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Verfahren zur Herstellung von Rohren aus einem flachen Blechstreifen
Die Erfinidang betrifft .ein Verfahren zur Herstellung von. Rohren aus einem flachen.
Blechstreifen, d,essen. zwischen s-aainer mittleren Längszone und seinen Kan'.ienstr°!ifen
liegenden: Teile gleichzeitig im Querschnitt gebogen und .dann. mit hir "egen :die
mittlere Längszone ,g:ei ein Rändern 7-ste!llt und mit dieser vereinigt werden,
worauf diurch einen zwischen den dadurch erzteugt.enLänvgsnähten zu führenden Schnitt
zwei Rohre, gebildet werden.
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Die E'rfindung besteht darin., daß .die Kantenstreifen im Querschnitt
nur so weit gebogen werden, daß ihre Ränder flach bleiben, @daß diese, dann von
entgegengesetzten Seiten senkrecht auf die ebenfalls flache mittlere Läxngszo.ne
mit einem solchen gegenseitigen Albstand aufgesetzt und mit dieser verbunden, z.B.
verschweißt werden, d aß die mittlere Zone zwischen den- jetzt in der -gleichen
Ebene liegenden Außenflächen der Kantenstreifen durchschnitten worden kann, um dadu.roh
ohne Materialverlust zwei Rohre mit je: einem rechten Winkel im Querschnitt zu erhalten,
der sich dann gege`;e:nemfall,s äiusrunden läßt.
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Es sind zwar bereits Verfahren der in RüdE stehenden Art bekannt.
Diese ergaben j@e!d!och b-e,i der Herstellung von Rohren. einen bestimmten Anteil
des zur Verwendung kommenden Banidmüterials als Abfall. Außerdem erforderten sie
zwei Sghneidvorgänge und eain Sch:wenßen- schräger Oberflächen, was gewisse Schwierigkeiten.
.mit sich bringt.
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Demgegenüber wird das streifen.förnnige Atisgangsmaterial bei der
Verarbeitung gemäß der Erfindung ohne jeglichen Verlust ausgenutzt, die Schweißnähte
können in, idealer Weise zwischen zwei senkrecht aufeinander stehenden Flächen
ausgeführt
werden, und die Trennung der gebogenen und geschweißten Form erfolgt durch einen
einzigen, nach der Längsmittellinie geführten Schnitt.
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Die Erfindung ist an Hand -der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. i eine Gesamtansicht einer Rohrbmegevorrichtung und einer - Schweißvorrichtung,
Fig. 2 in Ansicht Schneiderallen, eine @a@mgbrs@rvorrichtung und einen Kühler, der
normalerweise in der gleichen Richtung wie die in Fmg. i gezeigte Rohrbiegwevorrdchtung
und die Schweißvorrichtung liegt, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 aus Fig. i
mit dem ersten F'ormrollenpaar und ideren Wirkung auf den Blechstreifen, Fig. 4
eine der Big. 3 ähnliche Darstellung nach Linie 4-4 aus Fig. i .mit dem zweiten
Formrollenpaar und (deren Wirkung auf den'Bdechstreifen, Fig. 5 einten Schnitt nach
Linde 5-5 aus Fig. i mit der Wirkung des dritten Formrollenpaäres, Fig. 6 einen
Schnitt nach Linie 6-6 aus Fig. i mit denn durch das vierte Fornnrollenpaar gebogenen
Blechstreifen, , Fig. 7 einen Schnitt mach Linie 7-7 aus Fig. i mit dem durch: das
fünfte Formrollenpaar gebogenen Blechstreifen, Fig.8 einen Qnerschnifit nach Linie
8-8 aus Fig. i mit dem durch .das letzte Formrollenpaar gebogenan Blechstreifen,
Fig. g einen Schnitt nach Linie g-9 aus Fig. i finit den Endelektroden, Fig. io
einen Schnitt nach Linie 10-1o aus Fg. 2 mit dein fertig gebogenen. Doppelrohr zwischen.
den Schneiderollen, Fig. i i einen Schnitt nach Linie i i-i i raus Fig. 2 nach dem
Sohneidvorgang, Fig. 12 in größerem Maßstabe ein fertiges Rohr vor seiner Rundung,
Fig. 13 einen Schnitt durch ein fertiges Rohr, in .dem die ungefähre Lage :der Schweißwng
durch eine gestrichelte Linie angegdeuteit ist.
