiche eines langen Bandmaterials variieren, so daß ein mehrfachgewickeltes Rohr von hoher Qualität hergestellt werden kann.
Weiterhin kann die Dicke der Lötmateriallage reduziert werden, da das Löten in einem Zustand ausgeführt wird, bei dem die Wände des mehrfachgewickelten Metallrohres miteinander in radialer Richtung druckverschweißt sind.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch einen vollständigen Aufbau einer Vorrichtung als ein Beispiel für eine erste bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 veranschaulicht eine schematische, vergrößerte Ansicht von Druckformwalzen in der oben beschriebenen Vorrichtung für ein mehrfachgewickeltes Metallrohr,
Fig. 3 ist eine in der Höhe vergrößerte Seitenansicht, die in einem senkrechten Querschnitt Preßformen als andere Druckschweißeinrichtung in der oben beschriebenen Vorrichtung für ein mehrfachgewickeltes Metallrohr zeigt,
Fig. 4 ist die schematische Ansicht einer Heizvorrichtung, die ein Beispiel dafür zeigt, wie die Positionen zur Anbringung der Druckformwalzen in der oben beschriebenen Vorrichtung verändert werden können,
Fig. 5 ist die schematische Ansicht einer Heizvorrichtung, die eine andere Heizeinrichtung in der oben beschriebenen Vorrichtung für einen mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper zeigt,
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Einrichtung zur Unterstützung einer inneren, kreisförmigen Oberfläche in einem mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper in der oben beschriebenen Vorrichtung zeigt,
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil einer Vorrichtung eines anderen Beispiels gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht, die einen vollständigen Aufbau einer Vorrichtung als ein Beispiel für eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Druckschweißeinrichtung für einen mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper zeigt, wie er oben beschrieben und in Fig. 8 gezeigt ist, wobei (A) einen Stempel bzw. (B) einen mechanischen Röhrendurchmesser- Vergrößerungskopf zeigt,
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zeigt, bei der ein Hochfrequenz- Heizwendel-System anstelle eines ohmschen Wärmeerzeugungssystems als Heizeinrichtung in der oben beschriebenen Vorrichtung für einen mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper verwendet wird,
Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zeigt, bei der die Andruckwalzen direkt vor einer Druckschweißeinrichtung in der oben beschriebenen Vorrichtung für ein mehrfachgewickeltes Metallrohr angeordnet sind,
Fig. 12 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zeigt, bei der die Andruckwalzen gerade im Anschluß an eine Druckschweißeinrichtung in der oben beschriebenen Vorrichtung für ein mehrfachgewickeltes Metallrohr angeordnet sind,
Fig. 13 ist eine schematische Ansicht, die einen vollständigen Aufbau einer Vorrichtung als ein Beispiel für eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel für einen Druckschweißabschnitt in der oben beschriebenen Vorrichtung für einen röhrenförmigen Körper veranschaulicht,
Fig. 15 ist eine schematische Ansicht, die eine weitere Heizeinrichtung in der oben beschriebenen Vorrichtung für einen mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper veranschaulicht,
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, die ein Bauteil eines weiteren Beispiels der oben beschriebenen Vorrichtung veranschaulicht,
Fig. 17 ist eine schematische Ansicht, die ein Bauteil noch eines weiteren Beispiels der oben beschriebenen Vorrichtung veranschaulicht,
Fig. 18 ist eine Fotografie, die einen Teil einer Querschnittsstruktur eines mehrfachgewickelten Rohres, das durch die erfindungsgemäße Vorrichtung hergestellt wurde, zeigt, wobei (A) eine Fotografie ist, die eine Stelle zwischen den Wänden zeigt, (B) eine vergrößerte Fotografie einer äußeren Nahtstelle,
Fig. 19 ist eine schematische Ansicht, die einen vollständigen Aufbau einer Vorrichtung als ein Beispiel für eine weitere Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 20 ist eine Fotografie, die einen Teil einer Querschnittsstruktur eines mehrfachgewickelten Rohres zeigt, das durch ein bestehendes Verfahren hergestellt wurde, wobei (A) eine Fotografie ist, die eine Stelle zwischen den Wänden zeigt und (B) eine vergrößerte Fotografie einer äußeren Nahtstelle ist.
Zuerst wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 1 bis 8 erklärt.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung als Beispiel für eine erste bevorzugte Ausführungsform zum Pressen und Druckschweißen der äußeren, kreisförmigen Oberfläche eines mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers in radialer Richtung von der Außenseite her veranschaulicht. Fig. 2 ist eine schematische, vergrößerte Ansicht, die die Druckformwalzen für ein mehrfachgewickeltes Metallrohr in der oben beschriebenen Vorrichtung veranschaulicht, und Fig. 3 ist eine in der Höhe vergrößerte Seitenansicht eines senkrechten Querschnitts, der eine Preßform als Druckschweißeinrichtung von der Außenseite her in der oben beschriebenen Vorrichtung für ein mehrfachgewickeltes Metallrohr zeigt. Dabei ist folgendes gezeigt: eine Vorrichtung zum Formen eines mehrfachgewickelten Metallrohres 1, eine Heizvorrichtung 2, eine Kühlvorrichtung 3, eine elektrische Stromzuführwalze (rotierende Elektrode) 4, eine Gleichstromquelle 5, Druckformwalzen 6 als Druckschweißeinrichtung, ein Würfel 7 als Druckschweißeinrichtung, ein Abwickler 10, ein Bandmaterial (Metallband) 11 und ein mehrfachgewickelter, röhrenförmiger Körper 12.
In dieser Ausführungsform weist die Formvorrichtung für das mehrfachgewickelte Metallrohr 1 beispielsweise mehrstufige Formwalzen 1-1 auf und hat einen Aufbau, daß kontinuierlich ein Bandmaterial 11, das von einem Abwickler 10 abgewickelt wird, in eine zylindrische Form geformt wird. Weiterhin ist die Heizvorrichtung 2 als ohmsches Wärmeerzeugungssystem ausgeführt, das beispielsweise eine Vielzahl von Paaren von Stromzuführwalzen (rotierende Elektroden) 4 aufweist, die in der Hauptrichtung mit geeignetem Abstand, wie in Fig. 1 gezeigt, voneinander getrennt sind. Im Inneren der Heizvorrichtung ist eine nichtoxidative Atmosphäre oder eine reduktive Gasatmosphäre vorhanden.
