NO135829B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til kontroll av breddene av kjernematerialrester i emner som ved valsing skal danne laminert, ekspanderbart materiale.

Ved fremstilling av rør ved bearbeiding

av ekspanderbart materiale i form av strimler med laminatflater skilt fra hverandre

av lag av et materiale som skal hindre sammensveising og med laminatene forbundet

med hverandre av et materiale som er i ett

stykke med laminatene ved deres kanter, er

det økonomisk å lage rør av små diametre

ved å benytte en strimmel som er «multi-bred», det vil si en strimmel som har et antall langsgående lag som skal hindre sammensveising, anordnet på tvers av bredden,

der hvert lag har overflatelaminater på

hver side og med avstandsmaterialet eller

materialet i ett stykke med det øvrige, inn-lagt mellom sammenstøtende lag og fort-løpende langs strimmelens lengde. For dette

formål kan en barre fremstilles på mange

forskjellige måter, innbefattende de som

er beskrevet i U.S. patent nr. 2.375.334. En

slik barre har langsgående innvendige kanaler som inneholder et materiale som skal

hindre sammensveisning slik at man får et

likt antall kjerner om kan strekkes i det'

vesentlige proporsjonalt med strekningen av

barrematerialet under valseoperasjonen

som skal redusere barren til den multibrede

strimmel.

Som antydet kan slike barrer fremstilles eller prepareres ved støpning av barrer med innvendige hulrom i form av langsgående kanaler som kan fylles under støp-ningen, eller ved en senere operasjon med et

materiale som hindrer sammensveising, og

som tjener som en kjerne under valsingen

for å redusere barrens tykkelse til en strim-

mel eller ved sammenvalsing eller lodding av blokker for å lukke liknende kanaler som på forhånd er utført i den ene eller begge blokker, fortrinsvis med en liten fylling med materiale som skal hindre sammensveisning før eller etter blokkene forbindes med hverandre.

I praksis har det vist seg at man får en utvidelse på tvers av barren når denne valses. Denne utvidelse er ikke ensartet over hele barrens tykkelse. Utvidelsen av de flater som kommer i kontakt med valsene er liten på grunn av friksjonsmotstanden som f. eks. utøves av en valse. Utspredningen i midtplanet har vist seg å være større enn ved overflateplanene og utspredningen i de påfølgende plan fra overflaten mot sentralplanet eller medianplanet varierer med valseprogrammet, og med en stor dimensjonsreduksjon pr. valseoperasjon vil van-ligvis utspredningen være størst ved eller nær sentralplanet, til en viss grad avhengig av barrens tykkelse og metallets formbar-het, mens den største utspredning vil ligge nærmere overflateplanene ved en mindre dimensjonsreduksjon pr. valseoperasjon.

På tilsvarende måte vil den differensielle utspredning av kjernen variere med valseprogrammet. Med massivt metall byr dette ikke på noen alvorlige problemer, men når man ønsker å fremstille rør som skal ligge innenfor små toleransegrenser når det gjelder den innvendige diameter etter utvidelse, har imidlertid denne utspredning på tvers vist seg å gi forskjellig utvidelse av kjernene selv om disse hadde identiske dimensjoner i barren. I tysk patent nr. 517172 vil en sentral kanal ikke utvide seg eller spres ut så meget som en sidekanal under valsing. Hvis barren har kanaler av samme bredde vil den valsede strimmel her få kjernerester som har forskjellige bredder.

