DE750277C

DE750277C - Verfahren zur Erzeugung des Anpressdruckes beim Innenplattieren von Eisen- bzw. Stahlrohren

Info

Publication number: DE750277C
Application number: DEO22973D
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Raydt; Karl Staubwasser
Original assignee: Osnabruecker Kupfer und Drahtwerk
Current assignee: Osnabruecker Kupfer und Drahtwerk
Priority date: 1937-04-22
Filing date: 1937-05-15
Publication date: 1945-01-03
Also published as: US2267665A

Description

Verfahren zur Erzeugung des Anpreßdruckes beim Innenplattierer von Eisen- bzw. Stahlrohren Den Gegenstand des Hauptpatents bildet die Verwendung des an sich bekannten Verfahrens zum Vereinigen von im Guß- oder im gekneteten Zustand vorliegenden Metallen, bei dem diese an den zu verbindenden Oberflächen satt aneinandergedrückt und erhitzt werden, ohne daß sie n festen Zustand verlassen, für das Plattieren von im Guß- oder im gekneteten Zustand vorliegenden Werkstücken aus Eisen bzw. Stahl mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen. Dieses Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß entgegen der bisher allgemein verbreiteten Ansicht auch Werkstücke aus Eisen bzw. Stahl mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen ohne die bisher für unbedingt erforderlich gehaltene gemeinsame plastische Verformung plattiert werden kÖnnen, indem die Körper an den zu verbindenden Oberflächen satt aneinandergedrückt und erhitzt werden, ohne daß sie den festen Zustand verlassen.
Dieses neue Verfahren läßt sich nach weiterer Erkenntnis in besonders günstiger Weise auch für das Innenplattieren von Eisen- bzw. Stahlrohren mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen anwenden. .
Das Innenplattieren von Rohren hat bisher sehr erhebliche Schwierigkeiten bereitet und ließ sich nur auf kostspielige Weise durchführen. So hat man vorgeschlagen, an einen hohlen Eisenrohling innen Kupfer im flüssigen Zustand anzugießen. Die hierbei erzielte innige Verbindung zwischen Kupfer und Eisen wurde bei dem nachfolgenden Auswalzen zu einem Rohr noch verbessert. Ferner hat inan ein Eisenblech durch j#,"alzplattieren mit einem Kupferblech versehen. Aus dem so plattierten Blech wurde dann durch Tiefziehen ein Hut hergestellt, der schließlich zu einem Rohr weiterverarbeitet wurde. Auch durch Strangpressen eines kombinierten Rohlings sowie durch Heißwalzen aufeinandergezogener .Rohre sind innenplattierte Rohre hergestellt worden. Sämtliche Verfahren sind aber kostspielig, auch fallen erhebliche Mengen plattierten, schwer aufzuarbeitenden Abfalls all.
Für die Herstellung von Doublerohren hat man vorgeschlagen, in' die ineinandergefügteli und in eine druckfeste Hülle eingebetteten übereinandergeschobenen Rohre einen Kern einzufügen und nunmehr durch einen Stauchdruck, der von beiden Seiten her auf die Rohre ausgeübt wird, den erforderlichen Alipreßdruch zu erzeugen. Ein derartiges Verfahren ist nur für verhältnismäßig kurze Rohre brauchbar und auch für die Massenherstellung nicht geeignet.
Erfindungsgemäß wird für die Erzeugung des Anpreßdruckes beim Innenplattieren von Eisen- bzw. Stahlrohren mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder 1@; ichellegierungen nach dem Verfahren des Hauptpatents die an sich bekannte Erscheinung nutzbar gemacht. (laß ein Kern auf einen darübergeschobenen Mantel, der einen geringeren Ausdehnungskoeffizienten besitzt als der Kern, beim Erwärmen einen Druck ausübt. Diese Erscheinung ist schon beim Lötplattieren und beim Plattieren von Edelmetallen ausgenutzt worden, es war aber in keiner Weise vorauszusehen, daß man auf diese Weise auch den Anpreßdruck für das Innenplattieren von Eisen-bzw-. Stahlrohren mit Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel oder Nickellegierungen erzeugen kann.
Zur Zeit der Anmeldung bestand noch allgemein die Anschauung, daß für das Zustandekommen einer Plattierung ein sehr großer Druck und eine gemeinsame plastische Verformung erforderlich ist. tun war es zwar bekamst, daß man die Wärmeausdehnung zur Erzeugung eines Druckes ausnutzen kann und daß hierbei auch recht erhebliche Kräfte erzeugt «-erden können. Man mußte aber annehmen, daß ein dünnwandiges Kupferrohr, (las in ein Eisenrohr eingeführt wird, bei der nachfolgenden Erhitzung dank seiner geringen Standfestigkeit bei Kolier Temperatur sich infolge der Ausdehnung zusammenfalten würde. Infolgedessen mußte man damit rechnen, (saß ein solches Kupferrohr niemals den für (las Zustandekommen einer Plattierung erforderlichen Anpreßdruck hervorrufen könnte. Der Fachmann mußte ferner damit rechnen, (laß das gestauchte Kupferrohr sich bei der Ab-Kühlung natürlich stärker ztisamlnenzieht als das eiserne -'#Iantelrohr, und dar:) ilalier eine etwa doch entstandene Bindung beim Abkühlen wieder zerstört werden würde. Ist es doch eine bekannte Tatsache, daß bei dein bekannten Walzplattieren der Zusammenhang zw-isehen Unterlage und Auflage zunächst noch 'so schwach ist, daß man in der Wärme (las :Deckmetall noch mit Mensebenkraft von der LT n:terl:a.ge auch dann herunterreißen kaii:i, wenn die PI-a.ttierarbeit völlig eiii«-andfi-:1 durchgeführt ist und der erkaltete plattierte Körper eine allen Anforderungen gerecht «-erdende Plattier-ung zeigt.