Die Druckformwalze 6 hat einen Aufbau vom dreiwalzigen Typ, die drei Walzen 6-1 als einen Satz aufweist und ist so aufgebaut, daß radial von der Außenseite her gleichmäßig die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers 12, der in der Vorrichtung 1 gebildet wurde, gepreßt wird. Der Krümmungsradius der Vertiefung der Formwalze 6 ist gleich oder geringfügig geringer als der Krümmungsradius des äußeren Kreisumfangs des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers, d. h. der abschließenden Walze der Mehrfachwicklungs-Formvorrichtung 1, so daß eine Druckkraft gleichmäßig auf den mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers ausgeübt wird. Weiterhin kann die Druckformwalze 6 als wassergekühlte Struktur ausgeführt sein, um sie als erste Kühleinrichtung zur Kühlung des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers so schnell wie möglich einzusetzen und das im geschmolzenen Zustand vorliegende Lötmaterial bis annähernd auf den Koagulationspunkt abzuschrecken, bevorzugt durch die Druckformrolle 6 mit der wassergekühlten Struktur bis unter den Koagulationspunkt des Lötmaterials.
Weiterhin werden Preßformen 7 anstelle der Druckformwalze 6 verwendet und, wie in Fig. 3 gezeigt, haben sie ebenso wie die Druckformwalze 6 einen Aufbau zum gleichmäßigen Pressen auf die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers, der durch die Formvorrichtung 1 gebildet wurde, radial von der Außenseite her. Die Preßformen werden ebenfalls vorzugsweise als wassergekühlte Strukturen gefertigt, indem Kühlwasserkanäle 7-1 zum Kühlen des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers auf der Innenseite angebracht werden, um zur gleichen Zeit mit dem Druckschweißen bis auf annähernd den Koagulationspunkt des Lötmaterials abzuschrecken.
Da das Pressen beginnen muß, während das Lötmaterial zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers noch im geschmolzenen Zustand ist, werden die Druckformwalzen 6 oder die Preßformen 7 an eine Stelle zwischen der Innenseite der Heizvorrichtung 2 und dem Einlaß der Kühlvorrichtung 3 gebracht.
Die Kühlvorrichtung 3 wird auf der Seite stromabwärts der Druckformwalzen 6 oder der Preßformen 7 angebracht und hat einen Aufbau derart, daß sie eine Vielzahl von Kühlmedium-Sprühdüsen (nicht gezeigt) hat, um das Lötmaterial im geschmolzenen Zustand annähernd bis auf den Koagulationspunkt des Lötmaterials abzuschrecken und den äußeren Kreisumfang des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers gleichmäßig abzukühlen. Insbesondere weist die verwendete Einrichtung einen Kühlmantel auf, der eine Vielzahl von Düsenöffnungen, angeordnet auf der inneren Kreisfläche besitzt, so daß das Kühlmedium, das aus den Düsenöffnungen auf den mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper geblasen wird, den Mantel passiert. Als Kühlmedium wird üblicherweise ein Gas wie ein Inertgas oder ein reduzierendes Gas verwendet, aber es kann auch eine Flüssigkeit wie ein Wärmeübertragungsöl oder Wasser verwendet werden.
Als erste Kühleinrichtung, um das Kühlen so schnell wie möglich nach dem Druckschweißen auszuführen, kann eine Kühlmedium-Sprühdüse 13 direkt nach den Formwalzen 6 zusätzlich zu den Druckformwalzen oder Preßformen vom wassergekühlten Typ angebracht sein, um das Lötmaterial durch Sprühen des Kühlmittels aus der Düse annährend bis auf den Koagulationspunkt abzuschrecken.
Wie oben beschrieben, weist die Kühlvorrichtung vorzugsweise die erste Kühleinrichtung auf, die die wassergekühlten Formwalzen oder Preßformen aufweist, oder die Kühlmedium-Sprühdüse, sowie die zweite Kühleinrichtung, die eine Kühleinrichtung aufweist, die stromab von der Walze angebracht ist, oder ähnliches. Das Abschrecken bis annähernd auf den Koagulationspunkt des Lötmaterials und Kühlen des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers kann aber auch in einer Kühlvorrichtung 3 durchgeführt werden.
In der Vorrichtung zur Herstellung des mehrfachgewickelten Metallrohres wie oben beschrieben, wird auf ein Bandmaterial (SPCC) 11 zum Beispiel ein Kupferlötmaterial aufgebracht, zumindest zu einem solchen Anteil, daß sich eine überlappende Oberfläche beim Umwickeln bildet, vorzugsweise über die vollständige Fläche einer Oberfläche, die von dem Abwickler 10 abgewickelt ist. Es wird in der Formvorrichtung für mehrfachgewickelte Rohre 1 zu einem röhrenförmigen Körper geformt, der zum Beispiel doppelte Wände besitzt und dann in die Heizvorrichtung 2 überführt.
In der Heizvorrichtung wird elektrischer Strom von einer Gleichstromquelle 5 durch eine Vielzahl von Paaren von elektrischen Stromzuführungswalzen 4 zur Verfügung gestellt und das Lötmaterial zwischen den Wänden wird durch die ohmsche Wärmeerzeugung des röhrenförmigen Körpers aufgeschmolzen. Wenn das Lötmaterial Kupfer ist, so liegt die Temperatur bei 1080 bis 1200°C.
Nach und nach wird das mehrfachgewickelte Rohr gleichmäßig und radial von der Außenseite her durch Druckformwalzen 6 oder die Preßformen 7 im geschmolzenen Zustand des Lötmaterials gepreßt und die Wände der mehrfachgewickelten Röhre werden miteinander in radialer Richtung druckverschweißt. Während das Lötmaterial zwischen den Wänden jeweils noch im geschmolzenen Zustand ist, verbreitet es sich durch die Druckausübung der Druckformwalzen 6 zwischen den Wänden, um Lücken, in denen Lötmaterial nicht vorhanden ist, zu reduzieren und das Lötmaterial wird an einer äußeren Nahtstelle herausgequetscht, wobei es diesen Bereich mit dem Lötmaterial auffüllt, um den Absatz zu vermindern oder zu eliminieren. Außerdem paßt und haftet, da ein Ende der äußersten Wand (Nahtstelle) des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers sehr stark durch die Druckformwalzen 6 oder die Preßformen 7 gepreßt wird, dieses sehr fest an der inneren Wand, was dem Abschälen der äußeren Nahtstelle vorbeugt.
Weiterhin wird das mehrfachgewickelte Rohr gleichzeitig mit dem Druckschweißen abgeschreckt, wenn die Druckformwalzen 6 vorzugsweise die wassergekühlte Struktur besitzen, und das geschmolzene Lötmaterial wird annäherungsweise bis zum Koagulationspunkt abgeschreckt, bevorzugt unter den Koagulationspunkt des Lötmaterials. Der Lötdurchhang kann durch eine derartige erste Abkühlwirkung verhindert werden, wobei der druckgeschweißte Zustand zwischen den Wänden aufrechterhalten und kristallines Kornwachstum unterdrückt wird.
