DE2532447B2

DE2532447B2 - Verfahren zur maschinellen Herstellung von Rohren und Rohrbogen aus Zinkblech und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2532447B2
Application number: DE19752532447
Authority: DE
Inventors: Gottfried 4402 Greven-Reckenfeld Kroll
Original assignee: Fa Theodor Fricke 4402 Greven Reckenfeld; FA THEODOR FRICKE 4402 GREVEN- RECKENFELD
Current assignee: Theodor Fricke & Co 4402 Greven De GmbH
Priority date: 1975-07-19
Filing date: 1975-07-19
Publication date: 1979-10-18
Also published as: DE2532447C3; NL181180B; NL181180C; NL7607965A; FR2320806A1; FR2320806B1; DE2532447A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur maschinellen Herstellung von Rohren und Rohrbögen aus Zinkblech durch Biegen des Bleches in die gewünsch'e Form mit sich überlappenden Nahtkanten und anschließendes Verlöten der Naht oder der Nähte.

Es ist bereits bekannt (DTPS 9 35 323) bei einem Verfahren zum Verbinden metallischer Teile unter Druck und Wärme, insbesondere zum Löten der Zargen von Konservendosen, Heizschienen während des eigentlichen Druckarbeitsganges von der Stromzufuhr abzuschalten und danach die Verbindungsstelle im zweiten Teil des Druckarbeitsganges zu kühlen, indem sie und die Heizschienen einem Kühlungsstrom ausgesetzt werden.

Dieses Verfahren eignet sich nachteilig wohl zum Herstellen von kleineren rohrförmigen Erzeugnissen wie Konservendosen, ist aber nicht zum Löten von Zinkrohren größerer Länge geeignet

Bei dem bekannten Verfahren sinkt nachteilig während der Wärmeeinwirkung unter Druck die Temperatur, so daß diese zumindest zeitweise nicht der Idealtemperatur entspricht und die nachfolgende Abkühlung dauert sehr lange, da einmal Luft als Wärmeübertragungsmittel nur eine geringe spezifische Kapazität besitzt und zum anderen die Wärmeübertragung nur ungenügend ist. Aufgrund der langen Abkühlungszeit kann daher das Lötmittel in dein zu verbindenden Spalt auseinanderfließen und kann möglicherweise intermediäre Zwischenschichten ausbilden. Die Qualität der so erhaltenen Lötnahte ist also nicht so gut, wie dies theoretisch möglich ware.

Durch die Abkühlung mit Luft weiterhin ist nicht nur ein großer Zeitraum für den Arbeitstakt erforderlich, sondern bei größeren zu lötenden Gegenstanden würde die Luftkühlung längs durch den rohrförmigen Körper nur ungenügend arbeiten können, da am Eingang des rohrförmigen Körpers die Luft bereits so stark erwärmt würde, daß sie am Ausgang keine Kühlwirkung mehr hätte. Ein Gleichgewicht würde sich erst nach einem längeren Zeitraum einstellen.

Es ist weiterhin bekannt, Zinkrohre und Zinkbögen von Dachentwässerungen manuell mit einem Kupferlötkolben zu löten. Hierzu werden die Längsränder des Rohrblechs zur Überlappung gebracht und dann in diesem Bereich mit Zinn verschen und durch den Kontakt des Lötkolbens mit dem Rohr entsteht eine flüssige Phase, die in den Spalt der zu verbindenden Ränder hineinfließt bzw. durch Kapillarwirkung hineingezogen wird.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren aber, daß die entstehenden Lötnähe ebenfalls nur eine ungenügende Festigkeit aufweisen, da die Breite der Verbindung schwankt und zum Teil nur im Bereich von mm oder Bruchteilen davon liegt. Erfahrungsgemäß ist der Eintritt des flüssigen Lötzinns in den Spalt nämlich nicht über die Rohrlänge einwandfrei zu gestalten.

Weiterhin ist nachteilig, daß die manuelle Fertigung sehr zeitaufwendig und damit unwirtschaftlich ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum maschinellen Herstellen von Rohren und Rohrbögen aus Zinkblech mittels eines Lötvorganges zu finden, welches eine wesentlich höhere Festigkeit der Lötnaht erbringt, als dies bei bekannten Verfahren möglich ist und welches den Verbrauch von Lötzinn wesentlich herabsetzt und geeignet ist, vollautomatisch in einer dafür geschaffenen Vorrichtung angewendet zu werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren soll weiterhin gewährleistet "werden, daS die Qualität der Lötnaht über die gesamte Rohrlange gleichbleibend ist und kurze Taktzeiten möglich sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung

einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens,

^r> welche zuverlässig und störungsfrei abeiten soll, ohne daß der Aufwand für ihre Herstellung und ihren Betrieb zu groß ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß anhand des

eingangs genannten Verfahres dadurch gelöst, daß an

ιυ den sich zur Naht überlappenden Streifen der Rohrkörper Lötzinn und Flußmittel innen auf der einen und/oder außen auf der anderen Seite aufgebracht wird, das Blech zur endgültigen Form gebogen oder aus vorgebogenen Teilen zusammengelegt wird und dann rascäf aufeinanderfolgend auf die Naht eine hochfeste Bindung im gesamten Überlappungsbereich einstellend eine Pressung unter Hitzeeinwirkung wie an sich bekannt und eine erneute Pressung unter starker Kühlung infolge kurzzeitigen Kontaktes mit einem gekühlten Festkörper erfolgt.

