DE2435809A1 - Copper pipe production system - has continuous spot welding devices to produce welded seam of overlapping spot welds - Google Patents

Copper pipe production system - has continuous spot welding devices to produce welded seam of overlapping spot welds

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Abstract

A system for the production of pipes from copper sheet, in partic. for the manufacture of pipe sections with curved axes such as run out pipes for rainwater guttering or outlet pipes of thin walled copper sheet, has the pipes made by application of resistance overlapping seam welding with the use of pressure electrodes pressed against the material to be welded before and after the welding process. Electrodes which do not adhere to the copper sheet during welding, in patic. molybdenum electrodes are used for the welding process. Continuous spot welding with overlapping weld beads directly bounding one another is used.

Description

Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Kupferblech Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Kupferblech, insbesondere zur Herstellung von Rohrabschnitten mit gekrümmter Achse, wie Ablaufbögen für Regenrinnen-Ablaufleitungen, aus Kupfer blech geringer Wandstärke.Method of making pipes from copper sheet The invention relates to a method for producing tubes from copper sheet, in particular for the production of pipe sections with a curved axis, such as drainage bends for rain gutter drainage pipes, made of thin copper sheet.

Nach herkömmlicher und derzeit noch gebräuchlicher Art werden Ablaufbögen für Regenrinnen-Ab laufleitungen aus zwei aus Kupferblech gezogenen Halbschalen in der Weise gebildet, daß um die nach außen abgestellten Randzonen der einen Halbschale die Randzonen der anderen Halbschale herumgebördelt und die auf diese Weise gebildeten Bördelborde anschließend gegen die Außenfläche der ursprünglich die radial abgestellten Randzonen aufweisenden Halbschale umgelegt und an diese angepreßt werden. Die ausgezeichnete Kaltverformbarkeit des Kupfers gewährleistet hierbei neben einer verhältnismäßig leichten Bearbeitbarkeit rißfreie und dichte Bördelnähte, wobei allerdings die an der Sichtseite des Ablaufbogens liegenden und stark auftragenden, umgelegten Bördelnähte und insbesondere der Umstand, daß für die Herstellung und das Anlegen bzw. Anpressen der Bördelnähte mehrere nacheinander' auszuführende Arbeitsgänge erforderlich sind, im Hinblick einerseits auf das Aussehen und andererseits auf den Herstellungsaufwand als nachteilig angesehen wird. Zwar wird das Herstellen und Anpressen der Bördelnähte im allgemeinen durch vollautomatisch arbeitende Maschinen ausgeführt, Jedoch bedingt hierbei die Vielzahl der aufeinander folgend aus zu führenden Verformungs- und Anpreßvorgange einerseits eine verhältnismäßig aufwendige maschinelle Einrichtung und andererseits geringe Arbeitsgeschwindigkeiten dieser Einrichtungen, so daß die in dieser herkömmlichen Art hergestellten Ablaufbögen mit einem erheblichen Herstellungsaufwand belastet sind. Darüberhinaus erfordert das Verbinden der beiden gezogenen Halbschalen mittels umgelegter Bördelnähte einen um 5 bis 10 % höheren Materialaufwand, der im Hinblick auf das verwendete hochwertige Material eine erhebliche Verteuerung dieserart hergestellter Ablaufbögen bedingt.In the conventional and currently still in use type, drainage bends are used for rain gutter drainage pipes made of two half-shells drawn from sheet copper formed in such a way that around the outwardly turned edge zones of a half-shell the edge zones of the other half-shell beaded around and the on Flanged edges formed in this way then against the outer surface of the originally the half-shell having the radially turned-off edge zones is folded over and attached to this be pressed. The excellent cold formability of copper is guaranteed in addition to being relatively easy to work with, it is crack-free and dense Flanged seams, although those lying on the visible side of the drainage bend and heavily bulky, folded flanged seams and in particular the fact that for the production and the application or pressing of the flanged seams several times one after the other ' Operations to be carried out are required, on the one hand, in terms of appearance and on the other hand, the manufacturing cost is considered disadvantageous. Though the production and pressing of the flanged seams is generally fully automated working machines, but this depends on the large number of one another following from deformation and pressing processes to be carried out on the one hand a relatively complex mechanical equipment and, on the other hand, low working speeds these devices, so that the drain bends produced in this conventional manner are burdened with a considerable manufacturing effort. In addition, requires the connection of the two drawn half-shells by means of flanged seams by 5 to 10% higher material costs, with regard to the high quality used Material causes a considerable increase in the price of drain bends produced in this way.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Rohren, insbesondere Rohrabschnitten mit gekrümmter Achse, wie Ablaufbögen für die Ablaufleitung von Regenrinnen, aus Kupferblech geringer Wandstärke aufzuzeigen, welches bei Vermeidung Jeglicher Beeinträchtigung der Qualität und Haltbarkeit des Materials eine rasche und rationelle Herstellung von Ablaufbögen mit im wesentlichen glatter Oberfläche ermöglichst.The invention is therefore based on the object of a method for Manufacture of pipes, in particular pipe sections with a curved axis, such as drainage bends for the drainage of rain gutters, made of copper sheet with a small wall thickness, which while avoiding any impairment of the quality and durability of the Materials a quick and efficient production of drainage bends with essentially smooth surface.

