DE2045973A1 - Tubular structure - Google Patents
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Description
1 973a Ik,9.197ο1 973a Ik, 9.197ο
Die vorliegende Erfindung befaßt sich nit einen rohrförmigen Gebilde zur Fortleitung flüssiger oder gasförmiger erwärmter oder gekühlter Medien dünner Wandstärke.The present invention is concerned with a tubular Structure for conveying liquid or gaseous heated or cooled media with a thin wall thickness.
Dünnwandige geschweißte Metallrohre können wegen der bei der Verformung auftretenden Probleme nur unter großen Schwierigkeiten hergestellt werden· So ist es außerordentlich schwierig, die Kanten eines rohrförmig gebogenen Metallbandes stumpf zu verschweißen und dabei sichtrzu stellen» daß die Schweißnaht über die gesamte Länge eine gleichbleibende «Qualität hinsichtder Dichtigkeit aufweist. Dies gilt insbesondere für den Fall, daß Metallbänder geringster Dicke verwendet werden· Aber auch eine Verschweißung im Bereich überlappender Kanten hat seine Probleme, vor allem dann, wenn Metallbänder oxidierbarer Oberfläche verwendet werden müssen. Auf der anderen Seite werden aber in zunehmendem Maße Rohrleitungen für die Förderung von Gasen, Flüssigkeiten oder Dämpfen aus dünnen Metallbändern gefordert, da diese wegen der verringerten Materialkosten und des geringeren Gewichts pro Längeneinheit erhebliche Vprteile bieten wurden, wenn sie über die gesamte Länge auch dicht sind*Thin-walled welded metal pipes can only be manufactured with great difficulty because of the problems that arise during deformation. to butt-weld the edges of a tube-shaped bent metal strip and thereby make visible the weld seam has a consistent "quality in terms of tightness over the entire length. This applies in particular to the case that metal strips of the smallest thickness are used · But welding in the area of overlapping edges also has its advantages Problems, especially when metal strips with an oxidizable surface have to be used. Be on the other hand but increasingly pipelines for the conveyance of gases, liquids or vapors from thin metal strips are required because of the reduced material costs and the lower weight per unit of length would offer considerable advantages if they are also tight over the entire length *
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein rohrförmiges Gebilde dünner Wandstärke zu schaffen, das eine über die gesamte Länge verlaufende gasdichte Schweißnaht aufweist. Dabei soJLen gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften die Flexibilität und Trommelbarkeit dea Kabele gewährleisten* Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelbst, daß das rohrförmige Gebilde aus einem längseinlaufenden, zum Rohr mit hochgezogenen Kanten geformten Metallband mit einer Wandstärke von höchstens o,3 mm besteht, wobei die Kanten an ihren dem Rohr abgekehrten Enden zur Bildung einer homogenen geschlossenenThe invention is therefore based on the object of creating a tubular structure of thin wall thickness, the one over has the entire length running gas-tight weld seam. At the same time, the mechanical properties must be Ensure flexibility and reeling ability of the cables * According to the invention, this object is achieved in that the tubular structure consists of a longitudinally running structure with the pipe raised edges formed metal strip with a wall thickness of no more than 0.3 mm, the edges at their dem Tube facing away from the ends to form a homogeneous closed
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gasdichten Hülle metallisch Miteinander verbunden sind. Bei leichten Gewicht und hoher Flexibilität des so hergestellten Rohres ist eine dichte Verbindung hoher Güte erreicht. Das Rohr ist hoch flexibel und kann wie bei Kabeln und Leitungen üblich auf Vorratstrommein auf- und von diesen wieder abgewickelt werden. Dabei zeichnet es sich durch hohe Dichte und Widerstandsfähigkeit gegenüber Mechanischen Beanspruchungen aus.gas-tight envelope are metallically connected to one another. With light weight and high flexibility of the pipe produced in this way, a tight connection is of high quality achieved. The pipe is highly flexible and, as is usual with cables and lines, can be extended to supply currents. and are processed by them again. It is characterized by high density and resistance to mechanical loads.
