-
Verfahren zur Herstellung von Rohren aus technisch reinem Eisen Mit
Rücksicht auf das RotbTüchigkeitsbereich des technisch reinen Eisens, das je nach
der Zusammensetzung dieses Metalles zwischen 850 und io5o° C liegt, ist bereits
die Regel aufgestellt worden, die Bearbeitung oberhalb oder unterhalb dieser Temperaturgrenzen
vorzunehmen,. So war es z. B. bekannt, starke Bleche über dieser kritischen Zone
bis zu 125o' C zu erwärmen und sie zu biegen oder zu bördeln. Da, wo eine Kaltverformung
schwierig ist, kann auch eine Erwärmung bis zu 8oo° C vorgenommen werden, die für
fast alle Biege- und; Bördelarbeiten ausreicht.. Weiterhin wurde empfohlen, Nieten
aus besonders kohlenstoffarmem Eisen nur bis Soo° C zu erhitzen.
-
Die Erfindung befaßt sich mit der Herstel-lung von; Rohren
aus technisch reinem Eisen unter Verwendung einer Presse und bezweckt, gegenüber
den; bisher üblichen Verfahren eine wesentliche Zeitersparnis und bedeutende Vezeinfachiuig
sowie Sicherheit in der Durchführung zu erlangen. Die in der Eisenindustrie üblichen
Rohrherstellungsverfahren, wie z. B. das, Mannesrnannverfahrerv oder das Stoßbank-
(Ehrhardt-) Verfahren und die diesen. Verfahren angelehnten Abarten, gestatten,
Eisenrohre aus massiven Blöcken in zwei Arbeitsgängen herzustellen, die meistens
unmittelbar aneinander anschließen. Der erste Arbeitsgang besteht in der Umwandlung
des massiven Ausgangsblockes in ein dickwandige Rohrluppe bzw. in einen mit einem
Boden versehenen dickwandigen- Hohlkörper. Der zweite Arbeitsgang bringt die Verminderung
der Wandstärke bzw. die Ausreckung des Hohlkörpers zu einem Rohr.
-
Bisher war in der Fachwelt die Ansicht vertreten, daß zu der Verarbeitung
des Ausgangsblockes aus technisch reinem Eisen zu einer dickwandigen Rohrluppe bzw.
zu einem Hohlkörper als Vorerzeugnis des fertiger Rohres unbedingt eine Temperatur
von über l050° C eingehalten werden müsse. " Selbst wenn erwogen würde, den zweiten
Verfahrensschritt
bei Temperaturen unter 8507 C durchzuführen,
-weil die noch. zu verrichtende Fertigverformungsarbeit geringer ist als die Arbeit
zur Herstellung der Rohrluppe, wäre es notwendig, das Vorerzeugnis abzukühlen, was
aber ohne Zweifel das Verfahren umständlich und zeitraubend: macht.
-
Es ist ferner auch schon in der Fach.-velt erwogen worden, Rohre aus
technisch reinc@iü Eisen mit Hilfe mechanisch. arbeitender Pres== sen herzustellen;
aber auch hierbei wurde mit Temperaturen über io5o° C gearbeitet, weil die Ansicht
vertreten: war, daß das Verpressen eines massiven Reineisenblockes unterhalb der
untersten Grenze des Rotbriichigkeitsbereiches nicht möglich wäre. Namhafte Fachleute
glaubten sogar, daß die für die Warmverforinung eines Eisenblockes zu einem Rohr
erforderliche Arbeitstemperatur so hoch sei, daß die Herstellung von Rohren nach
dem Warinspritzverfaliren auf hydraulischen Pressen vollkommen ausgeschlossen. wäre.
-
Bti der Einhaltung der Temperatur von io5o'' C treten jedoch insofern
Schwierigkeiten auf, als es praktisch nur sehr sch-ver möglich ist, die Verarbeitungstemperatur
immer so hoch zu halten, daß sie konstant oberhalb der Rotbrüchigkeitsgrenze liegt.
Es besteht vielmehr die Gefahr, däß die Temperatur ungewollt unterschritten wird.
Die Erzeugnisse sind in diesem Fall mangels mechanischer Festigkeit unbrauchbar.
Hierdurch wird aber die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens stark beeinträchtigt.
