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Verfahren zum Herstellen eines Metallrohres aus einem ebenen Flacheisen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Metallrohres aus einem
ebenen Flacheisen, das in einer Reihe von aus Düsen oder Walzensätzen bestehenden
Biegevorrichtungen nach einem sich stufenweise vermindernden Krümmungshalbmesser
bis auf das fertige Profil gebogen wird. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art
erfolgt die Herstellung des Rohres in der Weise, daß das Flacheisen in der ersten
Biegestufe nach einem möglichst großen Krümmungshalbmesser in seiner ganzen Breite
gebogen und in den nächstfolgenden Biegestufen dieser Krümmungshalbmesser immer
mehr verringert wird, bis er zuletzt dem Krümmungshalbmesser des fertigen Rohres
entspricht. Es wird also die Krümmung des flachen Bleches langsam fortschreitend
in den einzelnen Biegestufen bis zum Krümmungshalbmesser des fertigen Rohres verringert.
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In Abweichung von diesem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung
vorgeschlagen, das Flacheisen in den ersten Biegestufen ohne Vorbiegung seiner Mittelzone
nur an den beiden Randseiten fortschreitend umzubiegen und in den folgenden mittleren
Stufen die beiderseits freiliegende Mittelzone durch Ausüben eines beiderseitigen
Druckes auf die angebogenen Randzonen zu verformen, worauf in den letzten Biegestufen
durch Zusammenbiegen der Randzone das Fertigstellen des Rohrprofils erfolgt. Dieses
Verfahren beseitigt die Schwierigkeiten, die sich bisher der Herstellung von verhältnismäßig
starkwandigen Rohren kleinen Durchmessers (Wandstärke etwa 0,7 mm und Durchmesser
etwa 9 mm) entgegenstellten und die darin bestehen, daß bei diesen Rohrabmessungen
die Verwendung besonderer Hilfsmittel zum nachträglichen achsparallelen Ausrichten
der während des Biegungsvorganges sich verkrümmenden Stoßkanten nicht zum Ziele
führt. Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird durch die gekennzeichneten Maßnahmen
bereits während des fortschreitenden Biegevorganges eine solche Verformung der beiden
Randzonen des Flacheisens überhaupt verhindert, so daß es eines nachträglichen Ausrichtens
der Stoßkanten gar nicht mehr bedarf. Einer achsparallelen, also gerade verlaufenden
Stoßfuge kommt namentlich dann eine besondere Bedeutung zu, wenn das fertiggebogene
Röhrchen nachträglich an der Stoßfuge geschweißt werden soll, @da beim
Schweißvorgang
die Stoßfuge genau unterhalb der Schweißelektrode entlang geführt werden muß.
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Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des Verfahrens nach
der Erfindung geeigneten Einrichtung ist auf der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt die Einrichtung in einer schematischen Seitenansicht.
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Abb. 2 zeigt in Einzeldarstellungen das zu den einzelnen Düsen und
Walzensätzen gehörige Rohrprofil.
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Abb. 3 und 4 zeigen in einem Längsschnitt bzw. in einer Stirnansicht
eine einzelne Düse der Einrichtung.
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Abb. 5 und V zeigen in den gleichen Darstellungen eine andere Ausführungsform
einer Düse.
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Gemäß Abb. i sind zwischen zwei Rahmen i, von denen der vordere nicht
gezeichnet ist, einzelne Walzen und Düsen gelagert. Ein von rechts zugeführtes flaches
Blech 2 wird durch diese Einrichtung mittels einer an dem linken Ende der Einrichtung
angeordneten Vorrichtung oder mittels zwischen den einzelnen Walzen oder Düsen angeordneten
Vorrichtungen hindurchgezogen. Das Blech 2 wird durch eine Führung 3 den ersten
Walzen 4 zugeführt und gleitet durch diese hindurch zu den zweiten bzw. dritten
Walzen 5 und 6. Von den Walzen 6 gelangt der Blechstreifen 2 zu einer Düse 7, deren
besondere Ausbildung die Abb. 3 und 4 erkennen lassen. Das Blech wird der Düse 7
durch eine Hilfseinrichtung 8 zugeführt. Von der Düse 7 gelangt das Blech zwischen
die Walzen 9, von hier aus zu einer weiteren Düse io, deren Ausbildung aus den Abb.
5 und 6 näher ersichtlich ist. Nun durchwandert das Blech die Walzen i i, die eine
ähnliche Aufgabe wie die Walzen 9 haben. In den Walzensätzen i2, 13, 14 und
15 erhält das Rohr seine endgültige Gestalt.
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Das fertiggeformte Rohr 16 durchwandert zum Schluß einige schematisch
angedeutete, zweckmäßig wassergekühlte Düsen 17, in denen die Blechkanten
zur Durchführung des Schweißvorganges einander vollkommen genähert werden.
