-
Verfahren und Vorrichtung zum Ausglühen von Metallrohren Beider Herstellung
von Metallrohren, z. B. aus Eisen, mittels eines Kaltformvorganges ist es erforderlich,
nach diesem Vorgang die Rohre auszuglühen, um die in den Rohren entstandenen Spannungen
wieder zu beseitigen und sie für eine Weiterverarbeitung, z. B. auf der Ziehbank,
oder für ihren Endzweck, der zumeist eine große Biegungsmöglichkeit verlangt, brauchbar
zu machen. Wenn es sich um die Herstellung von Metallrohren mit geschweißter Längsnaht
handelt, wie sie als Isolierrohre weitgehende Verwendung finden, wird in einem Kaltformvorgang
zunächst ein Metallstreifen zu einem eine Naht aufweisenden Rohr gebogen und diese
Naht in beliebiger Weise, z. B. elektrisch, geschweißt. Hierauf läßt man das Rohr
erkalten und glüht dasselbe in einem Ofen aus, in welchem die Hitze entweder im
wesentlichen oder doch zum Teil von außen auf die äußere Rohrwandung zur Einmischung
kommt. Dabei ist eine gewisse Zunderbildung auf der äußeren Oberfläche des Rohres
nicht zu vermeiden, so daß die Röhre nach der Glüheng gebeizt werden müssen. Dabei
muß die Beizanlage wegen Säureschäden sowie Korrosionswirkung und Rostbildung durch
die Säuredämpfe möglichst weit von der Herstellungsstätte der Rohre entfernt sein.
Außer dem Beförderungsweg von der Herstellungsstätte zum Glühofen ergibt sich noch
ein besonders langer Beförde rungsweä zwischen Glühofen und Beizanlage und zurück
zur weiteren Bearbeitungsstätte.
-
An vielen Orten bereitet außerdem die Beseitigung der verbrauchten
Säuren und der säurehaltigen Abwässer der Beizanlage die größten Schwierigkeiten
und demgemäß hohe Kosten.
-
Der wärmetechnische Wirkungsgrad der bekannten Öfen für diesen Zweck
ist infolge der Einwirkung der Wärme von außen auf die Rohre und großer Verluste
durch Abgase und Strahlungswärme verhältnismäßig gering.
-
Es ist bekannt, daß es zwar zunderfrei arbeitende Glühöfen gibt, doch
sind die Anlage-und Betriebskosten für solche Ofen so hoch, daß sie für die Herstellung
solcher Metallrohre im wesentlichen nicht in Betracht komtnen.
-
Durch die Erfindung werden erstens Wärmeverluste bei der Übertragung
der Wärme von der Wärmequelle auf die Rohrwandeng vollständig verhindert, und es
wird gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen, infolge der Einführung des Wärmemittels
von außen durch die zu schweißende Naht hindurch Rohre beliebiger Länge auszuglühen,
zweitens wird die Zunderbildung auf ein Mindestmaß herabgedrückt.
-
Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist beispielsweise
und schematisch in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht.
Es
stellt dar: Fig. i eine Aufsicht auf einen Teil eines solchen Rohres während des
Schweißvorganges, Fig. a eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. i, Fig.3 eine
Seitenansicht ähnlich der nach Fig. 2 mit einer Vorrichtung nach der Erfindung in
größerem Maßstabe, Fig.4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig.5
eine Aufsicht auf einen Teil des Gegenstandes der Fig.3 in noch größerem Maßstab.
-
In Fig. i und 2 ist ein Rohr i ersichtlich, welches aus einem Metallstreifen
durch Kaltformvorgang erzeugt ist und eine Naht 2 aufweist. 3 sind die einen Elektroden
einer elektrischen Schweißmaschine. 4 ist die andere Elektrode. 5 ist die entstandene
Schweißnaht.
