DE69223320T2 - Verfahren zum Herstellen eines Rohrs - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von Stahlrohrleitungen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• Stahlrohrleitungen werden gewöhnlich in einem kontinuierlichen Prozeß gefertigt, bei dem ein kalter, flacher Stahlstreifen mit der gewünschten Breite durch eine Reihe von Walzen geführt wird, die den Streifen aus einer flachen Querschnittsform zu einer kreisförmigen Querschnittsform ausgestalten. Die so gestaltete Form, bei der die Längskanten der früheren Streifens nun aneinander anstoßen, wird zu einer Schweißstation geführt, bei der die anstoßenden Kanten zusammengeschweißt werden, um eine geschlossene Rohrleitung mit dem gewünschten Durchmesser zu bilden. Die Rohrleitung wird dann durch Fertigstellungsstationen geführt, bei denen außenliegende und ggf. innenliegende Grate entfernt, die Rohrleitungen auf Maßhaltigkeit und/oder Größe geprüft und gegebenenfalls durch Nacharbeitung auf die gewünschte Abmessung gebracht, auf Fehlerfreiheit der Schweißung geprüft und dann auf die gewünschte Länge geschnitten werden.
• Für bestimmte Endzwecke kann es erwünscht sein, die Oberfläche der Rohrleitungen mit einer Musterung zu versehen, und ein Mittel, um dies zu erreichen, ist, in den flachen Stahlstreifen vor seiner Formung zu einer Rohrleitung eine Musterung zu prägen. Obwohl vorgeschlagen worden ist, durch dieses Mittel geprägte, rostfreie Stahlrohrleitungen herzustellen, hat es sich bisher nicht als möglich erwiesen, weiche Stahlrohrleitungen mit einer konturierten Außenfläche zufriedenstellend zu bilden.
• Es ist festzustellen, daß die Formungsprozesse für rostfreie Stahlrohrleitungen und Weichstahlrohrleitungen sich insbesondere bei den verwendeten Schweißtechniken und folglich bei der Geschwindigkeit des kontinuierlichen Prozesses, bedeutend unterscheiden.
• Rostfreier Stahl wird normalerweise durch sogenanntes Wolfram-Inert- Gas-Schweißen oder alternativ durch sogenanntes Metall-Inert-Gas- Schweißen zu einer Rohrform geschweißt. Beide Techniken umfassen, daß die zu schweißenden Rohrleitungen durch eine Arbeitsstation geführt werden, bei der sie einem elektrischen Lichtbogen ausgesetzt werden, der den Stahl im Bereich der gewünschten Verbindung schmilzt. Bei dem sogenannten Metall-Inert-Gas-Schweißprozeß wird ein Metallfülldraht in den Verbindungsbereich geführt. Diese Schweißtechnik begrenzt den Durchsatz des Formungsprozesses auf die Größenordnung von ungefähr fünf Meter pro Minute.
• Weicher Stahl wird zu einer Rohrform geschweißt, indem die anstoßenden Kanten der Rohrleitung durch ein Hochfrequenzinduktionsheizmittel erhitzt und dann die anstoßenden Kanten im Gesenk zusammengeschmiedet werden, um die Verbindung zu bilden. Dies ermöglicht, daß der Durchsatz des Prozesses in der Größenordnung von 400 Metern pro Minute liegt.
• In der US-A-3 858 785 ist offenbart worden, ein Wärmeaustauscherrohr mit gemusterten Außen- und/oder Innenflächen herzustellen, wobei die Musterung auf die flache Bahn aufgebracht wird, so daß sie nicht die volle Dicke der Bahn durchdringt, die Bahn dann zu der Rohrform geformt wird und die anstoßenden Längskanten durch Hochfrequenzschweißen verbunden werden.
• Es ist ferner festzustellen, daß, wenn eine konturierte Musterung auf die Oberfläche des flachen Stahlstreifens aufgeprägt worden ist, das Zusammenschweißen der anstoßenden Längskanten der Rohrleitung schwierig zufriedenstellend zu erlangen ist, da ein exaktes Passen der entsprechenden höheren und tieferen Bereiche der gegenüberliegenden Kanten nicht erwartet werden kann. Es ist klar, daß dieses Problem bei dem Prozeß der Herstellung von Weichstahl-Rohrleitungen mit höherer Geschwindigkeit akuter ist.
• Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Fertigung von Stahlrohrieitungen mit einer konturierten Musterung an der Außenseite, wobei ein flacher Stahlstreifen mit einer dem Außendurchmesser der gewünschten Rohrleitung entsprechenden Breite durch Prägewalzen geführt wird, die eine konturierte Musterung in eine Oberfläche des Streifens prägen und der geprägte Streifen durch Formwalzen geführt wird, die aus dem Streifen eine Rohrleitung mit einer geprägten Außenseite formen und wobei die gegenüberliegenden Längskanten der Röhrenform durch Hochfrequenzinduktion erwarmt werden und die erwärmten Kanten im Gesenk zusammengeschmiedet werden, so daß sie eine in Längsrichtung verlaufende Schweißverbindung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Stahl weicher Stahl ist und die Schweißverbindung diskontinuierlich und steppnahtgeschweißt ist.
• Das Rohr wird dann zu einer Fertigstellungsstation geführt, bei der jegliche "Metallgrate" aus dem Schweißprozeß beseitigt oder von der Außenseite (und ggf. der Innenseite) durch "Flammstrahlen" der noch heißen Rohrleitung entfernt werden. Die Rohrleitung kann dann abgekühlt, auf Maßhaltigkeit und/oder Größe geprüft und gegebenenfalls durch Nacharbeitung auf die gewünschte Abmessung gebracht und auf die gewünschte Länge geschnitten werden.
• Es kann bei dem Herstellungsprozeß für geeignet gehalten werden, gleichzeitig eine Musterung in beide Oberflächen des flachen Streifens zu prägen. Durch dieses Mittel können Vertiefungen auf der einen Oberfläche Vorsprüngen auf der anderen entsprechen.
• Wir haben überraschenderweise herausgefunden, daß eine zufriedenstellend geschweißte Verbindung trotz des oben erwähnten Ausrichtungsproblems der Höhen und Tiefen der konturierten Musterung an den gegenüberliegenden Längskanten der Rohrleitung bei dem Weichstahlprozeß mit relativ hoher Geschwindigkeit erreicht wird. Obwohl die Längsnaht so geformt ist, daß sie nicht vollständig kontinuierlich ist und daß sie steppnahtgeschweißt ist, ist somit die resultierende Naht zufriedenstellend und kann beispielsweise einem anschließenden Biegen der Rohrleitungen in gewünschte Ausgestaltungen standhalten.
• Daher schafft das Verfahren der Erfindung eine Stahlrohrleitung mit einer konturierten äußeren Oberfläche und einer längsgeschweißten Naht, wobei der Stahl weicher Stahl ist und die Naht diskontinuierlich und steppnahtgeschweißt ist. Die Verbindung kann entlang der gesamten Länge oder willkürlich entlang der Länge zwischen kontinuierlich geschweißten Längen verteilt diskontinuierlich, d.h. steppnahtgeschweißt sein.
• Mit "weichem Stahl" ist bei der vorliegenden Erfindung gemeint, alle Stähle einzuschließen, die in die Definitionen der Euronormen 111-77 und 130-77 kalt gewalzter und warm gewaltzer Stähle fallen.
• Die konturierte Musterung der Rohrleitung kann einen doppelten Zweck erfüllen. Sie kann vorwiegend dekorativ sein, oder vorwiegend dazu dienen, Reibungs-, z.B. Handgriffigkeitseigenschaften, zu schaffen, jedoch werden in vielen Anwendungen beide Funktionen von Wert sein.
• Besondere Endverwendungen für die Rohrleitung der Erfindung sind mannigfaltig und die folgende Liste ist in keinster Weise erschöpfend.
• Handläufe vieler Sorten, z.B. für Busse, Züge, Treppen, Fähren und in Theatern.
• Ausstattungen für Geschäftsräume.
• Möbel.
• Architekturausstattungen, z.B. dekorative und funktionelle Ausstattungen innerhalb und außerhalb von Gebäuden.
• Alle gewünschten Musterungen können auf die Oberfläche des Streifens aufgebracht werden, nur abhängig von den Prägefähigkeiten der Walzen in weichem Stahl.
• Die Erfindung ist ferner lediglich beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen veranschaulicht, in denen:
• Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Weichstahlstreifens ist, der durch Formwalzen geführt wird, und
• Fig. 2 eine Seitenansicht einer späteren Stufe des Formungsprozesses ist, die die Formung der Rohrleitung an der Schweißstation zeigt.
• In Fig. 1 ist ein Streifen aus weichem Stahl, der ursprünglich flach war und bei dem auf einer Oberfläche eine geprägte Musterung aufgebracht worden war, gezeigt, wie er durch Paare von Formwalzen 13 und 14 an der Stufe des Rohrleitungsformungsprozesses läuft, bei dem er eine halbzylindrische Form 15 aufweist. Die geprägte Musterung ist in dieser Ansicht nicht gezeigt. Die geformte Rohrleitung wird von den Walzen 13 bis 14 übergeben und erfährt eine übliche Durchmesserverringerung.
• In Fig. 2 ist die halbzylindrische Form von der Stufe von Fig. 1 gezeigt, die zu der gewünschten Röhrengestalt geformt wird. Wie gezeigt, werden die Längskanten 16 und 17 der halbzylindrischen Form allmählich enger zusammengebracht, während sie durch die Hochfrequenzinduktionsheizstation 18 läuft. Gegenüberliegende Längskanten 16 und 17 werden dann, während sie heiß sind, zwischen Schmiedewalzen 19 zusammengeschweißt, um das gewünschte rohrförmige Produkt mit einer geschweißten Verbindungslinie 20 zu bilden. Die geprägte Musterung ist bei 11 an der Außenfläche des Produktes gezeigt.

