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Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von geschweißten innenverrippten Rohren aus Kupfer und Kupferlegierungen, bei dem ein quasi endloses Vorband mit hoher Gießgeschwindigkeit bis 22 m/min auf einer Doppelband-Gießmaschine oder auf einem Gießrad im Abmessungsbereich 45 bis 200 mm Breite und 10 bis 70 mm Dicke gegossen und mit einer Walzgeschwindigkeit = Gießgeschwindigkeit × Streckung auf 45 bis 200 mm Breite und 2 bis 14 mm Dicke warmgewalzt und anschließend auf ≤ 100°C bis RT abgekühlt und oberflächenentzundert wird, bevor das entstandene Zwischenband zu einem Band mit 45 bis 200 mm Breite und < 0,9 bis 5 mm Dicke kaltgewalzt und unbesäumt zu Bunden vorherbestimmter Gewichte aufgewickelt der Rohrschweißanlage zu weiteren Verarbeitung zugeführt wird.

Bei Rohren aus Kupfer und Kupferlegierungen unterscheidet man zwischen nahtlosen und geschweißten Rohren. Geschweißte Rohre werden in der Regel aus stranggegossenen Brammen hergestellt, die in Blechwarmwalzwerken vorgewalzt, anschließend kaltgewalzt, längsgeteilt und geschweißt werden. Die Bandherstellung erfolgt nach verschiedenen Verfahren. Üblich ist das Stranggießen von Brammen, das Warmwalzen der Brammen, das Fräsen der Oberflächen und das anschließende Kaltwalzen, das Wickeln des kaltgewalzten Bandes und anschließendes Längsteilen.

Ein anderes Verfahren schlägt vor, dünne Brammen zu gießen, die ein Warmwalzen des Bandes entbehrlich machen. Im Anschluß daran werden auch hier die Oberflächen des Bandes gefräst, bevor das Band kaltgewalzt, aufgewickelt und in Bänder längsgeteilt wird.

Ein drittes Verfahren ist als sogenanntes Hochreduktionsverfahren bekannt. Hierbei wird das Band in Graphitkokillen gegossen, die Oberflächen werden gefräst, das Band wird mit hoher Stichabnahme kaltgewalzt, aufgewickelt und in Bänder längsgeteilt. Bei allen drei Verfahren ist nachteilig, daß die Bandherstellkosten u. a. auch wegen der hohen Materialverluste hoch oder die Produktionsleistungen der Anlagen niedrig sind.

Das gattungsgemäße Bandherstellverfahren (DE 197 34 780 C1) beseitigt diese Nachteile. Das bekannte Verfahren arbeitet mit einer hohen Produktionsleistung bei niedrigen Herstellkosten über die Verfahrensschritte

  • a) Gießen eines quasi endlosen Vorbandes mit hoher Gießgeschwindigkeit bis 22 m/min auf einer Doppelband-Gießmaschine oder auf einem Gießrad im Abmessungsbereich Breite 45 bis 200 mm, Dicke 10 bis 70 mm,
  • b) Warmwalzen des gegossenen Vorbandes mit einer Walzgeschwindigkeit Gießgeschwindigkeit × Streckung auf eine Breite 45 bis 200 mm und eine Dicke 2 bis 14 mm,
  • c) Abkühlen des Bandes auf ≤ 100°C bis RT und Entzundern der Oberfläche,
  • d) Kaltwalzen des Zwischenbandes zu einem Band mit der Breite 45-200 mm und der Dicke < 0,9 bis 5 mm,
  • e) Aufwickeln des unbesäumten Bandes zu Bunden vorherbestimmter Gewichte
wobei die Schritte a. bis e als "in-line-Prozeß" verlaufen.

Das geschilderte Verfahren ist vorteilhaft, weil es in einem kontinuierlichen Verfahrensablauf wirtschaftlich in der Lage ist, geschweißte Kupferrohre und Rohre aus Kupferlegierungen in niedriger bis hoher Kapazität (10.000 bis 100.000 t/a) herzustellen, bei innenverrippten Rohren sogar bis hinunter zu 1000 t/a und weniger. Die kontinuierliche Verfahrensabfolge unter Einsatz von Gießmaschinen mit sehr hohen Gießgeschwindigkeiten ermöglicht einerseits die hohe Kapazität, ohne andererseits die Qualität der Rohre negativ zu beeinflussen. Die Oberfläche des gegossenen Bandes entspricht trotz Fehlens des beim bekannten Stand der Technik vorgesehenen Fräsens der Bandoberfläche den Bedingungen für Präzisionskaltbänder für die Rohrherstellung. Die sich beim Warmwalzen einstellende Korngröße von 30 bis 40 µm ermöglicht günstigere Voraussetzungen beim Einformen der Bänder zu Schweißrohren, als dies bei weichem (geglühtem) Material bislang möglich war. Mit dem neuen Verfahren wurde erstmals ein in der Praxis brauchbares Verfahren zum Herstellen geschweißter Ne-Metallrohre geschaffen, das sich durch hohe Kapazität, Flexibilität und niedrige Kosten auszeichnet. Das nach der neuen Methode erzeugte Band ist relativ schmal und handlich und läßt sich leicht zu dünnen geschweißten Rohren verarbeiten.