Bei dieser Sachlage war es überraschend, daß der geringe Anpref)druck. den ein dünnwandiges Kupferrohr leim Erhitzen auf (las es umschließende eiserne llaiitclrolii- auszuüben vermag, ausreicht, um eine dauerhafte Plattierung zu erzielen und daß auch beim Abkühlen des frisch plattierten Rohres der Kupferkern sich voll dem Mantel sticht abtrennt.
Diese Erscheinung ermöglicht es nun, (las Verfahren des Hauptpatents auf das Ilmenplattieren von Eisen- bzw. Stahlrohren finit Kupfer, Kupferlegierungen, \ ickel oder Nickellegierungen anzuwenden und dadurch vor allein den Vorteil einer ungleich einfacheren Arbeit zu erzielen, als sie bei den bisherigen Plattierverfahren erforderlich war. Weiterhin zeigt dieses überaus einfache Verfahren den Vorteil, daß es eine getrennte Herstellung der miteinander zu vereinigenden Rohre bis nahe an die Fertigform gestattet. :o daß praktisch kein plattierter Abfall anfällt und ins allgemeinen keine besonderen Schutzmaßnalimen, wie die Verwendung von Schutz-_gasen, erfordert.
Iin allgemeinen wird man, da es sich ja nur ,tin verhältnismäßig geringe U<itländerungen handelt. die Teile vor dein Glühen fest ztisaminenpressen, indem man sie z. B. aufeinanderzieht, falls es unwirtschaftlich oder, z. B. bei langen Rohren, technisch unmöglich ist, das Spiel zwischen den Teilen voll vornherein so gering zu halten, daß sie genürien1 (licht aneinanderliegen. -Man erreicht dadurch, daß die beginnende Wärmeaus(lehnung sehr bald zur Plattierung der Körper führt. Wenn aber die Gefahr besteht, daß etwa infolge einer bedeutend stärkeren Wärineaus(lehnung des innenliegenden Körpers als der des Außenkörpers eine Faltenbildung am Innenkörper auftritt; so muß ein entsprechendes spiel vorgesellen werden, um derartige schädliche Auswirkungen zu vermeiden. Durch verschieden starke Erwärmung bzw. Kühlung der einzelnen Rohre können allzu krasse Unterschiede ausgeglichen werden.
Durch <las Zusammenpressen der Teile wir,l das Eindringen schädlichen Luftsauerstoffes wirksam verhindert. Ist man aber aus den angegebenen . Gründen gezwungen, zwischen den Teilen ein Spiel zu belassen, so empfiehlt es sich, in einer Schutzggasatmosphäre von. in bezug auf das Gut reduzierenden oder inerten Gasen zu arbeiten, um eine schädliche Oxydation der Plättierfläche zu vermeiden.
Um zu verhindern, daß beim Erkalten infolge einer etwa stärkeren Schrumpfung des innenliegenden Körpers eine Lockerung der Schweißverbindung eintritt, kann man entweder den innenliegenden Körper länger warm halten, damit die Schrumpfung des Außenrohres voreilt, oder auch beim Plattieren von Rohren durch Einführen einer Metallstange, eines gekühlten Rohres o. dgl. in das Innen-. rohr seine Schrumpfung auf mechanischem Wege verhindern bzw. einschränken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung des Anpreßdruckes beim Innenplattieren von Eisen- bzw. Stahlrohren mit Kupfer, Kupferlegierungen, \Tickel oder Nickellegierungen gemäß Patent 740 3a6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre in an sich bekannter Weise mit so geringem gegenseitigem Spiel aufeinand@ergepaßt werden, daß sie sich infolge der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten beim Erwärmen aneinanderdrücken.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu vereinigenden Körper vor dem Glühen zusammengepreßt werden, etwa durch Aufeinanderziehen.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Gefahr einer Faltenbildung infolge zu starker Wärmeausdehnung des innenliegenden Rohres ein Spiel zwischen Innen- und Außenrohr belassen und durch Anwendung von Schutzgasen eine schädliche Oxydation der Plattierfläche verhindert wird. -4.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch . ,gekennzeichnet, daß durch verschiedenartige Erwärmung oder Kühlung der zu verbindenden Teile ihre Wärmeausdehnung derart beeinflußt wird, daß das Zustandekommen der Verbindung zwischen den Teilen unterstützt wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ... N r. ;71 361, 264 986, 591 247 britische Patentschrift ..... - 309753.