DE2839684C2

DE2839684C2 - Verfahren zum Herstellen kupfergelöteter Mehrlagenrohre

Info

Publication number: DE2839684C2
Application number: DE2839684A
Authority: DE
Inventors: Horst 6909 Walldorf Abel; Hans- Ulrich 6837 St Leon-Rot Dietzel; Walter 6901 Wiesenbach Mueffke
Original assignee: Mecano-Bundy Gmbh, 6900 Heidelberg
Priority date: 1978-09-08
Filing date: 1978-09-08
Publication date: 1980-07-24
Also published as: IT7925519A0; JPS5548420A; FR2435295A1; IT1123555B; DE2839684B1; GB2034206B; GB2034206A

Description

F ί g, 15 eine Draufsicht auf F i g. 14,

In den Fig, 1 bis 10 ist dargestellt, wie aus einem Stahlband 1 unter Zuführung eines Kupferbandes 2 ein Mehrlagenrohr 3 wird. Das Umformen des Stahlbandes 1 gemäß Figur erfolgt in mehreren Verformungsstufen 41-48, wobei in der ersten Verformungsstufe 41 (Fi g. 2) zwischen zwei Walzen 41a, 416 die Bandkanten angeschrägt werJen. In der Verformungsstufe 42 ist das Kupferband 2 bereits mit eingezogen. Hier wird zunächst die später die Außennaht bildende Kante des Stahlbandes zusammen mit dem Kupferband abgekantet und die gegenüberliegende Kante des Stahlbandes gerundet. Hierfür dienen die Werkzeugteile 42a und 42b. In der Verformungsstufe 43 wird das Stahlband über die Profilrollen 43a und 436 festgehalten, während die Profilrollen 43c die innere Lage vorformt. In der Verformungsstufe 44, wo die Profilwalzen 44a und 446 ebenfalls nur die Funktion haben, die Bänder zu halten, wird der Einrollvorgang fortgesetzt, wobei hier bereits ein Dorn 50 zu sehen ist, der bis zur Verformungsstufe 48 reicht In der Verformungsstufe 45 mit den Profilrollen 45a und 45b und 45c ist bereits die Mehrlagigkeit deutlich zu erkennen. In der Verformungsstufe 46 wird nun damit begonnen, durch eine entsprechende Gestaltung der Profilrollen 46a und 466 die Abkantung im Bereich der späteren Außennaht wieder zu beseitigen, während die Profilrolle 46c den Einrollvorgang fortführt. In der Verformungssuife 47 mit den Profilrollen 47a und 47Z> ist der Einrollvorgang schon nahezu abgeschlossen, in der Verformungsstufe 48 mit den Profilrollen 48a und 486 ist der Eirrollvorgang abgeschlossen und ein mehrlagiger Rohrkörper 3 (Fig. 10) hergestellt. Dieser mehrlagige Rohrkörper 3 wird nun in bekannter Weise durch Kaltverformung stabilisiert, indem er über den Dorn 40 gezogen wird oder bei kontinuierlicher Arbeitsweise unmittelbar einer Durchlaufwärmebehandlung zugeführt wird.

Die kontinuierliche Verfahrensweise ist in F i g. 11 dargestellt. Fig. 11 zeigt einen Bandspeicher 12 für das Stahlband 1 und einen Bandspeicher 13 für das Kupferband 2. Das Kupferband 2 wird hier zwischen der ersten Verformungsstufe 41 und der zweiten Verformungsstufe 42 der Einrollvorrichtung 4 zugeführt. Die letzte Stufe 48 der Einrollvorrichtung 4 ist gleichzeitig eine der Kontaktrollensätze 51 einer konduktiven Erwärmungsvorrichtung, zu der ein zweiter Kontaktvollensatz 52 als zweiter Konduktor und ein Transformator 53 gehört. In dieser ersten trwärmungsstufe 5 wird das Mehrlagenrohr auf etwa 1100K erwärmt und erfährt dadurch ein Spannungsfreiglühen. In einer zweiten Erwärmungsstufe 6 mit einer Induktionsspule 61 und einem HF-Generator 62 erfolgt das Erwärmen des mehrlagigen Rohrkörpers 3 auf Löttemperatur, die in einem Durchlaufofen 7 eine gewisse Zeit aufrechterhalten wird, In einer nachgeschalteten Kühlstrecke 8 wird das fertiggelötete Rohr abgekühlt. 9 ist ein Treibrollensatz, Das fertige Rohr wird entweder über eine Schneidvorrichtung 10 in Einzellängen getrennt oder durch eine Wickelvorrichtung 11 aufgewickelt

