DE2208392C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Längsnahtrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Vei fahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Anspruch 2.

An Rohre, die aus Metallband kontinuierlich geformt und geschweißt werden, stellt man hinsichtlich metallischer Struktur und Ausbildung der Schweißnaht hohe Anforderungen. Denn die Enden sowie die Längen solcher Rohre bedürfen zumeist noch einer massiven Bearbeitung. Sollen die Schweißnähte dann noch gasdicht sein, genügt es nicht allein, daß die beiderseitigen Oberflächen des Metallbandes von angelagerten Fremdkörpern und Stoffen anorganischer und organischer Natur im Augenblick des Schweißprozesses frei sind. Forderungen dieser Art sind erst recht bei Bandkanten sowie deren unmittelbarer Umgebung unabdingbar. Die Kanten müssen völlig frei von Verunreinigungen, insbesondere aber frei von Metalloxyden sein. Denn Fremdkörper und Metalloxyde entwickeln bei den hohen Temperaturen der Metallschmelzen z. B. durch Zerfall zumeist Gase, die nach dem Erstarren Lunker i>nd Poren in der Naht hinterlassen. Diese Schwachstellen stören die Metallstruktur und gefährden somit die Festigkeit und Gasdichtigkeit insbesondere, wenn die geschweißten Rohre, wie häufig, gewellt oder an den Enden zum Zwecke des Flanschens auch noch gebördelt werden müssen.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung längsgeschweißter Rohre aus Blechstreifen, die mittels Profilwalzenpaaren auf die Fertigform gebracht und dann längsgeschweißt werden, bei dem die Flächen der zu verschweißenden, in der Nähe der beiden Ränder des Blechstreifens auf den Fertigradius gebogenen Kanten so gerichtet werden, daß sie durch die Rohrachse gehen (DE-PS 8 64 084).

Dieses bekannte Verfahren ist für die Herstellung dünnwandiger hochwertiger Aluminiumrohre ungeeignet, wenn an die Schweißnaht die Forderung nach

ίο Gasdichtheit, also Poren- und Lunkerfreiheit gestellt wird Auch eine zwischen zwei Rollenpaaren eingefügte Reinigung der Bandkanten hätte hier nicht die gewünschte Wirkung, da die Bandkanten bei der weiteren Bearbeitung wieder mit Teilen der Vorrichtung in Berührung kommen und dabei zwangsläufig wieder so verunreinigt werden, daß eine gasdichte Schweißnaht nicht sichergestellt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so auszugestalten, daß von

Verunreinigungen freie Bandkanten und damit eine beim Bearbeiten haltbare, gasdichte Schweißnaht gewährleistet werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Erfaßte erfindungsgemäß vorgeschlagen.

Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß man das Band, das z. B. mittels einer Rollenschere auf die erforderliche Breite zugeschnitten ist, zuerst an den kantennahen Bereichen aufwölbt derart, daß deren Formen schon dem Krümmungsradius des Rohres entsprecnen. Mit der darauf folgenden Schäleinrichtung werden die Bandkanten spanabhebend bearbeitet, womit die Voraussetzungen für eine einwandfreie Schweißnaht geschaffen werden. Anschließend wird der noch ungebogene Restbereich des Bandes, nämlich die der Bandmitte nahen Zonen, zum Schlitzrohr gebogen. Dieser Formprozeß erfolgt durch die Ausbildung der auf das Beschälen folgenden Formelemente derart, daß sie mit den hochreinen Bandkanten nicht mehr in Berührung kommen können.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist im Kennzeichen des Anspruchs 2 erfaßt.
Dadurch, daß die Formteile auswechselbar sind, lassen sich ihre Werkstoffe leicht den Erfordernissen des Bandes und ihre Formen denen der geforderten Rohrdimensionen anpassen. Die Spindel ermöglicht die Formschablone auf die Höhe des Bandkanten-Randbereiches einzustellen. Mit den Distanzschrauben läßt sich der Spalt der Formteile ändern, so daß man ihn auf die Dicke des Metallbandes einregeln kann. Die Reinheit der Bandkanten und ihrer unmittelbaren Umgebung kann während dieses Formprozesses noch unberücksichtigt bleiben, da nach der Formschablone erst die spanabhebende Schäleinrichtung folgt. Diese ist nicht nur allseitig beweglich, dreh- und feststellbar, sondern mittels einer reversierenden, automatisch angetriebenen Spindel auch fortlaufend verstellbar. Mit diesen Bewegungsmöglichkeiten werden alle vorkommenden