-
Um die vorerwähnten Schwierigkeiten zu umgehen, wird gemäß der Erfindung
zur Herstellung von Rohren aus reinem Eisen .die Verformung mit einer an sich bekannten
Rapidpresse (hydraulisch wirkenden Strangpresse) bei Temperaturen zwischen 68o bis
85o° C in einem einzigen ununterbrochenen Arbeitsgang, d. h. in zeitlich unmittelbar
aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten, durchgeführt, indem aus dem massiven Ausgangsblock
das fertige Rohr erzeugt wird. Unter Verwendung der Rapidpresse gelingt es, bei
einer Verformungsdauer von nur wenigen Sekunden, etwa io Sekunden und weniger, zu
einem einwandfreien Ergebnis zu kommen, d. h.. also ein Rohr zu erhalten:, das bei
ausreichender Festigkeit weder spröde noch brüchig ist. Gegenüber dem bisher allgemein
angewendeten Rohrherstellungsverfahren durch Warmspritzen bei Temperaturen über
l050° C weist die erfindungsgemäße Herstellung von Reineisenrohren folgende Vorteile
auf: Während hei dem Pressen in Temperaturen von iö5o° C und mehr die Werkzeuge,
insbesondere die Matrize und der Preßdorn, außerordentlich hoch beansprucht und
schnell verschlissen werden und man iiii allgemeinen nur einen Dorn mit Inn nkühlurng
verwenden kann, um ihm die nötige Standfestigkeit zu geben, daher auch gezwungen
ist, verhältnismäßig große Durchmesser des Dornes mit in Kauf nehmen zu müssen,
gelingt es, bei der Durchführung des Verfahrens unterhalb 85o° C Reineisenrohre
finit wesentlich geringefer lichter Weite zu pressen, wobei außer-Ekin eine bedeutende
Ersparnis an Werkzeugstahl erreicht werden kann. Weiterhin kann bei der Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens das Ausstoßen des gepreßten Rohres sofort nach
der Rohrbildung erfolgen, weil der ganze Arbeitsgang sich unterhalb der kritischen
Temperatur abspielt. Die Gefahr einer Ausschußbildung ist nicht vorhanden. Werden
dagegen Reineisenrohre bei Temperaturen von 105o° C gepreßt, dann inuß das Ausstoßen
des Rohres aus der Rohrpresse ebenfalls bei diesen Temperaturen vorgenommenwerden:,
wenn das Rohr bei dein Ausstoßverfahren, nicht beschädigt -werden soll. Die Gefahr,
daß das Rohr, bevor das Ausstoßen beendet ist, unter 105o° C abkühlt, ist jedoch
groß. Es ist daher erforderlich, entweder einen gewissen Ausschuß mit in! Kauf zu
nehmen oder mit dem Ausstoßen so lange zu warten, bis sich das Rohr unter 85o° C
abgekühlt hat, was einen nicht unwesentlichen Zeitverlust bedeutet. Schließlich
ist die Durchführung des Verfahrens bei Temperaturen unter 85o° für das Arbeiten.
am Ofen wesentlich angenehmer als bei höheren Temperaturen, ganz abgesehen von dem
geringeren Brennstoffbedarf.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet, Rohre aus reinem Eisen.
herzustellen, die eine lichte Weite von etwa 26 min mit nur etwa 3 min Wandstärke
aufweisen, und zwar in einem einzigen ununterbrochenen Arbeitsgang, d. h. in zeitlich
unmittelbar aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten.
-
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann nicht verglichen werden mit
einem bekannten Verfahren, das darin besteht, Gegenstände aus reinem Eisenpulver
oder aus einem Pulver reiner Eisenlegierungen in der Weise herzustellen, daß aus
dem Pulver zunächst Preßlinge erzeugt und diese dann durch inechanische Bearbeitung,
-wie Hämmern, Walzen oder Ziehen, bei gewöhnlicher oder auch höherer Temperatur
-weiter bearbeitet -werden, Bei der Anwendung dieses Verfahrens können nur verhältnismäßig
kleine Formstücke liergestellt -werden, da nur bei solchen die Durchpressung ausreichend
ist, um zusaniliieiihängende Körper überhaupt zu erhalten. Das bekannte Verfahren
schließt jedoch von vornherein die Erzeugung von Preßlingen aus, -wie sie für die
Herstellung von Rohren üblicher Abmessungen notwendig sind.