Der mehrfachgewickelte, röhrenförmige Körper 12, der von der Heizvorrichtung 2 geliefert wird, wird einer zweiten Abkühlung durch die Kühlvorrichtung 3 unterzogen, die stromab der Druckformwalzen 6 oder der Preßformen 7 angeordnet sind, wobei die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers gekühlt wird und das Lötmaterial zwischen den einzelnen Wänden sorgfältig koaguliert wird, um die Lötung zu vervollständigen.
Weiterhin ist es bei der Vorrichtung zur Herstellung des mehrfachgewickelten Metallrohres nicht unbedingt notwendig, daß die Druckschweißeinrichtung wie die Druckformwalze 6 oder die Preßform 7 direkt nach der letzten Stromzuführungswalze 4 angeordnet ist, sondern es kann ein ähnlicher Effekt erhalten werden, wenn die Einrichtung z. B. zwischen die letzte Stromzuführungswalze 4 und eine andere Stromzuführungswalze 4 vor oder nach Walze 4 angeordnet wird.
Als Heizeinrichtung für den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper 12 kann eine Hochfrequenz-Heizwendel 15 wie in Fig. 5 gezeigt anstelle des ohmschen Wärmeerzeugungssystems verwendet werden. In diesem Fall kann es ausreichen, wenn die elektrischen Stromzuführungswalzen nicht notwendig sind, lediglich die Führungsrollen 16 am Einlaß der Heizvorrichtung anzubringen. Weiterhin kann als Heizeinrichtung für den mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper ein üblicher Heizofen, wie er z. B. aus JP-B-2904613 bekannt ist, als Lötofen verwendet werden.
Weiterhin können Einrichtungen zur Stützung der inneren kreisförmigen Oberfläche des röhrenförmigen Körpers, passend beispielsweise zu den Druckformwalzen 6 oder den Preßformen 7, sowie Einrichtungen, die z. B. durch einen Stempel 18, der am oberen Ende eines Stabes 17, wie in Fig. 6 gezeigt, befestigt ist, weiterhin die innere kreisförmige Oberfläche des röhrenförmigen Körpers stützen, vorgesehen sein. Wenn die Einrichtung zum Unterstützen der inneren kreisförmigen Oberfläche des röhrenförmigen Körpers zu Verfügung steht, so wird die Druckkraft durch die Druckformwalzen 6 oder die Preßformen effektiver auf den röhrenförmigen Körper ausgeübt. Im Falle der Verwendung des Stempels 18 ist es sinnvoll, Wasser oder ähnliches zur Kühlung der Innenseite des Stempels hindurchzuleiten.
In der zuvor genannten Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Formen des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers, Schmelzen des Lötmaterials und Kühlen des Lötmaterials aus dem Bandmaterial 11 zur Herstellung des mehrfachgewickelten Metallrohres gezeigt. Sie kann jedoch einen alternativen Aufbau haben, wie z. B. in Fig. 7 gezeigt, wo ein mehrfachgewickelter röhrenförmiger Körper 12 gebildet wird, dieser dann in eine vorbestimmte Länge geschnitten wird, der so auf eine vorbestimmte Länge geschnittene, röhrenförmige Körper durch eine Lieferwalze 14 zu einer Heizeinrichtung 2 geliefert wird, ein Lötmaterial geschmolzen wird und dann das geschmolzene Lötmaterial durch eine Kühleinrichtung 3 gekühlt und koaguliert wird. In dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel kann die Produktivität bemerkenswert erhöht werden, da die röhrenförmigen Körper, die rasch bei hoher Geschwindigkeit gebildet und unter Verwendung einer bestehenden Vorrichtung zur Bildung mehrfachgewickelter, röhrenförmiger Körper in eine vorbestimmte Länge geschnitten werden, zu mehrfachgewickelten Metallröhren unter Verwendung einer Vielzahl von Vorrichtungen zur Herstellung von mehrfachgewickelten Metallröhren gemäß der vorliegenden Erfindung in Massen produziert werden können.
Im folgenden soll die vorliegende Erfindung mittels einer zweiten Ausführungsform mit Bezug auf die Fig. 8 bis 12 beschrieben werden.
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht, die einen vollständigen Aufbau einer Vorrichtung als ein Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht einer Druckschweißeinrichtung in einer oben beschriebenen Vorrichtung für einen mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper, wobei Fig. 9(A) einen Stempel zeigt bzw. Fig. 9(B) einen mechanischen Rohrvergrößerungskopf zeigt. Fig. 10 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zeigt, die ein Hochfrequenz-Heizwendel-System anstelle des ohmschen Wärmeerzeugungssystems als Heizeinrichtung in der oben beschriebenen Vorrichtung für den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper verwendet. Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, die eine Vorrichtung zeigt, die Druckwalzen genau vor der Druckschweißeinrichtung in der oben beschriebenen Vorrichtung für das mehrfachgewickelte Metallrohr besitzt und Fig. 12 ist eine schematische Ansicht, die eine Einrichtung zeigt, die Druckrollen direkt nach der Druckschweißeinrichtung für das mehrfachgewickelte Metallrohr besitzt. In dieser Ausführungsform ist, im Unterschied zu der ersten Ausführungsform, ein Stempel 19A oder ein mechanischer Rohrvergrößerungskopf 19B zum Pressen der inneren kreisförmigen Oberfläche des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers 12 von der Innenseite her als Einrichtung zum Druckschweißen der Wände des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers 12 miteinander in radialer Richtung angebracht, während das Lötmaterial noch durch Erhitzen bei einer fließfähigen Temperatur gehalten wird. In Fig. 8 bis Fig. 12 tragen zu denen der ersten Ausführungsform gleiche Bauteile die gleichen Referenznummern.
In der Formvorrichtung für mehrfachgewickelte Rohre 1 sind aufeinanderfolgend angebracht: Führungsrollen 1-1 zur Führung eines Bandmaterials 11, das in einem Formschritt in ein mehrfachgewickeltes Rohr geformt wird und eine Vielzahl von Paaren von röhrenerzeugenden oder -formenden Walzen 1-2, sowie Endformgebungswalzen 1-3 zum Formen des Bandmaterials 11 von der flachen Form nach und nach zum mehrfachgewickelten Rohr.
Ein Stempel 19A, der in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist auf einen Trägerstab 19A-1 montiert, der von den beiden noch offenen Kanten des Bandmaterials 11 aus in den mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper oberhalb der Führungswalzen 1-1 eingesetzt wird (siehe Fig. 9A) und eine Form besitzt, um gleichmäßig radial von der Außenseite her auf die innere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers 12, der in der Formvorrichtung 1 gebildet wurde, zu drücken. Des weiteren kann der Stempel 19A eine wassergekühlte Struktur als eine erste Kühleinrichtung zur schnellstmöglichen Kühlung des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers besitzen und der Stempel 19A mit der wassergekühlten Struktur schreckt das Lötmaterial im geschmolzenen Zustand annäherungsweise bis auf den Koagulationspunkt ab, vorzugsweise bis unter den Koagulationspunkt des Lötmaterials.
