DE3915488A1

DE3915488A1 - Verfahren und vorrichtung zur hochfrequenzwaermebehandlung langer metallrohlinge

Info

Publication number: DE3915488A1
Application number: DE3915488A
Authority: DE
Inventors: Fumihiko Shimura
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1989-11-30
Also published as: JPH01287221A; GB2219312B; GB2219312A; KR900018389A; GB8910309D0; KR930006290B1; US5089058A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Hochfrequenzwärmebehandlung langer Metallrohlinge, insbesondere Stahlrohre, einer bestimmten Länge, die zum Fördern verschiedener Arten von Fluiden oder für mechanische Konstruktionen verwendet werden.

Die herkömmlichen Hochfrequenzwärmebehandlungen langer Metallrohlinge, die jeweils eine bestimmte Länge haben und aus Metall bestehen, die für Bremsflüssigkeitsleitungen für Automobile, Leitungen zum Fördern flüssigen oder gasförmigen Kraftstoffes oder anderer Flüssigkeiten oder für mechanische Konstruktionen verwendet werden, werden durch Fördern der langen Metallrohlinge in ihrer Längsrichtung weggeführt, um sie durch ein Hochfrequenzheizmittel zu leiten und diese nachträglich in eine lange Kühlkammer zu fördern, die in Fluchtrichtung mit dem Heizmittel angeordnet ist. Um kontinuierlich die langen Metallrohlinge zu den herkömmlichen Wärmebehandlungselementen zu fördern, müssen eine Vielzahl langer Metallrohre an ihren Enden verlascht werden, um ein einzelnes sehr langes Metallrohr zu erhalten. Bei den herkömmlichen Wärmebehandlungen ist es deshalb unerläßlich, daß ein Mittel zum Herstellen der Rohrendenverbindungen der langen Metallrohre notwendig ist, sowie ein Mittel zum Trennen oder Abschneiden der Endverbindungen und Mittel zum Entfernen der abgetrennten oder abgeschnittenen Endverbindungen.

Im Hinblick auf die Verwendung des Hochfrequenzheizmittels, das geeignet ist, eine konvergierende Erhitzung mit hoher Dichte und Intensität zu bewirken, um die Herstellungskosten der Metallrohre zu senken, sind die herkömmlichen Wärmebehandlungen notwendig, damit die Metallrohre bestimmter Länge durch das Hochfrequenzheizmittel bei hoher Geschwindigkeit erhitzt werden, insbesondere, sie dem Hochfrequenzheizmittel auszusetzen, um den Schritt des Endenverbindens der Metallrohre durch deren Erhitzung auszuführen und ein Verbindungsmittel bei einer hohen Geschwindigkeit zu verwenden, die gleich ist der Metallrohrfördergeschwindigkeit.

In bezug auf die herkömmlichen Wärmebehandlungen ist es weiterhin erforderlich, daß eine sehr lange Kühlkammer zum Kühlen des langen Metallrohres erforderlich ist, das durch das Hochfrequenzheizmittel geleitet wird, das eine rapide Erhitzung bewirkt (gewöhnlich muß die Kühlkammer über drei bis acht mal länger ausgebildet sein als die Metallrohrlänge ist, wobei vorgesehen ist, daß die Länge der Kühlkammer in Abhängigkeit vom Durchmesser oder der Wandstärke der Metallrohre, der Größenordnung der Hochfrequenzenergie oder der Rohrfördergeschwindigkeit verändert werden kann). Wenn die Länge der Kühlkammer kürzer ist als zuvor genannt, wird das Metallrohr ungenügend gekühlt, so daß die Oberfläche des Metallrohres oxidieren kann, nachdem es die Kühlkammer verlassen hat. Die Ausführung der langen Kühlkammer macht die Installation der Vorrichtung unvermeidbar so groß, daß ein Arbeitsraum von mehr als einigen 10 Metern zum Fördern der langen Metallrohlinge belegt wird, um diese zu erhitzen. Die Belegung des Arbeitsraumes wird noch zusätzlich durch die Endenverbindungsmittel, die Trenn- und Abschneidmittel und die Abführmittel an der Vorderseite des Heizmittels oder an der Rückseite der Kühlkammer, die hintereinander angeordnet sind, vergrößert. Diese vergrößerte Belegung des Arbeitsraumes bringt oftmals das Problem mit sich, daß die Anlage durch die Metallrohlinge versperrt ist.

Bei den herkömmlichen Wärmebehandlungen müssen die langen Metallrohre, die aus der Kühlkammer austreten, unmittelbar dem Abtrennen oder Abschneiden deren Verbindungsabschnitte und dem Entfernen der Verbindungsabschnitte in Übereinstimmung mit der Rohrfördergeschwindigkeit unterworfen werden, so daß die Produktionsleistung verringert wird und das durch das Abschneiden oder Entfernen der Endabschnitte, die als Produktabfall anfallen, ein Qualitätsverlust der Erzeugnisproduktion und hohe Produktionskosten in Kauf genommen werden müssen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in einem neuen Verfahren und einer Vorrichtung zur Hochfrequenzbehandlung langer Metallrohlinge, die solche Nachteile beseitigt, wie sie im Stand der Technik auftreten und die wirksam mit einem kleinen Arbeitsraum betrieben werden können, wobei die Produktionskosten vermindert werden.

