DE810090C

DE810090C - Verfahren und Vorrichtung zur Innenverbleiung von Rohren

Info

Publication number: DE810090C
Application number: DEP31285A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Dammer; Michael Schiefer
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1949-01-11
Filing date: 1949-01-11
Publication date: 1951-08-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Innenverbleiung von Rohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur homogenen Innenverbleiung von Rohren, die bereits im Innern mit einem Überzugsmetall versehen sind, welches einerseits mit dem Rohrmaterial, anderseits mit dem Blei eine Legierung eingeht, wie vorzugsweise Zinn oder auch Cadmium, Zink, Kupfer, Antimon, Silber usw.
Zur Herstellung einer homogenen Innenverbleiung von Rohren verfährt man bereits in der Weise, daß man in dem Röhr einen konischen Dorn von der Länge des Rohres so anordnet, daß zwischen Dorn und Rohrwand ein ringförmiger Raum entsteht, in den man das flüssige Blei eingießt und erstarren läßt und den Dorn entfernt. Vor Einbringung des Bleies werden die Rohre stark vorgewärmt. Bei den auf diese Weise innenverbleiten Rohren wurde häufig festgestellt, daß die Legierungsschicht, die vor jeder homogenen Verbleiung aufgebracht werden muß, zum mindesten stellenweise oxydiert war, wodurch an diesen Stellen keine Haftung des Bleies auf dem Eisen zustande kam.
Von Nachteil ist außerdem, daß sich dieses Verfahren nur für völlig gerade Rohre (gezogene Präzisionsstahlrohre) eignet, da jede Abweichung des Rohrinnern von der Geraden den Spalt zwischen Rohrwand und Dorn verändert und dadurch Ungleichmäßigkeit des Bleiüberzuges zur Folge hat. Bei Verwendung handelsüblicher Rohre muß also mit einer hohen Ausschußquote gerechnet werden.
Anderseits ist vorgeschlagen worden, einen im Rohr aufsteigenden kurzen Dorn zum Auskleiden von Metallrohren mit Metall oder einer Legierung zu verwenden, der das von oben in das Rohr flüssig eingefüllte Metall mit seinem zum Zwecke des Er-Starrens gekühlten unteren Teil gegen die Rohrwand preßt.
Dieses Verfahren ist aber, selbst wenn man eine Verzinnung, von der nicht die Rede ist, voraussetzt, zur Ausführung einer homogenen Verbleiung unbrauchbar, da bei ihm eine zusätzliche Wärmezufuhr fehlt, die eine Legierungsbildung bewirken könnte.
Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung eines beweglichen kurzen Dornes eine einwandfreie homogene Innenverbleiung von Rohren erreicht wird, wenn erfindungsgemäß das in das Rohr eingeführte Blei oder ähnliches Metall oberhalb des Dornes in einer Heizzone, unter der hier der kritische Temperaturbereich verstanden ist, innerhalb dessen eine Oxydation des Überzugsmetalls, z. B. des Zinnes, erfolgen kann, so lange auf Schmelztemperatur gehalten wird, bis es mit dem Überzugs-, metall des Rohres eine Legierung eingegangen ist, -worauf es in einer darunter befindlichen Kühlzone zum Erstarren gebracht wird: Während des fortachreitenden Erstarrenlassens des Bleies wird mindestens so viel neues Blei nachgefüllt, daß der Bleispiegel stets an der höchsten Stelle der Heizzone steht. Dadurch, daß man das Rohr ausschließlich an den Stellen, wo es mit flüssigem Blei gefüllt ist, also nur im Bereich der Bleisäule, auf Schmelztemperatur hält, wird eine Oxydation der Zinn- oder anderen Legierungsmetallschicht durch Luftsauerstoff mit Sicherheit vermieden.
Das Rohr wird fortschreitend mit einem überall festhaftenden Bleiüberzug unter Bildung von Mischkristallen von Blei und Zinn bzw. entsprechenden Legierungen einerseits sowie Zinn bzw. entsprechenden Legierungen und Eisen anderseits, also einer einwandfreien homogenen Verbleiung versehen. Das Verfahren ist weitestgehend unempfindlich gegen Abweichungen der zu verbleienden Rohre von der Geraden.