fc Die Flexibilität des Rohres kann weiter erhöht werden« wenn in Veiterführung der Erfindung der aus den hochgezogenen metallisch miteinander verbundenen Kanten gebildete längsverlaufende Steg auf die Oberfläche des Rohres umgebogen ist. Oft kann es, insbesondere auch aus wirtschaftlichen Gründen, von Vorteijteein, als Metallband ein Aluminiumband zu wählen, dessen oxidfreie Kanten z.B. durch Schweißen miteinander verbunden sind. - The flexibility of the pipe can be further increased if, in a continuation of the invention, the longitudinal web formed from the raised, metallically interconnected edges is bent over onto the surface of the pipe. It can often be advantageous, especially for economic reasons, to choose an aluminum band as the metal band, the oxide-free edges of which are connected to one another, for example by welding. -
Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit und der Korrosionsbeständigkeit kann es weiterhin oft vorteilhaft sein, in Durchführung der Erfindung den aus den hochgezogenen k metallisch miteinander verbundenen Kanten gebildeten Steg auf die Oberfläche des Rohres umzubiegen und darüber eine Schicht aus einem auf der metallischen Oberfläche festhaftenden thermoplastischen Polymer aufzubringen. Darüber kann dann in bekannter Weise ein Mantel aus einem üblichen thermoplastischen Kunststoff aufgebracht sein. Abweichend hiervon kann es mitunter auch zweckmäßig sein, die innere Oberfläche mit einem festhaftenden Kunststoff zu versehen, um z.B. auf diese Weise eine korrosionsbeständige Innenauskleidung zu erreichen.In order to increase the mechanical strength and corrosion resistance, it can often be advantageous, when carrying out the invention, to bend the web formed from the raised k metallically interconnected edges onto the surface of the pipe and to apply a layer of a thermoplastic polymer firmly adhering to the metallic surface . A jacket made of a conventional thermoplastic material can then be applied over this in a known manner. Notwithstanding this, it can sometimes also be expedient to provide the inner surface with a firmly adhering plastic, for example in order to achieve a corrosion-resistant inner lining in this way.
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Zur Herstellung eines rohrförmigen Gebildes nach der Erfindung geht man zweckmäßig so vor, daß ein längseinlaufendes Metallband mit einer Wandstärke von höchstens o,3 »ι vorzugsweise weniger als o,2 mm, zum Rohr «it radial hochgezogenen, parallel verlaufenden Kanten geformt und die der Rohroberfläche abgekehrten Enden des so gebildeten längsverlaufenden Steges Miteinander gasdicht durch Schweißen, Lötenoder dergleichen metallisch miteinander verbunden werden· Wird jfais Metallband, das aus Kupfer, Stahl und dergl. bestehen kann, ein solches aus Aluminium verwendet,, dann werden an den äußeren Enden der hochgezogenen Bandkanten durch Besäumen oxidfreie Schnittflächen gebildet und diese unmittelbar danach in einer die Schnittflächen überbrückenden Schweißnaht verschweißt*To produce a tubular structure according to the invention, it is expedient to proceed in such a way that a longitudinally running metal strip with a wall thickness of at most 0.3 mm, preferably less than 0.2 mm, is formed with edges extending radially upwards to the tube and running in parallel The ends of the longitudinal web formed in this way facing away from the pipe surface are connected to one another in a gas-tight manner by welding, soldering or the like Strip edges formed by trimming oxide-free cut surfaces and these immediately afterwards welded in a weld seam bridging the cut surfaces *
Die Erfindung sei an Hand der in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in FIGS.
Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch das rohrförmige Gebilde nach der Erfindung.Figure 1 shows a cross section through the tubular Structure according to the invention.
Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Querschnitt ähnlich dem nach Figur 1 für weitere Ausführungen der Erfindung.Figures 2 and 3 show a cross section similar to that according to Figure 1 for further embodiments of the invention.
Inder Figur k ist schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung des Rohres nach der Erfindung dargestellt.In the figure k , an apparatus for producing the pipe according to the invention is shown schematically.
Fig'ur 6 zeigt einen Querschnitt längs der Linie 6-6 in der Figur k undFig'ur 6 shows a cross section along the line 6-6 in the figure k and
Figur 7 veranschaulicht eine Seitenansicht des Rohres nach der Erfindung.FIG. 7 illustrates a side view of the tube according to FIG the invention.
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Metallrohren unbestimmter Länge, die aus einem dünnen Metallband geformt sind* Solch ein Metallband hat eine Breite, die etwas größer als der Umfang des Rohres ist, zu dem es geformt werden soll* Dabei bildet das Band, das in die Rohrform gebogen wird, radial nach oben stehende, miteinander in Berührung stehende Kanten in Form eines längsverlaufenden Steges. Die Kanten sind metallisch miteinander verbunden, z.B. durch Überbrückung der Kanten mittels einer Schweißnaht. Das so gebildete Rohr weist " eine flüssigkeitsdichte Naht auf und ist z.B. durchThe present invention is concerned with metal pipes of indefinite length, which are formed from a thin metal band * Such a metal band has a width that is slightly larger than the circumference of the pipe to which it is to be formed * The band that goes into the Tubular shape is bent, radially upwardly standing, touching edges in the form of a longitudinal web. The edges are metallic connected to each other, e.g. by bridging the edges with a weld seam. The tube thus formed has "a liquid-tight seam and is e.g. through Aufbringen einer oder mehrerer Kunststoffschiebten bestimmter baBP Dicke korrosionsfest zu machen, wobei gleichzeitig die Steifigkeit der Anordnung erhöht wäri.Applying one or more plastic slides of certain BaBP thickness to make corrosion-resistant, while at the same time the rigidity of the arrangement would be increased.