Häufig werden aber statt glatter Rohre innenverrippte Rohre, sogenannte Wärmetauscherrohre, gefordert. Die Innenrippen dienen dazu, die innenoberfläche des Rohres zu vergrößern und die Turbulenz eines durchfließenden Mediums zu erhöhen, um den Wärmetransport zwischen innen und außen zu verbessern. Die Rippen werden üblicherweise vor dem Schweißen in das Band eingeprägt, dazu befindet sich in der Rohrschweißanlage zwischen dem Ablaufhaspel und der Einformstrecke ein entsprechendes Walzwerk mit profilierten Rollen, die vom Band durchlaufen werden. Nach dem daran anschließenden Einformen zu einem Schlitzrohr wird das Rohr geschweißt, kalibriert und der weiteren Bearbeitung zugeführt.

Die geschweißten Wärmetauscherrohre sind normalerweise dünnwandig und haben kleine Durchmesser. Eine typische Abmessung ist z. B. ein Rohr mit 9,52 mm Außendurchmesser und 0,3 mm Wanddicke. Selbst bei einer hohen Schweißgeschwindigkeit von z. B. 100 m/min ergibt sich eine relativ geringe Produktionsleistung mit der Folge, daß bei hohen Produktionsleistungen mehrere Schweißmaschinen eingesetzt werden müssen. Nachteilig hierbei ist, daß jede Schweißmaschine über eine eigene, teure Bandprägeeinrichtung verfügen muß, wodurch die Herstellkosten erhöht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Investitionskosten einer Anlage zur Herstellung innenverrippter Rohre deutlich zu senken und ein Verfahren zu finden, das mit geringeren Produktionskosten die geforderten Rohre qualitätsgleich herstellt.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das kaltgewalzte Band vor oder nach dem Aufwickeln in Linie geprägt, längsgeteilt und anschließend aufgewickelt der oder den Rohrschweißanlagen zu weiteren Verarbeitung zugeführt wird. Die Bandprägeeinrichtung wird also in die vorbeschriebene neue Verfahrenslinie für die Herstellung des Bandes integriert. In diesem Falle benötigt man zwar breitere Prägewalzen zwischen 45 bis 200 mm Breite, aber nur noch ein einziges Prägewalzwerk. Die geprägten Bänder werden anschließend gewickelt und den einzelnen Rohrschweißanlagen zugeführt.

Alternativ kann das Band zuerst längsgeteilt und dann geprägt werden, es ist nach einem anderen Vorschlag der Erfindung auch sinnvoll, wenn das Band vor dem Prägen weichgeglüht wird.

Sinnvoll ist es ebenfalls, wenn erfindungsgemäß die Bandkanten des längsgeteilten Bandes nicht geprägt werden. Die Prägewalzen werden entsprechend ausgebildet.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung von geschweißten innenverrippten Rohren aus Kupfer und Kupferlegierungen, bei dem ein quasi endloses Vorband mit hoher Gießgeschwindigkeit bis 22 m/min auf einer Doppelband-Gießmaschine oder auf einem Gießrad im Abmessungsbereich 45 bis 200 mm Breite und 10 bis 70 mm Dicke gegossen und mit einer Walzgeschwindigkeit = Gießgeschwindigkeit × Streckung auf 45 bis 200 mm Breite und 2 bis 14 mm Dicke warmgewalzt und anschließend auf ≤ 100°C bis RT abgekühlt und oberflächenentzundert wird, bevor das entstandene Zwischenband zu einem Band mit 45 bis 200 mm Breite und < 0,9 bis 5 mm Dicke kaltgewalzt und unbesäumt zu Bunden vorherbestimmter Gewichte aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das kaltgewalzte Band vor dem Aufwickeln in Linie geprägt, längsgeteilt und anschließend aufgewickelt der oder den Rohrschweißanlagen zu weiteren Verarbeitung zugeführt wird.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung von geschweißten innenverrippten Rohren aus Kupfer und Kupferlegierungen, bei dem ein quasi endloses Vorband mit hoher Gießgeschwindigkeit bis 22 m/min auf einer Doppelband-Gießmaschine oder auf einem Gießrad im Abmessungsbereich 45 bis 200 mm Breite und 10 bis 70 mm Dicke gegossen und mit einer Walzgeschwindigkeit = Gießgeschwindigkeit × Streckung auf 45 bis 200 mm Breite und 2 bis 14 mm Dicke warmgewalzt und anschließend auf ≤ 100°C bis RT abgekühlt und oberflächenentzundert wird, bevor das entstandene Zwischenband zu einem Band mit 45 bis 200 mm Breite und < 0,9 bis 5 mm Dicke kaltgewalzt und unbesäumt zu Bunden vorherbestimmter Gewichte aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das kaltgewalzte Band nach dem Aufwickeln und Umsetzen in eine Abwickelvorrichtung in Linie abgewickelt, geprägt, längsgeteilt und anschließend wieder aufgewickelt der oder den Rohrschweißanlagen zu weiteren Verarbeitung zugeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band zuerst längsgeteilt und dann geprägt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band vor dem Prägen weichgeglüht wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandkanten des längsgeteilten Bandes nicht geprägt werden.






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