I alminnelighet vil utspredningen være forholdsvis større under varmvalsing enn under kald valsing, og er større ved større dimensjonsreduksjon pr. valseoperasjon enn når den samme totale reduksjon oppnås ved et større antall valseoperasjoner med en lavere prosent reduksjon i hver. Særlig når den opprinnelige barre er av rektangulært tverrsnitt som i det tyske patent og inneholder et antall hulrom dannet av kanaler med like bredder og som er fylt likt med materiale som skal hindre sammen - sveising, vil valseonerasjonen i en strimmel der restlagene av materiale som skal hindre sammensveising nær ved de tversgående kanter være bredere enn lagene nær sen-trum av strimmelen, hvorved de rør man får ved utvidelse av kantpartiene av den multibrede strimmel får større innvendige diametre enn de rør man får fra de mellomliggende og sentrale partier. Når små toleranser kreves f.eks. til fremstilling av beholdere som må ha en standardhøyde for et bestemt volum og som for økonomisk produksjon må håndteres av automatiske maskiner for formning av endeflenser og for påsetning av bunn eller lokk under forhold der man må ha små toleranser for maskindelene for oppnåelse av ønskede luk-ker, krever de feil som derved oppstår en eller annen form for kompensasjon eller ytterligere bearbeiding. Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en barre som ved valsingen vil få en like stor utvidelse i alle lag av materiale som skal hindre^ sammensveising, og dette er oppnådd ved åt barren utføres med et tverrsnitt der metallmengden pr. breddeenhet varierer fra en sidekant til en annen.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte til kontroll av breddene av hver av et antall kjernematerialrester som skal hindre sammensveisning ved fremstilling av laminert, ekspanderbart emne eller materiale av en metallbarre med innvendige langsgående kanaler i forskjellige avstander fra barrens sidekanter, hvilke kanaler inneholder det nevnte kjernemateriale, idet hensikten med kontrollen før og. etter valsingen som foretas for å redusere barrens tykkelse og for å forme det laminerte båndmateriale, og den er i det vesentlige kjennetegnet ved at barren utføres med et tverrsnitt der mengden av metall pr. breddeenhet av barren er mindre nær ved en sidekanal enn nær ved en sentral kanal, hvorved den under valsingen største differensielle spredning ved en sidekanal kompenseres av den større spredning av den større mengde metall ved en sentralkanal.

Andre trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse under henvisning til tegningen der: Fig. 1 viser en barre i henhold til den

første utførelsesform sett fra en ende,

fig. la viser en barre i henhold til en

annen utførelsesform sett fra enden,

fig. 2 viser en barre i henhold til en tredje utførelsesform for oppfinnelsen sett fra enden,

fig. 3 viser en barre i henhold til en fjerde utførelsesform for oppfinnelsen sett fra enden,

fig. 3a viser en del av en barre i henhold til en femte utførelsesform for oppfinnelsen sett fra enden,

fig. 3b viser en del av en barre i henhold til en femte utførelsesform for oppfinnelsen sett fra enden,

fig. 4 viser en barre i henhold til en

syvende utførelsesform sett fra enden,

fig. 5 viser en barre i henhold til en

åttende utførelsesform sett fra enden,

fig. 6 viser i perspektiv en rull av den

strimmel som frambringes med oppdeling,

fig. 7 viser i forstørret målestokk en del

av strimlen sett fra enden,

fig. 8 viser et rør laget av en del av

strimlen og sett fra en ende.

På fig. 1 har barren 10 hovedsaklig rektangulært omriss og har seks innvendige langsgående hulrom dannet av seks kanaler 11, 12, 13 som inneholder materialet som skal hindre sammensveising. En slik barre

kan som eksempel prepareres ved å støpe

aluminium eller jernlegeringer rundt kjernedeler som inneholder det nevnte materiale, eller rundt kjernedeler som inneholder det nevnte materiale, eller rundt kjernedeler som senere fjernes, hvoretter kanalene fylles med det nevnte materiale som skal hindre sammensveising, eller ved stønning i massiv form og ved ma-skinell bearbeiding av hullene ved boring og brosjeoperasjoner med påfølgende ifyl-ling av det nevnte sveisehindrende materiale eller ved sammenvalsing av to blokker, der den ene eller begge blokker har spor som skal danne kanalene med påføl-gende fylling av sporene eller kanalene, før eller etter sammenvalsingen.