bo Bandbreiten erfaßt. Als weiteren Vorteil bietet die verstellbare Spindel die Möglichkeit, die Schneide des Schälmessers während des Betriebes reinigen zu können und damit die Bandkante stets sauber zu halten. Durch das spanabhebende Abtragen der verunreinigten,

i,5 rauhen Kantenoberfläche mittels dieser Schäleinrichtung entstehen dann reine, glatte, gratfreie Bandkanten mit ebenen Flächen. Eine derart vorbereitete Kante ist einwandfrei schweißfähig. Die Aussparungen in den auf

die Schäleinrichtung folgenden Formelementen verhindern, daß die frisch beschälten Bandkanten und ihre unmittelbare Umgebung mit dem Formwerkstoff nochmals in Berührung kommen können. Sie verhindern dadurch das Mitreißen von schädlichen Fremdkörpern und halten in vorteilhafter Weise den für eine poren- und lunkerfreie Schweißnahtbildung notwendigen Zustand aufrecht Eine solche Schweißnaht ermöglicht das Herstellen von metallischen Wellrohren, die sich ohne nachteilige Folgen dann auch noch bördeln lassen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 schematisch die gesamte Formvorrichtung auf einem gemeinsamen Tragrohr,

F i g. 2 die Formschablone in Vorderansicht, zum Teil mit Schnitt, und das Tragrohr,

Fig.3 die Schäleinrichtung in Seitenansicht mit angedeuteter Bandkante,

F i g. 4 eines der Formelemente mit Aussparungen in der Haltevorrichtung.

In F i g. 1 wird das Metallband 19, tias mehrere nichtgezeichnete Reinigungsvorrichtungen kontinuierlich durchlaufen kann, mit einer nichtgezeichneten Rollenschere auf ein geringfügig größeres Maß als erforderlich zugeschnitten und durch die Formschablone 29 gezogen. In der anschließenden Schäleinrichtung 30 werden die Bandkanten spanabhebend bearbeitet und dadurch geglättet, gereinigt und entgratet und das Band auf Sollmaß abgetragen. Dadurch werden gleichzeitig alle aus der Formschablone mitgerissenen, dem Schweißprozeß schädlichen Fremdkörper sowie das hinderliche Aluminiumoxyd in und auf der Kante entfernt Mit einer nichtgezeichneten Absaugvorrichtung können die abgeschälten Flitter entfernt oder in einer nichtgezeichneten Wanne aufgefangen werden. In den folgenden Formelementen 31 wird das vorgeformte beschälte Band durch von außen auf das Band wirkende Kräfte bis zum Schlitzrohr gerundet. Dabei werden die nunmehr schweißfähigen Kanten nicht mehr berührt. Die zwischen den Formelementen liegenden Bandabschnitte können z. B. durch Abdecken mittels einer durchsichtigen Profilschiene noch vor Staubeinwirkung geschützt werden. Formschablonen, Schäleinrichtungen und Formelemente sind in der Reihenfolge ihrer Bestimmung hintereinander auf dem Tragrohr 14 gelagert, das seinerseits auf nicht dargestellten Ständern gelagert, der Höhe nach verstellt werden kann.

F i g. 2 zeigt die schmalen Formteile 1,2 einer solchen beispielhaften Schablone 29 in den Futterstücken 3, 4 auswechselbar befestigt. Formteilhalter 5, 6 sind im Kasten 7 geführt und mittels der Spindel 8 je nach Höhe des Randbereiches der Bandkanten verstellbar. Kasten 7 besitzt die Nabe 13 und ist mit dieser auf dem Tragrohr 14 gelagert. Mittels Ritzel 15 und Zahnstange 16 läßt sich der Kasten 7 axial verstellen. Mit den Distanzschrauben 9, 10 wird der Spalt 11 zwischen den Formteilen 1, 2 auf die Dicke des zu verformenden Bandes eingestellt Mit der Feststellschraube 12 lassen sich die Elemente 1 bis 10 arretieren. Formteile 1,2 und Futterstücke 3, 4 sind aus Stahl, wenn Kupferband verarbeitet wird. Formteile 1, 2 sind aus Polyäthylen, wenn Aluminiumband verarbeitet wird. Die Futterstükke 3, 4 entfallen dann. Der Vorteil dieser Vorrichtung zum Biegen von Metallband zu einem verschweißbaren

ι ο Schlitzrohr liegt demnach darin, daß nur die Formteile 1, 2 ausgewechselt werden müssen, um verschiedene Bandwerkstoffe in ein und derselben Vorrichtung zu Rohren mit verschiedenen Durchmessern verarbeiten zu können. Die Futterstücke 3,4 können sogar entfallen, wenn in den aus Polyäthylen bestehenden Formteilen 1, 2 Aluminiumband bearbeitet werden soll.