Vorteilhaft kann zur Herstellung einer besonders

festen Lötnaht die Pressung unter Hitzeeinwirkung einen Zeitraum von 3 bis 6 Sekunden umfassen und danach kann schlagartig die Pressung unter Kühlung

r> einsetzen, die wenige Sekunden andauert.

Zur Herstellung von Rohrbögen kann weiterhin der Rohrkörper wie an sich bekannt aus zwei Halbschalen mit sich gegenüberliegenden Nähten zusammengesetzt werden.

ω Vorrichtungsmäßig ist die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe gekennzeichnet durch einen der gewünschten lichten Rohrweile entsprechenden, die Rohrlänge überragenden Rohrkern, der auf der Längsnah'.seite einen wärmeisolierenden Mantclstreii> fen aus druckfestem lötzinn- und feuchiigkeiisabweisenden Werkstoff trägt und zur rohrinnenseitigen Abstützung von darüber gelegten Rohrblechen dient, welche im Überlappungsbereich der zu bildenden Naht auf den einander zugekehrten Längsrandflachen einerseits mit 4(i einer Löt/.innschicht und andererseits mit einer Flußmittelschichi versehen sind, eine vor der Längsnahtscite angeordnete, sowohl vertikal als auch horizontal zui Rohrachse gegen den Rohrkern bewegbare Werkzeugkombination, umfassend einen über die 4^r> ganze Nahtlänge sich erstreckenden, mit Wärmequellen versehenen Lötblock einerseits und einen mit Kühlmitteln versehenen, parallel im Abstand dazu angeordneten Preßblock andererseits, wobei die Umschaltbewegung der Werkzeugkombination zwischen der Andruckstel-)() lung des Lötblocks und derjenigen des Preßblocks schlagartig steuerbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Patentansprüchen genannt.

^r'^r> Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. la bis 5b in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Lösung von Fallrohren einer Dachentbü Wässerung, in verschiedenen Arbeitsstellungen, von denen die jeweils mit »a« bezeichneten Figuren eine Draufsicht und die mit »b« benannten eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt längs der mit entsprechenden römischen Ziffern bezeichneten Schnittlinien, darstel- b^r> len;

F i g. 6 zeigt eine konkrete Ausführung von Werkzeugen der Vorrichtung von F ig. la bis 6b, wobei weitere Bauteile der Deutlichkeit weeen fort Belassen sind.

F^:ig. 7a bis 15b zeigen in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Löten von Zinkbogen in verschiedenen Arbeitsstellungen, wobei — sofern von einer Arbeitsstellung der Vorrichtung zwei Ansichten gezeigt sind — die mit »a« bezeichneten Figuren die Draufsicht und die mit »b« bezeichneten Figuren die Vorderansicht der Vorrichtung zeigen.

Fig. 11 und 14 zeigt in etwas größerer perspektivischer Darstellung ein Teilstück des Rohrkerns mit angrenzenden Halterungen für Rohrbogenhälften in der Arbeitsstellung von F i g. 11 einerseits und Fig. 13a, 13b andererseits, wobei wegen besserer Sichtbarkeit die Lage der Rohrbogenhälften nur im Profil strichpunktiert angedeutet ist.

Die zur Herstellung von Fallrohren dienliche Vorrichtung IO umfaßt, ausweislich der Fig. la bis 6b ein Drehkreuz 11 mit vier Rohrkernen 12, 12', 12", die von einem nicht näher gezeigten Schalltrieb schrittweise zwischen den aus der Position dieser Rohrkerne ersichtlichen Arbeitsstellungen im Sinne des eingezeichneten Drehpfeils 13 weiterbewegen. Die Rohrkerne entsprechen der gewünschten lichten Rohrweite und sind länger ausgebildet als die Länge des darauf herzustellenden Fallrohrs 14 beträgt. In der Arbeitsposition des Kernes 12 von Fig. la, die in Fig. Ib in Seitenansicht näher gezeigt ist, sind die überragenden Enden des Rohrkerns 12 auf feststehenden Stützen 15, 15' abgestützl. Ausweislich der Fig. Ib sind diese Stützen beidseitig der Ruhelage des Kerns 12 mit Anlauf- und Ablaufschrägen verschen, die in Bewegungsrichtung 13 des Kerns im Drehkreuz 11 weisen. Die Rohrkerne 12, 12', 12" sind entsprechend dem gewünschten Innendurchmesser des Fallrohrs konisch gestaltet. Hierdurch erhält das fcrligc Zinkrohr ein Weitmaß am einen Ende und ein Stcckmaß am anderen Ende, wodurch die Fallrohre bei Montage ohne besonderes Zutun durch Ineinandcrslccken sich miteinander verbinden lassen.

In der Arbeitsposition von Fig. la und Ib wird eine Blechtafel 16 über den Kern gehalten. Unterhalb des Kerns befindet sich ein Hubtisch 17, der ausweislich der an ihm angreifenden Kolben-Zyiinder-Anordnungen 18, 19 sowohl vertikal als auch horizontal bezüglich des Kerns 12 bewegbar ist. Der Hubtisch 17 trägt eine Wcrkzeugkonibination 20. welche über die Triebe 18,19 gemeinsam beweglich ist. Diese Kombination 20 besteht aus einem Lötblock 21 einerseits und aus einem Preßblock 22 andererseits, die sich beide über die ganze Rohrlänge erstrecken und annähernd parallel zur Achse des Rohrkerns 12 liegen. Die Blechtafel 16 ist dabei in beiden Längsrandbereichen 23, 24 auf den einander zugekehrten Flächenseiten einerseits mit einer Lötzinnschicht, z. B. bei 23, und andererseits mit einer Flußmittelschicht, ζ. Β. bei 24, versehen.

