DE2928083C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Kupferrohren - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Kupferrohren, die durch Pressen oder Walzen und nachfolgendes Ziehen unter Verwendung von Ziehöl auf das Fertigmaß gebracht werden und nach dem letzten Ziehvorgang erwärmt werden, um das Ziehöl zu verdampfen, wobei die Ziehöldämpfe aus dem Inneren des Rohres durch Einleiten von Schutzgas ausgetrieben werden.
• Bei einem bekannten Verfahren (DE-OS 26 17 406) werden Kupferrohre in einem gesonderten Ofen nach dem Ziehen auf eine für die Entwicklung eines ausreichenden Dampfdruckes des Ziehöls adäquate Temperatur von größenordnungsmäßig 500 bis 550°C erhitzt und gleichzeitig von einem Trägergas für die Ziehöldämpfe durchströmt. Nach diesem Arbeitsgang werden die Kupferrohre zwecks Erzielung eines weichen gut biegbaren Rohres, wie es für die Hausinstallation vom Installateur gewünscht wird, bei einer Temperatur von ca. 650°C über eine längere Zeit weichgeglüht. Dieses Verfahren, welches an sich zu recht brauchbaren Ergebnissen hinsichtlich des auf der Rohrinnenfläche verbleibenden Kohlenstoffes führt, ist nicht wirtschaftlich, da eine kontinuierliche Fertigung nicht möglich ist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, in wirtschaftlicher Weise Kupferrohre herzustellen, die gut biegbar sind und mit einem weitestgehend reduzierten Kohlenstoffgehalt an der inneren Rohroberfläche behaftet sind.
• Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß einzelne Rohrlängen endseitig miteinander unter Verwendung gasdurchlässiger Verbindungsstücke verbunden werden, daß jeweils ein Teilstück der Rohrlänge auf eine Temperatur von mehr als 600°C durch Widerstandserwärmung in kontinuierlichem Durchlauf erhitzt wird und in das Innere des Rohres ein Schutzgas eingeleitet wird.
• Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, Kupferrohre in nahezu unendlichen Längen ohne Unterbrechung zu glühen und dabei gleichzeitig durch Schutzgas die durch Verdampfen oder durch Cracken entstehenden Dämpfe bzw. Reaktionspunkte auszutreiben und ein Rohr zu erhalten, welches gut biegbar ist und somit leicht verlegt werden kann.
• Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Lehre der Erfindung ist, daß man das erfindungsgemäße Verfahren im selben Arbeitsgang wie das Aufbringen eines Kunststoffmantels durchführen kann. Das vom letzten Zug her als Ringbuch vorliegende Kupferrohr wird in einem Arbeitsgang gerichtet, geglüht und dabei die entstehenden Dämpfe ausgetrieben und unmittelbar darauf mit einem Kunststoffmantel versehen. In Abänderung hierzu kann vorteilhafterweise hinter der Glühstrecke das Kupferrohr noch geringfügig heruntergezogen werden, um sogenannte "halbharte" Rohre zu erhalten.
• Das Austreiben der Ziehmitteldämpfe bzw. der Reaktionsprodukte des Crackens kann entweder durch Saugen oder Blasen zweckmäßigerweise vom hinteren Rohrende geschehen. Beim Blasen, welches zweifelsohne die technisch einfachere Lösung ist, läuft man aber Gefahr, daß bei zu geringer Strömungsgeschwindigkeit im Rohrinnern die Ziehmitteldämpfe mehr oder weniger an der Oberfläche des geglühten aber sich abkühlenden Rohres kondensieren. Aus diesem Grunde hat es sich als zweckmäßiger erwiesen, nach dem Verbinden zweier Rohrlängen das freie Ende der nachfolgenden Rohrlänge an eine Saugpumpe anzuschließen, und das Ende des bereits geglühten Rohres in einer Schutzgasatmosphäre zu halten. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung werden die Ziehmitteldämpfe entgegen der Fertigungsrichtung abgesaugt, wodurch eine praktisch kohlenstofffreie Oberfläche des Rohres erzielt wird. Dabei ist es wichtig, daß vom Ansaugende des Rohres Sauerstoff nicht eintreten kann, da dieser bei den hohen Temperaturen von über 600°C zu einer zumindest teilweisen Oxidierung der inneren Oberfläche führen kann. Die Geschwindigkeit des Schutzgasstromes im Rohrinnern sollte dem mehr als doppelten Wert der Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres, vorzugsweise dem mehr als 5fachen Wert entsprechend. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß der weitaus größte Teil der entstehenden Ziehmitteldämpfe abgesaugt wird.
