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Rohr aus einem entsprechend gebogenen Blechstreifen mit gegeneinandergelegten.
und verschweißten Längskanten sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Rohr aus einem entsprechend gebogenen Blechstreifen,
z. B. aus Stahl, beliebiger Länge, dessen Längskanten teilweise oder ganz an- oder
gegeneinander angelegt und durch eine Schweißnaht miteinander vereinigt sind, außerdem
ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohres und schließlich eine Vorrichtung
zur Ausübung eines solchen Verfahrens.
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Gemäß der Erfindung ist das neue Rohr in der Weise ausgebildet, daß
die Schweißnaht aus einer Reihe von Punkt- oder Heftschweißungen und mit diesen
abwechselnden Abschnitten gebildet ist, die je eine Zwischenschicht aus einem Lötmetall,
z. B. kupferhaltigem Hartlot, aufweisen. Ein solches Rohr wird außerordentlich dicht,
besitzt eine hohe Festigkeit und läßt sich besonders billig herstellen.
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Das neue Rohr sowie sein Herstellungsverfahren und eine :dazu brauchbare
Vorrichtung sind in der Zeichnung beispielsweise erläutert.
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Es zeigt Fig. i eine schematische Ansicht zur Erläuterung ,des neuen
Verfahrens und eine Ausführungsform einer Vorrichtung zu dessen Durchführung, Fig.2
ein Schaubild des zunächst geformten Rohres im Schnitt nach Linie 2-2 aus Fig. i,
Fig. 3 ein Schaubild. des Rohres nach dem ersten Verfahrensgang im Schnntt nach
Linie 3-3 aus Fig. i,
Fig. q. ein Schaubild des Rohres vor der Behandlung
im Schnitt nach Linie 4-4 aus Fig. 1, Fig. 5 ein Schaubild des fertigen Rohres,
teilweise aufgebrochen, im Schnitt nach Linie 5-5 aus Fig. i, Fi:g. 6 eine ähnliche
Ansicht mit einer anderen Art der Kantenformung des Blechstreifens zur gegenseitigen
Anläge, Fig. 7 eine schematische Ansicht, die eine andere Art, das Lötmetall auf
das Rohr aufzubringen, erkennen läßt, Fig. 8 eine schematische Ansicht, die eine
weitere Möglichkeit zeigt, wie man das Lötmetall dem Rohr zuführen kann, Fig. 9
und ro verschiedene Arten der Zuführung des Lötmetalls zu dem Rohr.
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Wie Fig. i erkennen läßt, kann der . Blechstreifen i auf einer Trommel
2 aufgespult sein und von dieser durch eine aus Rollen 3 bestehende, an sich bekannte
Rohrformvorrichtung gezogen werden. Dort erhält das Band seine Rohrform.
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Wie Fig. 2 zeigt, wird das Band dort in der Querrichtung um etwa 36o°
gebogen, so daß seine Längskanten ungefähr gegeneinanderstoßen. Das so geformte
Rohr ist mit q. und. seine beiden Längskanten sind mit 5 und (6s bezeichnet.
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Der dazu benutzte Blechstreifen kann je nach den Wünschen und Erfordernissen,
die an das fertige Rohr gestellt werden,. aus- Stahl, z. B. Stahl, oder aus anderen
Metallen, z. B.
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aus sogenanntem Monelmetall, bestehen. Er bedarf weder eines. Überzugs
noch. einer Planierung oder einer besonderen Behandlung, um Hartlot anzunehmen.
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Der Blechstreifen und,das daraus geformte Rohr werden aus ,der Rohrformmaschine
in ihrer Längsrichtung vorwärts zwischen Schweißelektroden- in Form von Rollen vo,
ii bewegt. Dort werden die Längskanten,dicht aneinander angelegt und -gemäß Fig.3
punkt- oder :heftgeschweißt. Die Schweißstellen sind, mit 12 bezeichnet. Anschließend
wird Hartlot zugeführt.. Dies kann in verschiedener Weise erfolgen.