In der Arbeitsposition von F i g. 2a und 2b ist das eine Triebmittel 18 des Hubtisches 17 wirksam gesetzt, wodurch sich eine Vertikalbewegung ergeben hat. Dadurch gelangt der Preßblock 22 in Anlage auf die Unterseite des Rohrkerns 12 im Abstandsbereich zwischen den beiden Stützen 15, 15'. Gleichzeitig wird die Zink-Blechtafel 16 von einem vertikal beweglichen Blechpanzer 25 auf der dem Preßblock 22 gegenüberliegenden Seite des Kerns 12 angedrückt. Dieser Blechpanzer 25 dient nicht nur zur Halterung des Blechs 16 am Kern 12, sondern auch zur Einleitung einer ersten Formgebung des Blechs. Die Vertikalbewegung des Blechpanzers 25 erfolgt durch die in Fig.2b beispielsweise gezeigte Kolben-Zylinder-Anordnung 26, mit welcher die dem Kernumfang angepaßte Stoßfläche de; Blechpanzers 25 die Blechtafel 16 schenkelartig mii ihren beiden Längsseiten 27,28 abwinkelt.

In der Arbeitsstellung von Fig.3 a und 3b isl dei ι Hubtisch 17 durch Rückschub des Kolbens in dei Kolben-Zylinder-Anordnung 18 vertikal abwärts bewegt worden, wodurch der Preßblock 22, der in dei vorerwähnten Arbeitsstellung nach Fig. 2a, 2b al; Widerlager diente, entfernt ist. Dadurch ist Platy

ίο gewonnen für die Wirksamkeit von einem Paar vor Seitenbacken 30, 30', die gegen den Rohrkern 12 von einander diametral gegenüberliegenden Seiten andrückbar sind. Die Seitenbacken 30,30' sind, wie aus 3h ersichtlich, einendig mit einem Drehgelenk versehen und vom oberhalb des Kerns 12 angebrachten Kolben-Zylinder-Anordnungcn 29, 29' schwenkbewegbar. Bei ihrer Schwenkbewegung aus der in Fig. 2b gezeigten unwirksamen Lage in ihre in Fig. 3t dargestellte wirksame Lage nehmen die Seitenbacker 30, 30' die in Fig. 2b dargestellten abgewinkelter Längsseiten 27, 28 der Blechtafel 16 mit und biegen sie zu einem Rohr 16, welches am Rohrkern 12 gespannt gehalten wird. Dabei kommt es zu einer Überlappung der Längsrandbereiche in einer nach unten weisender Zone 31. Diese Längszonc 31 ist freigehalten, währenc die übrigen Umfangsbereiche, wie aus F i g. 3b ersieht lieh, entweder von den Scilenbacken 30, 30' oder von Blechspanner 25 angedrückt gehalten werden.

Bei der in Fig.4a und 4b gezeigten Arbeitsstellung

in der Vorrichtung 10 sind beide oben erwähnter Triebmittel 18, 19 des Hubtisches 17 wirksam gcsct/i Hierdurch ergibt sich eine vertikale Bewegung kombi niert mit einer Horizontalbewcgung des Tisches, die si aufeinander abgestimmt sind, daß nunmehr dei

r> Lötblock 21 gegen die oben erwähnte freigelassen«. Längszone 31 der sich überlappenden Randbcrcichc de; nunmehr fertiggeformten Rohrbleehes 16' angcdrücki wird. Wie bereits erwähnt wurde, besteht der Lölblocl· 21 aus einem über die ganze Rohrlänge sich

4(i erstreckenden Kupferkörper, wobei die zur Wärme Übertragung dienende Andruckfläche 32 aus Aluminiun oder Chrom gebildet ist. Der Lötblock 21 wird von cinei über seine ganze Länge sich erstreckenden Heizung gleichmäßig erwärmt, die im vorliegenden Falle au«

4^ri einem gasbetriebenen Bandbrenncr 33 besteht, wie F i g. 4a und 4b zu erkennen isl.

In zwei bis maximal b Sekunden ist eine ausreichende Wärmemenge übertragen, um das im Längsrandbereicl· der Überlappungszone 31 befindliche Lötzinn untei

so Zuhilfenahme des Flußmittels zu schmelzen. Dies wire über einen Zeitschalter gesteuert.

In der Arbeitsstellung gemäß den Fig. 5a und 5b isi das vertikal wirkende Treibmittel 18 des Hubtische! nach wie vor wirksam, aber das andere, horizonta wirkende Triebmittel 19 ist zurückgezogen, wodurd der Hubtisch 17 seine obere Position einnimmt nunmehr aber mit dem Preßblock 22 gegen di( Längsnahtzone 31 des Rohrblechs zwischen den beidei Seitenbacken 30,30' angedrückt wird. Der Preßblock Z,

to ist dauernd durch Kühlwasser auf eine Temperatur voi ca. 20° abgekühlt. Durch seine Anpressung erstarrt da; Lötzinn in den genannten etwa 2 bis 6 Sekunden Dadurch erfolgt die Abkühlung unter Druck, was hoh< Festigkeiten der geschaffenen Verbindung erzeugt.