Die Vorrichtung zur.Ausführung des Verfahrens besteht aus einer Heizvorrichtung, die es gestattet, in einem Rohre Blei -in schmelzflüssigem Zustande zu erhalten, und einer darunter angeordneten Kühlvorrichtung, die es ermöglicht, das schmelzflüssige Blei in den festen Zustand zu überführen, und einem Dorn, der sich im Innern des Rohres und etwa in Höhe der Übergangszone vom flüssigen zum festen Blei befindet.
Die Heizung der flüssigen Bleisäule kann von außen beispielsweise durch eine um das Rohr ringförmig angeordnete Heizvorrichtung, z. B. Gasbrenner, erfolgen oder aber ,innen im Rohr durch vorzugsweise elektrische Heizung des im Rohr beweglichen Dornes selbst.
Das Blei kann sowohl im geschmolzenen als auch urgeschmolzenen Zustand in das Rohr eingebracht werden. Bei Verwendung eines elektrisch, geheizten Dornes kann es zweckmäßig sein, das Bier in Drahtform einzuführen.
Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß darin, daß der im Rohr bewegliche Dorn, die um das Rohr angeordnete Heizvorrichtung, z. B: ein Ringbrenner, sowie die unterhalb diesem angeordnete Kühlvorrichtung an einer gemeinsamen Zugvorrichtung derart miteinander gekuppelt sind, daß während des von unten nach oben fortschreitenden Verbleiungsvorganges die Heizvorrichtung im wesentlichen oberhalb oder am Kopf des Dornes und die Kühl-' vorrichtung etwa: in Höhe des unteren Endes des Dornes sich befinden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
Abb. i zeigt die Verbleiungsvorrichtung mit Außenheizung. Abb. 2 veranschaulicht die Heizring mittels Schmelzdornes, und zwar sind beide Vorrichtungen getrennt in Anlaufstellung und in Betriebsstellung dargestellt. Das aufrecht stehende, -innen feuerverzinnte Stahlrohr a ist am unteren Ende mit einem Gewindeflansch b versehen und mit dem Führungspaßstück c, das seinerseits auf einem Tisch d befestigt ist, verbunden. In dem Rohr a befindet sich der, mit Führungsnocken e versehene Dorn f, der mit einem Zugorgan g an einer als Traverse ausgebildeten Zugvorrichtung h befestigt ist: An dieser Traverse h sind außerdem auch der mehrgliedrige Ringbrenner i, dessen Ringglieder einzeln durch Hähne r absperrbar sind, und die Spritzvorrichtung k für Kühlwasser befestigt. Zur Führung ddeser ringförmig um das Rohr angeordnetefl Vorrichtungen dienen die Führungsschienen m. Der Vorwärmer Z tritt nur zur Einleitung des Verbleiungsvorganges in Tätigkeit. Um das Führungspaßstück c ist eine Heizvorrichtung n angeordnet, die dazu dient, Paßstück und Dorn vor Anlaufen der Maschine anzuwärmen.
An Stelle der Außenheizung durch den Ringbrenner i kann auch eine Innenheizung etwa mit Hilfe einer elektrischen Heizvorrichtung, beispielsweise wie Abb. 2 zeigt, einer elektrischen Widerstandsheizung o, die im Dornuntergebracht ist, vorgenommen werden. Das Blei kann hier in ungeschmolzenem Zustand in Form von Drähten p zugeführt werden.
Eine Rohrverbleiung gemäß der Erfindung geht folgendermaßen vor sich: Das zu verbleiende Rohr ist am unteren Ende mit einem Führungspaßstück c versehen, das eine zentrisch zur Rohrachse angeordnete kreisrunde Öffnung s besitzt, die so kalibriert ist, daß der auf Schmelztemperatur des Bleies angewärmte Dorn die Öffnung schließt.