Die vorliegende Erfindung besteht in einer Verbesserung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Wärmebehandlung langer Metallrohlinge, wobei die langen Metallrohlinge schnell durch eine Hochfrequenzerhitzung in einer Atmosphäre inerten Gases, nicht oxidierenden Gases oder reduzierenden Gases erhitzt werden. Die Verbesserung besteht in erster Linie in den Schritten des Ablegens eines langen Metallrohlings auf ein Führungsmittel mittels einer Vorschubstange, die unempfindlich gegen Hochfrequenz ist, in eine Kühlkammer, die einem Heizofen nachgeordnet ist, und Kühlen des erhitzten langen Metallrohlings in der Kühlkammer während dessen seitlichen Transportierens und die zweitens einen Eintritt für den langen Metallrohling aufweist, wobei der Eintritt zur Mitte des Wärmeofens ausgerichtet ist, und ein Führungsmittel, eine Vorschubstange zum Schieben des langen Metallrohlings auf dem Führungsmittel in die Kühlkammer, Hindurchleiten durch den Heizofen bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit, wobei die Vorschubstange aus nicht-magnetischem Material besteht und unempfindlich gegen Hochfrequenz ist, und Mittel zum Übergeben des langen Metallrohlings seitlich in die Kühlkammer.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können die langen Metallrohlinge vollständig vom Heizofen zur Kühlkammer bei einer konstanten Geschwindigkeit gefördert werden, ohne daß diese miteinander verbunden werden müssen und die langen Metallrohlinge, die durch den Heizofen erhitzt wurden, werden bei einer höchstmöglichen Geschwindigkeit in die Kühlkammer gefördert, wobei sie seitlich im wesentlichen quer zur Förderrichtung übergeben werden, und die Kühlung der langen Metallrohlinge bei relativ langer Zeit in einem kleinen Arbeitsraum bewirkt werden kann.

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen die Zeichnungen in

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Hochfrequenzwärmebehandlungsanordnung;

Fig. 2 eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Kühlkammer; und

Fig. 3 eine Teilansicht einer anderen Ausführung der Kühlkammer.

Die Erfindung wird in bezug auf die angefügten Fig. 1 und 2 beschrieben. Ein langer Metallrohling, beispielsweise ein Metallrohr 1, besitzt eine bestimmte Länge und ist auf ein Führungsmittel 3 abgelegt, das an der Vorderseite eines Heizofens 2 angeordnet ist, der aus einem Glasrohr besteht, das um diesen mit einer Arbeitsspule 2′ für Hochfrequenzwärmebehandlung umgeben ist. Das hintere Ende des Metallrohres 1 ist durch ein Ende einer Vorschubstange 4 aufgenommen, die unempfindlich gegenüber Hochfrequenz ist. Die Vorschubstange 4 drückt das Metallrohr 1, das durch den Heizofen 2 bei einer konstanten Geschwindigkeit mit Hilfe eines geeigneten Mittels, beispielsweise Rollen 6 geführt wird, vollständig in eine Kühlkammer 5. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Vorschubstange 4 eine ausreichende Länge aufweisen, um sich mit ihrem vorderen Ende in die Kühlkammer zu erstrecken. 7 bezeichnet ein Halteelement für die Vorschubstange 4. Im Wärmeofen 2 wird das Metallrohr 1 einer Hochfrequenzheizung ausgesetzt, so daß es schnell durch die Arbeitsspule 2′ in der Atmosphäre inerten Gases, nicht-oxidierenden Gases oder reduzierenden Gases erhitzt wird. Das Metallrohr 1 wird dann in eine Rohrführung 8 geleitet, die in der Kühlkammer 5 angeordnet ist, in der sich ein gekühltes reduzierendes Gas befindet, das in Zirkulation versetzt wird. Die Kühlkammer 5 ist in ihrem Inneren mit einem Fördermittel 9 versehen, das eine Anzahl von Kettenförderern aufweist, die in geeigneten Abständen angeordnet sind, wobei die Kettenförderer in seitlicher Richtung quer zur Längsrichtung des Metallrohres 1, beispielsweise in die Metallrohrschubrichtung bewegt werden. Das Metallrohr 1, das in die Rohrführung 8 gefördert wird, wird zu dem Fördermittel 9 transportiert, um das Metallrohr 1 während dessen Kühlen seitlich zu bewegen und vor einem Auslaß 10 abzuladen, der nach unten gebogen ist, um im wesentlichen eine L-Form zu bilden und der an einem seitlichen Ende der Kühlkammer 5 angeordnet ist.

Der Austritt der Kühlkammer kann, wie in Fig. 3 gezeigt, ausgebildet sein, wobei ein Fördermittel, das aus einer Vielzahl von Rollen 11 besteht, die in der Richtung quer zum Metallrohr rotieren, das durch das Fördermittel 9 gefördert wird, an einer Seite der Fördervorrichtung 9 und ein Austritt 10′ an der gleichen Seite wie der Heizofen 2 oder auf der entgegengesetzten Seite dazu angeordnet sind.

Die Hochfrequenzwärmebehandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann weiterhin für einen gleichmäßigen Glühschritt im Rohrherstellungssystem verwendet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der lange Metallrohling, beispielsweise ein Metallrohr oder eine Metallstange, die in die Kühlkammer einführbar ist, in deren Längsrichtung mittels der Vorschubstange gedrückt, die aus einem nicht-magnetischen Material besteht, das unempfindlich gegenüber Hochfrequenz ist, und die sich durch den Heizofen erstreckt, so daß der lange Rohling gleichmäßig über dessen Länge in dem Heizofen erhitzt werden kann, wobei ein homogenisiertes Produkt von ausgezeichneter Qualität hergestellt wird. Darüber hinaus kann die Kühlkammer in einem kleinen Arbeitsraum ausgebildet sein, verglichen mit dem herkömmlichen Aufbau, und die Vorrichtung gemäß der Erfindung benötigt nicht die Verbindungsmittel und Abtrenn- oder Abschneidemittel für die langen Metallrohlinge. Dadurch bewirkt die vorliegende Erfindung, daß die Wahl des Aufstellungsbereiches der Vorrichtung in einer Fabrik vergrößert wird. Die Installation der Vorrichtung erfolgt in einem kleinen Arbeitsbereich verglichen mit der herkömmlichen Vorrichtung. Darüber hinaus wird die Produktionswirksamkeit durch Erhöhung der Fertigung verbessert. Darüber hinaus verlangt die vorliegende Vorrichtung keine Mittel zum Verbinden oder Trennen der langen Metallrohlinge, so daß die Produktionsrate erhöht werden kann. Die langen Metallrohlinge werden ausreichend in der Kühlkammer gekühlt, so daß die langen Metallrohlinge keine Oberflächenoxidation nach dem Kühlen aufweist.

Claims

1. Verfahren zur Wärmebehandlung langer Metallrohlinge, bei dem die langen Metallrohlinge schnell durch eine Hochfrequenzerhitzung in einer geeigneten Atmosphäre erhitzt und danach schnell in dieser Atmosphäre abgekühlt werden, gekennzeichnet durch die Schritte des Schiebens eines langen Metallrohlings, der auf einem Führungsmittel abgelegt wird mittels einer Vorschubstange, die unempfindlich gegenüber Hochfrequenz ist, in eine Kühlkammer mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch einen Heizofen hindurch, und Kühlen des langen Metallrohlings in der Kühlkammer während dessen Transportierens in einer Richtung, die im wesentlichen quer zu dessen Schieberichtung ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geeignete Atmosphäre eine Atmosphäre inerten Gases, nicht-oxidierenden Gases oder reduzierenden Gases ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubstange aus einem nicht-magnetischen Material besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-magnetische Material ein Keramikmaterial ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langen Metallrohlinge mittels Kettenförderer in der Kühlkammer transportiert werden.

6. Vorrichtung zur Wärmebehandlung langer Metallrohlinge, bei dem die langen Metallrohlinge durch ein Hochfrequenzmittel in einer geeigneten Atmosphäre schnell erhitzt und dann schnell in der geeigneten Atmosphäre gekühlt werden, gekennzeichnet durch ein Führungsmittel (3), auf dem der lange Metallrohling (1) abgelegt wird, eine Kühlkammer (5), die einen Eintritt für den langen Metallrohling (1) aufweist, ein Hochfrequenzheizmittel (2), das im wesentlichen in Fluchtrichtung mit dem Führungsmittel (3) und dem Einlaß der Kühlkammer (5) angeordnet ist, ein Mittel zum Schieben des langen Metallrohlings (1), der auf dem Führungsmittel (3) abgelegt ist, in die Kühlkammer (5) durch das Heizmittel (2) hindurch bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit mittels einer Vorschubstange (4), die unempfindlich ist gegenüber Hochfrequenz, und ein Mittel (9) zum seitlichen Übergeben des langen Metallrohlings (1) in der Kühlkammer (5).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geeignete Atmosphäre eine Atmosphäre inerten Gases, nicht-oxidierenden Gases oder reduzierenden Gases ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubstange (4) aus einem nicht-magnetischen Material besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-magnetische Material ein Keramikmaterial ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die langen Metallrohlinge (1) mittels Kettenförderer (9) in der Kühlkammer (5) transportiert werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochfrequenzheizmittel ein Heizofen (2) ist, der ein Glasrohr aufweist, das mit einer Arbeitsspule (2) umgeben ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebemittel (4) ein Rollenmittel (6) zum vollständigen Fördern des langen Metallrohlings (1) in die Kühlkammer (5) durch den Eintritt einschließen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebemittel (4) eine hinreichende Länge aufweist, so daß sich dessen vorderes Ende bis in die Kühlkammer (5) erstreckt.