Diese Aufgabe wird bei der Herstellung von Ablaufbögen aus Kupferblech geringer Wandstärke erfindungsgemäß durch die Anwendung der Widerstand-Uberlappnahtschweißung bei gegenüber der Schweißstromzufuhr vor- und nachlaufendem Anpreßdruck der Elektroden gelöst. Dabei wird durch die über den eigentlichen Schweißvorgang hinausreichende Aufrechterhaltung des Anpreßdruckes der Elektroden einerseits eine Lichtbogenerosion des Werkstoffes beim Abheben der Elektroden und andererseits die Aufnahme von größeren Mengen aus Wasserstoff oder Sauerstoff aus der Luft im Bereich der kurzzeitig stark erhitzten Schweißstellen vermieden. Weiterhin besteht die Erfindung in der Anwendung von, mit Kupfer nicht verbackenden Elektroden insbesondere Molybdän-Elektroden.This task is used in the production of drainage bends from copper sheet low wall thickness according to the invention through the use of resistance lap seam welding with the contact pressure of the electrodes leading and trailing in relation to the welding current supply solved. This goes beyond the actual welding process Maintaining the contact pressure of the electrodes on the one hand an arc erosion of the material when the electrodes are lifted off and, on the other hand, the inclusion of larger ones Amounts of hydrogen or oxygen from the air in the range of short-term strong Heated welds avoided. Furthermore, the invention consists in application of electrodes that are not bonded to copper, in particular molybdenum electrodes.

Schweißnähte werden vorteilhafterweise durch fortlaufende Punktschweißungen mit unmittelbar aneinandergrenzenden, insbesondere sich hinsichtlich ihrer Randzonen teilweise überlappenden Schweißpunkten ausgeführt. Dabei werden die Ablaufbögen zweckmäßig in an sich bekannter Weise aus zwei einander entlang ihrer Randzonen überlappenden Halbschalen hergestellt, indem entlang der übergreifenden Ränder der einen Halbschale gleichzeitig parallel laufende, symetrisch zur Rohrachse angeordnete Punktschweißnähte angelegt werden.Weld seams are advantageously made by continuous spot welds with directly adjoining, in particular with regard to their edge zones partially overlapping spot welds. Thereby the process arcs expediently in a manner known per se from two each other along their edge zones overlapping half-shells made by running along the overlapping edges of the a half-shell running parallel to the pipe axis symmetrically at the same time Spot welds are created.