Claims (4)

1. Ein Verfahren zur Fertigung von Stahlrohrleitungen mit einer konturierten Musterung (11) an der Außenseite, wobei ein flacher Stahlstreifen mit einer dem Außendurchmesser der gewünschten Rohrleitung entsprechenden Breite durch Frägewalzen geführt wird, die eine konturierte Musterung (11) in eine Oberfläche des Streifens prägen und der geprägte Streifen durch Formwalzen (13, 14) geführt wird, die aus dem Streifen eine Rohrleitung mit einer geprägten Außenseite formt und wobei die gegenüberliegenden Längskanten (16, 17) der Röhrenform durch Hochfrequenzinduktion erwärmt werden und die erwärmten Kanten im Gesenk zusammengeschmiedet werden, so daß sie eine in Längsrichtung verlaufende Schweißverbindung (20) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Stahl weicher Stahl ist und die Schweißverbindung (20) diskontinuierlich und steppnahtgeschweißt ist.

2. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die noch warme, geschweißte Rohrleitung flammgestrahlt wird, um die Schmiedegrate von der Außenseite der Rohrleitung zu entfernen.

3. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Musterung gleichzeitig in beide Oberflächen des flachen Stahlstreifens geprägt wird.

4. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steppnahtverbindung willkürlich entlang der Schweißverbindung (20) zwischen kontinuierlich geschweißten Längen angeordnet ist.