DE2731027C2 - Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Metallrohren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen MetallrohrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Gattung bildet der Stand der Technik nach der DE-PS 524552. Danach läßt man kontinuierlich ein
Metallband durch Formwalzen laufen, die ein Schlitzrohr bilden. Anschließend werden die Ränder des
Bandes miteinander verschweißt. Wenn nicht andere technische Gründe für eine relativ große Wandstärke
des Rohres und damit für einen großen Materialverbrauch sprechen, wird die Wandstärke des Rohres,
also die Stärke des als Ausgangsprodukt verwendeten Metallbandes, auf den im Gebrauch auftretenden Radialdruck
abgestimmt. Die axiale Belastung des Rohres ist im allgemeinen unkritisch, d. h. die Festigkeitsbeanspruchung des Rohres bei innerem Überdruck ist
in Längsrichtung des Rohres nur halb so groß wie in tangentialer Richtung.
Bei der Herstellung des Schlitzrohres müssen die Längskanten des Bandes durch Formwalzen so stark
gegeneinander gedrückt werden, daß die Berührung bleibend ist.d. h. ein »Aufspringen« des Schlitzrohres
soll verhindert werden. Dies ist jedoch nur möglich, wenn das Band gestaucht wird. Das Band muß also
breiter seil; als der Umfang des herzustellenden Rohres, um die durch die Stauchung auftretende Umfangsverkleinerung
auszugleichen. Der Stauchungsgrad beträgt bei Bändern aus unlegiertem Stahl etwa
5%. Trotz des Stauchen treten unter der Hitzeeinwirkung beim Löten Veränderungen des Lötspaltes
auf, die die Qualität der Lötung beeinträchtigen. Ohne Stauchung entsteht ein Schlitz, der relativ breit ist,
z. B. mit einer Breite von 0,2-0,3 mm bei einem Band mit 0,5 mm Stärke aus unlegiertem Stahl. Ein derartiger
Schlitz besitzt jedoch nicht die erforderliche Kapillarwirkung, um ein Lot anzusaugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so auszugestalten, daß eine hohe
Sicherheit hinsichtlich der Dichtheit des Rohres und eine höhere Belastbarkeit des Rohres gegen Radialbeanspruchung
erzielt werden. Weiterhin können je nach dem Verwendungszweck des Rohres besondere
Vorteile erzielt werden, wie sie im folgenden noch beschrieben werden, und ferner sollen die sich aus dem
oben geschilderten Stauchen der Bänder ergebenden Nachteile vermieden ν i.rden.
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus dem Kennzeichenbegriff des Hauptanspruches,
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich also vom Stand der Technik wesentlich dadurch,
daß ein Draht oder ein Band in Wendelform auf das Halbfertigprodukt aufgewickelt wird, d. h. bevor die
Randbereiche des als Ausgangsprodukt dienenden Bandes miteinander verbunden werden. Durch das
wendeiförmige Aufwickeln mit bestimmter Vorspannung des Bandes oder Drahtes kann ein definierter
Nahtspalt erzielt werden, und zwar ohne daß das Band durch die Formwalzen gestaucht wird. Der Nahtspalt
hat die für ein Verlöten erforderliche Kapillarwirkung. Bei Bändern aus unlegiertem Stahl kann man
nun vor dem Aufwickeln der Drahtwendel eine dünne Kupferfolie, beispielsweise von 3 mm Breite und
0,1 mm Dicke, auflegen. Die als Lot dienende Kupferfolie wird von der Drahtwendel gehalten. Erhitzt
man nun das so hergestellte Halbf itigprodukt in einem
Lötofen, bis die Kupferfolie schmilzt, dann wird das schmelzflüssige Kupfer unter der Kapillarwirkung
in den Spalt hineingezogen, so daß nach Abkühlung das Rohr sauber und haltbar verschlossen ist. Die wesentlichen
Vorteile dieses Herstellungsverfahrens liegen also in der Erzielung eines exakten Kapillarspaltes,
in der genauen Dosierung des Lotmaterials und in der Tatsache, daß das Lötmaterial fest an der gewünschten
Stelle von der Drahtwendel gehalten wird. Weiterhin ist gewährleistet, daß sich keine unerwünschten
Veränderungen im Lötspalt durch die Hitzeeinwirkung im Lötofen ergeben.