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In Abb.2 zeigt A den Querschnitt des durch die Führung 3 zugeleiteten
Blech-Streifens. Mit B ist der Blechquerschnitt dargestellt, den der Streifen nach
Verlassen der Walzen 4 hat. Nach Verlassen der Walzen 5 sind die Blechkanten noch
weiter umgebogen, wie Querschnitt C erkennen läßt. Nach Verlassen der Walzen 6 sind,
wie Querschnitt D zeigt, die Blechkanten bereits so weit umgebogen, daß sie angenähert
senkrecht zum mittleren Teil des Bleches gerichtet sind. Durch die Walzen 4 bis
6 haben die Blechkanten also bereits angenähert die Krümmung erhalten, die der Krümmung
des herzustellenden Rohres entspricht.
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Das Blech gelangt nun in die Düse 7 gemäß Abb.3 und 4. Die vorzugsweise
auS Messing oder Bronze hergestellte Düse 7 besteht aus einem Block 18 mit einer
Bohrung i9, von der etwas weniger als die Hälfte weggeschnitten ist und die durch
eine flache Platte 2o abgedeckt ist. Die Düse verjüngt sich gemäß Abb. 3 von rechts
nach links derart, daß das Blech nur in der Nähe seiner Kanten mit dem Profil der
Bohrung in Berührung kommt, so daß auf das Blech nur in Richtung der in den Ouerschnitt
E eingezeichneten Pfeile ein Druck ausgeübt wird, während sich der mittlere Teil
des Bleches unter dem Einfluß der seitlich ausgeübten Kräfte frei durchbiegen kann.
Der Austrittsteil 21 der Düse .7 bildet einen Teilzylinder, damit sich die Düse
möglichst wenig abnutzt. Da sich das Blech in der Düse 7 unter dem Einfluß der auf
die Blechkanten wirkenden Kräfte frei durchbiegen kann, ist eine regelmäßige und
symmetrische Formgebung gesichert. ' Auf die äußersten Kanten des Blechstreifens
wird in der Düse 7 kein oder nur ein sehr geringer Druck ausgeübt, so daß der Abschlußdeckel
2o der Düse nur einem geringen Verschleiß unterworfen ist.
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Der Querschnitt F zeigt die Gestalt des Blechstreifens, nachdem er
aus den Walzen 9 herauskommt. Wie aus Abb. 2 hervorgeht, weichen die Querschnitte
E und F nur wenig voneinander ab, da die Walzen 9 nur vorgesehen sind, um geringe
Ungleichmäßigkeiten in der Ausbildung des Blechquerschnittes zu beseitigen.
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Der Blechstreifen, der nunmehr ein etwa halbkreisförmiges Profil erlangt
hat, durchwandert dann die in den Abb. 5 und 6 dargestellte Düse io, die grundsätzlich
der Düse nach Abb.3 und 4 gleicht. In der Düse 1o wird auf die Blechkanten weiter
ein seitlich gerichteter Druck ausgeübt, so daß die Blechkanten wiederum einander
näher gebracht werden. Die Düse io besteht aus einem Block 22 aus Messing oder Bronze
und einer flachen Abdeckplatte 23 aus vorzugsweise dem gleichen Werkstoff. Von der
Düsenbohrung ist wiederum ein Segment weggeschnitten, das jedoch kleiner ist als
bei der Düse 7. Beim Durchgang durch die Düse io erfährt auch der mittlere Teil
des Blechstreifens, wie aus Querschnitt G hervorgeht, bereits eine gewisse Krümmung.
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Mit H ist der Querschnitt des Blechstreifens hinter den Walzen i i
bezeichnet, die ähnlich wie die Walzen 9 wirken.
Nach dem Verlassen
der Walzen ii gelangt der nun etwa hufeisenförmig gebogene Blechstreifen zwischen
die Walzen i2, 13, 1q. und 15, die auf die Kanten des Blechstreifens einen Druck
ausüben, so daß dem Blech stufenweise eine kreisringförmige Querschnittgestalt gegeben
wird. Die zu den Walzenpaaren gehörigen Querschnitte I, J, K
und
L sind aus Abb. a ersichtlich.
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Nach dem Verlassen der Walzen 15 hat das Rohr im wesentlichen gerade
und achsparallele Stoßkanten. Eine etwa vorhandene Stoßfuge kann noch durch die
schematisch angedeuteten Düsen 17 geschlossen werden, so daß eine zuverlässige maschinelle
Verschweißung der Längsnaht des Rohres möglich ist.
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Die Verschweißung des nach der Erfindung zusammengebogenen Rohres
kann beispielsweise mittels des Arcatom-Schweißverfahrens erfolgen. Während des
Schweißvorganges kann auf die Stoßkanten ein solcher Druck ausgeübt werden, daß
sich die Kanten um einen geringen Betrag aufeinander zu bewegen. Es kann auch das
Lichtbogen-, Gasschmelz- oder Widerstandsschweißverfahren zur Anwendung kommen.
In allen Fällen wirkt sich die vorzügliche gerade Schweißfuge des nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren geformten Rohres günstig aus.
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Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung kann verschiedenartige
Abänderungen erfahren; so können z. B. die Düsen 7 und io durch entsprechend ausgebildete
Walzensätze ersetzt werden.