In Fig.6 ist eine konkrete Ausführung der in dei vorausgehenden Vorrichtung 10 verwendeten Werk zeuge gezeigt, und zwar in Seitenansicht De Blechspanner 25 ist über mehrere, im gleichen Tak

ausschiebbare Kolben-Zylinder-Anordnungcn 26 an einem oberseitigen Träger 42 angeschlossen. Hierdurch erfährt er die aus dem Doppclpfeil 43 entnehmbarc Auf- und Abbewegung. Der Hubtisch 17 ist an einem feststehenden Sockel 44 über Parallelogramm-Gelenkglicder 45 angeschlossen, die beidendig über nicht näher gezeigte Drehgelenke einerseits mit dem Sockel 44 und andererseits mit dem Hubtisch 17 verbunden sind. Die für die vertikale Auf- und Abbewegung des Tisches 17 dienende Kolben-Zylinder-Anordnung 18 ist mit ihrem festen Ende, wie F i g. 5 zeigt, ebenfalls am Sockel 44 angelenkt. Die zugehörige Kolbenstange ist über eine nicht näher gezeigte Gelenkverbindung an der Unterseite des Tisches 17 angeschlossen. Beim Antrieb dieser Anordnung 18 wird der Tisch 17 über die Glieder 45 auf- und abbewegl. Ein über ein Langloch 47 an einem Zapfen 46 des Tisches angelenkles Glied 48 dient dazu, den Hubtisch 17 bei der Auf- und Abbewegung zu fixieren. Dabei ist das Glied 48 mit seinem Unterende 49 am Sockel 44 drehgelagert. Auf dem Tisch 17 sind qucrverlaufende Führungen 50 angebracht, die einen Schlitten 51 tragen. Zwischen diesem Schlitten 51 einerends und dem Tisch 17 andcrcrends ist die aus den vorausgehenden Figuren entnehmbare Kolben-Zylindcr-Anordnung 19 angeschlossen, die in I- i g. 6 verdeckt ist. Damit läßt sich der Schlitten 51 horizontal hin- und herbewegen. Der Schlitten 51 tragt die bereits beschriebene Werkzeugkombination, von welcher in Fi g. b lediglich der vorne liegende I ölblock 21 sichtbar ist. Dieser streckt sich über die gesamte Länge des zu lötenden Rohres. Hinter ihm ist, in F i g. b unsichtbar, ein gleich langer Preßblock angeordnet. Im Abstandsbcreich zwischen dem Lötblock und Preßblock ist ein Wärmeschutzschirm angeordnet, der eine Temperatur-Strahlung zwischen dem Lötblock 21 und dem dahirüerücendcn PreQblock ausschließ!. Der Preß block hat die gleiche Dimension wie der Lötblock 21.

In den F i g. 7 a bis 15b ist eine weitere Vorrichtung 60 in verschiedenen Arbeitsstellungen gezeigt, die zum Löten von Rohrbogen 52 dient, die ausweislich der F i g. 8 aus zwei vorbereiteten Rohrbogenhälften 53. 54 zusammengesetzt wird. Die eine Rohrbogenhälfte 53 bildet den äußeren konvex nach außen gekrümmten Schalcntcil des fertigen Bogens 52, während die andere Hälfte 54 den inneren, im Endzustand — von außen gesehen — konkav gekrümmten Schaltenteil bildet.

Die Vorrichtung 60 nimmt zunächst die aus der Vorderansicht in Fig. 7b und der Draufsicht von Fig. 7a ersichtliche Stellung ein. Der Rohrkern ist hier in zwei Kernhälften 55, 55' längsgeteilt. Zwischen den Kernhäüien 55,55' befindet sich eine Abstandslücke 56. Diese Abstandslücke 56 ist in der Krümmungsebene angeordnet, in welcher der Krümmungsverlauf des Rohrbogens entsteht Entsprechend dieser Krümmung sind die Kernhälften 55, 55' gebogen in ihrem Längsverlauf ausgebildet Die Kernhälften sind unter Veränderung der Abstandslücke 56 radial gegeneinander bewegbar. Auf die übrigen Bauteile wird im Zusammenhang mit den nachfolgenden Arbeitsstellungen näher eingegangen werden.

In der Arbeitsstellung der Vorrichtung 60 gemäß Fig.9a. 9b wird die untere Rohrbogenhälfte 54 eingelegt Zur Halterung dieser Hälfte 54 an den beiden Kernhälften 55, 55' dient eine unterhalb von ihnen angeordnete mehrgliedrige Backe, die längs der in Fig.9a und 9b strickpunktiert eingezeichneten Krümmungsebene 57 über eine Kolben-Zylinder-Anordnung 58 vertikal beweglich ist Die Haltebacke ist dreigliedrig gestaltet. In der vorliegenden Arbeitsstellung ist lediglich ein Mittelstück 61 dieser Backe gegen die beiden Kerne angedrückt, während die beidseitig davon liegeden Backenflügel 62, 62' eine nach außen ^r> abgeschwenkte Position einnehmen. Daß die untere Rohrbogenhälfte 54 gegen die beiden Kernhälften 55, 55' andrückende Mittelslück 61 erfaßt die in der strichpnkticrt eingezeichneten Krümmungsebenc 57 liegende Scheitelzone der Bogenhälfte 54. Zugleich

ι» trägt das Mittelstück 61 in seinem außerhalb der Dimension des Bogens liegenden Teiistück einen Keil 59, der in die Abstandslücke 56 einfährt und die Außenbreite der beiden Kernhälften 55, 55' auf die gewünschte lichte Weite des fertigen Rohrbogens

!■> kalibriert. In dieser Position des Keiles 59 werden die beiden Hälften 55, 55' radial gegeneinandergcdrückt. In der Spreizlage der Backenflügel 62, 62' kommt ein näher aus F i g. 11 einerseits und Fig. 14 andererseits erkennbares Andrückwerkzeug 63 zum Zuge, welches zunächst einmal die Aufgabe hat, die beiden, aus F i g. 8 erkennbaren Längsrandbereiche 64 der unteren Rohrbogenhälften 54 auseinanderzudrücken. Diese Längsrandbereiche 63 sind, wie bereits beim Rohrblech der ersten Vorrichtung 10 erwähnt wurde, mit einer innenscitigen Schicht aus Lötzinn bzw. Flußmittel belegt.