Weiterhin ist ein mechanischer Rohrvergrößerungskopf 19B am oberen Ende eines Elektrodenarmes 19B-1 befestigt, der von den beiden noch offenen Kanten des Bandmaterials 11 aus in den mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper oberhalb der Führungswalzen 1-1 so wie der Stempel 19A eingesetzt wird (siehe Fig. 9(B)). Es ist wohlbekannt, daß der Kopf 19B eine solche Form hat, daß ein Konus, der mit einem Hauptzylinder über eine Zugstange im Elektrodenarm verbunden ist und axial durch hydraulischen Druck gezogen wird, eine Tasche durch einen Keileffekt zwischen dem Konus und der Tasche ausweitet, und daß die Preßform, die auf der Außenseite der Tasche angebracht ist, den mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper 12 weitet.
Da das Pressen beginnen muß, während das Lötmaterial zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers noch im geschmolzenen Zustand ist, wird der Stempel 19A oder der mechanische Rohrvergrößerungs­ kopf 19B an einer Stelle zwischen der Innenseite der Heizvorrichtung 3 und dem Einlaß der Kühlvorrichtung 3 angebracht.
Weiterhin wird als erste Kühleinrichtung, um den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper 12 so schnell wie möglich zu kühlen, eine Kühlmedium-Sprühdüse 13 direkt nach dem Stempel 19A oder dem mechanischen Rohrvergrößerungskopf 19B zusätzlich zu dem wassergekühlten Stempel 19A angebracht und das Kühlmedium kann aus der Düse 13 versprüht werden, um das Lötmaterial annäherungsweise bis zum Koagulationspunkt abzuschrecken.
Wie oben beschrieben, kann, während die Kühlvorrichtung vorzugsweise eine erste Kühleinrichtung beinhaltet, die den wassergekühlten Stempel 19A oder die Düse 13 aufweist, und bei der zweiten Kühleinrichtung die Kühlvorrichtung stromab des Stempels oder der Kühlmedium-Sprühdüse angebracht ist, das Abschrecken des Lötmaterials bis annähernd zum Koagulationspunkt und das Abkühlen des mehrfach gewickelten röhrenförmigen Körpers auch gleichzeitig in der Abkühlvorrichtung 3, ebenso wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt werden.
In der Heizvorrichtung 2, die dieselbe Funktion und Aufbau wie in der ersten Ausführungsform besitzt, wird der mehrfachgewickelte, röhrenförmige Körper 12 gleichmäßig radial von der Innenseite her durch den Stempel 19A oder den mechanischen Rohrvergrößerungskopf 19B gepreßt, während das Lötmaterial noch im geschmolzenen Zustand ist, und die Wände des mehrfachgewickelten Rohres werden miteinander in radialer Richtung durch den Druck druckverschweißt. In diesem Fall, wenn das Lötmaterial noch in geschmolzenem Zustand ist, verbreitet sich das Lötmaterial durch die Druckeinwirkung des Stempels 19A oder des mechanischen Rohrvergrößerungskopfes 19B zwischen den Wänden, um die Lücken, in denen kein Lötmaterial vorhanden ist, zu verringern und das Lötmaterial wird aus der äußeren Nahtstelle ausgequetscht, um den Bereich mit Lötmaterial aufzufüllen, wobei der Absatz reduziert oder eliminiert wird.
Weiterhin wird, wenn der Stempel 19A mit wassergekühlter Struktur verwendet wird und/oder die Kühlmedium-Sprühdüse 13, das geschmolzene Lötmaterial annähernd bis zum Koagulationspunkt abgeschreckt, bevorzugt unter den Koagulationspunkt des Lötmaterials. Einem Lötdurchhang kann durch eine solche erste Abkühlwirkung vorgebeugt, das Druckschweißen zwischen den Wänden kann aufrechterhalten und das kristalline Kornwachstum kann unterdrückt werden.
Der von der Heizvorrichtung 2 gelieferte, mehrfachgewickelte, röhrenförmige Körper 12 wird zum zweiten Mal durch eine stromab vom Stempel 19A oder dem mechanischen Rohrvergrößerungskopf 19B angebrachte Kühlvorrichtung abgekühlt, wobei das Lötmaterial zwischen den Wänden sorgfältig koaguliert wird, um die Lötung zu vervollständigen.
Auch in dieser Ausführungsform kann anstelle des ohmschen Wärmeerzeugungssystems als Heizeinrichtung für den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper 12 eine Hochfrequenz-Heizwendel 15 verwendet werden, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist. In diesem Fall kann es ausreichen, wenn die Stromzuführungswalzen nicht notwendig sind, lediglich Führungsrollen 16 am Einlaß und am Auslaß der Heizvorrichtung vorzusehen. Als weitere Heizeinrichtung für den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper ist beispielsweise ein üblicher Heizofen bekannt, wie er in JP-B- 2904613 verwendet wird, der als Lötofen verwendet werden kann. Weiterhin ist ein Ende der äußeren Wand (Nahtstelle) des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers, das kräftig durch Druckformwalzen 6 von der Außenseite her gepreßt wird, gut eingepaßt und haftet fest an der inneren Wand, wenn die in Fig. 2 gezeigten Druckwälzen 6 kurz vor oder kurz nach dem Druckformstempel 19A des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers, sowie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, vorgesehen sind, so daß einem Abschälen der äußeren Nahtstelle vorgebeugt wird. Weiterhin können die Druckwalzen 6 durch die Preßformen, wie in Fig. 3 gezeigt, ersetzt werden.
Im folgenden soll die vorliegende Erfindung mittels einer dritten Ausführungsform mit Bezug auf die Fig. 13 bis 17 erklärt werden.
Fig. 13 ist eine schematische Ansicht, die einen vollständigen Aufbau einer Vorrichtung als Beispiel für eine dritte Ausführungsform zeigt. Fig. 14 ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel der oben beschriebenen Vorrichtung für einen druckgeschweißten Bereich eines röhrenförmigen Körpers zeigt. Fig. 15 ist eine schematische Ansicht, die eine weitere Heizeinrichtung in der obengenannten Vorrichtung für den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper zeigt. Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil eines weiteren Beispiels einer Vorrichtung dieser Ausführungsform zeigt. Fig. 17 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil noch eines weiteren Beispiels der Vorrichtung dieser Ausführungsform zeigt. In der dritten Ausführungsform ist eine Überführungsgeschwindigkeits- Veränderungseinrichtung, die einen oder mehrere Sätze von rohrförmigen Körperandruckwalzen 6 sowie einen Satz von Förderwalzen 20 aufweist, die in Nachbarschaft stromab der Druckwalzen angebracht sind, als Einrichtung zum Druckschweißwalzen des oben genannten, mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers 12 in radialer Richtung angebracht, während das Lötmaterial durch Erhitzen bei einer fließfähigen Temperatur gehalten wird. Auch in dieser dritten Ausführungsform tragen gleiche Teile wie in den ersten und zweiten Ausführungsformen jeweils dieselben Referenznummern.