I praksis frambringer valsereduksjonen av en rektangulær barre en utvidelse på tvers, hvorved kanalene blir utvidet forskjellig, det vil si, hvis man antar at kanalene 11, 12, 13 opprinnelig har identiske dimensjoner målt i barrens tverretning vil det valsete strimmelmateriale man får ha rester av kanalene 11 som er bredere enn restene av kanalene 12, og disse vil på sin side være bredere enn kanalene 13. Størrel-sen på utvidelsen er avhengig av størrelsen og materialet i barren, temperaturen og andre forhold under valsingen innbefattende dimensjonsreduksjonen pr. valseoperasjon, smøremidlet som benyttes under valsingen og andre kjente faktorer sammen med kjernedimensjonene i forhold til barrens dimensjoner.

I henhold til foreliggende oppfinnelse, er på fig. 1 barren 10 også forsynt med et antall spor som strekker seg på langs, og som vist i de øvre og nedre flater i par, som ligger i flukt med hverandre. Med de seks kanalkjerner som vist og med fem par spor vil sporene 14 nærmest kantene ha et større tverrsnitt enn sporene 15 nærmere midten av barren og sporene 16 i midten har det minste tverrsnitt. I den viste form er sporene av samme bredde, men er forskjellig fra hverandre når det gjelder den innvendige hjørne- eller rotvinkel. Når barren som er preparert på denne måte valses, vil valsene bevirke en utjevning og nedtrykning av metallet til en flat topp og bunn. Derved vil flytningen av metall på tvers føre til at sporene 16 i midten først blir lukket, hvoretter utspredning av metallet på tvers over det sentrale parti, følges av en utspredning på tvers av kjernekanalene 13. I sin tur blir så sporene 15 og deretter sporene 14 lukket, og derved vil det være liten utspredning på tvers av kjernekanalene 11 ved kantene før sporene 14 er lukket. Med det barremateriale man måtte ha og med sporenes tverrsnitt kan dette oppnåes, for ek? sempel nær ved slutten av valseoperasjo-nene, slik at den normale større utvidelse av de kanaler som ligger utenfor hverandre med plane flater på barren nu kommer til virkning for å bringe strimlen ved avsluttet valseprogram til en tilstand i hvilken den tidligere større utspredning i midten kompenseres ved den senere større utspredning ved kantene og den sluttelige strimmel har lagene av materialet som skal hindre sammensveising med samme bredde innenfor toleranser som kan fastsettes på forhånd. Ved den utførelsesform som er vist på fig. la har barren 10 omtrent ensartet hoved-tykkelse som på fig. 1 og de innvendige hulrom 12 er indentiske når det gjelder bredden. De langsgående utvendige spor 24, 25, 26 har samme rotvinkel, og som eksem-

pel er valgt 40° og de har forskjellige dybder målt fra barrens overflater med økende

dybde fra de sentrale spor 26 til kantspo-rene 25. Under valsing vil denne forskjell skaffe en kompensasjon for tilbøyeligheten til at kjernene sprer seg ut forskjellig med en større utspredning ved kantene av barren enn midt på denne.