Wie aus der Figur 1 hervorgeht, ist das Rohr mit Io bezeichnet. Es ist aus dem Metallband M, vergl. Figur k, geformt, das aus Aluminium, Kupfer, nichtrostendem Stahl oder dergl. bestehen kann und eine Dicke aufweist, die von ungfähr 0,06 mm bis 0,3 mm reicht. Das Metallband M hat eine etwas größere Breite als dem Umfang des Rohres entspricht. Die zylindrische Wandung ist mit 11 und die fc Ränder sind mit 12 bezeichnet. Die Ränder 12 werden an den Stellen 13 und lk hochgebogen, um einander gegenüberliegende und in Kontakt miteinander stehende Bandkanten 15 zu bilden.As can be seen from FIG. 1, the tube is denoted by Io. It is formed from the metal strip M, see FIG. K, which can consist of aluminum, copper, stainless steel or the like and has a thickness which ranges from approximately 0.06 mm to 0.3 mm. The metal band M has a width that is slightly larger than the circumference of the pipe. The cylindrical wall is denoted by 11 and the fc edges are denoted by 12. The edges 12 are bent up at the points 13 and 1k in order to form strip edges 15 which lie opposite one another and are in contact with one another.
Die längsverlaufenden äußeren Enden l6 der Bandkanten sind in gleicher Höhe vorhanden und metallisch durch die Schweißnaht 17 verbunden, welche die Enden l6 überbrückt. Auf diese Weise hat das Rohr Io eine wasserdichte Mäht, die auch widerstandsfähig gegen äußere mechanische Einflüsse ist. Ein solches Rohr Io kann daher als eine wirksame Leitung unbestimmter Länge für Flüssigkeiten oderThe longitudinal outer ends l6 of the belt edges are present at the same height and are connected to metal by the weld 17, which bridges the ends l6. In this way the pipe Io has a watertight mow, which is also resistant to external mechanical influences. Such a pipe Io can therefore be used as an effective conduit of indefinite length for liquids or
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Gase verwendet werden* Vorzugsweise werden die Bandkanten anden Stellen 13 und 1% herumgefaltet, um diese ao mit der Wandung 11 in Berührung zu bringen, wie es in den gestrichelt angedeuteten Linien in Figur 1 angedeutet ist.Gases are used * Preferably, the band edges around Andes bodies 13 folded, and 1% to these ao to be in contact, as is indicated in the dashed lines indicated in Figure 1 with the wall. 11
Das Rohr Io kann zum Schutz gegen Korrosion, wie aus der Figur 2 ersichtlich, mit einer dünnen Schicht l8 aus Kunststoff versehen werden, die die äußere Oberfläche der Wandung 11 und die umgebogenen Bandkanten 15 überdeckt. Der Kunststoff, der die Schicht l8 bildet, kann von der Art sein, die auf Metall gut haftefr. Solche Anordnungen sind beispielsweise in den US-Patenten 2 987 5ol und 3 o27 346 beschrieben, wobei Copolymere^ des Polyäthylens mit bestimmten Monomeren verwendet sind.The pipe Io can be used to protect against corrosion, such as from the FIG. 2 can be seen to be provided with a thin layer of plastic l8 which forms the outer surface of the wall 11 and the bent band edges 15 covered. The plastic that forms the layer 18 can be of the type that adheres well to metal Such arrangements are for example in US Patents 2,987,5ol and 3,027,346, copolymers ^ of polyethylene with certain monomers are used.
Die Steifigkeit des Rohres Io kann noch weiter erhöht werden, indem eine Mantelumhüllung 19 aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder dergl. aufgebraht wird. Diese Umhüllung 19 liefert eine innige Verbindung mit der Schicht l8 und kann in der Dicke beliebig gewählt werden. Vorzugsweise wird man die Umhüllung dicker als die Schicht l8 wählen, um die gewünschte Steifigkeit und den Schutz des Rohres Io zu erlangen.The rigidity of the pipe Io can be increased even further, by a jacket 19 made of polyethylene, polyvinyl chloride or the like. Is wired on. This wrapping 19 provides an intimate connection with the layer 18 and the thickness can be selected as desired. Preferably one will choose the covering thicker than the layer 18 in order to obtain the desired rigidity and protection of the pipe Io.