In der dritten Ausführungsform weist die Formvorrichtung für ein mehrfachgewickeltes Rohr 1 ebenfalls z. B. eine Vielzahl von Stufen von Formwalzen 1-1 auf und hat einen Aufbau derart, daß das Bandmaterial 1-1, das von einem Abwickler (nicht gezeigt) abgewickelt wird, kontinuierlich in eine zylindrische Form, sowie in jeder der vorhergehenden Ausführungsformen, geformt wird. Weiterhin weist die Heizvorrichtung 2 für den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper 12, der mittels der röhrenförmigen Körperüberführungswalzen 1-4 überführt wird, z. B. ein ohmsches Wärmeerzeugungssystem auf, das eine Vielzahl von Paaren von elektrischen Stromzuführungswalzen (rotierende Elektroden) 4 verwendet, die, gleichmäßig voneinander getrennt, wie in Fig. 13 gezeigt, in der Hauptrichtung liegen. Die Rohrkörperandruckwalzen 6 und die Förderwalzen 20 sind als Einrichtung zur Änderung der Überführungsgeschwindigkeit des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers 12 vorgesehen. Von diesen ist z. B. die Rohrkörperandruckwalze 2 von einer Dreiwalzenstruktur, die einen Satz von drei Walzen 6-1, wie in Fig. 2 gezeigt, aufweist und einen derartigen Aufbau hat, daß sie gleichmäßig radial von der Außenseite her die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers 12, der in der Formvorrichtung 1 gebildet wurde, preßt. Der Krümmungsradius der Vertiefung der Rohrkörperandruckwalze 20 ist gleich oder geringfügig geringer als der des äußeren Umfangs des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers, d. h., die letzte Walze der Mehrfachwicklungs- Formvorrichtung 1 übt eine Druckkraft gleichmäßig auf den mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper aus. Auf der anderen Seite sind Förderwalzen 20 stromab direkt neben den Rohrkörperandruckwalzen 6 in geeignetem Abstand angebracht, so daß eine Zugkraft auf den röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse zwischen den Förderwalzen 20 und den Rohrkörperandruckwalzen 5 ausgeübt wird, indem der Durchmesser der Förderwalze 20 größer als der der Andruckwalze 6 gemacht wird, oder durch Variation der Rotationsgeschwindigkeit. Die Förderwalze 20 wird vorzugsweise ebenso wie die Rohrkörperandruckwalze 6 in Dreiwalzenstruktur ausgeführt. Da die Zugkraft auf den röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse ausgeübt wird, wird eine durchmesserreduzierende Wirkung auf den röhrenförmigen Körper erreicht und die Wände werden miteinander im geschmolzenen Zustand druckverschweißt, auf den das Lötmaterial zur Aufrechterhaltung der Fließfähigkeit erhitzt ist.
Da die Wände des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers in radialer Richtung druckgeschweißt werden müssen, während das Lötmaterial zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers 12 noch im geschmolzenen Zustand ist, müssen die Rohrkörperandruckwalzen 6 und die Förderwalzen 20 an einer Stelle zwischen der Innenseite der Heizvorrichtung 2 und dem Einlaß der Kühlvorrichtung 3 angebracht werden. Sie müssen aber nicht notwendigerweise direkt nach der letzten Stromzuführungswalze 4, wie in Fig. 13 gezeigt, angebracht werden, sondern die gleiche Funktion und Wirkung kann erhalten werden, wenn die Walzen z. B. zwischen der letzten Stromzuführungswalze 4 und der Stromzuführungswalze 4 der vorhergehenden Stufe angebracht werden.
Eine Kühlmedium-Sprühdüse 13 kann direkt nach den Förderwalzen 20 als erste Kühleinrichtung nach dem Druckschweißen des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers in radialer Richtung angebracht werden, um die Kühlung so schnell wie möglich zu erreichen, und die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten Rohres kann durch Sprühen des Kühlmediums aus der Düse abgeschreckt werden, so daß das Lötmaterial im geschmolzenen Zustand annähernd bis auf den Koagulationspunkt abgeschreckt wird, vorzugsweise durch die Düse bis unter den Koagulationspunkt des Lötmaterials.
Auf der anderen Seite wird die Kühlvorrichtung 3 stromab der Rohrkörperandruckwalzen 6 oder der Förderwalzen 20 angebracht und ist dazu vorgesehen, das geschmolzene Lötmaterial annähernd bis auf den Koagulationspunkt des Lötmaterial abzuschrecken. Sie hat einen Aufbau derart, daß eine Vielzahl von Kühlmedium-Sprühdüsen (nicht gezeigt) angebracht sind, so daß der äußere Kreisumfang des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers gleichmäßig so wie in jeder zuvor beschriebenen Ausführungsform gekühlt werden kann.
Die Kühlvorrichtung 3 umfaßt vorzugsweise eine erste Kühleinrichtung, die Kühlmedium-Düsen aufweist und eine zweite Kühleinrichtung, bei der die Kühlvorrichtung stromab von den Rohrkörperandruckwalzen 6 oder den Förderwalzen 20 angebracht ist, aber das Abschrecken bis annähernd auf den Koagulationspunkt des Lötmaterials und das Kühlen des mehrfachgewickelten Rohres kann ebenso in der Kühlvorrichtung 3 durchgeführt werden.
Im geschmolzenen Zustand des Lötmaterials wird eine Zugkraft auf den röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse zwischen der Rohrkörperandruckwalze 6 und der Förderwalze 20 ausgeübt. In diesem Fall, wenn das Lötmaterial zwischen jeder der Walzen noch im geschmolzenen Zustand ist, verbreitet es sich zwischen den Wänden, verringert die Lücken, in denen das Lötmaterial nicht vorhanden ist und das Material wird aus der äußeren Nahtstelle herausgequetscht, um den Bereich mit dem Lötmaterial aufzufüllen, wobei der Absatz reduziert oder eliminiert wird. Gleichzeitig wird ein Ende der äußersten Wand (Nahtstelle) des mehrfachgewickelten rohrförmigen Körpers in die innere Wand eingepaßt und haftet durch das radiale Druckschweißen fest, wodurch ein Abschälen der äußeren Nahtstelle verhindert wird.