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Der Blechstreifen ist mit i bezeichnet und kann von einem Haspel 2
abgezogen und durch :die Rohrbiegevorrichtung ge£ührt werden. Normalerweise besteht
der Blechstreifen aus Stahl, jedoch ist das Verfahren nach der Erfindung .auch mit
anderen Metallen ausführbar. Die Rohrbiegeivörrichtung weist eine Anzahl von Formrollenpaaren
auf, .die zum Biegen des Blechstreifens -dienen.. In (der Zeichnung sind sechs verschiedene
Paare von Formrollenpaaren dargestellt, jedoch kann, deren Zahl geändert werden,
je nach der Art des zu verarbeitenden Blechs, um eine einwandfreie Arbeit zu erhalten.
Das erste Formrollenpaar 4, 5 ist vorteilhaft auf waagerechten Achsen, gelagert.
Diese Rollen sind mit Schrägflächen 6 und 7 versehen, um ,den B4echstreifem nahne
seiner Kante zu :biegen (Fig.3). Die beiden Kanten des Blechstreifens werden gegenüber
dessen, flach bleibendem Mittelteil nach entgegengesetzten Richtungen abgebogen.
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Das zweite Formrallenpaar io; i i ist glemäß Fig. 4 mit zusamrnenwirkeniden
Kurvenflächen 12 und 13 versehen, um Teile .des Blechstreifens aa Bogen. 14 zu formen,
deren Radius im wesentlichen jenem der herzusteAlendem; Rohre entspricht, während
die Kantenstreifen 15 und i 5a .zum mittleren Streifenteil senkrecht gestellt werden
und in ihrer flachen Ausbilidung tanäentüal in die Kurventeile 14 übergehen. Der
Radius der Kurventeile 14 beträgt 9o'.
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Die übrigen Formrollenpaare sind.normalerweise auf senkrechten Achsen;
gelagert. Das nächste Rollenpaar 17, r8 weist eine Form auf, die den Blechstreifen
in die in Fig. 5 gezeigte. Form biegt. Das nächste Fo.rmrollenpaar 2o,
2, 1 biegt ,den Blechstreifen, weiter in,die in Fig. 6 gezeichnete Form,
in der jede Biegung über einen Winkel von i80° durchgeführt ist. Das nächste Formrollenpaar23,
24 biegt -den Blechstreifen weiter in .die in Fig. 7 gezeichnete Form. Das lenzte
Formrollenpaar 26, 27 (Fig. 8) vollendet das Biiegen des Blechstreifens, und hierbei
werden :dessen Kanten 15, 15a senkrecht gegen den mittleren Streifenteil angelegt.
Dabei haben die Kantenstreifen 15, i 5a einen Abstand voneinander, der der
Streifenstärke entspricht, so diaß die Außenfläche des Teiles 15 und die Außenfläche
des Teiles, 15" in. der gleichen Ebene liegen.
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Damit ist der Biegeworgang vollendet, und der Blechstreifen hat seine
endgültige geometrische Form. Die Kantenstreden 15 und 1511 und der Mittelteil ,des
Metallstreifens haben ihre ursprüngliche flache Form behalten. Dagegen sind jene
Teile des Streifens, die zwischen dem Mittelteil und dem Kantenstreifen liegen,
um 270° gebogen worden.
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Der in, dieser Weise .in zwei Rohre oder Rohrabschnitte a,
b geformte. Blechstreifen wird nunmehr in eine beispielsweise unmittelbar
hinter der Rohrbiegevorrichhung angeordnete Schweißvorrichtung geführt, .die gemäß
Fdgg. i als Wigderstandsschweißmaschine ausgebildet: ist, ,durch die der elektrische
Strom in :der Längsrichtung hindurchgeht. Diese weist drei Paare Schweißrollen 30,
31; 32, 33 und 34, 35 auf. Ein Transformator 36 ist mit ider einen Seite seines
Sekundägrteils über einen Konduktor 37 an die Elektroden 30, 31 und 34 35, und mit
der anderen,,Seite über einen Konduktor 38 an die Elektroden 32,_ 33 angeschlossen.
Der elektrische Strom fließt von den Elektroden 30, 3;1 durch .den gebogenen Blechstreifen
zu den Elektroiden 32, 33 und von: den Elektroden; 34, 35 durch den gebogenen Blechstreifen
zu den Elektroden 32, 33, wobei wechselnde Impulse bei Wechselstrom in entgegengesetzter
Richtung fließen. Der eingeführte elektrische Strom bringt das. Blech auf Schweißtemperatur.
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Die Endelektroden 34, 35 pressen die Kantenfläcb@em. der flachen Streifenteile:
1.5 und 15a geigen die Flächendes mittleren Streifenteils, wobei deren Verschweißung
erfolgt. Hierbei kann auf die beiden Rohrteile ohne eine innere Unterstützung ein
gleichmäßiger Druck ausgeübt werden, weil die Teile 15 und 1511 flach und senkrecht.
oder annähernd senkrecht gegen den Mittelteil des Blechstreifens gerichtet .sind.