Das Ausdrückwerkzeug 63 umfaßt einen wärmeisolierenden Mantelstreifen 65, 66, der hier jeweils auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des

μ gebildeten Rohrkerns 55, 55' angeordnet ist. Wegen des zueinander spiegelbildlich gleichen Aufbaus der beiden Andrückwerkzeuge genügt es. wenn man in F i g. 11 und 14 nur das eine bei der Kernhälfte 55' liegende Werkzeug betrachtet. Der dort befindliche Mantclstrei-

i") fen besteht, wie schon im Zusammenhang mit der Vorrichte-;; Π erwähnt wurde, aus einem druckfeder;, feuchtigkeitsabweisenden Werkstoff, wie Quarzglas. Keramik oder dergleichen. Der jeweilige Mantelstrcifcn 65, 66 befindet sich in der mittleren Mantelzonc der

4Ii jeweiligen Kernhälfte 55, bzw. 55', welche durch den Verlauf der Krümmiingsrngntelünie des Bogens bestimmt ist. Das ist jene Zone, wo die Längsrandbereiche 64 der unteren Bogenhälfte 54. aber auch diejenigen der noch zu erwähnenden oberen Bogenhälfte beim Löten > zu liegen kommen.

Die wirksame Stellung des Ausdrückwerkzeugs 63 ist in Fig. 11 dargestellt Man erkennt, daß der Mantclstreifen längsgeteilt ist in zwei Slreifenteile. nämlich 65 einerseits und 66 andererseits. Der eine Streifenteil 65 ist fest in die Kernhälfte 55' eingelassen und nimmt dort stets eine ruhende Position ein. Der benachbarte Streifenteil 66 ist demgegenüber radial beweglich und zwar, wie aus F i g. 11 hervorgeht über den Kreisumriß des Kerns 55, 55' heraus. Dieser Streifenteil 66 ist von einer abgewinkelten Aufnahmeplatte 67 unterlegt, die mit ihrem dem Streifenteil 66 abgewandelten Ende 68 in einer Aussparung 69 der Kernhälfte 55 schwenkbar gelagert ist Zur Bewegung dient ein Stößel 71, der innenendig mit einem Kolben 70 in einer Aussparung 72

to der Kernhälfte 55' sitzt und außenendig gegen die Aufnahmeplatte 67 des Streifenteils 66 drückt Die Aussparung 72 wirkt mit ihrem inneren Teil als ein Zylinder- Durch ein eingeleitetes Druckmittel wird der Kolben 70 nach außen bewegt wodurch das Arbeitsende des Stößels 71 die Platte 67 herausschwenkt Ist dagegen das Druckmittel aus der Aussparung 72 auf der hinteren Stirnfläche des Kolbens 70 entfernt so wird der Kolben 70 durch Rückstellkräfte von Federn oder

dergleichen oder durch eine am Stößelende ausgeübte Druckmittelzufuhr in die Position der F i g. 14 zurückbewegt. Dadurch wird der Stößel 71 radial nach innen gezogen, womit der Streifenteil 66 zusammen mit der Aufnahmeplatle 67 in die aus Fig. 14 ersichtliche Position zurückgelangt. Dann liegt dieser Streifenleil 66 in der Aussparung 69 des Kerns innerhalb der Umrißlinie des Mantels der Kernhälfte 55'. Das ist die unwirksame Position des Ausdrückwerkzeugs 63.

Bei der Arbeitsstellung von F i g. 9a und 9b, aber auch in der nachfolgenden Arbeitstellung der Fig. 10, liegt zunächst die aus Fig. 11 ersichtliche wirksame Position des Ausdrückwerkzeugs 63 vor. Hierdurch wird die strichpunktiert in Fig. 11 in ihrem Profil angedeutete untere Rohrbogenhälfte 54 mit ihren Längsrändern 64 radial nach außen gedrückt. Die oben erwähnten Backenflügel 62, 62' befinden sich noch in ihrer Spreizstellung, um eine Beschädigung des gespreizten Rohrblechs zu vermeiden. In dieser Position steht der bewegliche Streifenteil 66 mit seiner nach oben weisenden Seitenfläche 73 über den Umfang des Kernes 55' vor. Diese Seitenfläche 73 wird beim Aufsetzen der oberen Rohrbogenhälfte 53 dazu genutzt; denn die untere Längskante der oberen Rohrbogenhälfle 53, die in F i g. 11 mit ihrem Blechprofil gestrichelt eingezeichnet ist, kann sich beim Aufbringen dort abstützen. Durch Hie Abstützwirkung an der Seitenfläche 73 wird eine exakte Justierung der oberen Rohrbogenhälfte 53 an den beiden Kernhälften 55,55' erzielt.