Weiterhin wird der mehrfachgewickelte röhrenförmige Körper 12 einer ersten Abkühlung unterzogen, vorzugsweise durch die Kühlmedium-Sprühdüse 13, die vorzugsweise direkt nach den Förderwalzen 20 angebracht ist, und das im geschmolzenen Zustand vorliegende Lötmaterial wird annäherungsweise bis zum Koagulationspunkt abgeschreckt, bevorzugt bis unter den Koagulationspunkt des Materials. Eine derartige erste Abkühlwirkung kann Lötdurchhang verhindern, den Druck zwischen den Wänden im verschweißten Zustand aufrechterhalten und das kristalline Kornwachstum unterdrücken. Auf der anderen Seite wird der erwärmte röhrenförmige Körper 12, der von der Heizvorrichtung geliefert wird, einem zweiten Abkühlen durch die Kühlvorrichtung 3 unterzogen, die stromab der Förderwalzen 20 angebracht ist, wodurch die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfach gewickelten röhrenförmigen Körpers gekühlt und das Lötmaterial zwischen den Wänden sorgfältig koaguliert wird, um die Lötung zu vervollständigen.
Weiterhin ist, als weiteres Beispiel der dritten Ausführungsform, so wie in Fig. 14 gezeigt, eine Druckeinrichtung, z. B. die gleiche dreiwalzenförmige Druckwalze 21 wie die Rohrkörperandruckwalze 6 oder die Preßform 7, wie in Fig. 3 gezeigt, direkt vor oder direkt nach der Rohrkörper- Überführungsgeschwindigkeits-Veränderungseinrichtung angebracht, die die Rohrkörperandruckwalzen 6 und die Förderwalzen 20 aufweist, d. h., kurz vor den röhrenförmigen Walzenandruckwalzen 6 oder kurz nach den Förderwalzen 20. Dies kann weiterhin Lücken, in denen die Lötschicht zwischen den Wänden nicht vorhanden ist, reduzieren und zusätzlich den Absatz der äußeren Nahtstelle wirkungsvoller eliminieren.
Weiterhin kann, wenn die wassergekühlte Struktur für die Andruckwalzen 21 oder die Preßform 7 so wie in der ersten Ausführungsform verwendet wird, die Druckeinrichtung sowohl als erste Kühleinrichtung zum Abschrecken des Lötmaterials bis annäherungsweise zum Koagulationspunkt oder, vorzugsweise bis unter den Koagulationspunkt des Lötmaterials verwendet werden.
Weiterhin kann als Heizeinrichtung für den mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körper eine Hochfrequenz-Wendel 15, so wie in Fig. 15 gezeigt, anstelle des ohmschen Wärmeerzeugungssystems verwendet werden. In diesem Fall kann es ausreichen, wenn keine Stromzuführungswalzen erforderlich sind, lediglich Führungswalzen 16 am Einlaß der Heizeinrichtung vorzusehen. Weiterhin kann als Heizeinrichtung für den mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper ein üblicher Heizofen, so wie er z. B. aus JP-B- 2904613 bekannt ist, ebenso wie in einer der vorangegangenen Ausführungsformen verwendet werden. Weiterhin kann sie, wie bereits in Fig. 8 gezeigt, so ausgeführt werden, daß ein mehrfachgewickelter röhrenförmigen Körper 2 gebildet wird, der Körper auf eine vorbestimmte Länge zerschnitten wird, der auf vorbestimmte Länge zerschnittene, röhrenförmige Körper mittels Zulieferwalzen 14 in eine Heizvorrichtung 12 geliefert wird, das Lötmaterial geschmolzen wird, das geschmolzene Lötmaterial durch die Kühlvorrichtung 3 abgekühlt und koaguliert wird.
Weiterhin zeigt jedes der Beispiele einen Fall der Ausübung von Zugkraft auf den röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse durch Rohrkörperandruckwalzen 6 und Förderwalzen 20, nachdem das Lötmaterial bis auf den fließfähigen Zustand erwärmt wurde und anschließendem Druckverschweißen der Wände des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers miteinander in radialer Richtung. Alternativ dazu können die röhrenförmigen Hauptkörperandruckwalzen 6 an einer Stelle vor oder während der Erwärmung des röhrenförmigen Körpers 12 angebracht sein, und die Förderwalzen 20 können an einer Stelle angebracht sein, an der das Lötmaterial auf den fließfähigen Zustand erwärmt wird, oder sie können an den röhrenförmigen Körper angrenzen. Das heißt, die Rohrkörperandruckwalzen sind stromauf der Hochfrequenz-Heizwendel 15 angeordnet, während die Förderwalzen 20 stromab der Wendel, so wie in Fig. 16 gezeigt, angeordnet sind. Demzufolge ist das Lötmaterial noch in einem festen oder aufgeweichten Zustand, wenn es die Rohrkörperandruckwalzen 6 passiert, es wird in den fließfähigen Zustand überführt, nachdem es durch die Hochfrequenz-Heizwendel 15 hindurchgelangt ist, und dann wird die Zugkraft durch die Förderwalzen 20 aufgebracht. Weiterhin, im Falle eines Lötofens, bei Anwendung von Wärme durch Strahlung/Konvektion oder mit einem ohmschen Wärmeerzeugungskörper, wie in Fig. 17 gezeigt, sind die Rohrkörperandruckwalzen 6 zwischen dem ohmschen Heizbauteil 22 angeordnet und die Förderwalzen 20 sind stromab des ohmschen Heizkörpers angeordnet. Der röhrenförmige Körper 12 stößt an die Andruckwalzen 6 in einem Zustand an, in dem das Lötmaterial erweicht ist, und dann stößt das Lötmaterial gegen die Förderwalzen 20, in einem Zustand, in dem das Material weiterhin erwärmt und geschmolzen ist. Es ist wichtig, daß das Lötmaterial mit den Förderwalzen 20 zumindest dann in Kontakt gebracht wird, wenn das Material in einem fließfähigen Zustand ist.
Wie aus den Fotografien in den Fig. 18(A) und (B) offensichtlich wird, ist in dem erfindungsgemäßen, mehrfachgewickelten Rohr, das durch die Vorrichtung zur Herstellung der mehrfachgewickelten Rohre hergestellt wurde (besondere Vorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt), eine dünne Kupferschicht mit guter Adhäsion enthalten, die keine Lücken hat, in denen die Lötschichten zwischen den einzelnen Wänden nicht vorhanden ist und die äußere Nahtstelle ist mit Lötmaterial gefüllt, um ein Rohr von hoher Qualität zu erhalten, bei dem die vollständige kreisförmige Oberfläche im wesentlichen glatt ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand des Falles erklärt, daß das Löten ausgeführt wurde, indem die Wände eines röhrenförmigen Körpers miteinander in radialer Richtung druckgeschweißt wurden, gefolgt durch Abkühlen in einen Zustand, bei dem das Lötmaterial zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers auf eine fließfähige Temperatur erwärmt wurde. Alternativ dazu kann das Löten auch ausgeführt werden, indem die Wände miteinander druckverschweißt werden, während das Lötmaterial zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers auf eine Temperatur erwärmt wird, die geringer ist als die Fließfähigkeitstemperatur des Lötmaterials und höher als der Erweichungspunkt des Matrixmaterials für den röhrenförmigen Körper. Dies kann durch eine Vielzahl von Arten von Druckschweißeinrichtungen erfolgen, die mit Bezug auf die vorliegende Erfindung beschrieben werden, und anschließendem Erwärmen des Materials, um das Lötmaterial wiederum zu verflüssigen.