In der Ausgangsstellung wird der im Paßstück c und im unteren Ende des Rohres a hängende Dorn f mittels der Heizvorrichtungen n und l so lange vorgewärmt, bis er gegen das Paßstück und das Rohr infolge der Wärmedehnung so schließend abdichtet, daß beim Anfahren ein Durchfließen des flüssigen Bleies nicht eintreten kann.
Sobald feststeht, daß der Dorn diese Bedingung erfüllt, wird in das obere offene Ende des Rohres a flüssiges Blei eingefüllt und mit dem ringförmig angeordneten Druckgasbrenner i bzw. mit Hilfe des Schmelzdornes f (Abt. 2) in schmelzflüssigem Zustand gehalten. Mit der Traverse h wird nun der Dorn f nach oben gezogen und dringt in die flüssige Bleisäule q ein, wobei zwischen Dorn und Rohr die gewünschte Bleistärke (Führungsnocken) entsteht. Ist der Dorn bis zu etwa zwei Drittel seiner Länge in die Bleisäule eingedrungen, so wird mit der Traverse da gleichzeitig auch der Ringbrenner i und ein unterhalb dessen befestigter Spritzring k hochgezogen, der in diesem Augenblick beginnt, kaltes Wasser gegen die Außenfläche des zu verbleienden Rohres a zu spritzen, wodurch das schmelzflüssige Blei zum Erstarren gebracht wird. Von diesem Punkt an werden Dorn, Ringbrenner und Spritzring oder bei Ersatz des Ringbrenners durch den Schmelzdorn (s. Abb. a) Schmelzdorn und Spritzvorrichtung k gleichzeitig an der Traverse mittels einer (nicht dargestellten) Motorwinde hochgezogen, wobei sich die Zuggeschwindigkeit im wesentlichen nach der Stahlrohrdimension und der Verbleiungsstärke richtet.
Es können auf diese Weise Rohre von beliebiger Länge verbleit werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur homogenen Innenverbleiung von Rohren unter Verwendung eines kurzen Dornes, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Rohr eingeführte Blei oberhalb des Dornes in einer Heizzone so lange auf Schmelztemperatur gehalten wird, bis es mit dem Überzugsmetall des Rohres eine Legierung eingegangen ist, worauf es in einer darunter befindlichen Kühlzone zum Erstarren gebracht wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens so viel neues Blei nachgefüllt wird, daß der Bleispiegel stets an der höchsten Stelle der Heizzone steht. 3. Vorrichtung zurAusführung des Verfahrens nach Anspruch i, bestehend aus einer Heizvorrichtung, die es gestattet, in einem Rohre Blei in schmelzflüssigem Zustande zu erhalten, und einer darunter angeordneten Kühlvorrichtung,die es ermöglicht, das schmelzflüssige Blei in den festen Zustand zu überführen, und einem Dorn, der sich im Innern des Rohres und etwa in Höhe der Übergangszone vom flüssigen zum festen Blei befindet. 4. Vorrichtung mach Anspruch 3, bestehend aus einer um das Rohr angeordneten Heizvorrichtung (i), unterhalb derer eine Kühlvorrichtung (k) angeordnet ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Rohr bewegliche, vorzugsweise mit Führungsnocken (e) versehene Dorn (f), die um das Rohr iingeordnete Heizvorrichtung (i) sowie die unterhalb dieser angeordnete Kühlvorrichtung (k) an einer gemeinsamen Zugvorrichtung (h) miteinander gekuppelt sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, bestehend' aus einer im Innern des Rohres angeordneten Heizvorrichtung, die vorzugsweise als elektrische Heizung im Dorn untergebracht ist. 7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verbleiende Rohr am unteren Ende mit einem Führungspaßstück (c) versehen ist, das eine zentrisch zur Rohrachse angeordnete kreisrunde Öffnung (s) besitzt, die so kalibriert ist, daß der auf Schmelztemperatur des Bleies angewärmte Dorn die Öffnung schließt.