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Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Rohren aus Metallstreifen,
insbesondere für elektrische Kabel Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung
von Rohren aus Metallstreifen, wobei die Rohre in einigen Fällen als Leiter in elektrischen
Kabeln oder als andere Teile derselben, beispielsweise Abschirmungen oder Ummantelungen,
verwendet werden. Der Aufbau des Rohres ist von bekannter Art, bei welcher ein verhältnismäßig
dünner Metallstreifen in Querrichtung 'in eine Kreisform, mit den Ecken oder Kanten
zusammenstoßend, gebogen wird- und dieser in einem anderen ähnlichen Streifen sitzt,
welcher ebenfalls in Querrichtung in eine Kreisform gebogen ist, derart, daß er
sich dicht dem Innenstreifen anlegt. Unter »Biegen in Querrichtung« soll verstanden
werden, daß der Streifen in eine Krümmungsfläche in. einer Richtung umgeformt wird,
welche quer zur Längsabmessung des Streifens verläuft. Der eine Streifen hat solche
Abmessungen, daß ein kleiner Zwischenraum zwischen den Kanten verbleibt, um sicherzustellen,
daß durch das Schließen die Kanten. des anderen Streifens miteinander in gutem Kontakt
gebracht werden und um weiterhin sicherzustellen, daß ein Innen- oder Außendurchmesser
mit kleinem Toleranzbereich erzielt wird. Andererseits können die Kanten des einen
Streifens auch ein wenig überlappen. Die beiden Streifen
werden
vorzugsweise so zusammengebaut, daß die Kanten der beiden Schichten in Richtung
um die Achse des Rohres um einen erheblichen Betrag, vorzugsweise i8o°, zueinander
versetzt sind.
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Bei der Herstellung solcher Rohre ermöglicht die Erfindung in einem
kontinuierlichen Verfahren das Löten oder ähnliche Befestigen der Kanten des einen
oder beider Streifen miteinander und/ oder mit der Oberfläche der benachbarten Schicht.
In vielen Fällen reicht es aus, das Löten an den Kanten der Außenschicht vorzunehmen;
doch kann es auch, falls erwünscht oder erforderlich, an beiden Schichtkörpern vorgenommen
werden.
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Bei der Herstellung dieser Rohrgattung werden die Streifen kontinuierlich
von Vorratsrollen zu Verformrollen oder Zieheisen bewegt, von denen ein Satz den
in Längsrichtung sich vorwärts bewegenden inneren Streifen in die Kreisform bringt,
während ein weiterer Satz den in Längsrichtung sich vorwärts bewegenden Außenstreifen
in eine ähnliche Form rund um den Innenstreifen in einer späteren Verfahrensstufe
des Vorschubes bringt. Dabei sei unterstellt, daß dieses Querbiegen der Streifen
so erfolgt, daß die Kanten eines jeden Streifens . sich einander allmählich nähern.
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Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren geht daher aus von einem
Verfahren zum fortlaufenden (kontinuierlichen) Löten von doppelwandigen Metallrohren
(Doppelrohren), deren Einzelrohre (Innen- und Außenrohr) durch allmähliches Biegen
in Querrichtung von zwei sich in Längsrichtung fortbewegenden Metallstreifen entstehen,
bis deren Kanten ganz. oder nahezu zusammentreffen, und es ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein Streifen aus Lötwerkstoff, die Kanten des Außenrohres überlappend, zwischen
das Innenrohr und das Außenrohr eingebracht wird, dessen (Außenrohr-) Biegen zur
Rohrform anschließend zu Ende geführt wird, worauf das Doppelrohr auf Löttemperatur
erwärmt und anschließend gekühlt wird. In Weiterentwicklung der Erfindung wird noch
in Vorschlag gebracht, einen weiteren Lötmittelstreifen, die Kanten des Innenrohres
überlappend, zwischen die beiden Einzelrohre einzubringen. Schließlich bezieht sich
die Erfindung noch darauf, daß während des Abkühlens das Außenrohr auf das Innenrohr
aufgequetscht bzw. aufgepreßt wird.
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Erwähnt sei, daß der Ausdruck »Lötmittel«, der hier benutzt wird,
sowohl Weich- als auch Hartlote, und zwar Metalle und Legierungen, erfassen soll.
Brauchbare Metalle für die Rohre sind Kupfer, Bronze, Stahl und andere Metalle,
die geeignet sind, die erforderliche Biegung auszuführen und durch das Lötmittel
in geeigneter Zusammensetzung verlötet zu werden sowie die fähig sind, in Form eines
Bandes oder Streifens dem Rohr übermittelt zu werden.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung soll nunmehr ein Ausführungsbeispiel
derselben an Hand der Zeichnung ausführlich erläutert werden, und zwar zeigt Fig.
i eine schaubildliche Seitenansicht einer Anordnung zur Herstellung von mit einer
Lötnaht versehenen Metallrohren gemäß der Erfindung, Fig. 2 in räumlicher Darstellung
einen Teil der in Fig. i dargestellten Anordnung, während Fig.3 ebenfalls in räumlicher
Darstellung eine Herstellungsstufe bei der Herstellung der Rohre wiedergibt.
