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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von hochelastischem Faltenrohr
aus profiliertem Metallband Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von hochelastischem Faltenrohr aus profiliertem Metallband, dessen beim Aufwickeln
auf einen Dorn zur überlappung kommenden Borde elektrisch verschweißt werden. Die
elektrische Verschweißung -dieser Borde erfolgt bisher durch eine Innen- und eine
Außenelektrode, wobei die Innenelektrode z. B. aus mindestens einem auf den Wickeldorn
schraubenförmig aufgewickelten Metalldraht und die Außenelektrode aus einer Elektrodenrolle
besteht. Die Stromzuführung zur Innenelektrode ist hierbei verhältnismäßig umständlich
und mit Schwierigkeiten verbunden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich von den bisher
bekannten Verfahren dadurch, daß von einer zweiteiligen Elektrodenrolle der Schweißstrom
auf einer Seite des Wellenberges in die sich überlappenden Borde des aufgewickelten
Metallbandes ein-, und auf der anderen Seite wieder zur Elektrodenrolle austritt,
so daß er durch die beiden Borde und ein den Wellenberg ausfüllendes Wickelorgan
hindurchströmt und auf beiden Seiten des Wellenberges je eine Schweißnaht erzeugt.
Durch die hierbei erzeugte Doppelschweißnaht kann eine bessere Verschweißung erzielt
werden. Ferner werden durch dieses Verfahren wesentliche Vorteile bei der Herstellung
der Verschweißung erreicht.
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Die Erfindung bezieht sich. ferner auf eine Vorrichtung zur Ausübung,des
erfindungsgemäßen Verfahrens, bei -der die Elektrodenrolle zwei voneinander
isolierte
Elektrodenscheiben aufweist, welche Kontaktflächen zum Zusammenwirken mit den Seitenflächen
des Wellenberges besitzen.
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Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestelltes Faltenrohr, das beidseitig,des Wellenberges j e eine Schweißnaht
aufweist.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausübung des bisher bekannten
Verfahrens sowie ein Ausführungsbeispiel und eine Variante einer Vorrichtung zur
Ausübung. des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
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Fig. i zeigt einen teilweisen Längsschnitt eines nach dem bisher bekannten
Verfahren hergestellten Faltenrohres und einer Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahren;
Fig. 2 ist ein Querschnitt zu Fig. i in kleinerem Maßstab; Fig. 3 zeigt einen teilweisen
Längsschnitt eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Faltenrohres
und eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens; Fig. 4 ist ein Querschnitt zu
Fig. 3 in kleinem Maßstab; Fig. 5 ist eine Gesamtansicht zu Fig. 4, und Fig. 6,
ist eine Ansicht einer Variante der Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen
Verfahrens. ° In den das bekannte V erfahren veranschaulichenden Fig. i und 2 bezeichnet
1 den Wickeldorn, welcher eine Bohrung 2 besitzt, in die durch ein Rohr 3 Kühlwasser
für die Kühlung des Dornes i zugeführt werden kann. Auf den Wickeldorn i ist ein
profiliertes Metallband 4 schraubenförmig aufgewickelt, dessen Wellenberge durch
Metalldrähte 5, 6 ausgefüllt sind, die beim Schweißen als Innenelektrode dienen.
Als Außenelektrode ist eine Elektrodenrolle 7 vorhanden, so daß der Schweißstrom
nach der gestrichelten Linie durch den Wickeldorn i, die Metalldrähte 5, 6, die
sich überlappenden Borde des Metallbandes 4 und die Elektrodenrolle 7 fließt. Es
geht daraus hervor, daß der Strom verschiedene WiderständeAurch ungenügenden Kontakt
des Drahtes 5 auf dem Dorn i und der Drähte 5, 6 aufeinander zu überwinden hat,
ehe er zur Schweißstelle gelangt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegt bei dieser
Vorrichtung die Elektrodenrolle nur mit einer sehr kleinen Fläche 8 auf dem Metallband
4 auf, so daß auch nur eine sehr kleine- Schweißstelle 9 erhalten wird.
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In den Fig. 3 bis 5 bezeichnet io einen vollen Wickeldorn, ii das
Metallbond und 12, 13 die beiden die Wellenberge ausfüllenden Metalldrähte. Die
Elektrodenrolle ist hier zweiteilig, indem sie zwei Elektrodernscheiben 14, 15 aufweist,
die durch eine Zwischenlage16 aus Isoliermaterial voneinander getrennt sind. Die
Stromzuführung zu den Kontaktscheiben 14, 15 erfolgt in bekannter Weise durch Lager
17, 18, welche an die Sekundärwicklung ig des Schweißtransformators angeschlossen
ist, deren Primärwicklung 2o an ein Leitungsnetz angeschlossen ist. Der Schweißstrom
fließt hier auf dem in Fig. 3 durch eine gestrichelte .Linie angedeuteten Wege von
einer Elektrodenscheibe 14. durch die sich überlappenden Borde des Metallbandes
i i auf einer Seite des Wellenberges, durch den äußeren Metalldraht 13 und durch
die sich überlappenden Btarde des Metallbandes i i auf der anderen Seite des Wellenberges
zu der zweiten Elektrodenscheibe 15. Es entsteht dadurch auf beiden Seiten des Wellenberges
je eine Schweißnaht 2i, 2a. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind bei dem neuen Verfahren
die Auflageflächen 2.3 größer als bei dem bekannten Verfahren, so daß an den Schweißnähten
2,1, 22 längere Schweißstellen erzielt werden.