Man kann nun, wenn dünnwandige Rohre hergestellt werden sollen, die keinem besonderen Innendruck
ausgesetzt sind, die Wendel nach dem Verschließen des Spaltes abwickeln und auf einen neuen
Rohrabschnitt wieder aufwickeln. Voraussetzung hierfür ist die Verwendung eines Wende!draht?s, der
mit dem entsprechenden Lot nicht bindet, z. B. wird bei der Herstellung eines unlegierten Stahlrohres mit
Kupfer als Lot eine Wendel aus rostfreiem Stahl verwendet. In vielen Anwendungsfällen wird es jedoch
günstig sein, die aufgewickelte Wendel auf dem Rohr zu belassen. Man wird in letzteren Fällen im allgemeinen
auch dafür Sorge tragen, daß gleichzeitig mit dem Verschließen des Spaltes bei der Erhitzung im Lötofen
auch die Wendel auf das Rohr aufgelötet wird. Auf diese Weise hergestellte Rohre haben bei entsprechender
Dimensionierung, d. h. bei entsprechender Wahl des Durchmessers und der Steigung des aufgewickelten
Wendeldrahtes, eine Festigkeit in Radialrichtung, die doppelt so hoch ist wie die Festigkeit
in Axialrichtung. Bei gleichem Materialgewicht pro Längeneinheit liegt dementsprechend die radiale
Druckbelastung eines so hergestellten Rohres wesentlich höher als diejenige eines üblichen Rohres
Darüber hinaus ergeben sich jedoch noch eine Reihe von Vorteilen für spezielle Anwendungsgebiete.
Wenn das Rohr als Mantelrohr für einen Rohrheizkörper verwendet wird, dann läßt sich bei entsprechender
Steigung der Wendel ohne weiteres eine Verdoppelung der wärmeabgebenden Oberfläche erzielen.
Dies bedeutet, daß bei vergleichbarer Nennbelastung der Rohrheizkörper mindestens um ein Drittel
verkürzt werden kann. Abgesehen von der stark ins Gewicht fallenden Verbilligung ist dabei zu berücksichtigen,
daß bei den meisten Haushaltsgeräten der für den Rohrheizkörper zur Verfugung stehende Plat/
beschränkt ist. Wenn der Pia*·7 voll ausgenützt wird,
kann das Gerät mit höheren Nennleistungen gefahren werden, so daß sich dementsprechend kürzere Aufheizzeiten
ergeben.
Die Befestigung von Rohren oder Rohrheizkörpern an Halteblechen, Wasserdurchlaufrohren oder anderen
Formkörpern war bisher problematisch. Aufgrund des relativ niedrigen Preises und der ausgezeichneten
Wärmeleitfähigkeit werden oftmals Aluminium oder Aluminiumlegierungen verwendet. Bei diesen Materialien
'■•chcidet ein Verlöten meistens aus. Beim Elektroschweißen
sind sehr starke Stromstärken erforderlich, da ja das Rohr in seiner ganzen Länge
beispielsweise an dem Halteblech anliegen soll. Da der Rohrmantel von dem Schweißstrom durchflossen
wird, besteht außerdem die Gefahr, daß der Rohrmantel beschädigt, d. h. aufgeschweißt wird. Bei den
nach dem erfind'ungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohren bildet die aufgewickelte Drahtwendel eine
große Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten Schweißstellen, so daß sozusagen selbsttätig
eine Punktnahtschweißung erzielt wird. Der Schweißstrom fließt überwiegend durch die Wendel, so daß
eine Beschädigung des Mantelrohres ausgeschlossen ist.
Eine weitere Befestigungsmöglichkeit der Rohre besteht darin, daß das Rohr in einer Presse auf das
Halteblech oder auf den Formkörper aufgepreßt wird. Die anliegenden Wendelabschnitte dringen dabei
senkrecht in das Material des Haltebleches ein. Das Material muß dabei seitlich, d. h. in axialer Richtung
des Rohres, ausweichen und wird hinter den größten Querschnitt des benachbarten Drahtwendelabschnittes
eingedrückt. Auf diese Weise wird ein Verankerungseffekt erzielt. Die aufgepreßten Rohre lassen
sich auch unter Anwendung großer Kräfte nicht wieder von dem Halteblech lösen.