In der Stahlrohrherstellung ist die Widerstands-Uberla naht-Schweißung für die Herstellung dünnwandiger Rohre größerer Durchmesser an sich bekannt, wobei überlappte Schlitzkanten eines eingerollten Stahlbandes mit Hilfe von Innen- und Außenelektroden auf Schweißhitze gebracht und durch den Elektrodendruck ineinandergestaucht und versohweißt werden Für größere Rohrdurchmesser und geringe Rohrlängen werden dabei Schweißvorrichtungen mit feststehendem, die Innenelektroden tragenden Innenarm und rotierenden Außenelektroden angewandt. Gebräuchlich ist dieses Verfahren allerdings nur für weiche bis mittelharte unlegierte oder niedrig legierte Stähle, Darüberhinaus ist es auch bereits bekannt, Ablaufbögen für Regenrinnen-Ablaufleitungen aus zwei unter Anwendung der Funktschweißung miteinander zu verbindenden Halbschalen aus Stahlblech geringer Wanddicke herzustellen. Dabei werden einander überlappenden Randzonen der beiden Stahlblech-Halbschalen mittels in geringen Abständen aufeinander folgender Schweißunkte miteinander verbunden. Stahl-Blech aus weichen- bis, mittelharten unlegierten oder niedrig legierten Stählen ist zwar in besonderer Weise für die Anwendung der Widerstandsschweißung und insbesondere der Punktschweißung geeignet, vermag Jedoch andererseits Witterungseinflüssen nicht in ausreichendem Maße standzuhalten, so daß aus Stahlblech gefertigte Ablaufbögen für Regenrinnen nachträglich verzinkt werden müssen. Durch die Notwendigkeit des nachbiglichen Verzinkens erfordern diese Stahlblech-Ablaufbögen in Anbetracht ihrer gegenüber dem Kupfer geringeren Lebenserwartung einen verhältnismäßig hohen wirtschaftlichen Einsatz.In the production of steel pipes, the resistance overlay is welded known per se for the production of thin-walled tubes of larger diameter, with overlapped slot edges of a rolled steel band with the help of inner and External electrodes heated to welding heat and compressed into one another by the pressure of the electrodes and welded for larger pipe diameters and short pipe lengths welding devices with a fixed inner arm carrying the inner electrodes and rotating external electrodes are applied. However, this procedure is common only for soft to medium-hard unalloyed or low-alloy steels, Furthermore it is also already known, drain bends for rain gutter drain pipes from two half-shells that are to be connected to one another using radio-controlled welding Manufacture sheet steel with thin walls. Doing so will overlap each other Edge zones of the two sheet steel half-shells by means of one another at small intervals the following welding points are connected to each other. Steel sheet from soft to medium hard unalloyed or low-alloy steels is in a special way for that Application of resistance welding and especially spot welding suitable, However, on the other hand, is not able to withstand weather conditions to a sufficient extent, so that drain bends for rain gutters made from sheet steel are subsequently galvanized Need to become. Due to the need for subsequent galvanizing, these require Sheet steel drainage bends in view of their lower life expectancy compared to copper a relatively high economic commitment.

Soweit bekannt, ist die widerstandsschweißung für die Herstellung von Rohren aus Kupferblech geringer Wandstärke bisher nicht angewandt worden. Insbesondere weicht die Anwendung der Widerstandsscheißung für die Herstellung von Ablaufbögen aus Kupferblech völlig von der bisher geläufigen Ansicht der Fachwelt ab, gemäß der Kupfer ohne Beeinträchtigung seiner physikalischen und mechanischen Eigenschaften im Bereich der Schweißzone nur unter Anwendung einer Schutzgasatmosphäre schweißbar ist. Diese Ansicht der Fachwelt gründet sich auf die Tatsache, daß das Kupfer bei der durch das Schweißen bedingten starken Erwärmung sprunghaft anstiegend Wasserstoff aus der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft aufnimmt, welcher sich bei den in der Bchweißzone vorhandenen hohen Temperaturen mit dem Sauerstoff des im Kupfer meist vorhandenen Kupferoxyduls zu Wasserdampf umsetzt und zu der bekannten Wasserstoffkrankheit des Kupfers führt.As far as is known, resistance welding is used for manufacturing of tubes made of copper sheet with a small wall thickness has not yet been used. In particular gives way to the use of resistance welding for the production of drainage bends made of copper sheet completely from the hitherto common view of the professional world, according to the copper without impairing its physical and mechanical properties in the area of the welding zone can only be welded using a protective gas atmosphere is. This view of the professional world is based on the fact that the copper in the strong warming caused by the welding abruptly rising hydrogen absorbs from the humidity of the ambient air, which is in the Bchweißzone existing high temperatures with the oxygen in the copper mostly existing copper oxide converts to water vapor and to the well-known hydrogen disease of copper leads.