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Nach der in Fig.6 dargestellten abgeänderten Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens stehen die beiden Elektrodenscheiben
24, 25 schräg zueinander, wobei sie zweckmäßig angenähert einen Winkel von 9o0 miteinander
einschließen. Diese Anordnung der Elektrodenrollen hat den Vorteil, :daß deren
Ab-
nutzung geringer ist und daß sie gegebenenfalls während des Betriebes
gut gereinigt und, wenn nötig, entgratet werden können. Ferner kann mit dieser Anordnung
eine günstigere Schweißung erzielt werden.
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Die Vorteile des neuen Verfahrens gegenüber dem bekannten Verfahren
sind wesentlich und bestehen insbesondere in folgendem: Bisher bot es große Schwierigkeiten,
den Innendorn, der stromführend sein mußte, aus einem genügend verschleißfesten
Material herstellen zu können. Dorne aus härtbarer Kupferlegierung, wie z. B. Berylliumbronze
od. dgl., genügten nicht und solche aus gehärtetem Stahl kamen nicht in Frage wegen
d er schlechten elektrischen Leitfähigkeit. Am besten bewährten sich noch Dorne
aus reinem Wolfram, die jedoch sehr kostspielig sind. Das neue Verfahren erlaubt
nunmehr die Verwendung von gehärteten Wickeldornen aus bestem Werkzeugstahl, welcher
praktisch keinem Verschleiß mehr unterliegt. Es können nunmehr aber auch Dorne mit
hartverchromtem Überzug oder solche aus Hartmetall verwendet werden.
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Ein weiterer großer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß
bei Verwendung mehrerer Drahteinlagen, wie solche zur Erzielung einer genügend großen
Wellenhöhe erforderlich sind, nur noch der äußere Draht aus einem elektrisch 'gut
leitenden Materialbestehen muß, währenddem für die inneren Drähte gewöhnlicher,
billiger Eisendraht verwendet werden kann. " Ein weiterer Vorteil -des neuen Verfahrens
besteht darin, daß die Drahteinlagen nicht mehr so stark erhitzt werden, weil der
Strom nur noch durch den äußeren Draht fließt. Dadurch werden die Drähte weniger
stark, erhitzt und deformiert und können nach dem Herausziehen aus dem fertigen
Schlauch mehrmals verwendet werden.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch den sehr kurzen Weg,
welchen der Sekundärstrom zu durchfließen hat, der B-lindstromverlust auf ein Minimum
reduziert wird und mit einer viel kleineren Leistung auszukommen ist und so eine
wesentliche Stromersparnis erzielbar wird.
Ein weiterer Vorteil
besteht darin, daß durch das Entstehen einer Doppelnaht eine mehrfache mechanische
Festigkeit und eine mehrfache Sicherheit für absolute Dichtheit des Faltenrohres
erzielt wird.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Naht sich nicht mehr zu
äußerst auf dem Wellenberg befindet und somit beim Herausziehen des Faltenrohres
am Boden nicht der direkten Abnutzung durch Scheuerung unterliegt.
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Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß durch
das -Verschweißen der äußeren Bandränder ein Eindringen des Fördermediums zwischen
die beiden Bandränder nicht mehr vorkommen kann, wobei der Tendenz zum Abspringen
der Naht unter hohem Druck begegnet wird.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auch sehr kleine Schlauchlichtweiten
hergestellt werden können, was bisher wegen dem ungenügenden Querschnitt des Wickeldornes
für die zum Schweißen erforderliche elektrische Leistung nicht möglich war.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Elektrodenrollen das zu
verschweißende Material besser erfassen und nicht nur auf einem Punkt aufliegen.
Dadurch entstehen längere Schweißstellen, die eine größere Produktion ermöglichen.
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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß die Kühlung
sehr vereinfacht wird, indem die Kühlung :des Wickeldornes in Wegfall kommt, was
insbesondere wiederum bei den kleinen Faltenrohrlichtweiten von Wichtigkeit ist,
weil hier der Querschnitt des Dornes ohnehin schon sehr klein ist. Bei dem neuen
Verfahren genügt es, wenn die Schweißstelle selbst zusammen mit derElektrodenrolle
durch einen Wasserstrahl gekühlt wird. Es kann dadurch sozusagen unter Wasser geschweißt
werden, was speziell bei der Verarbeitung von Messing und nichtrostendem Stahl von
Bedeutung ist, indem die Schweißstelle .durch das sofortige Abschrecken mit Wasser
automatisch vergütet wird und indem die Schweißung sozusagen unter Luftabschluß
erfolgt.