Jetzt kommt, wie Fig. IO verdeutlicht, eine einteilige Backe 74 zur Halterung der oberen Hälfte 53 zur Wirkung. Die Backe ist über eine Kolben-Zylindcr-Anordnung 75 in der Krümmungsebene 57 vertikal beweglich. Beim Übergang in die nächste, aus Fi g. 12a und 12b gezeigte Arbeitsstellung bewegen sich die beidseitig vorgesehenen Ausdrückwerkzeuge 63 in die aus F i g. 14 ersichtliche Position zurück. In der Zone des Mantelstreifens 65, 66 überlappt sich der Längsrandbereich 64 der unteren Rohrbogenhälfte 54 mit einem entsprechenden Längsrandbereich 76 der oberen Rohrbogenhälfte 53, wobei durch die vorausgehende Abspreizung mittels des Ausdrückwerkzeugs 63 dafür gesorgt ist, daß eine exakte Positionierung der beiden Bogenhälften sich ergibt und der Längsrandbereich 76 der oberen Hälfte 53 unterhalb des Längsrandes 64 der unteren Bogenhälfte 54 zu liegen kommt. Die einander zugekehrten Flächenseiten dieser Längsrandbereiche sind, wie bereits erwähnt wurde, einerseits mit einer Zinnschicht und andererseits mit einer Flußmittelschicht versehen.

Beim Übergang in die Arbeitsposition gemäß F i g. 12a und 12b körnen nunmehr auch die bislang nach außen gespreizten Backenflügel 62, 62' nach einwärts geschwenkt werden, wodurch ihre im Kreisumfang des Rohres angepaßten Enden andruckwirksam an die untere Rohrbcgenhälfte 54 angedrückt werden. Der Übergang zwischen der Spreizlage In die Anklapplage ist auch aus F i g. 11 und 14 entnehmbar, wo auch die Lage der beiden Gelenkachsen 77,77' dieser Backenflügel 62, 62' zu entnehmen ist. Damit ist die endgültige Position der beiden Rohrbogenhälften 54.53 gesichert, ohne daß eine Bedienungsperson Justierbewegungen ausführen müßte, die zu einer Unfallgefahr führen. Die Bedienungsperson braucht lediglich die beiden Bogenhälften getrennt einzuführen.

Die Überlappung der beiden oben erwähnten Längsrandbereiche 64,76 der beiden Rohrbogenhälften 54, 53 liegen einander diametral gegenüber an den beiden Rohrhälften 55,55'. Diese, in Fig. 12 b bzw. 12a mit 78, 78' gekennzeichneten Zonen erhalten nun die verbindenden Längsnähte. Zu diesem Zweck sind beidseitig dieser Zonen 78, 78' zueinander taktgleich

^r) bewegbare Werkzeugkombinationen 90, 90' angeordnet, die hinsichtlich ihrer Bauteile und ihrer Wirkungsweise ähnlich dem im Zusammenhang mit der vorher beschriebenen Vorrichtung 10 angeführten Werkzeug sind. Diese Werkzeugkombinationen tragen auch im

ίο vorliegenden Fall einen über die ganze Länge des zu bildenden Rohrbogens entlanglaufenden Lötblock 91, 9Γ und einen parallel hierzu in Abstand angeordneten Preßblock 92, 92'. Diese sind wegen des gekrümmten Verlaufs des zu bildenden Rohrbogens ebenfalls längs

π der Krümmungsmittellinie verlaufend geformt. Der Lötblock besitzt einen über seine ganze Länge verteilt angeordneten Heizkörper 93, 93', während der Preßblock 92, 92' nicht näher gezeigte Kühlmittel in seinem Inneren aufweist, die ihn gleichbleibend auf eine Temperatur von 20"C halten. In der Arbeitsstellung von Fig. 12b und 12a ist der Lötblock 91, 9Γ gegen die zur Bildung der Längsnaht dienende Zonen 78, 78' angedrückt.

Zu diesem Zweck ist die Werkzeugkombination 90, 90' sowohl vertikal als auch horizontal bewegbar. Für die in Fig. 12a und 12b ablaufende horizontale Bewegung sind waagerecht verlaufende Kolben-Zylinder-Anordnungen 94, 94' maßgeblich, die mit ihrem festen Ende an einem Seilenteil oder dergleichen eines

«ι Hubtisches 95, 95' angeschlossen sind und mit ihrer Kolbenstange für eine laktgleichc Bewegung beider Werkzeugkombinationen 90, 90' sorgen. Wegen der eingestellten Höhenlage des Hubtisches 95, 95' kommt in Fig. 12b, wie bereits erwähnt wurde,der Lötblock91,

jo 91' an der Längsnahtseite 78, 78' zur Anlage. In der vorausgehenden Arbeitsstellung von Fig. 10 befanden sich die Werkzeugkombinationen 90, 90' noch in entfernter Position wegen der Rückzugslagc der beiden Antriebe 94,94'.

Durch ein Zeitschaltwerk oder dergleichen wird nach etwa 3 bis 6 Sekunden Wirksamkeit der Lötblock 91,91' entfernt und schlagartig die Längsnaht 78, 78' mit dem jeweils daneben angeordneten Preßblock 92, 92' in Kontakt gebracht, wo in wenigen Sekunden die Lötstelle erstarrt. Diese Arbeitsstellung ist in Fig. 13 dargestellt. Sie wird einfach dadurch erzielt, d;iß die Hubtische 95, 95' vertikal nach oben gehoben werden im Ausmaß des Höhenunterschieds zwischen Lölblock und Preßblock. Diese Anhubbcwegung wird von

so unterhalb der Tische angeordneten Kolben-Zylinder-Anordnungen 96, 96' bewirkt. Damit dieser Übergang schnell und ohne Schwierigkeiten abläuft, kann man durch leichten Rückzug der horizontal wirkenden Antriebe 94, 94' den zunächst wirksamen Lötblock 91, 91' etwas von der Naht lüften, um dann wieder die volle Aufschubslänge dieser Antriebe 94, 94' einzustellen, wenn durch Anhub der Tische 95, 95' die beidseitigen Preßblöcke 92, 92' die gewünschte Höhenposition erlangt haben. Damit ist die Verbindung bei den beiden Längsnähten 78, 78' fertiggestellt und es liegt somit ein kompletter Rohrbogen 52 an den Kernhälften 55, 55' vor.