Fig.3 zeigt die Seitenansicht einer von zwei notwendigen Schäleinrichtungen 30, wobei ein Schälmesser 20 auf eine der beiden Bandkanten 28 andeutungsweise aufgesetzt ist. Das Schälmesser 20 ist mit Messerhalter 21 im Suport 22 waagerecht und dieser in der Grundplatte 23 senkrecht mittels Spindeln verstellbar gelagert. Die Elemente 20 bis 23 sind um Bolzen 24 drehbar und feststellbar gelagert und auf Stange 25 mittels Ständer 26 verschiebbar und festklemmbar angeordnet. Bei diesem Aufbau kann die Lage des Schälmessers 20 der jeweiligen Lage der Bandkante 28 angepaßt werden, wobei das Schälmesser 20 und Messerhalter 21 mittels automatisch angetriebener, reversierender Spindel 27 laufend ihren Standort ändern können.

Das in Fig.4 dargestellte Formelemen» 31 hat im allgemeinen zwei Aussparungen 17. Vorteilhafterweise wird man mehrere Formelemente verwenden, wobei das letzte vor dem Schweißprozeß nur eine Aussparung besitzt, weil das Band mittlerweile bis zum Schlitzrohr gerundet ist. Das Formelement besteht aus einer einfach gebauten starkwandigen Scheibe 18, die mit einer konischen von Scheibe zu Scheibe sich verjüngenden kreisförmigen öffnung versehen ist. In jede öffnung sind die dem fortschreitenden Rundungsprozeß angepaßten Aussparungen 17 eingelassen, so daß die Bandkanten und die unmittelbare Umgebung nicht mehr vom Formelementewerkstoff berührt und somit nicht mehr verunreinigt werden können. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn als Werkstoff für die Formelemente das leicht bearbeitbare und besonders gleitfähige Polyäthylen verwendet wird. Der geringen Abriebfestigkeit, die beim Ziehprozeß zur

so Mitnahme dem Schweißvorgang schädlicher Flitter führt, begegnet man durch die Aussparungen in den Formelementen. Das Formelement ist im Kasten 7 montiert. Dieser ist verschiebbar und mittels Feststellschraube 12 in der bei Fig. 2 geschilderten Weise auf dem Tragrohr 14 arretierbar befestigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Längsnah trohren durch Biegen von Metallband, insbesondere Aluminiumband, zu einem längs der Bandkanten verschweißbaren Schützrohr, wobei zuerst die Bandkantenzonen vorgebogen werden, dann die Bandkantenflächen bearbeitet werden und schließlich das Band zu dem Schlitzrohr fertiggebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegen durch mehrere feststehende Formwerkzeuge und das Kantenflächenbearbeiten durch ein spanabhebendes Schälwerkzeug erfolgt, wobei die Verwendung eines Form- und eines Schälwerkzeuges an sich bekannt ist, und daß das Fertigbiegen des Rohres nach dem Beschälen unter jeglicher Vermeidung einer Berührung der Bandkanten einschließlich deren Umgebung im Millimeterbereich (Bandkantenzonen) mit Teilen der Formwerkzeuge erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch folgende im Zuge des Banddurchlaufes angeordnete Teile: wenigstens eine Formschablone (29), welche aus zwei übereinander angeordneten, mittels Spindel (8) und Distanzschrauben (9, 10) verstellbaren, auswechselbaren Formteilen (1, 2) zusammengesetzt, eine Schäleinrichtung (30), welche ein gegen die Bandkante ansetzbares dreh- und feststellbar gelagertes, im Messerhalter (21) befestigtes Schälmesser (20) und eine dieses Schälmesser laufend quer zur Bandkante bewegende automatisch angetriebene reversierende Spindel (27) enthält, und mehrere Formelemente (31), welche die Bandkanten und deren Umgebung freilassende Aussparungen (17) besitzen.