Die aufgelötete Wendel läßt sich auch in anderer Weise für die Befestigung heranziehen, da es sich doch
praktisch um ein Rohr mit einem gelöteten Gewinde handelt. Soll ein derartiges Rohr z. B. in einer Behälterwand
befestigt werden, dann sind lediglich zwei Sondermuttern erforderlich, welche ein zu der aufgelöteten
Wendel passendes Innengewinde tragen. Wird zumindest eine dieser Muttern konisch ausgebildet,
dann kann in den Konus ein Gummiring eingelegt werden, der vom Konus, vom Rohr und von der Behälterwand
eingeschlossen ist und eine abgedichtete Durchführung ermöglicht. Sollen zwei derartige
Rohre miteinander verbunden werden, dann kann dies mit Hilfe einer Muffe mit durchgehendem Gewinde
erfolgen. Dabei müssen die zu verbindenden Rohre gegeneinander verdreht werden. Ist dies nicht
möglich, dann muß jeweils ein Rohr mit rechtsgängiger Wendel mit einem Rohr mit linksgängiger Wendel
mittels einer Muffe mit Links- und Rechtsgewinde verbunden werden.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Ein Band aus sauerstofffreiem Kupfer mit einer Stärke von 0,5 mm wird mitteis Formwalzen zu einem
Schützrohr mit 8 mm Durchmesser gebogen. Es wird ein Kupferdraht mit 1 mm Durchmesser wendelförmig
auf das Schlitzrohr gewickelt, wobei die Steigung 2 mm beträgt. Gleichzeitig mit dem Aufwickeln wird
ein Band aus Kupferlot von 3 mm Breite und 0.1 mm Dicke zwischen die Wendel und das Schlitzrohr eingelegt.
Anschließend wird das Rohr gegebenenfalls im kontinuierlichen Durchlauf in einem Lötofen erhitzt,
wobei aufgrund der Kapillarwirkung das schmelzende > Kupferlot in den Spalt des Schlitzrohres einfließt und
diesen verschließt. Außerdem wird dabei die Wendel mit dem Rohr verlötet.
Das Rohr hätte ohne die Drahtwendel eine Oberfläche von 250 mm2 je cm Länge. Die Oberflät'»*e des
i(l aufgewickelten Drahtes beträgt 450 mm2 je cm Rohrlänge.
Hiervon sind unter Annahme einer Lotbreite von 0,2 mm 60 mm2 für die Lötstelle abzuziehen. Die
Oberfläche des Rohres wird somit durch die Wenüci von 250 mm2 je cm auf 640 mm2 vergrößert.
ι- nine weitere Vergrößerung der Oberfläche kann
erzielt werden, wenn unter Drehen des Rohres r!·.·. aufgewickelte Draht flachoev.Ml/i wirrl
.'" VerfK'-siger, also Kondensatoren von Kühlschränken
bestehen aus einem unlegierten Stahlrohr, welches mäanderförmig gebogen wird und an dem zwecks
Vc'äTÖßerung der Oberfläche im Abstand angeordnete
Drähte oder Blechrippen aus unlegiertem Stahl
r> quer üfcer die Mnarsderwicklungen wärmeleitend bef
<.-iligt w?rden. Zum Korrosionsschutz wird das ganze
Gebilde feuerverzinkt und dann lackiert. Im Inneren herrscht ein Betriebsdruck von max. etwa 16 atü, und
dementsprechend muß das Rohr dimensioniert
in sein.
Erfindungsgemäß wird ein Band aus unlegiertem Stahl mit einer Stärke von 0,5 mm in Formwalzen zu
einem Schlitzrohr von 6 mm Außendurchmesser gebogen. Ein Draht aus verkupfertem, unlegiertem Stahl
)> mit 1,2 mm Durchmesser wird wendelförmig mit einer Steigung von 2,2 mm auf das Schlitzrohr gewickelt.
Gleichzeitig wird ein Kupferband von 7 mm Breite und 0,1 mm Dicke zwischen die Wendel und das
Schlitzrohr eingelegt. Anschließend wird das Rohr ge-
4(1 gebenenfalls in kontinuierlichem Durchlauf in einem
Lötofen erhitzt, wobei aufgrund der Kapillarwirkung das geschmolzene Kupfer aus dem Kupferband in den
Spalt des Schlitzrohres einfließt und diesen verschließt. Außerdem wird dabei die Wendel mit dem
J1 Rohr verlötet und wegen des Überschusses an Lötmittel
eine Verkupferung erzielt, welche als Korrosionsschutz dient. Besonders vorteilhaft ist es für diesen
Fall, anstelle von blankem, unlegiertem Stahldraht für die aufgewickelte Wendel einen galvanisch ver'-up-
Vi ferten Stahldraht, d. h. einen sogenannten Heftklammerdraht,
zu verwenden.