Die letzte Arbeitsstellung nach F i g. 15a und 15b zeigt in Draufsicht, unter Weglassung störender umliegender Bauteile, und in Seitenansicht wie die Bauteile der Vorrichtung 60, die zur Erzeugung des Rohrbogens 52 an den Kernen 55, 55' zusammenwirkten, in ihrer aus Fi g. 7a und 7b ersichtliche Anfangsstellung zurückkeh-

ren. So werden durch Rückzug der Antriebe 94, 94' einerseits und der weiteren Triebmiltel 96, 96' andererseits die beiden Werkzeugkombinalionen 90,90' sowohl horizontal auseinander bewegt als auch in eine tiefere Position abgesenkt. Weiterhin werden durch s Rückzug der Kolbenslangen der Kolben-Zylinder-Anordnungen 75 einerseits und 78 andererseits sowohl di«_ obere Backe 74 als auch die untere, mehrgliedrige Backe 61, 62, 62' von deren Kernhälften 55, 55' wegbewegt. Zuvor klappen die Backenflügel 62, 62' wieder vom in Mittelstück 61 weg. Bei dieser abwärtsgerichteten Bewegung des Mittelstücks 61 wird auch der oben erwähnte Keil 59 aus der Abstandslücke zwischen den beiden Kernhälften 55, 55' herausgezogen. Die Kernhälften 55, 55' lassen sich nun radial bis zur Berührung v> ihrer einander zugekehrten Innenflächen zusammenklappen, so daß die aus Fig. 15a und 15b entnehmbarc Berührungsfuge 97 entsteht. Dadurch ist die Kernweite der beiden Hälften 55, 55' gegenüber dem gebildeten Rohrbogen 52 erheblich verringert und der fertiggestellte Rohrbogen 52 läßt sich mühelos über den zusammengeklappten Kern 55,55' abschieben.

Zu diesem Zwecke besitzen die beiden Kernhälften eine oder mehrere Nuten 100, die durch längsvcrlaufende Aussparungen im Mantel der Kernteile 55, 55' 2^r> gebildet sind. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine in der Krümmungsebene im äußeren Scheitel des Bogens verlaufende Längsnut 98. In Ausrichtung damit befindet sich normalerweise hinter dem Kern, wie z. B.

Fig. 12a zeigt, ein Ausschubfinger 98, der an einer in Längsrichtung des Rohi bogens ein- und ausschiebbaren Kolben-Zylinder-Anordnung 99 angebracht ist. Normalerweise befindet sich der Ausschubfinger 98 außerhalb der Kernhülflcn 55, 55'. Liegt aber die aus Fig. 15a und 15b entnehmbare Position der Bauteile vor, so wird die Kolben-Zylinder-Anordnung 99 ausschubwirksum, der Finger 98 fährt in die Nut 100 ein, hintergreift das hintere Stirnende des auf den zusammengeklappten Kernhälften 55, 55' befindlichen Rohrbogcns 52 und schieb! diesen von den Kcinhiilften ab, wie in Fig. 15a in der Endposition zu erkennen ist. Damit ist der Arbeitszyklus abgeschlossen.

Die Kernhülfien können nach Rückbewegung des Ausschubfingers 98 wieder radial auseinanderbeweg! werden in ihrer aus Fig. 7a. 7b ersichtlichen ausgangsstellung.