Die bei der örtlichen Erwärmung im Bereich der Schweißstelle aufgenommenen beträchtlichen Gasmengen bilden dabei zunächst Wasserdampf, der an den Entwicklungsstellen, meist den Korngrenzen, in engsten Räumen und unter extrem hohen Drucken von tausenden von Atmospheren eingeschlossen bleibt und sich unter Zerstörung des Kupferwerkatoffes gewaltsam einen Ausweg verschafft. Derartige teilweise Zerstörungen des Werkstoffes können jedoch für Witterungseinflüssen ausgesetzte Bauteile aus Kupfer nicht in Kauf genommen werden.The recorded with the local heating in the area of the welding point form considerable amounts of gas initially water vapor, the at the development points, mostly the grain boundaries, in the smallest of spaces and under extreme remains trapped and under high pressures from thousands of atmospheres The destruction of the copper material provided a way out by force. Some of those Destruction of the material can, however, be exposed to the weather Components made of copper are not accepted.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bei der Widerstandsschweißung von Kupfer unter Verwendung von Molybdän-Elektroden und bei über die Schweißstromzufuhr hinausreichender Anpressung der Elektroden die vorstehend, dargelegten Nachteile, insbesondere die Wasserstoffkrankheit des Kupfers vermieden werden kann.Surprisingly, it has now been found that resistance welding of copper using molybdenum electrodes and using the welding current supply sufficient contact pressure of the electrodes, the disadvantages outlined above, in particular the hydrogen disease of copper can be avoided.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner die Anwendung eines fortlaufend und automatisch arbeitenden Schweißgerätes mit rotierenden Elektroden vorgesehen, wobei der Werkstückvorschub entweder über die innenliegenden Elektrodenrollen oder aber über besondere, gleichfalls innenliegend angeordnete Vorschubrollen erfolgt.In a further embodiment of the invention is also the use of a continuously and automatically working welding machine with rotating electrodes provided, the workpiece feed either via the internal electrode rollers or via special, also internally arranged feed rollers.

Schließlich werden die Innenflächen der Ablaufbögen wenigstens im Bereich der Schweißnähte mittels eines unter einem flachen Winkel zur Schweißnaht laufenden Schleifwerkzeuges überschliffen, um gegebenenfalls vorhandene Kanten oder durch Fließen des Materials im Bereich der Schweißpunkte verursachte grobe Unebenheiten zu beseitigen.Finally, the inner surfaces of the drainage bends are at least in Area of the weld seams by means of a at a shallow angle to the weld seam running grinding tool to remove any existing edges or rough unevenness caused by the flow of the material in the area of the welding points to eliminate.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben.The invention is based on the example description below an embodiment shown in the drawing is described in detail.