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Nach Fig. i wird das Hartlot in Form eines Drahtes 13 von einer Rolle-z4
abgezogen und mittels einer Metallspritzpistole 15, die den Draht schmilzt, durch
eine Düse 16 auf das Rohr aufgespritzt. Fig. 4 zeigt ein Rohr, auf das Hartlot in
dieser Weise als Streifen 17 aufgespritzt ist. Vorzugsweise wird das Metall auf
das Rohr an der Stelle der Naht aufgespritzt.
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Das Hartlot, das nach den jeweiligen Erfordernissen ausgewählt werden
kann, sollte bei einer Temperatur schmelzen, die die Schweißstellen nicht beeinträchtigt.
Es sollte sich mit dem Bandmaterial legieren, um eine feste Vereinigung der zwischen
den Schweißpunkten liegenden Flächen zu ergeben. Die doppelte Verbindung der Längskanten
des Bandmaterials, die einerseits durch die Heftflchweißung und andererseits durch
die Lötung erreicht wird, ergibt eine ausgesprochen starke Naht.
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Das Rohr und das Hartlot werden in jedem Fall auf eine Temperatur
erhitzt, die die Flächen mittels Kupfer zu verlöten vermag, die Heftschweißungen
jedoch nicht beeinträchtigt. Bei Verwendung von Stahlband und Kupferhartlot liegt
diese Temperatur bei etwa i-ioo° C. -Nach dem Aufbringen des Hartlotes gelangt das
Rohr in. eine Lötzone, die im Ausführungsbeispiel als Kammer oder Ofen 2o mit Elektroden
21, 22, 23. dargestellt ist, deren jede mit einer Gegenrolle 24 zusammenwirkt. Der
elektrische Strom wird von einem Transformator 25 zugeführt. Falls die Endelektroden
21, 23 an die gleiche Klemme der Sekundärwicklung und die Mittelelektrode 22 an
deren andere Klemme angeschlossen sind, brauchen die anderen Vorrichtungsteile nicht.-dagegen
isoliert zu sein. Der Ofen kann mit nicht oxydierendem oder reduzierendem Gas beschickt
werden. Dieses wird ,durch ein Rohr 26 zugeführt und durch die Enden des Ofens und
den Kühler abgeführt. Gegebenenfalls können Teile der Vorrichtung und entsprechende
Teile des Werkstücks mit nicht oxydierenden oder reduzierenden Gasen umspült werden.
Derartige Mittel lassen sich durch ein Rohr 34 zuführen.
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In der erläuterten Vorrichtung ist der Kühler unmittelbar an den Ofen
angeschlossen. Dieser weist einen Innenmantel 27 und einen Außenmantel 28 auf, zwischen
denen ein Kühlmittel fließen kann. Dies wird. durch einen Stutzen 29 ein- und durch
einen Stutzen 3o abgeführt. Hinter dem Kühler sind Antriebsrollen 3i vorgesehen.
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Wenn das Rohr den Ofen durchläuft, so fließt der elektrische
Strom längs durch das Rohr und erhitzt dieses auf eine Temperatur, die ausreicht,
um das Metall 17 zu schmelzen. Dieses fließt zwischen die Kantenflächen 5 und. 6,
die in enger Anlage anein.anderliegen, wobei die Schweißstellen unbeeinträchtigt
bleiben. Das Hartlot füllt somit den Spalt zwischen den Flächen 5 und 6 aus, und
deren Verbindung wird um so besser, je dichter die Bandflächen aneinander anliegen.
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Das Rohr geht dann in den Kühler und kommt dort vorzugsweise in ein
reduzierendes oder nicht oxydierendes tGasgemisch:Hier erstarrt das Hartlot. Es
kann sein, daß ein Streifendes Hartlotes die Naht des fertigen Rohres oder die Schweißstellen
bedeckt. Es kann aber auch um die Schweißstellen herumfließen und diese sogar im
Innern des Rohres überziehen.