Ein Beispiel der oben genannten Ausführungsform wird mit Bezugnahme auf Fig. 19 erklärt.
Eine Formvorrichtung für ein mehrfachgewickeltes Rohr 1 weist z. B. eine Vielzahl von Schritten von Formwalzen 1-1 und Endformgebungswalzen 1-2 auf. Ein Bandmaterial 11 wird von einem Abwickler 10 abgewickelt und kontinuierlich in zylindrische Form gebracht. Weiterhin weist eine Heizvorrichtung 2 ein ohmsches Wärmeerzeugungssystem aus einer Vielzahl von Paaren von Stromzuführungswalzen (rotierende Elektroden) 4 auf, die z. B. voneinander jeweils in geeigneter Entfernung in der Hauptrichtung angeordnet sind und in ein erstes Heizbauteil 2-1 und ein zweites Heizbauteil 2-2 aufgeteilt sind. Im Inneren der Heizvorrichtung ist eine nicht oxidative Atmosphäre oder eine Atmosphäre aus einem reduzierenden Gas vorhanden.
Das erste Heizbauteil 2-1, das separat von der Heizvorrichtung abgetrennt ist, wird dazu verwendet, das Lötmaterial auf eine Temperatur zu erwärmen, die geringer ist als die für den flüssigen Zustand notwendige und höher als der Erweichungspunkt des Substratmaterials des röhrenförmigen Körpers, während das zweite Heizbauteil 2-2 dazu verwendet wird, das Lötmaterial auf den geschmolzenen Zustand zu erwärmen. Das Heizbauteil 2-1 in der Heizvorrichtung 2 stellt elektrischen Strom von einer Gleichstromquelle mittels einer Vielzahl von Paaren von elektrischen Stromzuführungswalzen 4 zu dem röhrenförmigen Körper zur Verfügung, und das Lötmaterial wird durch ohmsche Wärmeerzeugung des röhrenförmigen Körpers auf eine Temperatur erwärmt, die geringer ist als der Fließfähigkeitspunkt des Lötmaterials und höher als der Erweichungspunkt des Substratmaterials des röhrenförmigen Körpers. Wenn das Substratmaterial SPCC ist und das Lötmaterial Kupfer, so ist die Temperatur höher als 800 bis 850°C und niedriger als 1083°C.
Nach und nach wird die mehrfachgewickelte Röhre im wesentlichen gleichförmig radial von der Außenseite her durch die Druckformwalzen 6 im geheizten Zustand gepreßt und die Wände des mehrfachgewickelten Rohres werden miteinander durch Pressen in radialer Richtung miteinander verschweißt. Wenn das Substratmaterial die Erweichungstemperatur erreicht, vorzugsweise in diesem Fall eine Rekristallisationstemperatur, werden auch dann, wenn Lücken, die nicht in fester Adhäsion mit den Röhrenwänden sind, zwischen den Wänden des röhrenförmigen Körpers während der Bildung des röhrenförmigen Körpers bei einer normalen Temperatur aufgrund von Abrieb des Formwerkzeuges, das in die Formvorrichtung 1 integriert ist, durch unvollständige Einstellung der Formvorrichtung, Streuung der mechanischen Eigenschaften oder der Größe jeder der Bereiche des langen, aufgewickelten Bandmaterials 11 und Kaltverfestigung des Substratmaterials während des Formschrittes gebildet werden sollten, die Wände des mehrfach gewickelten röhrenförmigen Körpers 12 miteinander durch das Erweichen des Substratmaterials druckgeschweißt, um die Lücken durch die feste Adhäsion der Lötmaterialschicht zwischen den Wänden zu eliminieren.
Anschließend wird das Lötmaterial in den geschmolzenen Zustand gebracht, es verbreitet sich zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers und wird in einem Zustand verlötet, in dem die innere Wand besser eingepaßt ist und fest durch das zweite Heizbauteil 2-2 anhaftet, das eine ähnliche Heizvorrichtung besitzt, wie das erste Heizbauteil 2-1 und so gelötet, daß Lücken, in denen keine Lötschicht zwischen den Wänden vorhanden ist, eliminiert werden, um einem Abschälen an einem Ende der inneren oder äußeren Wände (Nahtstellen) des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers vorzubeugen.
Als weitere Druckschweißeinrichtung, Heizvorrichtung und Kühlvorrichtung, die gemäß dieser Ausführungsform verwendet werden können, können die in jeder der zuvor erwähnten Ausführungsformen angewendeten benutzt werden.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden vorteilhaften Effekte bewirkt.
  • 1. Da ein mehrfachgewickeltes Metallrohr, bei dem die äußere Nahtstelle mit dem Lötmaterial gefüllt ist, um die Lücke zu füllen und die äußere kreisförmige Oberfläche im wesentlichen glatt geformt ist, erhalten werden kann, werden, wenn ein Harzrohr oder ein O-Ring außen über das mehrfachgewickelte Metallrohr angebracht werden, keine Lücken zwischen der inneren kreisförmigen Oberfläche eines solchen Teils und dem Rohr gebildet, so daß man ein mehrfachgewickeltes Metallrohr mit hoher Dichtungsleistung erhält.
  • 2. Da die Wände miteinander im geschmolzenen Zustand des Lötmaterials druckgeschweißt werden, ist es möglich, ein mehrfachgewickeltes Metallrohr mit zufriedenstellender Adhäsion mit weniger Lücken zwischen den Wänden, in denen das Lötmaterial nicht vorhanden ist, zu erhalten.
  • 3. Auch wenn Lücken zwischen den Wänden der mehrfachgewickelten Lagen aufgrund von Abrieb des Formwerkzeugs und aufgrund von Streuung der mechanischen Eigenschaften und der Abmessungen der jeweiligen Teile des Bandmaterials beim Mehrfachwindungsbildungsschritt entstehen sollten, so wird doch ein Abschälen zwischen der inneren und der äußeren Nahtstelle verhindert.