Das so hergestellte Rohr wird z. B. mäanderförmig gebogen und der Verdampferist damit fertig. Abgesehen
von der wesentlich einfacheren Herstellung wird
-,5 infolge der besonders günstigen wärmeabgebenden Oberfläche die Rohrlänge um etwa ein Viertel bei
gleichem Effekt verkleinert, womit eine wesentliche Materialeinsparung verbunden ist. Eine weitere Einsparung
ergibt sich dadurch, daß die Rohrwandstärke
w. kleiner gehalten werden kann, da das Rohr ja in Tangentialrichtung
durch die umwickelte Wendel gegen den inneren Überdruck widerstandsfähiger ist.
.,5 Ein Wendelrohr, welches genauso hergestellt ist,
wie im Beispiel 2 beschrieben, jedoch mit einem Wendeldrahtdurchmesser von 0,8 mm, wird als Mantelrohr
eines elektrischen Rohrheizköroers verwen-
det. Nach zentriertem Einbringen der Heizwendel wird der übrigbleibende Raum im Inneren des Rohres
mit Magnesiumoxid unter Vibration gefüllt. Zur Vorverdichtung wird dnr.n das Rohr flachgepreßt und
kreisringförmig gebogen. Das so gebogene Rohr wird in e>" Gesenk eingelegt und gegen den Boden eines
aus Aluminium hergestellten Fettbackgerätes mi; einem
Druck von 5 t je cm2 gepreßt. Dabei dringen die anliegenden Wendelabschnitte senkrecht in das Aluminiumbodenblech
ein; dabei fließt das Aluminium in axialer Richtung des Rohrheizkörpers und wird
hinter den größten Querschnitt des benachbarten Orahtwendehibschnittes eingedrückt. Auf diese
Wei>e wird ein Verankerungseffekt erzielt, so daß der
aufgepreßte Rohrheizkörper auch unter Anwendung großer Kräfte nicht vom Aluminiumboden zu lösen
ist.
In dem gewählten Beispiel hat der Boden des Fettiiackgerätes
einen Außendurchmesser von 220 mm. der ring1"!"·, aige Rohrheizkörper hat einen mittleren
Durchmesser von 180 mm und eine Gesamtlänge von 450 mm. Der Rohrmantel besteht aus unlegiertem
Stahl mit einer Wandstärke von 0,5 mm, der Wendeldraht ist ebenfalls aus unlegiertem Stahl mit einem
Durchmesser von 0,6 mm, die Wendelsteigung beträgt 2 mm. Der Außendurchmesser des Rohres ohne
Berücksichtigung der Wendel beträgt 8 mm.
Flachgepreßt wird auf eine Dicke von 6.5 mm; das Aufnreßwerkzeug hat ein Halbrundprofil. Nach dem
Autpressen mit einem Druck von 220 t ist die mit dem Aluminiumboden in Kontakt stehende Fläche eben,
das Rohr hat dort eine Breite von 9 mm.
Temperaturwechselversuche im Bereich zwischen 150 und 250° C haben gezeigt, daß bis zu einer Belastung
in der Berührungsfläche von 80 W/cm2 die Temperaturdifferenz zwischen Rohrheizkörper und
Aluminiumboden konstant bleibt. Somit ist eine ausreichende Sicherheit gegeben, weil in der Praxis die
Belastung in der Verbindungsebene bei etwa 30 W/ cm2 der Höchstfall ist.
Paneelheizkörper zur elektrischen Raumheizung werden in den meisten Fällen mit Heizelementen in
Form von U-förmig gebogenen elektrischen Rohrheizkörpern ausgestattet. Diese liegen zwischen zwei
das Gehäuse bildenden Blechplatten und geben die Wärme an diese durch Strahlung ab. Als Rohrmaterial
wird aus Kostengründen unlegierter Stahl verwendet. Dies ist jedoch nur bis zu einer Leistung von etwa
500 W je Rohrheizkörper möglich, weil bei höheren Leistungen das Wechselstrombrummgeräusch so stark
wird, daß dies stört. Es müssen bei höheren Leistungen Rohrheizkörper mit unmagnetischem austhenitischem
Chromnickelstahlmantel verwendet werden, die teurer sind.