Ved den form som er vist på fig. 2 har barren 30 innvendige kjerner 31, 32, 33 ved materialet som skal hindre sammensveising anbragt i langsgående kanaler med identiske tverrsnitt og liggende i planet gjennom midten av barrens høyde og tvers over barrens bredde. I denne form vil ho-vedomrisset ikke være rektangulært, men de øvre og nedre flater løper sammen mot kantene, antydet med planene 34, 35 som er symmetriske i forhold til planet gjennom kjernene 31, 32, 33 og også symmetriske i forhold til et opprettstående sentralplan. Sentralplanflatene 36 er parellelle med hverandre og symmetriske overfor midtplanet og danner den første kontakt med re-duksjonsvalsene samt hjelper til ved fram-bringelsen av en symmetrisk reduksjon av barren til strimlen. Den sammensatta bredde av flatene 36 fra ytterkant til ytterkant bør være mindre enn den samme bredde for fire kjerneenheter til den barre som har et like antall kjerner og mindre enn bredden av tre kjerneenheter for en barre som har et ulike antall kjerner. Det vil si at de parallelle flate partier 36 spen-ner over midtpartiet av barrens bredde, men strekker seg ikke på tvers fra midtlin-jen til et punkt utenfor det annet utad forskyvbare metall som danner forbindelsen mellom planene i kjernene. Flatene 36. har i den viste form deres tverrkanter liggende overfor midtpunktene av breddene av kjer-nerie;433. I,.denne form begynner reduksjo-nen midt på barren, det vil si ved flatene 36, og derfor vil forskyvningen av metallet på tvers og , av kjernematerialet til å be-gynne med finne sted i rommet mellom de indre kjerner 33 og over de deler av bredden der disse kjerner ligger, og vil gradvis strekke seg mot kantene under forløpet av tykkelsesreduksjonen. Barren 30 kan valses i lengderetningen i alle valseoperasjoner. Ved påfølgende langsgående valsing blir de ytre kjerner utvidet forskjellig fra de indre kj erner på grunn av utspredningen på tvers og den endelige strimmel har kjernerester med samme bredde.

I den form som er vist på fig. 3 er de innvendige kjerner 41, 42 av materialet som skal hindre sammensveising utført med identiske tverrsnitt og står med like avstander fra hverandre midt i barren. Me-talltverrsnittet pr. enhet bredde av barren 40 er større jo nærmere midten man kommer, ved at over- og undersidene 43 er buet eller utført med kroner som vist på fig. 2, men er krumme i stedet for formet som en rekke plane flater over barrens bredde. De øvre og nedre flater. 44 er flate og plane som i fig. 2 og strekker seg forbi midtsporene 45 og ender ved sporene 46 som er i flukt med metallforbindelsene ved de ytre kanter av de sentrale to kjerner 42 i den viste multibrede barre med fire kjerner. I denne form vil virkningen av de kroneformete flater ved kompenseringen av forskjellig utspredning på tvers, samvirke med virkningen av å ha langsgående utvendige spor 45, 46, 47 som her som eksempel har samme dybde og tverrsnitt. Sporene 47 nær kantpartiene ligger utenfor kjernene 41. I den form som er vist på fig. 3a, har barren 30 samme omriss som fig. 2 og har også spor 14, 15 med samme dybde, men med rotvinkler som øker fra midten mot kantene som i fig. 1. Kjernekanalene 31, 32, 33 har samme størrelse og form og fem kanaler er vist. Man har således to på forhånd bestemte forhold som vil sørge for å kompensere forskjellig utspredning under den videre bearbeiding. De flate, parallelle flater 36 muliggjør nøyaktig innføring til valsene under den første valseoperasjon. Den eller de første dimensjonsreduksjoner får kompensasjon for for stor utspredning under lukning av de sentrale spor 15 og senere reduksjon eller reduksjoner ved lukning av kahtsporene 14 som har større vinkel og tverrsnitt. Dermed vil også kroneformen som fremkommer ved hjelp av de skrått-stilte plan 34, gi en større begynnelsesspred-ning enn ved midtkanalene 33, og senere en større spredning ved kantkanalene 32, slik at den totale kompensasjonsvirkning resulterer i at breddene av restene av materialet som skal hindre sveisning i den endelige strimmel, oppnår eller får på forhånd bestemte dimensjoner, det vil si at de alle har samme bredde.

I den form som er vist på fig. 3b, har barren 30 fire kjerner med identiske tverrsnitt og barreflatene har omriss med planene 34, 36 som på fig. 2 og 3. Sporene 38, 39 har samme rotvinkel, men har forskjellige dybder, idet de ytre spor 38 er grunnere enn endesporene. Virkningen er som forklart under henvisning til fig. 3a.