Die F i g. 12 und 13 zeigen einmal das Stahlband 1 und das Kupferband 2 beim Einlauf in die zweite Verformungsstufe 42 (F i g. 12), wobei das Kupferband 2 so aufgelegt ist, daß die äußere Kupferbandkante 21 sich im Bereich der Kante 18 des Stahlbandes 1 befindet, die später die Außennaht bildet. Die innere Kupferbandkante 22, hat, da das Kupferband wesentlich schmaler ist als das Stahlband, einen erheblichen Abstand von der Kante 19 des Stahlbandes, die später die Innennaht bildet. Im übrigen deckt sich bei der ;>arstellung nach Fig. 12 die äußere Kupferbandkante 21 niit der Kante 18 des Stahlbandes 1, ist also über die Abschrägkante 20 weggezogen.

Die Fig. 14 und 15 zeigen die Anwendung der Erfindung auf das heute übliche diskontinuierliche Produktionsverfahren unter Verwendung einer Plattiervorrichtung 14. Die der Plattiervorrichtung 14 zugeordneten Erwärmungsvorrichtungen sind nicht dargestellt

Wenn eine bestimmte, der Länge einer Zwischenablage 15 entsprechende Rohrlänge die letzte Verformungsstufe 48, die hier auch die Kaltverformung vornimmt, verlassen hat, so wird dieser Teil des Rohrkörpers abgetrennt und auf der Zwischenablage 15 zwischengelagert. Sobald eine genügende Anzahl derartiger Rohrstücke fertiggestellt ist, werden sie gemeinsam durch den Ofen 7 und die anschließende Kühlstrecke 8 geschickt, wo das Verlöten der Lagen erfolgt.

F i g. 15 zeigt im übrigen, daß die Mittelachsen lfc und 17 der Einlaufbahnen des Stahlbandes 1 und des Kupferbandes 2 parallel zueinander versetzt sind. Als Kupierband kann ziehhartes Kupfer zum Einsatz kommen, welches sich recht gut in die Plattiervorrichtung 14 führen läßt. Durch den Giühprozeß beim Plattieren wird das Kupfer dann wieder weich.

Im übrigen zeichnet sich die in den Fig. 14 und 15 dargestellte Anlage dadurch besonders aus, daß durch die integrierte Plattiervorrichtung relativ schwierige Führungsvorrichtungen zum Führen des Kupferbandes beim Einrollen erspart bleiben. Im übrigen eignet sich diese integrierte Plattierung auch für den in F i g. 11 dargestellten kontinuierlichen Betrieb.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Verfahren zum Herstellen kupfergelöteter Mehrlagenrohre, bei dem ein Stahlband und ein Kupferstrang getrennt dem Verfabrensprozeß zugeführt werden, wobei das Stahlband durch fortschreitendes Einrollen quer zur Bandlängsachse in mehreren Verformungsstufen kontinuierlich zu einem den Kupferstrang enthaltenden zweitägigen Rohrkörper geformt und der Rohrkörper anschließend einer Durchlaufwärmebehandlung unterworfen wird, in der der Rohrkörper auf Löttemperatur erwärmt, vorübergehend auf dieser Löttemperatur gehalten und anschließend wieder abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferstrang in Form eines dünnen Kupferbandes vor dem Einrollen der äußeren Lage zugeführt und derart mit dem Stahlband in Kontakt gebracht wird, daß sich die äußere Küpferbandkante im Bereich der Kante des Stahlbandes befindet, die späser die Außennaht bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferband etwa halb so breit ist wie das Stahlband.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferband vor dem Einrollen durch Plattieren fest mit dem Stahlband verbunden wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in einer crsien Verformungsstufe die Bandkanten des Stahlbandes durch Walzen angeschrägt werden und in der zweiten Verformungsstufe ein später die Außennaht bildender Bandkantenabschnitt etwa in einem rechten Wi.ikel hochgebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Kupferbandes zwischen der ersten und zweiten Verformungsstufe erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kupferband mit seiner äußeren Bandkante mit der Abschrägkante des Stahlbandes deckt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchlaufwärmebehandlung, in der der Rohrkörper auf Löttemperatur erwärmt wird, als elektrische Widerstandserwärmung unmittelbar an den Einrollvorgang anschließt, wobei der Rohrkörper in einer ersten Wärmebehandlungsstufe konduktiv auf etwa 1170 K erwärmt und anschließend induktiv auf Löttemperatur gebracht wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I mit einem Stahlbandspeicher und einem Kupferstrangspeicher, je einer Einlaufbahn zur Einrollvorrichtung für das Stahlband und den Kupferstrang, einer mehrstufigen Einrollvorrichtung und einer Durchlaufwärmebehandlungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kupferstrang zugeordnete Einlaufbahn als Bandeinlaufführung ausgebildet und schmaler ist als die dem Stahlband zugeordnete Einlaufbahn, daß beide Einlaufbahnen mit einem spitzen Winkel ineinander übergehen, und daß die Mittelachsen (16, 17) der Einlaufbahnen parallel zueinander versetzt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einlaufbahnen und der Einrollvorrichtung eine Platliervorrichtung (14) angeordnet ist.

