DE2738862C2

DE2738862C2 - Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Zweikanalrohren

Info

Publication number: DE2738862C2
Application number: DE19772738862
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Ing.(grad.) 4500 Osnabrück Holtorf; Wolfgang Dipl.-Ing. Niwiera
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-29
Filing date: 1977-08-29
Publication date: 1985-11-28
Also published as: FR2401712A1; DE2738862A1; FR2401712B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Zweikanalrohren aus Metall vorzugsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, deren Innenraum durch eine stegartige Wand geteilt ist.

In der französischen Patentschrift 7 73 584 ist ein Verfahren angegeben, mit dem Mehrkanalrohre hergestellt werden können. Nach dieser Patentschrift werden solche Mehrkanalrohre durch Pressen und anschließendes Ziehen gefertigt Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die in Rede stehenden Zweikanalrohre nur in durch das Gewicht des Preßblockes begrenzten Längen hcrstellbar sind. Aus werkzeugtechnischen Gründen kann das Preßrohr nur mit relativ großen Wanddicken gepreßt werden, so daß das Rohr in einer Vielzahl von Zügen bis auf die Wanddicke heruntergezogen werden muß, in der es gewünscht wird.

Dies verteuert notgedrungen das Verfahren erheblich. Ein weiterer entscheidender Nachteil entsteht dadurch, daß das Pressen von maßhaltigen Zweikanalrohren in engen Toleranzen überhaupt nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, in wirtschaftlicher Weise Zweikanalrohre mit engen Toleranzen und dünnen Wanddicken in relativ großen Längen herzustellen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwei Metallbänder so geformt werden, daß sie gemeinsam ein Rohr bilden, daß die geformten Metallbänder mit einem ebenen Metallband mit ihren Längskanten in Berührung gebracht und die Längskanten der drei Werkstücke miteinander durch Schmelzschweißen verbunden werden. Zu einer besonders wirtschaftlichen Her-Stellungsmethode gelangt man, wenn die Metallbändcr kontinuierlich in horizontaler Richtung von drei achsparallel angeordneten Vorratsspulen im Abstand zueinander abgezogen werden, daß der Abstand durch Heranführen der oben und unten verlaufenden Metallbänder verringert wird und die oben und unten verlaufenden Metallbändcr kontinuierlich zu einem Halbrohr geformt und daß die Längskanten der drei Mctallbänder kontinuierlich durch elektrisches Lichtbogenschweißen unter Schutzgas verschweißt werden. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Metallbänder vor dem Verschweißen zu besäumen und zu entfetten. Diese Maßnahme gewährleistet eine saubere Schweißnaht Da das gewünschte Produkt eine Wanddicke von in der Größenordnung 0,8 bis 1 mm aufweist, hai es sich als vorteilhaft erwiesen, Metallbänder gleicher Wanddickc von weniger als 1 mm zu verwenden. Das geschweißte Kanalrohr wird zweckmäßigerweise nach dem Schweißen durch Ziehen über eine Mandrille und durch eine Matrize exakt kalibriert. Auf diese Weise kann ein Rohr mit eng tolerierten Abmessungen hergestellt werden, wobei gleichzeitig durch die Kaltbearbeitung eine Verfestigung des Materials erreicht wird. Beim kalibrieren sollten die Kammern in Richtung des Steges so aufgeweitet werden, daß die Außenwandungen der Kanäle

so nahezu parallel zum Steg verlaufen und die gekrümmten Bereiche der Außenwandung sich über die Schweißnaht hinaus erstrecken. Es können dadurch Zweikanalrohre hergestellt werden, deren Schweißnähte im Inneren der Einhüllenden gelegen sind. Die Formung der Metallbänder wird zweckmäßigerweise so vorgenommen, daß die Bandkanten der geformten Metallbänder während des Schweißvorgangs an dem Steg anliegen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das Material des Steges in jedem Fall in die Schweißnaht eingehl.

Anschließend an die Kalibrierung wird das Rohr kali gereckt. Dieser Arbeitsgang bewirkt, daß das Rohr gerichtet wird und im geraden Zustand vorliegt. Von dieser Rohrlänge werden dann zweckmäßigcrwcisc die benötigten Rohrlängen abgelängt.

Es ist zwar bereits bekannt (US-PS 29 50 376), Rohre bzw. rohrartige Profile beliebigen Querschnitts dadurch herzustellen, daß man z. B. zwei Metallbänder durch je ein Formwerkzeug hindurchführt und dabei entsprc-

chend dem gewünschten Querschnitt verformt, daß man die verformten Metallbänder zusammenführt, daß sie das gewünschte Profil bilden und die beiden in Längsrichtung des Profils verlaufenden Nähte verschweißt Zweikanalrohre insbesondere solche mit engen Toleranzen können nach diesem Verfahren nicht hergestellt werden.