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Wie insbesondere aus Fig.i zu ersehen ist, wird ein Metallstreifen
i von entsprechender Breiten- und Dickenabmessung von einer Vorratsrohe 2 abgezogen
und über eine Umlenkrolle 3 einer Ouerbiegevorrichtung 4 übermittelt. Die letztere
besteht aus einem Satz von mit Aussparungen versehenen Metallplatten 5, welche mit
Abstand voneinander in der Vorschubrichtung des Streifens angeordnet sind. Die Aussparungen
in diesen Platten sind in den Abmessungen verschieden, wobei die Platte mit der
größten Aussparung sich am Eingangsende der Biegevorrichtung befindet und die nachfolgenden
Platten Aussparungen laufend kleinerer Abmessung aufweisen., während die Aussparung
der Endplatte einen Durchmesser hat, der dem Außendurchmesser eines kreisförmigen
Rohres entspricht, das durch den quer gebogenen Streifen i gebildet wird. Während
der Streifen i der Reihe nach die Aussparungen in den Platten 5 durchläuft, wird
er allmählich in solch eine Richtung gebogen, daß seine obere Fläche konvex wird
und daß die Form des Streifens aus einer flachen in eine kreisförmige umgewandelt
wird. Ein zweiter Metallstreifen 6 der gleichen oder etwa gleichen Breiten-und Dickenabmessung
wird von einer zweiten Vorratsrolle 7 abgezogen und über Umlenkrollen 8 und g der
Unterseite des gebogenen Streifens zugeführt, den er an einem Punkt zwischen der
Ouerbiegevorrichtung 4 und einer zweiten Querbiegevorrichtung io trifft, welche
ebenfalls aus einer Anzahl von Platten i i mit Ausnehmungen mit stetig abnehmenden
Durchmesserri besteht, durch welche hindurch der gebogene Streifen i und der Bogen
6 hindurchlaufen. Die Biegevorrichtung io biegt allmählich den Streifen 6, und zwar
derart, daß seine Oberfläche konkav wird, so daß also die Form des Streifens aus
einer flachen in eine kreisförmige umgewandelt wird, derart, daß das durch die erste
Ouerbiegevorrichtung .I geformte Rohr ganz oder im wesentlichen umhüllt wird. Während
des Arbeitsganges des Biegens des Außenstreifens 6 in die Kreisform um den Innenstreifen
i herum wird zwischen Innen- und Außenstreifen ein dünnes Band bzw. ein Streifen
aus Lötmetall 12 eingelegt, welches bzw. welcher von einer Vorratsrolle 13 abgezogen
wird und, falls es nicht bereits mit einem Flußmittel überzogen ist, ein Bad 14
eines flüssigen Flußmittels auf seinem Weg zur Vereinigungsstelle durchläuft. Beim
Verlassen der zweiten Querbiegevorrichtung io durchläuft das Rohr eine Wärmevorrichtung
15, welche die Form eines heißen Zieheisens oder einer oder mehrerer Heizrollen
haben
kann. Die Wärmevorrichtung 15 führt genügend Wärme zu, um das Lötmittelband zum
Schmelzen zu bringen, wobei außerdem die Kante des Außenstreifens fest herunter
auf die Oberfläche des Innenstreifens gedrückt wird. Nach dem Verlassen der Heizvorrichtung
15 wird der Streifen abgekühlt, und zwar vorzugsweise mittels einer besonderen Kühlvorrichtung
16, welche dicht hinter (d. h. vom Fußende nach dem Ausgang der Maschine gesehen)
der Heizvorrichtung i5 angeordnet ist. Nach Passieren der Kühlvorrichtung 16, welche
die Form eines wassergekühlten Zieheisens haben kann, gelangt das Rohr 'auf eine
Trommel oder Raspel 17 und von dort zu einer Aufnahmerolle.
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Das Lötmittelband wird zweckmäßig zwischen die beiden Streifen an
ihrem Vereinigungspunkt durch ein kanalförmiges. Führungsglied 18 (in Fig. 2 dargestellt)
zugeführt, durch welches es,gezwungen ist, durchzulaufen, und zwar mittels einer
Schiene ig, die über Ansätze 2o gehalten wird, welche in Schlitzen in den Seitenwänden
des Führungskanals gehalten werden. Die Schiene i9 läuft in ein Führungsmaul 21
aus, welches das Band 12 dem Rohr zuführt, das durch Biegen des Streifens i hergestellt
wird, wobei das Band so geformt wird, daß es sich dem Rohr anaßt und an seiner Stelle
verbleibt, bis das Außenrohr, das durch den Streifen 6 gebildet wird, sich so weit
geschlossen hat, daß dieses es hält. Das Maul 21 kann in der Höhe des vorletzten
Zieheisens i i oder zwischen diesem Eisen und dem Endzieheisen angeordnet werden.
Wie insbesondere aus Fig.3 hervorgeht, ist das Lötmittelband 12 so dimensioniert
und so angebracht, daß es die Kanten des gebogenen Außenstreifens 6a überbrückt
oder überlappt.