Während bei der zuletzt beschriebenen Vorrichtung 60 der aus den beiden gegeneinander klappbaren Kernhälften 55, 55' bestehende Rohrkern eine als Ganzes ruhende Position sowohl beim Löten als auch beim Abziehen des Rohres einnimmt, wurden bei der vorausgehenden Vorrichtung 10 zwei verschiedene Drehstellungen 12, 12'der Rohrkerne am Drehkreuz Il für diese Arbeitsgänge genutzt. Bei der Vorrichtung 10 können die weiteren Drehstellungen der Rohrkerne, z. B. diejenige bei 12", für weitere Arbeiten verwendet werden.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur maschinellen Herstellung von Rohren und Rohrbögen aus Zinkblech durch Biegen des Bleches in die gewünschte Form mit sich überlappenden Nahtkanten und anschließendes Verlöten der Naht oder der Nähte, dadurch gekennzeichnet, daß an den sich zur Naht überlappenden Streifen der Rohrkörper Lötzinn und Flußmittel innen auf der einen und/oder außen auf der anderen Seite aufgebracht wird, das Blech zur endgültigen Form gebogen oder aus vorgebogenen Teilen zusammengelegt wird und dann rasch aufeinanderfolgend auf die Naht eine hochfeste Bindung im gesamten Überlappupgsbereich einstellend eine Pressung unter Hitzeeinwirkung, wie an sich bekannt, und eine erneute Pressung unter starker Kühlung infolge kurzzeitigen Kontaktes mit einem gekühlten Festkörper erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressung unter Hitzeeinwirkung einen Zeitraum von 3 bis 6 Sekunden umfaßt und schlagartig danach die Pressung unter Kühlung einsetzt, die wenige Sekunden andauert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkörper wie an sich bekannt aus zwei Halbschalen mit sich gegenüberliegenden Nähten zusammengesetzt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen der gewünschten lichten Rohrweite entsprechenden, die Rohrlänge überragenden Rohrkern (12; 55, 55'), der auf der Längsnahtseite (31; 78, 78') einen wärmeisolierenden Manieistreifen (34; 65, 66) aus " druckfestem, lötzinn- und feuchtigkeitsabweisenden Werkstoff trägt und zur rohrinnenseitigen Abstützung von darüber gelegten Rohrblechen (16; 53, 54) dient, welche im LJberlappungsbereich (23; 24; 64, 76) der zu bildenden Naht (31; 78, 78') auf den «0 einander zugekehrten Längsrandflächen (27, 28) einerseits mit einer Lötzinnschicht und andererseits mit einer Flußmittelschicht versehen sind, eine vor der Längsnahtseite (31; 78,78') angeordnete, sowohl vertikal als auch horizontal zur Rohrachse gegen ^4S den Rohrkern (12; 55, 55') bewegbare Werkzeugkombination (20; 90, 90'), umfassend einen über die ganze Nahtlänge sich erstreckenden, mit Wärmequellen (33; 92,93') versehenen Lötblock (21; 91,91') einerseits und einen mit Kühlmitteln versehenen, parallelen im Abstand dazu angeordneten Preßblock (22; 92, 92') andererseits, wobei die Umschaltbewegung der Werkzeugkombination (20; 90, 90') zwischen der Andruckstellung des Lötblocks (21; 91, 91') und derjenigen des Preßblocks (22; 92, 92') « schlagartig steuerbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die wärmeübertragende Andruckfläche (32) des Lötblocks (21; 91, 91') aus Aluminium oder Chrom besteht. ^h0

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im außerhalb der Längsnaht (31) liegenden Umfangsbereich die Rohrbleche (16) gegen den Rohrkern (12) andrückende Backen (25; 30,30') angeordnet sind. ⁶ⁱ

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zugleich der Formung des Rohrs (i4) aus einer Blechtafel (ιό) dienenden Backen einen zuerst druckwirksam werdenden Blechspanner (25) auf der bezüglich der Längsnaht (31) gegenüberliegenden Seite des Rohrkerns (12) aufweisen, dem auf der Längsnahtseite (31) des Rohrkerns der Preßblock (22) gleichzeitig als Widerlager entgegenwirkt, und ein danach, bei wegbewegtem Preßblock (22), druckwirksam werdendes Paar von Seitenbacken (30, 30') aufweisen, welches in Andruckstellung die Längsnahtzone (31) des geformten Rohrblechs (16') freiläßt (Fig. la bis 7).

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den beiden Kernhälften (55,55') befindliche Abstandslücke (56) eines zur Aufnahme von Rohrbögen (52) dienenden, gekrümmt verlaufendtn Rohrkerns in der Krümmungsebene (57) angeordnet ist, und die Vorrichtung (60) Halterungen für einen zweihalbschaligen (53, 54) Rohrbogen (52) aufweist, der aus einer äußeren, konvex gekrümmten (53) und einer inneren, konkav gekrümmten Rohrbogenhälfte (54) zusammengesetzt ist, deren verbindende Längsnähte (78, 78') einander diametral am Rohrkern gegenüberliegen und jeweils im der Krümmungsmittellinie folgenden Mantelbereich der beiden Kernhälften (55, 55') angeordnet sind, den beiden Längsnähten (78, 78') jeweils zueinander taktgleich bewegbare Werkzeugkombinationen (90, 90') mit je einem Lötblock (91, 91') und einem Preßblock (92, 92') zugeordnet sind, wobei die Halterungen aus im Bereich der Abstandslücke (56) gegen beide Kernhälften (55, 55') gemeinsam andrückbaren Backen (74; 61,62,62') bestehen, die die Kernhälften überbrücken und jeweils die Scheitelzone der zugehörigen Rohrbogenhälftc (53,54') erfassen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkern (12; 55, 55') eine längsverlaufende Nut (36; 100) und ein darin eingreifbares, längs der Nut (36; 100) bewegbares Ausschubglied (40; 98) für das fertiggelötete Rohr (14; 52) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohrkernc (12, 12', 12") nach Art eines Drehkreuzes (11) zueinander angeordnet sind und einen gemeinsamen Schalttrieb aufweisen, der sich zwischen aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen schrittweise von der Position eines Drehkreuz-Arms (12) in diejenige des nächsten Arms (12') weiterbewegt (13).

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstandsraum zwischen dem Lötblock (21, 91, 9Γ) und dem Prcßblock (22, 92, 92') des Kombinationswerkzeugs (20,90,90') ein Strahlenschutzschirm angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweifach bewegliche Werkzeugkombination (20) einen über ein Parallelgestänge (45,48) oder dergleichen vertikal bewegbaren Hubtisch (17) aufweist und auf dem Hubtisch (51) ein horizontal bewegbarer Schlitten (51) angeordnet ist, der den Lot-(21) und Preßblock (22) trägt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (33) des Lötblocks (21) aus einer über die ganze Rohrlänge sich erstreckenden Heizung besteht, wie einem gasbetriebenen Bandbrenner (33).