Die Erfindung ist an Hand der in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Von den Vorratstrommeln 1 und 2 werden Kupferbänder 3 und 4 mit einer Wanddicke von 0,8 mm kontinuierlich abgezogen und in einem geeigneten Formwerkzeug 5,6 zu den Halbrohren 7 und 8 verformt Die Halbrohre 7 und 8 werden durch nicht näher dargestellte Werkzeuge aneinandergeführt Vor dem Zusammenführen der Halbrohre 7 und 8 wird zwischen diese ein von einer Vorratsspule 9 ablaufendes Kupferband 10 eingefahren, so daß sich die Bandkanten der Halbrohre

7 und 8 auf das Band 10 auflegen. MitteL einer unter Schutzgas betriebenen Lichtbogenschweißeinrichtung, von der eine Elektrode 11 dargestellt ist werden die Längskanten der Halbrohre 7 und 8 gemeinsam mit dem Metallband 10 verschweißt In unmittelbarem Anschluß an den Schweißvorgang wird das Zweikanalrohr 12 mittels einer Matrize 13 und einer nicht näher bezeichneten an einer Stange oder einem Seil befestigten Mandrille zweckmäßigerweise im selben Arbeitsgang wie das Schweißen kalibriert Zum Aufbringen der erforderlichen Zugkräfte dient ein Bandabzug 14.

In der F i g. 2 ist ein Schnitt durch ein Zweikanairohr nach dem Verschweißen dargestellt. In dieser Figur ist klar erkennbar, daß das den Steg bildende Kupferband 10 gemeinsam mit den Bandkanten der Halbrohre 7 und

8 in die Schweißnaht eingegangen ist und somit für eine flüssigkeitsdichte Trennung der Kanäle 15 und 16 sorgt.

In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, den Kalibriervorgang gesondert durchzuführen. In diesem Fall wird das Rohr 12 nach dem Schweißen in Längen von beispielsweise 15 bis 20 Metern abgelängt und in einem nachfolgenden Arbeitsgang kalibriert. Dieser Arbeitsgang ist in der Fig.3 schematisch dargestellt. In das Rohr 12 wird eine Mandrille 17, die die innere Kontur der Kanäle 15 und 16 bestimmt, eingebracht. Die Mandrille 17 ist über ein Seil bzw. eine Dornstange 18 an einem Dornstangenhalter 19 befestigt. Zweckmäßigerweise werden beide Kanäle 15 und 16 gleichzeitig kalibriert, d. h. in jedem Kanal befindet sich eine gesonderte Mandrille 17, die über eine gesonderte Dornstange bzw. ein Seil 18 an der Haltevorrichtung 19 befestigt sind. Zu Beginn des Kalibriervorgangs greift eine Spannvorrichtung 20 an dem Ende des Rohres 12 an und zieht dieses durch die Matrize 13, wobei die Mandrille im Bereich der Matrize durch die Dornstange 18 bzw. das Seil in Lage gehalten wird.

Die F i g. 4 und 5 zeigen Schnitte durch den Bereich der Matrize 13 für zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Zweikanalrohre. In der F i g. 5 ist die Kalibrierung eines Zweikanalrohres dargestellt, welches sich durch elektrische Lichtbogenschweißung ohne nachfolgende Verformung nicht herstellen läßt. Die Breite der Metallbänder 7 und 8 ist wesentlich größer gewählt als die Breite des Metallbandes 10. Dadurch ist es möglich, daß die gekrümmten Bereiche der Halbrohre 7 und 8 sich in Richtung des Metallbandes 10 über die Schweißnaht 21 und 22 hinaus erstrecken. Die fertig geformten Zweikanalrohre finden bevorzugt Anwendungin Wärmetauschapparaten.

Anschließend an dtn Kaiibriervorgang können die Rohre noch kalt gereckt werden, wodurch sie einwandfrei gerichtet werden. Im Anschluß an diesen Arbeitsgang können sie in den gewünschten Längen abgelängt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Zweikanalrohren aus Metall vorzugsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, deren Innenraum durch eine stegartige Wand geteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Metallbänder so geformt werden, daß sie gemeinsam ein Rohr bilden, daß die geformten Metallbänder mit einem ebenen Metallband mit ihren Längskanten in Berührung gebracht und die Längskanten der drei Werkstücke miteinander durch Schmelzschweißen verbunden werden.

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbänder kontinuierlich in horizontaler Richtung von drei achsparallel angeordneten Vorratsspulen im Abstand zueinander abgezogen werden, daß der Abstand durch Heranführen der oberen und unten verlaufenden Metallbänder verringert wird und die oben und unten verlaufenden Metallbänder kontinuierlich zu einem Halbrohr geformt werden und daß die Längskanten der drei Metallbänder kontinuierlich durch elektrische Lichtbogenschweißung unter Schutzgas verschweißt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbänder vor dem Verschweißen besäumt und entfettet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Melallbünder gleicher Wanddicke von weniger als 1 mm verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das geschweißte Kanalrohr nach dem Verschweißen durch Ziehen über eine Mandrille und durch eine Matrize exakt kalibriert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß .beim Kalibrieren die Kammern in Richtung des Steges so aufgeweitet werden, daß die Außenwandungen der Kanäle nahezu parallel zum Steg verlaufen und die gekrümmten Bereiche der Außenwandung sich über die Schweißnaht erstrecken.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandkanten der geformten Metallbänder während der Schweißung an dem Steg anliegen.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbänder in vertikaler Richtung verlaufend an der stationären Schweißvorrichtung vorbeigeführt und beide Schweißnähte gleichzeitig fertiggestellt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das kalibrierte Rohr kalt gereckt wird.