  • 4. Da das erste Abkühlen des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers gleichzeitig oder so schnell wie möglich nach dem radialen Druckschweißen ausgeführt wird, wird Lötdurchhängen vorgebeugt, um eine glatte Oberfläche zu erhalten, was eine anschließende Plattierungsbehandlung oder ähnliches erleichtert und ermöglicht, den druckgeschweißten Zustand zwischen den Wänden aufrechtzuerhalten und kristallines Kornwachstum zu unterdrücken.
  • 5. Da die Wände miteinander nach oder während der Entlastung von Restspannungen durch Erwärmung im Substratmaterial aufgrund des Formens druckgeschweißt werden, ist es nicht mehr notwendig, Material auszuwählen, bei dem Streuung oder ähnliches für die mechanischen Eigenschaften wie Zurückfedern und die Abmessungen des jeweiligen Bauteils des Bandmaterials in Betracht gezogen werden müssen, so daß der Bereich zur Auswahl der Materialien ausgeweitet werden kann.
  • 6. Da die Wände des mehrfachgewickelten Metallrohres miteinander in einem Zustand verlötet werden, wenn sie miteinander in radialer Richtung druckverschweißt werden, kann die Dicke der Lötmateriallage reduziert werden und demzufolge ist es möglich, die Brüchigkeit, die mit der Erhöhung der Lötmateriallage einhergeht und die Menge des verwendeten Lötmaterials zu reduzieren.

Claims (15)

1. Mehrfachgewickeltes Metallrohr, bei dem die äußere Nahtstelle mit einem Lötmaterial gefüllt ist, so daß die vollständige äußere kreisförmige Oberfläche glatt ausgebildet ist, sowie die Wände vollständig ohne restliche Lücken durch Lötmaterial aneinanderhaften.
2. Verfahren zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres durch Druckschweißen der Wände des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers miteinander in radialer Richtung, während mindestens die äußere Kreisfläche eines Lötmaterials zwischen den Wänden des röhrenförmigen Körpers, der in eine vielfach gewickelte Form gebracht ist, sich durch Erwärmen in fließfähiger Temperatur befindet, sowie anschließendes Abkühlen.
3. Verfahren zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 2, wobei das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte verwendet: Pressen der äußeren kreisförmigen Oberfläche des röhrenförmigen Körpers, im wesentlichen gleichmäßig und radial von der Außenseite her, um die Wände des vielfach gewickelten röhrenförmigen Körpers miteinander in radialer Richtung druckzuverschweißen, einen Schritt zum Pressen der inneren kreisförmigen Oberfläche des röhrenförmigen Körpers, im wesentlichen gleichmäßig und radial von der Innenseite her, oder einen Schritt zur Ausübung einer Zugspannung auf den röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse.
4. Verfahren zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 3, wobei das erste Abkühlen gleichzeitig oder so schnell wie möglich nach dem radialen Druckschweißen ausgeführt wird und das zweite Abkühlen anschließend durchgeführt wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 3, wobei das im fließfähigen Zustand vorliegende Lötmaterial annäherungsweise bis auf den Koagulationspunkt des Lötmaterials abgeschreckt wird, indem das erste Abkühlen gleichzeitig mit oder so schnell wie möglich nach dem radialen Druckschweißen ausgeführt wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 3, wobei das Erwärmen durch einen Lötofen, eine ohmsche Heizvorrichtung oder eine Hochfrequenz-Heizvorrichtung erfolgt.
7. Verfahren zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 6, wobei eine Gleichstromquelle für die ohmsche Heizvorrichtung verwendet wird.
8. Vorrichtung zur Herstellung einer mehrfachgewickelten Metallrohrleitung, die eine Formvorrichtung zum Formen eines Bandmaterials zu einem mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körper aufweist, eine Heizungsvorrichtung zum Schmelzen eines Lötmaterials zwischen den Wänden des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers und eine Abkühlvorrichtung zum Koagulieren des geschmolzenen Lötmaterials und Kühlen des röhrenförmigen Körpers, wobei mindestens eine Einrichtung zum Druckschweißen der Wände des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers in radialer Richtung, so daß das Lötmaterial zum Fließen veranlaßt wird, zwischen der Innenseite der Heizvorrichtung und dem Einlaß der Abkühlvorrichtung angebracht ist.
9. Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 8, wobei die Druckschweißeinrichtung mindestens eine Einrichtung zum im wesentlichen gleichmäßigen Pressen der äußeren kreisförmigen Oberfläche des röhrenförmigen Körpers in radialer Richtung von der Außenseite her aufweist, eine Einrichtung zum im wesentlichen gleichmäßigen Pressen der inneren kreisförmigen Oberfläche des röhrenförmigen Körpers von der Innenseite her oder eine Überführungsgeschwindigkeits-Änderungseinrichtung, um eine Zugkraft auf den röhrenförmigen Körper in Richtung der Röhrenachse auszuüben.
10. Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 9, wobei die Druckschweißeinrichtung von der Außenseite her einen oder mehrere Sätze Andruckwalzen oder eine oder mehrere Preßformen aufweist.
11. Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 9, wobei die Druckschweißeinrichtung von der Innenseite her einen Stempel oder einen mechanischen Rohrvergrößerungskopf aufweist, darin eingebaut, um den Durchmesser des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers zu vergrößern.
12. Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 9, wobei eine Einrichtung zur Ausübung der Zugkraft in Richtung der röhrenförmigen Achse einen oder mehrere Sätze von Rohrkörperandruckwalzen aufweist, sowie einen Satz von Förderwalzen in Nachbarschaft stromab der genannten Andruckwalzen und eine Überführungsgeschwindigkeits-Änderungseinrichtung, die den Durchmesser der genannten Förderwalzen größer als den Durchmesser der genannten Andruckwalzen macht oder die Rotationsgeschwindigkeit erhöht.
13. Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 8, wobei die Kühlvorrichtung eine erste Kühleinrichtung zum Abschrecken des Lötmaterials annäherungsweise bis zum Koagulationspunkt desselben aufweist und eine zweite Kühleinrichtung zum Abkühlen des röhrenförmigen Körpers annäherungsweise bis auf Raumtemperatur, wobei die genannte erste Kühleinrichtung mindestens eine Kühlmedium-Sprühdüse aufweist, die so angebracht ist, daß die äußere kreisförmige Oberfläche des mehrfachgewickelten, röhrenförmigen Körpers gekühlt wird.
14. Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Satz Andruckwalzen eine Dreiwalzenstruktur hat.
15. Vorrichtung zur Herstellung eines mehrfachgewickelten Metallrohres nach Anspruch 14, wobei der Krümmungsradius der Vertiefung der Andruckwalze gleich oder geringfügig geringer als der Krümmungsradius des äußeren Durchmessers des mehrfachgewickelten röhrenförmigen Körpers ist.
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