Figurene 3, 3a og 3b viser anvendelse av to fremgangsmåter for kompensering for spredning på tvers, idet hver metode tar del i virkningen og ingen krever særlig fjernelse av metall med muligheter for for-

vrengning som skyldes dette. Derved kan barrer støpes med innvendige kanaler, og barrene kan prepareres for et på forhånd valgt valseprogram ved å gi barrene det riktige omriss, og ved å bruke spor med en på forhånd bestemt vinkel, dybde og tverrsnitt.

Ved den praksis som er vist på fig. 4 har barren 50 innvendige kjerner 51, 52, 53 av materialet som skal hindre sammensveising, og som har samme tykkelse, men forskjellige bredder, idet forskjellen i bredde er overdrevet på fig. 4 for tydelighets skyld. På grunn av den mindre dimensjon av barrematerialet som strekker seg fra side til side over og under de ytre kjerner 51, sam-menliknet med barrematerialet ved kjernene 52, og ved at kjernene 52 på sin side er smalere enn de innerste kjerner 53, vil resultatet av valsingen av barren 50 være at en større utvidelse pr. enhet opprinnelig bredde vil finne sted for hver påfølgende breddeenhet fra midten mot kantene, og den strimmel som frambringes kan ha nøy-aktig kompenserte bredder av restlag fra kjernene 51, 52.

Ved den fremgangsmåte som er vist på fig. 4 får man tilfredsstillende strimmel for

rør med forholdsvis store diametertoleran-ser. Forskjellen i bredder på kanalene 51,

52, 53 krever imidlertid at disse avpasses nøyaktig til hverandre og avpasses for et

bestemt valseprogram. Hvis det er ønskelig

å éndre valseprogrammet vil forskjellige skalaer for forskjellene i kjernebredde van-ligvis være nødvendig.

Som vist på fig. 5 kan en del av kompensasjonen for den forskjellige utspredning oppnås som på fig. 4 og en del ved hjelp av de foranstaltninger som er beskrevet under henvisning til figurene 1—3. En gruppe av barrer eller andre blokker kan for eksempel bygges opp som vist på fig. 4 og den nøyaktige kompensasjon for de sluttelige kjerneresters bredde får man ved rik-tig formning av ytterflatene, idet omrisset bare endres hvis valseprogrammet forand-res. På fig. 5 har barren 55 kjernene 51, 52, 53 som på fig. 4, der kjernene er av stadig tiltagende bredde fra kantene mot midten. En svak krumning finnes også som på fig.

2. med de midtre flater 36 som parallelle

plan som tidligere og med kantflatene 34, 35 utført som konvergerende plan utad.

De langsgående spor 45, 46 kan så skjæres ovenfor de mellomliggende partier 49 som

ligger i planet for og mellom nabokjerner.

Hvis for eksempel 53 i strimlen danner restlag som er for brede for det valgte breddeforhold mellom kjernene 53, 52 ved prepare-ring av barrene med eller uten krumning av flatene 34, 35, kan det anordnes spor 45 ved det vertikale langsgående midtplan som er antydet med linjen 56 for å kompensere for dette. Hvis kantkjernene 51 gir for stor bredde på restlagene, en bredde som ikke kompenseres av krumningen, kan man an-vende spor 46 ved de vertikale langsgående plan som er antydet med linjene 57.

Kompensasjonen man oppnår med sporene 14, 15, 16, 45, 46 på figurene 1, 3 og 5 og kompensasjonen man får ved krumningen på figurene 2, 3 og 5 avhenger av tverrsnittet eller tverrsnittene som metallet i barren reduseres med, slik at man ved jevnt økende eller avtagende dybder på sporene 14, 15, 16, 45, 46 i påhverandre føl-gende barrer i en serie kan kompensasjonen bli helt nøyaktig innenfor de på forhånd bestemte toleranser, og øvelse med tidligere barrer setter den som utfører arbeidet i stand til på forhånd å bestemme kjerne-bredder, krumninger, sporenes plasering og tverrsnitt for bestemte metaller, barrestør-relser og valseprogrammer som vil gi god kontroll med de på forhånd angitte toleranser.