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Wenn es erforderlich oder erwünscht ist, die Kanten des Innenstreifens
i zu verlöten, so wird die Anordnung so getroffen, daß ein zweites Lötmittelband
an der diametral gegenüberliegenden Seite d-s gebogenen Innenstreifens i an einem
Punkt hinter demjenigen Punkt zugeführt wird, wo der Außenstreifen 6 zuerst den
inneren trifft. d. h. an einem Punkt hinter der Umlenkrolle 9 bei der Anordnung
nach Fig. i.
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Es bedarf keiner Erwähnung, daß bei dem kontinuierlichen Arbeitsverfahren
das fertiggestellte Rohr gleichförmig durch eine Haspel oder Trommel 17 oder eine
sonstige Abziehvorrichtung vorwärts bewegt wird, wodurch die Metallstreifen und
das oder die Lötmittelbänder von ihren Vorratsrollen gleichförmig abgezogen werden
und gleichförmig durch die Vorschub- und Verformelemente und durch die Heizvorrichtung,
gegebenenfalls auch durch die Kühleinrichtung, hindurchbewegt werden. Die Arbeitsweise
kann mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden und führt zu einer genau
geformten und starken Rohrbauart.
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Es bedarf kaum der Erwähnung, daß in -manchen Fällen die Verwendung
eines Flußmittels unnötig ist und daß dann, wenn es nötig ist, es dadurch aufgebracht
werden kann, daß das I=ötmittelband in der dargestellten Weise durch das Flußmittel
hindurchgezogen wird oder daß das Flußmittel beispielsweise über eine Bürste oder
Rolle dem entsprechenden Teil der Oberflächen der Metallstreifen an einem oder mehreren
Punkfen zwischen den Vorratsrollen und der Heizvorrichtung zugeführt werden kann.
Andererseits kann auch auf der Vorratsrolle ein mit einem Flußmittel überzogenes
Band bereits aufgebracht werden.
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Es versteht sich von selbst, daß die in der Zeichnung dargestellte
Anordnung benutzt werden kann, um ein doppelwandiges 'Rohr auf einem Kern beliebiger
Art aufzubringen, oder auch, um ein Rohr ohne Kern herzustellen. Im ersteren Fall
kann der Kern ein isolierter elektrischer Leiter oder ein Leiter sein, bei welchem
mit entsprecheildem Abstand Isolationsstücke zum Halten des Leiters innerhalb des
Rohres bestehen. Der Kern kann jedoch auch ein Rohr sein, das aus einem oder mehreren
gebogenen Metallstreifen gebildet ist, derart, daß ein Erzeugnis hergestellt wird,
dessen Wandung im wesentlichen aus drei oder mehr Metallstreifenschichten besteht:
Andererseits kann das durch die Anordnung gemäß der Zeichnung hergestellte Erzeugnis
als Kern benutzt werden, welcher in einer ähnlichen Anordnung mit zwei weiteren
Streifen versehen werden kann, oder es kann auch eine Rohrleitung aus drei oder
mehr Streifen in einem kontinuierlichen Verfahren mittels einer entsprechend geänderten
Anordnung, ähnlich der dargestellten, hergestellt werden. Im letzteren Falle brauchen
nur die Kanten des Außenstreifens verlötet zu werden, oder es werden diejenigen
der Außenschicht und die Kanten einiger oder aller Innenschichten verlötet. Wenn
mehr als zwei Streifen gebraucht werden, um das Rohr herzustellen, dann kann es
erwünscht sein, einen Zwischenraum zwischen den Kanten der Zwischenschichten vorzusehen,
um sicherzustellen, daß diejenigen des Innenstreifens in dichte Berührung miteinander
durch Aufbringen der überlagerten Schichten gebracht und/oder gehalten werden.
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Wenn das doppelwandige Rohr benötigt wird, um den Außenleiter eines
konzentrischen Leiterkabels zur Übermittlung von Hochfrequenzströmen zu bilden,
dann ist es von Wichtigkeit, daß die Bohrung des Rohres eine glatte Oberfläche I@@a
sowie einen engen Toleranzbereich aufweisendes. Durchmesser. Zu diesem Zweck erhält
der Außenstreifen solche Abmessung, daß ein kleiner Zwi schenraum zwischen seinen
Kanten verbleibt, uin sicherzustellen, daß der Schließarbeitsgang di Kanten des
Innenstreifens in gute Berührung miteinander bringt. Wenn das Rohr benötigt wird,
um den Innenleiter eines solchen Kabels zu bilden, dann ist es von Wichtigkeit,
daß es eine glatte Außenfläche hat sowie einen sich in einem engen Toleranzbereich
haltenden Außendurchmesser. Zu diesem Zweck sind die Kanten des Außenstreifens so
angeordnet, daß sie gegeneinanderstoßen,
während die Abmessungen
des Innenstreifens solche sind, daß ein Zwischenraum zwischen ihnen übrigbleibt
oder daß sie andererseits auch überlappen.