Die
geschweißte Form wird nunmehr,durch, die in Fig. 2 geführte Srhneidevorrichtiung
geführt, ,die aus zwei Schineiiderollen 38, 39 bestehen kann. Diese übergreifen.
einander etwas und zerschneiden diie Form, wie dies in Fig. r r gezeigt ist, in
der ,Ebene der Außenflächen der beiden. Teile 15 und 15 b. Auf diese Weise
erhält man zwei Rohre reit einer Form, wie sie in. größerem Maßstab in Fig. 12 .dargeiste.llt
ist. Dort. ist die Schweißnaht mit x und die Schnittlinie mit y bezeichnet. Dementsprechend
entsteht keiin Abfallmaterial, und jedes Rohr weist flache Teile auf, die etwa senkrecht
aufeinaniderstehen.
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Hinter den Schneiderollen können die beiden Rohre a und b etwas auseinandergeführt
und jedes für sich idurch eine Kalibriervorrichtung 4o bzw. 41 geführt werden, die
eine sich allmählich verengende Durchtrittsöffnung 42 und, falls ein Rohr mit rundem
Querschnitt hergestellt werden; soll, eine runde Austrittsöffnung .aufweist. Die
Rohre werden durch diese Kalübriervorrichtung hi,nidurchgezoggen ,, und ihr in Fig.
12 gezeichneter Querschnitt wird dabei gemäß Fig. 13 gerunldet. Hierbei wird .die
Schweißunig x etwa in die in Fiig. 13 durch die gestrichelte Linie x' angegebene
Lage gebracht. Da das Rohr a. von ,innen nicht abgestützt. ist und weil das Blech
an dem in Fig. 12 gezeigten Winkel ei-nie leichte Erhöhung hildet, kann im Rohrinnern
der in Fig. 13 gezeigte kleine Metallvorsprung z entstehen.
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Das Schneiden und Kalibri.eren der Rohre wird vorteilhaft: unmittelbar
im Anschluß an das Schweißen 4urchgeführt, solange diese noch warm sind. Dementsprechend
werden die Rohre unmittelbar hinter der Kalibriervorrichtunig durch einen Kühler
45 geführt (Fig. 2), der einen Kühlmantel zur Durchführung eines Kühlmediums, z.
B. Wasser, aufweist und zu diesem Zwecke mit einem Eimaß 46 und einem Auslaiuf 47
versehen sein kann.. Nahe dem Auslaufende .des Kühlers sind noch Förderrollien:
angeordnet, die den Blech,-streifen und die Rohre durch die Schneiderollen und durch
die Kalibriervorrichtung hindurchziehen. Für das Rohr ra sind Förderrollen 48 und
für das Rohr b Förderrollen 4,9 vorgesehen.. Selbstverständlich sind, auch einige
.der Formrollen. -in der Biegevorrichtung angetrieben, so, daß die am Ende vorgesehenen
Förderrollen den Streifen nicht,durch die Biegevorrichtung hindurchziehen müssen.
Während es im allgemeinen wünschenswert erscheint, Rohre mit rundem Querschnitt
herzustellen, sind die nach er Erfindung hergestellten Rohre an sich vollkommen
fertig, bevor sie gerundet sind und können dementsprechend .auch in der in Fig.
12 dargestellten Form verwendet werden. Bei,spielsweis.e eignen sich derartige Rohre
für Wärmeaustauscher, wie sie beispielsweise die Kühlindustrie benötigt, wo -ein
flacher Rohrstreifen gegen eine hitzeabgebende -Material;schicht gesetzt und dort
festgelegt werden muß.
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Wenn zwei Rohre aus einem einzigen. Blechstreifen hergestellt werden,
so- ist das Streifenmaterial billiger, als wenn man hierfür zwei einzelne Streifen
wählt, weil sich ein solcher Streifen einfacher herstellen läßt. Außerdem brauchen
die Toleranzen eines solchen Blechstreifens nicht mehr so genau eingehalten, zu
werden. wie, bislang. Darüber hinaus läßt sich .dass Verfahren mit verhältnismäßig
hoher Geschwindigkeit durchführen, so daß nicht nur zwei Rohre in einem einzigen
Arbeitsgang aus einem einzigen Blechstreifen durch die gleiche Vorrichtung hergestellt
wenden können, sondern daß sich diie beiden Rohre mit einer besonders hohen, Geschwindigkeit
herstellen lassen..
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D,ie Erfindung .ist besonders zur Herstellung von Rohren mit kleinen
Abmessungen gedacht, deren Außendurchmesser etwa 3/1G', 1M' und. 5/1s" bletragen,
jedoch ist die Erfindung nicht auf diese kleinen Abmessungen, beschränkt.