Für diesen Zweck wird nun aus einem unlegierten Stahlband mit einer Stärke von 0,4 mm in Formwalzen
ein Schlitzrohr mit 8 mm Außendurchmesser erzeugt. Ein Draht aus Chromstahl mit 18% Chrom mit
0,3 mm Durchmesser wird wendelförmig mit einer Steigung von 4 mm auf das Schlitzrohr gewickelt.
Gleichzeitig wird ein Kupferband von 2 mm Breite und 0,1 mm Dicke zwischen die Wendel und das
Schlitzrohr eingelegt. Anschließend wird das Rohr gegebenenfalls in kontinuierlichem Durchlauf in einem
Lötofen erhitzt, wobei aufgrund der Kapillarwirkung das geschmolzene Kupfer aus dem Kupferband in den
Spalt des Schlitzrohres einfließt und diesen verschließt.
Im Anschluß daran wird der Wcndcldraht aus Chromstahl wieder abgewickelt und kann neuerdines
ι verwendet werden. Chromstahl verlötet sich nicht mil
dem unlegierten Stahl bei Verwendung von Kupferlot. Produkt ist ein Mantelrohr für einen Rohrheizkörper,
bei welchem infolge Unterbrechung des Magnetflusses ein wesentlich kleineres Wechselstrombrummgerausch
entsteht, so daß man praktisch alle bei Paneelheizkörpern vorkommenden Leistungen auf diese
Weise herstellen kann.
ι"- Ein Wendelrohr, welches genauso hergestellt ist wie
im Beispiel 2 beschrieben, jedoch mit einem Wendcidrahtdurchmesser
von 0.5 mm und einer .Steigung viin 3 mm sowie piner Kupferbandbreite von 5 mm, dient
als Förderrohr für die Bremsflüssigkeit von Kraftfahr-
.?» zeugen. In einem derartigen Bremssystem wechseln
Stahlrohre mit Schläuchen aus Gummi, Kunststoff od. dgl. ab. Bei der Verbindungsstelle des Rohres mit
dem Schlauch wird das Schlauchende auf das Rohrende geschoben und mit einem Schlauchbinder befe-"
> stigt. Wie praktische Versuche gezeigt haben, ist diese Übergangsstelle trotz der aufgelöteten Wendel absolut
dicht und sie hat sogar gegenüber einem glatten Rohr den Vorteil, daß ein Abziehen des Schlauches
vom Rohr wegen der Verankerungswirkung der Wcn-
JIi del nicht möglich ist, solange der Schlauchbinder angezogen
ist. Es zeigt
Fig. 1 schaubildlich ein Schlitzrohr mit Drahtwendel
vor dem Verlöten,
Fig. 2 einen Querschnitt einer abgewandelten
r> Ausführungsform eines Schlitzrohres,
Fig. 3 einen Querschnitt einer weiterhin abgewandelten Ausführungsform.
Fig. 4 einen Querschnitt einer dritten abgewandelten Ausführungsform.
(i Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wurde ein Metallband 1, z. B. aus unlegiertem Stahl,
durch Formwalzen zu einem Schlitzrohr gebogen. Auf das Schlitzrohr wird in die Nähe des Spaltes 2 ein
Kupferband 3 aufgelegt. Weiterhin wird ein Draht aus
r, verkupfertem unlegiertem Stahl unter Vorspannung wendelförmig aufgewickelt, so daß eine Drahtwendel
4 entsteht.
Spezielle Abmessungen, berechnet auf einen Innendruck
von etwa 50 atü, sind folgende:
,(ι Wandstärke des Schlitzrohres 1 0,5 mm,
Außendurchmesser des Schlitzrohres 6 mm,
Durchmesser des Drahtes 1,2 mm,
Steigung der Drahtwendel 2,2 mm.
Breite des Kupferbandes 7 mm,
,5 Stärke des Kupferbandes 0,1 mm.
Bei dem Spalt 2 handelt es sich um einen Kapillarspalt. Er ist in der Zeichnung aus Übersichtlichkeitsgründen breiter als in der Wirklichkeit dargestellt.
Wenn ein derartig vorbereitetes Rohr im kontinu-
o ierlichen Durchlauf in einem Lötofen erhitzt wird,
dann schmilzt das Kupferband 3. Das geschmolzene Kupfer fließt in den Spalt 2 ein, und zwar aufgrund
der Kapillarwirkung desselben und verschließt diesen. Außerdem wird die Wende! mit dem Rohr verlötet.
