DE9403594U1 - Einrichtung zur Herstellung von Metallrohren - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine aus mehreren hintereinander angeordneten Verformstufen bestehende Einrichtung zur Herstellung von Metallrohren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Fachprospekt "Uniwema-Maschine und Zubehör" der Firma Kabel- und Metallwerke ist ein Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Metallrohren bekannt, bei welchem ein Metallband zu einem Schlitzrohr geformt, langsnahtverschweißt und ggfs. anschließend im selben Arbeitsgang mit einer ring- oder schraubenlinienförmigen Wellung versehen wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens können auf wirtschaftlicher Basis unbegrenzte Längen von Rohren mit geringem Gewicht und - im Fall von gewellten Rohren - mit hoher Quersteifigkeit hergestellt werden.

Für die Erzielung einer einwandfreien Schweißnaht ist es von entscheidender Bedeutung, daß zum einen die zu verschweißenden Bandkanten fett- und oxidfrei sind und zum anderen die Bandkanten sauber geführt und während des Schweißvorgangs exakt stumpf und in gleicher Höhe aneinanderliegen. Dazu werden die Bandkanten des entfetteten Metallbandes unmittelbar vor dem Formen zum Schlitzrohr besäumt. Darüberhinaus ist der Verformung des Metallbandes zu dem Schlitzrohr Beachtung zu schenken.

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Für Metallbänder aus Stahl und Kupfer haben sich Formwerkzeuge aus Stahl bewährt, die aus Formrollen- bzw. Formwalzenpaaren bestehen. Das Metallband wird dabei zwischen den Formrollen bzw. Formwalzen allmählich zum Schlitzrohr verformt.

Für Bänder aus Metallen, die zum Kaltverschweißen neigen, wie z. B. Aluminium, Aluminiumlegierungen, rostfreie Stähle, Niob, Titan u. a., werden Formwerkzeuge aus Kunststoff verwendet. Deren Nachteil liegt jedoch in einer geringen Standzeit. Die Verwendung von Formwerkzeugen aus Stahl haben den Nachteil, daß Kaltaufschweißungen an den Formrollen bzw. Formwalzen entstehen, die sich mehr und mehr aufbauen, die Geometrie der Formwerkzeuge verändern, was schließlich zu einer unvollkommenen Rohrformung und damit zu einer schlechten Schweißnaht führt. Diese Kaltverschweißung tritt verstärkt an den Stellen auf, an denen eine starke Verformung des Metallbandes erfolgt. Bei dem beschriebenen "Uniwema"-Verfahren ist dies die erste Formstufe, in welcher den Bandkantenbereichen ein Krümmungsradius erteilt wird, welcher in dem fertigen Schlitzrohr vorliegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Einrichtung dahingehend zu verbessern, daß mit ihr auch Bänder aus zur Kaltschweißung neigenden Metallen, wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, rostfreie Stähle, Titan und Niob verarbeitet werden können, ohne daß es zu Fehlern in der Schweißnaht kommt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kombiniert die Vorteile der Formwerkzeuge aus Kunststoff mit den Vorteilen der Formwerkzeuge aus Stahl durch eine Zusatzeinrichtung an der bekannten Einrichtung, die das verstärkte Ansetzen des

kaltverschweißenden Metalls an den jeweiligen Formrollen bzw. Formwalzen verhindert.

Die Zusatzeinrichtung kann an jeder der Formrollen bzw. Formwalzen eingesetzt werden, jedoch hat es sich als ausreichend erwiesen, daß lediglich an der unteren Formrolle der ersten Formstufe die Zusatzeinrichtung vorgesehen wird, da hier die größte Druckeinwirkung auf das Metallband auftritt. Das ständige Reinigen der Formwalze verhindert, daß die Geometrie der Bandkantenformung der ersten Formstufe verändert wird.

Wesentlich ist, daß die Bürsten hochtourig, d. h. mit mindestens 100, vorzugsweise 1500 bis 2500 U/min angetrieben sind, damit das kaltverschweißte Material mit Sicherheit von der Oberfläche der Formwalze bzw. Formrolle abgetragen wird.

Ferner ist ein Mindestanpreßdruck von 100 bis 1000 Pa anzustreben, damit eine optimale Reinigung erfolgt. Ein nahezu konstanter Anpreßdruck wird dadurch erreicht, daß die Bürsten unter Federbelastung stehen.

Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Das von einem nicht dargestellten Ablaufbock abgezogene Metallband 1, z. B. ein Aluminiumband von 0,15 mm Wanddicke und einer Bandbreite von ca. 20 mm wird in einer Formeinrichtung 2 in mehreren Formstufen zu einem Schlitzrohr 3 geformt und unmittelbar hinter der letzten Formstufe mittels Lichtbogenschweißung unter Schutzgas (WIG-Schweißung) zu einem längsnahtgeschweißten Rohr verarbeitet.

Die ersten drei Formstufen 4, 5 und 6 bestehen jeweils aus einer oberen Formrolle 4a, 5a und 6a sowie einer unteren

Foritirolle 4b, 5b und 6b, zwischen denen das Aluminiumband 1 allmählich in die Rohrform überführt wird. Ein vertikal gelagertes Formrollenpaar 7 und ein in sich geschlossener Formring 8 vervollständigen die Formeinrichtung 2.

Bei dieser Einrichtung treten die höchsten Drücke in der ersten Formstufe 4 auf, da hier den Bandkanten der Krümmungsradius des fertigen Schlitzrohres 3 erteilt wird. Dazu ist es erforderlich, einen kleineren Krümmungsradius zu wählen, da der elastische Anteil an der Verformung hinter der ersten Formstufe 4 wieder verlorengeht. Bei den erforderlichen hohen Drücken kommt es zu einer Kaltverschweißung, und zwar ganz verstärkt an den Stellen der unteren Formrolle 4b, an welchen die Bandkanten auf die Formrolle 4b auftreffen. An diesen Stellen lagert sich Aluminium an.

Zur Behebung dieses Nachteils wird eine mit hoher Geschwindigkeit angetriebene Bürsteinrichtung 9 mit Borsten aus Metall oder einem anderen abriebfesten Werkstoff vorgesehen, welche die Aluminiurapartikel abbürsten und die Oberfläche der Formrolle 4b blank halten.

Die Formrollen 4a, 4b, 5a, 5b, 6a und 6b bestehen zweckmaßxgerweise aus Stahl. Die Rollen 4a, 5a, 5b, 6a und 6b können jedoch aus Kunststoff, z. B. Polyethylen, Polyamid etc. bestehen. Die Rolle 4b muß in jedem Fall aus Stahl bestehen, da diese am stärksten beansprucht ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Bürstvorrichtung 9 in Längsrichtung des Rohres 3 gesehen.

Die Bürstvorrichtung 9 besteht aus zwei auf einer gemeinsamen Welle 10 angeordneten Bürsten 9a und 9b, die auf der Welle 10 derart befestigt sind, daß sie die am stärksten beanspruchten Bereiche der Formrolle 4b überstreichen. Die Bürsten 9a und 9b sind über einen Elektro- oder Luftmotor 11 mit einer Drehzahl

von 2 000 U/min angetrieben. Damit ein konstanter Anpreßdruck der Bürsten 9a und 9b an die Formrolle 4b auch bei einer Abnutzung der Borsten gewährleistet ist, ist die Bürstvorrichtung 9 bzw. die Bürsten 9a und 9b federbelastet gelagert.

Claims (6)

Schutzansprüche

1. Aus mehreren hintereinander angeordneten Verformstufen (4,5,6) bestehende Einrichtung (2) zur Herstellung von Metallrohren, in der ein dünnwandiges Metallband (1) allmählich vom Glattband zum Schlitzrohr (3) geformt wird, dessen stumpf aneinanderliegende Schlitzkanten miteinander verschweißt werden, in welcher die einzelnen Verformstufen (4,5,6) aus gegenläufigen paarweise zusammenarbeitenden Formrollen oder Formwalzen (4a,4b,5a,5b,6a,6b) bestehen, die das zu verformende Band (1) im Kantenbereich des Bandes (1) mit rollender Reibung zwischen sich führen, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Metallband (1) abgekehrten Oberfläche der unteren metallischen Formrolle oder Formwalze zumindest der ersten Formstufe (4) eine Bürsteinrichtung (9) angreift, welche die Oberfläche der Formrolle(n) oder Formwalze(n) (4b) blank hält.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsteinrichtung (9) zumindest zwei Bürsten (9a,9b) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (9a,9b) mit einer Geschwindigkeit von zumindest 100, vorzugsweise 1500 bis 2500 U/min angetrieben sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Bürsten (9a,9b) zwischen 100 und 1000 Pa beträgt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste(n) (9a,9b) aus Metall besteht bzw. bestehen.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet. daß die Bürste(n) (9a,9b) unter Federbelastung stehen.