• Um den Zutritt von Sauerstoff mit Sicherheit auszuschließen, wird in der Schutzgasatmosphäre, die sich am Ende des bereits geglühten Rohres befindet, ein Überdruck aufrechterhalten. Die behandelten Kupferrohre, die als Installationsrohre bzw. Heizungsrohre in Gebäuden verlegt werden, werden üblicherweise in Längen von 25-50 m in Ringbunden geliefert. Da die marktgängigsten Rohre mit den Abmessungen 15 × 1 in einer normalen Fertigung nach dem letzten Zug in Längen von bis zu 400 m anfallen, muß also nach dem Ummanteln mit Kunststoff die Handelslänge abgetrennt werden. Dieses Ablängen wird zweckmäßigerweise im selben Arbeitsgang vorgenommen, und zwar durch einen Sägeschnitt. Bei dem Verfahren gemäß der Lehre der Erfindung hat es sich in diesem Fall als zweckmäßig erwiesen, während des Sägens kurz davor sowie kurz danach die Strömungsgeschwindigkeit des Schutzgases durch Abschalten der Saugpumpe auf den Wert Null zu reduzieren bzw. durch Umschalten der Saugpumpe eine gegenläufige Strömung zu erzeugen. Diese Maßnahme ist vorteilhaft, um ein Einströmen von Luft während des Sägens zu verhindern. Es könnte auf diese Maßnahme zwar verzichtet werden, wenn die gesamte Anlage unter Schutzgas betrieben wird, jedoch ist dies zu teuer, so daß auf eine gesonderte Schutzgaskammer für die Säge verzichtet werden kann. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von erwärmtem Schutzgas wird sichergestellt, daß dem Rohr während des Glühprozesses nicht zuviel Wärme entzogen wird, so daß der Weichglüheffekt aufrechterhalten bleibt.
• Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß in Durchlaufrichtung gesehen vor einer Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung ein Ablauftisch für ein Ringbund vorgesehen ist, in dessen Bereich die Ansaug- oder Druckleitung einer Pumpe bzw. eines Gebläses endet.
• Nähert sich während des kontinuierlichen Arbeitsprozesses die in der Verarbeitung befindliche Rohrlänge ihrem Ende, so wird die Ansaug- oder Druckleitung zweckmäßigerweise mittels einer Schnellkupplung vom Rohrende gelöst, eine nachfolgende Rohrlänge mit dem nun frei gewordenen Rohrende verbunden, und zwar mittels gasdurchlässiger Verbindungsstopfen und die Ansaug- oder Druckleitung an das freie Ende der angehängten Rohrlänge angeschlossen.
• Vorteilhafterweise wird man mit zwei Anschlußleitungen arbeiten, so daß die eben beschriebenen Arbeiten schnell durchgeführt werden können.
• Hinter der Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung sind mindestens zwei parallel zur Fertigungsrichtung verfahrbare Schutzgaskammern vorgesehen. Eine dieser Schutzgaskammern wird unmittelbar nach dem Sägeschnitt über das abgesägte Ende des in der Fertigung befindlichen Rohrstranges gestülpt und läuft mit dem Ende mit Fertigungsgeschwindigkeit mit. Nach dem nächsten Trennschnitt wird die Schutzgaskammer beispeilsweise ausgeschwenkt und fährt in ihre Ausgangslage zurück. Während die eine Schutzgaskammer sich mit dem Rohrende bewegt, bewegt sich die zweite Schutzgaskammer in Gegenrichtung, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß sie nach dem Trennschnitt sich in Höhe der Säge befindet und vor das freigelegte Rohrende geschwenkt werden kann. Um den Verbrauch an Schutzgas auf ein Minimum zu reduzieren, ist es zweckmäßig, die Schutzgaskammern über Leitungsrohre mit der Pumpe bzw. dem Gebläse zu verbinden. Die Leitungsrohre bzw. das Kupferrohr bilden somit einen Kreislauf für das Schutzgas. Um eine Übersättigung des Schutzgases an Ziehöldämpfen zu verhindern, ist vorgesehen, zwischen den Schutzgaskammern und der Pumpe bzw. dem Gebläse ein Filter anzuordnen. Dieses Filter sollte leicht auswechselbar sein.
• Die Erfindung ist anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Das in einem Ringbund 1 vorliegende Kupferrohr 2 wird von einem Ablauftisch 3 abgezogen und zunächst in einen Richtrollengang 4 eingeführt. Hinter dem Richtrollensatz 4 ist eine Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung 5 vorgesehen, in welcher das Kupferrohr auf mindestens 600°C erwärmt wird. Das aus der Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung 5 austretende Kupferrohr 2 kühlt langsam ab und wird mittels einer Strangpresse 6 mit einem nicht besonders bezeichneten, aber bekannten Kunststoffmantel versehen. Hinter der Strangpresse 6 ist eine fliegende Säge 7 angeordnet, welche das ummantelte Kupferrohr in Handelslängen trennt. Die Handelslängen gelangen dann in einen Förderrollengang und werden einer Wickelvorrichtung zugeführt.