-
Erfindungsgemäß wird das so entstandene Rohr durch einen beliebigen
wärmeerzeugenden Körper, z. B. elektrisch oder gasgespeist, der lediglich von innen
zur Anwendung gelangt, von innen geglüht, um die beim Kaltformvorgang entstandenen
Spannungen zu beseitigen. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist für diesen Zweck
ein Gasbrenner 6 im Innern des Rohres i so vorgesehen, daß der Glühvorgang sich
unmittelbar an den Schweißvorgang anschließt. Dies bietet den großen Vorteil, daß
das über einen beträchtlichen Teil seiner Wandungen durch den Schweißvorgang ins
Glühen gebrachte Rohr nicht vor dem Ausglühen sich abkühlt, sondern daß die Schweißwärme
für den Glühvorgang mit ausgenutzt werden kann. Bei dieser Anordnung ist es infolgedessen
nicht erforderlich, mittels des Wärmeerzeugers den gesamten Umfang des Rohres zu
erhitzen, sondern es genügt, nur einem Teil der Rohrwandung Wärme zuzuführen, wie
dies in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist. In diesen Figuren bedeutet
A die Flamme des Brenners 6, a den von dieser Flamme bestrichenen Bereich
des Rohrumfanges, b denjenigen Be reich des Rohrumfanges, dessen Erhitzung nicht
erforderlich ist, weil dieser Bereich nach Verlassen der Schweißmaschine noch glühend
ist. Das Rohr ist auf großer Länge von einem Schutz- und Wärmeisolierrohr 7 mit
möglichst geringem Abstand 8 umgeben. Eine Zunderbildung kann bei einer solchen
Anordnung nicht auftreten, da am Eingang 8a in das Schutzrohr durch das glühende
Rohr i eine solche Atmosphäre geschaffen wird, daß eine weitere Oxydation nicht
eintritt. Ein gewisser Überdruck im Innern des Schutzrohres 7 verhindert ferner,
daß frische Außenluft nachströmt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß tatsächlich selbst
bei verhältnismäßig großem Zwischenraum 8 das Rohr i das Schutzrohr 7 völlig zunderfrei
verläßt.
-
Dem Brenner 6 im Innern des Rohres z kann in beliebiger Weise das
Heizmittel zugeführt werden. Eine besonders praktische und einfache Bauart ist in
den Fig. 3 und 5 veranschaulicht. Vor der Schweißmaschine ist hier eine Aufweitvorrichtung
für die Naht 2 angeordnet, so daß eine Öffnung entsteht, durch welche ein den Brennstoff
zu dem Brenner 6 leitendes Rohr eingeführt werden kann. Diese Aufweitvorrichtung
besteht aus zwei Keilen 9 und io. Der Keil 9 biegt die Wandungen des Rohres bei
der Wanderung desselben in Richtung des Pfeiles B auseinander, so daß eine Öffnung
i i entsteht. Der andere Keil hält zuerst die Öffnung offen und läßt dann die Seitenwandungen
des Rohres i wieder bis zur Breite der Naht 2 zusammengehen. Ein Brennstofförderrohr
i2 tritt mittels eines schmal gehaltenen Teiles 13 durch die Öffnung i i
in das Innere des Rohres i ein und führt, gleichzeitig als Brennerträger 14 ausgebildet,
zu dem Brenner 6. Die Keile 9 und io können an oder in einem Kasten 15 angeordnet
sein, durch welchen die Wandungen des Rohres i in der richtigen Lage für den Schweißvorgang
gehalten werden. Dieser Kasten ist während des Durchwanderns des Rohres i durch
die Schweißmaschine durch beliebige Mittel festgehalten, wie bei 16 angedeutet,
kann aber zum Nachsehen des Brenners o. dgl., wenn der Brenner nicht im Innern des
Rohres sich befindet, zwischen den Elektroden 3 und 4 herausgezogen werden.
-
In den Keileng und io sind zweckmäßig zur Reibungsverminderung Rollen
17, angeordnet.
-
Um gegebenenfalls den Zwischenraum 8 in dem Schutzrohr etwas größer
zu gestalten, kann an den Enden des Schutzrohres 7 ein besonderer Abschluß vorgesehen
sein, z. B. eine Art Stulp o. dgl., wie bei 18 angedeutet, und in das Innere des
Rohres wird ein indifferentes Gas durch ein Rohr i9 unter geringem Druck, z. B.
wenige Millimeter Wassersäule, eingeleitet. Dieses Gas tritt am anderen Ende des
Schutzrohres (nicht dargestellt) durch ein Röhrchen aus und brennt hier mit kleiner
Flamme, um eine Belästigung des Bedienungspersonals durch das Gas zu vermeiden.