Es ist ein Verfahren gemäß Oberbegriff des

Patentanspruchs 1 bekannt (DE-PS 5 45 305), bei dem

von einem blanken oder verkupferten Eisenstreifen

ausgegangen wird und das benötigte oder zusätzlich benötigte Kupfer als Zusatzkupfer in Gestalt eines

Kupferdrahtes in das Rohrinnere eingeleitet wird. Der diesen Kupferdraht enthaltende Rohrkörper wird schließlich erwärmt, wobei aufgrund der Kapilfarwirkung das aufgeschmolzene Kupfer zwischen die

ίο einzelnen Lagen des Rohres eindringt.

Dieses Verfahren, d. h. die Zuführung des Kupfers als Kupferdraht hat sich in der Praxis nicht durchgesetzt. Vielmehr werden derartige Mehrlagenrohre heute aus einseitig oder beidseits verkupfertem Stahlband hergeis stellt Dieses verkupferte Stahlband ist sehr teuer, so daß es aus wirtschaftlichen Gründen nicht uninteressant wäre, auf das gattungsgemäße Verfahren zurückzugreifen, bei dem allerdings, um eine einwandfreie Qualität der Mehrlagenrohre sicherzustellen, mit einem erheblichen Kupferüberschuß gearbeitet werden muß. Schließ lich muß das Kupfer, welches sich zunächst auf die Rohrinnenwand verteilt, erst seinen Weg in den Spalt zwischen den Lagen finden und in diesen eindringen und kann, bei zu langer Wärmeeinwirkung auch noch zu einer Verkupferung der Außenfläche des Rohres führen. Nun ist es aber nich; Ziel, ein beidseits verkupfertes Rohr herzustellen, sondern lediglich ein Verschweißen bzw. Verlöten der Lagen untereinander sicherzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung eines kupfergelöteten Mehrlagenrohres zu schaffen, welches sich gegenüber dem Stand der Technik durch erhöhte Wirtschaftlichkeit auszeichnet

Jj Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, gemäß den im Patentanspruch 1 niedergelegten Maßnahmen zu verfahren. Auf Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sei verw>sen.

Da das Einrollen des Stahlbandes mit dem auf ihm aufgelegten Kupferband aufgrund der geringen Dickeabmessungen der Bänder, insbesondere wegen der folienartigen Gestalt des Kupferbandes, hohe Geschicklichkeit in der maschinentechnischen Ausrüstung einerseits wie auch andererseits wegen der aus Härteschwankungen im Kupferband möglichen Einflüsse Kompensa tionen durch erfahrenes Bedienungspersonal erfordert, sei das im Patentanspruch 3 niedergelegte Verfahren besonders hervorgehoben, bei dem das Kupferband unmittelbar vor dem Einrollen durch Plattieren, am besten durch Warmplattieren, fest mit dem Stahlband verbunden wird.

Auf die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7 sei verwiesen.

Durch die Erfindung wird eine wirtschaftliche Alternative zu den heute üblichen Herstellungsverfahren von Mehrlagenrohren geschaffen.

Anhand schematischer Darstellungen wird im nachfolgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 bis 10 mehrere Stufen des Einrollvorganges,

F i g. 11 eine kontinuierlich arbeitende Anlage zur Herstellung von Mehrlagenrohren,

F i g. 12 einen Schnitt durch ein Mehrlagenrohr,

Fig. 13 einen Schnitt durch ein Stahlband mit aufgelegtem Kupferband,

Fig. 14 eine Seitenansicht einer diskontinuierlich arbeitenden Anlage zur Herstellung Von Mehrlagenrohren,