Durch das überschüssige Lötmittel wird eine Verkupferung der Wendel erzielt, welche als Korrosionsschutz
dient.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform
wurden die Randbereiche 5 des Metallbandes 1 senkrecht
abgewinkelt. Die einander entgegengerichteten Mächen der Randbereiche 5 werden von der nicht
dargestellten Drahtwendel 4 aufeinandergedrückt. Auf diese Weise entsteht ein tieferer Spalt 2 mit einer
entsprechend gesteigerten Festigkeit der Nahtverbindung.
Wenn eine Verbesserung der Wärmeübertragung, z. B. voneinem im Rohrinneren strömenden Medium,
auf die Rohraußenflache erwünscht ist, dann kann, wie in Fig. 7>
dargestellt, ein Metallband verwendet werden, das erheblich breiter ist als der Durchmesser
des herzustellenden Rohres. Die Randbereiche des Rohres werden bei 6 und 7 zweimal abgewinkelt, so
daß einerseits ein Spalt 2 der erwünschten Tiefe gebildet wird, daß jedoch andererseits Lappen 8 entstehen,
die sich weit in das Rohrinnere erstrecken. Durch die Lappen 8 wird das durchströmende Medium in einer
laminaren Strömung gehalten und dementsprechend Turbulenzen vermieden. Der Wärmeübergang auf die
Außenfläche des Rohres wird wesentlich gesteigert.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist auch besonders vorteilhaft bei Anwendungsgebieten, bei
denen Wärme von der Rohraußenfläche nach innen übertragen werden soll, z. B. wenn im Inneren des
Rohres eine schlecht wärmeleitende Flüssigkeit gefördert wird, welche erhitzt werden soll. Bei Temperaturmeß-
oder Regelgeräten, z. B. bei Flüssigkeitsthermostaten, kann durch die in das Rohrinnere abstehenden
Lappen 8 die Ansprechgeschwindigkeit wesentlich verbessert werden. Selbstverständlich wird
ebenfalls die Kühlung von strömenden Medien erheblich verbessert.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wurde das Metallband so gebogen, daß eine Überlappungsstelle
bei 9 gebildet wird. Der innenliegende Randbereich hat nach wie vor das Bestreben, sich etwas
aufzubiegen. Der außenliegende Randbereich wird von der nicht dargestellten Wendel 4 auf den inneren
Randbereich aufgedrückt. Es wird auf diese Weise ebenfalls ein definierter Kapillarspalt gebildet.
Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung werden
also Rohre einer hohen Qualität erzielt. Die Draht- oder Bandwendel gewährleistet, daß unter der
Hitzeeinwirkung beim Verlöten keine Veränderungen - auch nicht im Bereich von weit unter 1Z1n mm auftreten
können, so daß eine äußerst exakte, gleichmäßige Naht erzielt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (24)
1. Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Metallrohren, insbesondere für Verflüssiger
von Kältegeräten, von Rohrleitungen für die Bremsflüssigkeit von Kraftfahrzeugen, von Mantelrohren
für elektrische Rohrheizkörper und von Rohren für Lufterhitzer mit Niederdruckdampf,
bei dem ein Metallband im kontinuierlichen Durchlauf durch Formwerkzeuge quer zu seiner
Längsachse gebogen wird, die Randbereiche des Bandes miteinander verbunden werden und das
Rohr mit einem Draht oder einem Band in Wendelform umwickelt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Umwickeln vor dem Verbinden der Randbereiche vorgenommen wird und daß dieses Verbinden unter Ausnützung der
SpaltkapiL'^rwirkung eines bei der Abkühlung erstarrenden,
den Spalt ausfüllenden Verbindungsmittels erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem Draht oder
der Wendel ein Folienstreifen oder ein Draht auf die Außenseite des halbfertigen Rohrgebildes
aufgebracht wird, der unter Hitzeeinwirkung schmilzt und in den Spalt einfließt.