• Im Bereich des Ablauftisches 3 ist eine Pumpe bzw. ein Gebläse 8 vorgesehen, dessen Ansaugleitung 9 mit dem Ende des Ringbundes 1 mittels einer Schnellkupplung verbunden ist. Das Gebläse 8 saugt die im Bereich der Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung 5 entstehenden Ziehmitteldämpfe aus dem Innern des Kupferrohres 2 ab. Um zu verhindern, daß vom freien Ende des Kupferrohres 2 Luft und damit Sauerstoff in das Rohrinnere eindringt, sind zwei Schutzgaskammern 10und 11 vorgesehen, die auf Schienen 12 und 13 parallel zur Fertigungsrichtung verfahrbar sind. Die Schutzgaskammern 10 und 11 sind in die Ebene des Kupferrohres 2 einschwenkbar. Unmittelbar nach dem Sägeschnitt wird die abgesägte Rohrlänge 14 beschleunigt abtransportiert und, wie in der Figur dargestellt, die Schutzgaskammer 10 über das Ende des Kupferrohres 2 gestülpt. Nach dem nächsten Sägeschnitt wird die Schutzgaskammer 11 über das durch den Sägeschnitt entstandene Rohrende gestülpt und die Schutzgaskammer 10 in ihre Ausgangslage im Bereich der Säge zurücktransportiert. Die Schutzgaskammern 10 und 11 sind über Rohrleitungen 15 und 16 mit dem Gebläse 8 verbunden. Ein nicht mehr dargestelltes auswechselbares Filter ist in die Rohre 15 bzw. 16 eingebaut, um die Ziehöldämpfe bzw. kondensiertes Ziehöl aus dem Schutzgas zu entfernen. Eine weitere vorteilhafte Lösung besteht darin, daß man in das durch den Sägeschnitt entstandene Ende des Kupferrohres 2 das Schutzgas einbläst.

Claims (11)

1. Verfahren zum Behandeln von Kupferrohren, die durch Pressen oder Walzen und nachfolgendes Ziehen unter Verwendung von Ziehöl auf das Fertigmaß gebracht werden und nach dem letzten Ziehvorgang erwärmt werden, um das Ziehöl zu verdampfen, wobei die Ziehöldämpfe aus dem Innern des Rohres durch Einleitung von Schutzgas ausgetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Rohrlängen endseitig miteinander unter Verwendung gasdurchlässiger Verbindungsstücke verbunden werden, daß jeweils ein Teilstück der Rohrlänge auf eine Temperatur von mehr als 600°C durch Widerstands- oder Induktionserwärmung in kontinuierlichem Durchlauf erhitzt wird und in das Innere des Rohres ein Schutzgas eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verbinden zweier Rohrlängen das freie Ende der nachfolgenden Rohrlänge an eine Saugpumpe angeschlossen wird und das Ende des bereits geglühten Rohres in einer Schutzgasatmosphäre gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Schutzgasstromes im Rohrinnern dem mehr als doppelten Wert der Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres, vorzugsweise dem mehr als 5fachen Wert entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schutzgasatmosphäre ein Überdruck aufrechterhalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, bei dem nach der Behandlung die Rohrlängen in Handelslängen gesägt werden, dadurch gekennzeichnet, daß während des Sägens sowie kurz davor und kurz danach die Strömungsgeschwindigkeit des Schutzgases durch Abschalten der Saugpumpe auf den Wert Null reduziert wird bzw. durch Umschalten der Saugpumpe eine gegenläufige Strömung erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein erwärmtes Schutzgas verwendet wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung gesehen vor einer Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung (5) ein Ablauftisch (3) für ein Ringbund (1) vorgesehen ist, in dessen Bereich die Ansaug- oder Druckleitung (9) einer Pumpe bzw. eines Gebläses (8) endet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaug- oder Druckleitung (9) mittels einer Schnellkupplung an das Rohrende anschließbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Widerstandsdurchlaufglüheinrichtung (5) mindestens zwei parallel zur Fertigungsrichtung verfahrbare Schutzgaskammern (10, 11) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzgaskammern (10, 11) über Leitungsrohre (15, 16) mit der Pumpe bzw. dem Gebläse (8) verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schutzgaskammern (10, 11) und der Pumpe bzw. dem Gebläse (8) ein Filter angeordnet ist.