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In Fig. 5 ist durch kreuzschraffur 32 das Hartlot der Naht angegeben,
die aus Punktschweißungen und dazwischenliegenden, - Hartlotflächen besteht. Beide
Verbindungsarten sind im fertigen Rohr, insbesondere wenn das Rohr geprüft wird,
erkennbar.
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Die Erfindung ist "nicht auf eine Stoßnaht beschränkt: Die Längskanten
des Blechstreifens können auch so -geformt werden, daß andere Teile von ihnen miteinander
zur Anlage gebracht werden. Beispielsweise kann ein Rohr 4a gemäß -Fig. 6 mit einer
Lappnaht versehen sein, deren eine Kante 5"
.die andere Kante 69 übergreift.
In diesem Fall kann das Hartlot ebenso zwischen,die sich überlappenden Teile wie
zwischen die äußerste Kante des Lappens 6a und die Kröpfung 33 in dem Lappen 5a
fließen. .
Eine weitere Möglichkeit der Nahtbildung ist in Fig.
7 gezeigt, wonach ein Hartlot in Form eines Streifens oder Drahtes 35 beispielsweise
von einer Rolle 36 abgezogen und auf das Rohr während dessen Längsbewegung durch
eine Rollenelektrode 37 aufgetragen wird. In diesem Fall wird das streifen- oder
drahtförmige Hartlot erst im Ofen 2o geschmolzen. Dasselbe trifft auf das in Fig.
i gezeigte Beispiel zu, da das durch,die Düse 16 auf das Rohr aufgespritzte Hartlot
zunächst abkühlt und erst im Ofen wieder geschmolzen wird.
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Gemäß in. Fig. 8 wird: das Hartlot in feinverteilter oder pulveriger
Form mit einem geeigneten Träger, z. B. 01, gemischt und aus einem Behälter
.4o auf das Rohr in Form einer Paste zugeführt. Diese Paste soll zwar fließen können,
aber doch so dickflüssig sein, daß sie auf dem Rohr nahe der Naht haftet. Als Träger
kann man einen Stoff verwenden, der im Ofen verbrennt oder verdampft, so daß er
das geschmolzene Metall in die Naht fließen läßt und daß er gegebenenfalls im Ofen
ein nicht oxydierendes oder reduzierendes Gasgemisch erzeugt.
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Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform wird das draht- oder
streifenförmige Hartlot 41 von einer Vorratsrolle an einer Stelle in das Rohr eingeführt,
wo dessen Kanten 5 und 6 noch nicht zusammenstoßen. Es wird daraufhin innerhalb
des Rohres geschmolzen und fließt dann über die Rohrinnenfläche in die Naht. Dabei
kann die Menge des Hartlotes so bemessen sein, @daß ,dieses das Rohrinnere auskleidet
und die Rohrnaht ausfüllt.
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Gemäß der in Fig. ro gezeigten Ausführungsform wird das streifen-
oder drahtförmige Hartlot 4.2 von der Vorratsrolle 43 durch Treibrollen 44 abgezogen
und auf das Rohr beispielsweise mittels Lichtbogen durch eine Elektrode 45 aufgeschmolzen.
Es vermag dann vor seinem Eintritt in den Ofen zu erhärten, namentlich weil es auf
das kalte Rohr aufgebracht wird. Auf diese Weise können Rohre in einem fortlaufenden
Arbeitsgang mit großer Geschwindigkeit hergestellt werden. Wenn beispielsweise vier
Punktschweißunben je Zoll längs der Naht erzeugt werden sollen und Wechselstrom
von 6o Perioden für die Punktschweißung benutzt wird, was i2o Halbwellen je Sekunde
ergibt, so laufen der Lotstreifen und -das Rohr mit etwa 45 m/min. Diese Geschwindigkeit
kann durch Erhöhen der Wechselzahl des Wechselstroms ver- 1 größert werden. Derartigen
Geschwindigkeiten müssen natürlich die Länge und die Leistungsfähigkeit des Ofens
angepaßt sein, um eine zum Schmelzendes Hartlotes ausreichende Temperatur zu erhalten.