3. Draht- oder Bandwendel für das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sie hinsichtlich ihrer Steigung und ihres Durchmessers eine Dimension hat, bei der die
Grenzbelastung des Rohres gegen Radialdruck durch die Wirkung det Wendel etwa verdoppelt
wird und/oder daß die wärmea^gebende Oberfläche des Rohres mindestens verdoppelt wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Hitzeeinwirkung
gleichzeitig die Drahtwendel oder die Bandwendel auf den Rohrmantel aufgelötet wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in Wendelform aufgebrachte
Runddraht in einen Flachdraht mit dem schmalen Querschnitt in axialer Richtung und dem
breiten Querschnitt in radialer Richtung des Rohres verformt wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein unmagnetisches Lot zum
Verschließen des Spaltes verwendet wird zur Verringerung von Wechselstromgeräuschen bei elektrischen
Rohrheizkörpern mit einem Rohrmantel aus ferromagnetischen Werkstoffen infolge Unterbrechung
des Magnetflusses.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit der aufgelöteten
Wendel an einem Halteblech, an einem anderen Rohr oder an einem Formkörper mittels
Punktschweißung befestigt wird, wobei die punktförmig im Steigungsabstand anliegenden Teile der
Wendel als Schweißbuckel wirken und die Wendel den Schweißstrom von dem Rohrmantel fernhält.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Rohr aufgelötete
Wendel in ein weicheres Halteblech oder einen anderen Formkörper eingepreßt wird, wobei
durch die Abstützung an der benachbarten Wendelwicklung das Material des Haltebleches oder
des Formkörpers hinter den größten Durchmesser des Wendeldrahtcs eingepreßt wird und so eine
Verankerung erzielt wird.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit der schraubenförmig
aufgelöteten Wendel in eine Behälterwandöffnung, eine Verbindungsmuffe mit Innengewinde
oder in ein Halteblech eingeschraubt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel nach dem Verschließen
des Spaltes von dem Rohr abgewickelt wird und auf einen noch nicht verschlossenen
Rohrabschnitt wieder aufgewickelt wird.
1. Draht- oder Bandwendel für das Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wendel einen Überzug aus einem Lötmaterial besitzt.
12. Metallband für das Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
die die Außenseite des Rohres bildende Fläche des Metallbandes einer. Überzug aus einem
Lötmaterial besitzt.
13. Lötmaterial für das Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
als Lötniaterial Kupfer oder eine Kupferlegierung, vorzugsweise in Form eines schmalen dünnen Folienbandes,
verwendet wird.
14. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche des
Metallbandes in Überlappung gebracht werden und daß durch die Vorspannung der aufgewickelten
Draht- oder Bandwendel ein definierter Überlappungsbereich eingestellt wird.
15. Metallband für das Verfahren nach Ansprüchen
1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß je eine oder beide Seitenbereiche des Metallbandes abgewinkelt
sind, so daß in das Rohrinnere abstehende Randstreifen gebildet werden.
16. Metallband nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenbereiche zweimal abgewinkelt sind und daß die Randstreifen sich über
mehr als den Radius des Rohres in das Rohrinnerc erstrecken.
17. Metallband für das Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Seitenkanten des Bandes abgeschrägt sind, so daß ein schräg zum Durchmesser des Rohres verlaufender
Lötspalt entsteht, dessen Länge größer ist als die Stärke des Metallbandes.
18. Draht- oder Bandwendel für das Verfahren
nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Material besteht, das einen
kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material des Rohres besitzt, so daß die Wendel
eine mit steigender Temperatur größer werdende Gegenkraft in radialer Richtung auf das Rohr ausübt.
19. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des
Schlitzrohres im kontinuierlichen Durchlauf zweistufig zuerst unter Anwendung einer Hochfrequenzerhitzung
und anschließend unter Anwendung einer Strahlungsheizung unter Schutzgas erfolgt.
20. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß über das Ende des mit
einer Drahtwendel oder Bandwendel versehenen Rohres das Ende eines Schlauches aus einem plastischen
oder elastischen Material geschoben wird
und daß das plastische oder elastische Material vorzugsweise mittels eines Schlauchbinders in die
Draht- oder Bandwendel eingedrückt wird.
21. Verwendung des Werkstücks nach Anspruch 20 für Druckflüssigkeitssysteme, vorzugsweise
von Kraftfahrzeugen.
22. Verwendung des nach Ansprüchen 1 bis 20 hergestellten Werkstücks für die Herstellung von
Verflüssiger von Kältegeräten.
23. Verwendung des nach Ansprüchen 1 bis 20 hergestellten Werkstücks für die Herstellung von
Rohrheizkörperanordnungen und Geräte mit Rohrheizkörpern.
24. Verwendung des nach Ansprüchen 1 bis 20 hergestellten Werkstücks für Lufterhitzergeräte
und -einrichtungen.
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