Ein in der Zeichnung nur teilweise dargestellter Ablaufbogen 1 für Regenrinnen Ablaufleitungen weist einen rundrohrförmigen Profilquerschnitt auf und ist aus zwei aus Kupferblech geringer Wandstärke gezogenen Halbschalen 2 und 3 zusammengesetzt, wobei die Langsrander der einen Halbschale 2 nach außen ausgekröpfte Randzonenbereiche 4 aufweisen, welche glattflächige Randzonenbereiche 5 der anderen Halbschale 3 übergreifen. Entlang der Randkanten der übergreifenden Randzone 4 der einen Halbschale 2 sind unmittelbar aufeinanderfolgend und einander hinsichtlich ihrer Randzonen wenigstens teilweise überlappende, Jeweils eine Schweißnaht bildende Schweißpunkte 6 angebracht, wobei Molybdän-Elektroden verwendet werden, deren Anpreßdruck vor der Schweißstromzufuhr aufgebaut und nach Beendigung der Schweißstromzufuhr noch kurzzeitig aufrechterhalten wird.A flow sheet 1, which is only partially shown in the drawing, for Gutter drainage lines have a round tubular profile cross-section and is out of two Thin-walled copper sheet drawn half-shells 2 and 3 assembled, the longitudinal edges of one half-shell 2 facing outwards have cranked edge zone areas 4 which have smooth-surfaced edge zone areas 5 overlap the other half-shell 3. Along the marginal edges of the overlapping Edge zone 4 of one half-shell 2 are immediately consecutive and one another One weld seam each at least partially overlapping with regard to their edge zones forming weld points 6 attached, molybdenum electrodes being used, their contact pressure built up before the welding current supply and after the welding current supply has ended is maintained for a short time.

Im vorstehenden ist die Erfindung im allgemeinen mit Bezug auf die bevorzugte Verwirklichungsform, nämlich die Anwendung einer fortlaufenden Punktschweißung beschrieben, schließt Jedoch auch die Anwendung jedes anderen Längsnaht-Widerstandschweißverfahren9 insbesondere des Rollschweißverfahrens, ein.In the foregoing, the invention is generally with reference to FIG preferred form of implementation, namely the use of continuous spot welding However, it also excludes the use of any other longitudinal seam resistance welding process9 in particular the roll welding process.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1, )Verfahren zur Herstellungvon Rohren aus Kupferblech, insbesondere zur Herstellung von Rohrabschnitten mit gekrümmter Achse,wie Ablaufbögen für Regenrinnen-Ablaufrohre aus Kupferblech geringer Wandstärke, gekennzeichnet durch die Anwendung der Widerstand-Überlapp naht-Schweißung bei gegenüber der Schweißstroinzufuhr vor- und nachlaufendem Anpreßdruck der Eleittroden.1,) Process for the production of tubes from copper sheet, in particular for the production of pipe sections with a curved axis, such as drainage bends for rain gutter drainage pipes Made of thin copper sheet, characterized by the use of the resistance overlap seam welding with contact pressure leading and trailing in relation to the supply of welding current of the electrodes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung von mit Kupfer nicht verbsckenaer Elektroden, insbesondere Nolybdän-Elektroden.2. The method according to claim 1, characterized by the application of Electrodes not connected to copper, especially nolybdenum electrodes. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anwendung einer fortlaufenden Punktschweißung mit unmittelbar aneinander angrenzenden, sich insbesondere hinsichtlich ihrer Randzone überlappenden Schweißpunkten.3. The method according to claim 1 and 2, characterized by the application a continuous spot weld with directly adjacent, especially with regard to their edge zone overlapping welding points. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die beiden Schweißnähte für einen in an sich bekannter Weise aus zwei gezogenen und einander mit Randzonen überlappenden Halbschalen gebildeten Ablaufbogen einander gegenüberliegend angeordnet und gleichzeitig angelegt werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the two welds for one in a known manner from two drawn and drainage arches formed with each other with half-shells overlapping edge zones be arranged opposite and applied at the same time. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anwendung eines fortlaufend arbeitenden Widerstand-Schweißgerätes mit in bezug auf das Werkstück innenliegend angeordneten Vorschubrollen.5. The method according to claim 1 to 4, characterized by the application a continuously operating resistance welder with respect to the workpiece internally arranged feed rollers. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen der Ablaufbögen nachträg lich unter Verwendung eines im flachen Winkel zur Schweißnaht laufenden Schleifwerkzeuges überschliffen werden.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the Inner surfaces of the drainage elbows retrospectively using a flat angle be ground to the welding seam running grinding tool. LeerseiteBlank page
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