Strimlen 60, fig. 6, som er fremstilt av barrene 10, 30, 40, 50, 55 har en total bredde som er større enn bredden av selve barren, og denne økning bestemmes av formbarheten for barremetallet under de på hverandre følgende valseoperasjoner, virkningen av kjernene som skal hindre sammensveisning, temperaturen ved hver valseoperasjon, egenskapene ved reduksjons - valsene, reduksjonsgraden i det bestemte valsearbeid og andre variable faktorer. Val-seoperas j onene gir strimlen 60 som har (fig. 7) rester 61 av kjernematerialet der restene er i det vesentlige identiske i bredde og der hver av disse strekker seg langs strimlen mellom øvre og nedre metallaminater eller lag 62, 63 med hvert par laminater forbundet med hverandre av metall 64 ved kantene av restene av det materiale som hindrer sammensveisning.

En slik strimmel kan deles opp i enkelte smale strimler 65 langs snittene 66 i metallforbindelsene 64 mellom to nabokjerner, og deretter deles opp i enkelte emner B ved kapping på tvers som ved 67. Et slikt emne B kan deretter åpnes opp eller utvides til et rør som vist på fig. 8 ved å utvide og bøye laminatene 62, 63 fra hverandre, hvorved metallforbindelsene 64 nu vil ha form av utstikkende ribber 68.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til kontroll av breddene av hver av et antall kjernematerial-

rester som skal hindre sammensveisning ved fremstilling av båndformet, laminert og ekspanderbart emne av en metallbarre med innvendige langsgående kanaler i forskjellige avstander fra barrens sidekanter, hvilke kanaler inneholder det nevnte kjernemateriale, idet hensikten med kontrollen er å bibeholdle samme breddeforhold kjernene innbyrdes før og etter valsingen som foretas for å redusere barrens tykkelse og for å forme det laminerte båndemnet, karakterisert ved at barren utformes med et tverrsnitt der mengden av metall pr. breddeenhet av barren er mindre nær ved en sidekanal (11, 31, 41, 51) enn nær ved en sentral kanal (13, 33, 42, 53), hvorved den under valsingen største differensielle spredning ved en sidekanal kompenseres av den større spredning av den større mengde metall ved en sentral kanal.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den mindre metallmengde nær ved en sidekanal fremkommer ved å utforme et langsgående utvendig spor (14, 24, 46, 39) nær ved ka-nalen.

3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1 eller 2, der barren har et antall utvendige langsgående spor i en sideflate for anlegg mot en reduksj onsvalse, karakterisert v e d at et spor (14, 24, 46) nær ved en sidekanal gis et større tverrsnitt enn et spor (15, 16, 26) nær ved en sentral kanal.

4. Fremgangsmåte som angitt i påstand 3, karakterisert ved at sporet (14) nær ved en sidekanal gis en større rotvinkel enn sporet (15, 16) nær ved en sentral kanal.

5. Fremgangsmåte som angitt i påstand 3 eller 4, karakterisert ved at sporet (24, 39) nær ved en sidekanal gis en større dybde enn sporet (25, 26, 38) nær ved en sentral kanal.

6. Fremgangsmåte som angitt i en hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at barren utformes hvelvet med sidekanter og partier (34, 43) ved en sidekanal tynnere enn partiene (36, 44) ved en sentral kanal.

7. Fremgangsmåte som angitt i påstand 6, karakterisert ved at hvelvingen fremkommer ved flater (34, 43) som løper sammen mot kantene og strekker seg fra parallelle flater (36, 44) på midten av barrens bredde.

8. Fremgangsmåte som angitt i en hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at sporene (14, 15, 16, 24, 25, 26, 46, 47) anordnes i par med hvert par anbrakt i det vesentlige over og under metallet (f. eks. 49) mellom to nabo-k jer ner.

9. Fremgangsmåte som angitt i en hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at en sentral ka nal (53) i barren utformes bredere enn en sidekanal (51) i denne.