Eine Vorrichtung zum Formen des Rohres Io ist in den Figuren k bis 6 dargestellt. Hierbei wird das Metallband M von einer Vorratstrommel, die nicht dargestellt ist, abgezogen und entlang einem Formtisch T bewegt. Das Band M wird durch eine Formvorrichtung 2o, die koaxial zu bekannten Formvorrichtungen 21 angeordnet ist, in die Rohrform gebracht. Da das Band M eine größere Breite hat als de« Umfang des Rohres Io entspricht, werden die Kanten des Bandes, wie bei 22 angedeutet, nebeneinander und in radialer RichtungAn apparatus for forming the tube Io is illustrated in the figures to k. 6 Here, the metal strip M is drawn off from a supply drum, which is not shown, and moved along a forming table T. The tape M is brought into the tubular shape by a forming device 2o which is arranged coaxially with known forming devices 21. Since the band M has a greater width than corresponds to the circumference of the tube Io, the edges of the band, as indicated at 22, are next to one another and in the radial direction
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relativ zur Wandung 11 hochgebogen. Vorzugsweise werden die so geformten Teile 22 besäumt, um Bandkanten 15 von genau bestimmten Höhen zu erreichen. Dies geschieht mittels Besäumvorrichtungen, die schematisch dargestellt und mit bezeichnet sind. Damit liegen die Enden l6 in gleicher Hfihe vor, die abgetrennten Teile xx 22a werden in geeigneter Weise entfernt.bent upwards relative to the wall 11. Preferably, the parts 22 formed in this way are trimmed to tape edges 15 from exactly to reach certain heights. This is done by means of trimming devices, which are shown schematically and with are designated. The ends l6 are thus at the same height, the separated parts xx 22a are more suitable Way removed.
Die fraß.ch besäumten Enden l6 sind oxidfrei., was insbe- ^ sondere dann von Bedeutung ist, wenn das Band M aus Aluminium besteht, da die so vorbereiteten Buden l6 nun in geeigneter Anordnung zu einer Schutzgaszone 25 geführt werden, wo die Schweißvorrichtungen 26 in geeigneter Stellung zu den Enden angeordnet sind, um die Schweißnaht 17 zu erzeugen. Das Schweißen erfolgt unter einer Schutzgasatmosphäre z.B. von Argon oder dergl. Die Schweißgeschwindigkeit kann ungefähr 5 bis 24 m pro Minute betragen, bei einem Schweißstrom von etwa 12 bis 7o A.The fraß.ch trimmed ends 16 are oxide-free. ^ is of particular importance if the band M is made of aluminum, since the booths 16 prepared in this way are now in suitable arrangement led to a protective gas zone 25 where the welding devices 26 are in appropriate Position to the ends are arranged to produce the weld 17. The welding takes place under a Protective gas atmosphere, e.g. of argon or the like. The welding speed can be approximately 5 to 24 m per Minutes, with a welding current of about 12 to 7o A.
Der so hergestellte Steg wird aus seiner radialen Stellung beispielsweise durch eine geeignete Vorrichtung 27 gegen W die äußere Oberfläche der Vamd 11 umgelegt. Falls eine auf dem Netall festhaftende Schicht l8 auf die Rohranordnung Io aufgebracht werden soll, kann ein Extruder 28, der mit einem geeigneten Kunststoff gefüllt ist, hinter der Vorrichtung 27 angeordnet sein. Auch kann, falls die Ummantelung 19 über der Schicht l8 aufgebracht werden soll, ein zweiter Extruder 29· der mit dem Kunststoff für die Ummantelung beaufschlagt ist, hinter dem Extruder 28 angeordnet sein.The web thus produced is from its radial position folded, for example, by a suitable device 27 against the outer surface of the W Vamd. 11 If a layer 18 adhering firmly to the metal is to be applied to the pipe arrangement Io, an extruder 28 which is filled with a suitable plastic can be arranged behind the device 27. Also, if the sheathing 19 is to be applied over the layer 18, a second extruder 29, to which the plastic for the sheathing is applied, can be arranged behind the extruder 28.
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Es ist selbstverständlich, daß die Kunststoffschichten l8 und 19 auch auf anderer Weise, beispielsweise durch Beschichtung, Tauchen elektrostatischen Niederschlag in Pulverform and dergl. aufgebracht werden können* Das fertige Ruhr Io wird dann durch geeignete nicht dargestellte aber doch in der Art bekannte Mittel aufgetrommelt» It goes without saying that the plastic layers 18 and 19 also in other ways, for example by coating, dipping electrostatic precipitation in powder form and the like can be applied * The finished Ruhr Io is then not by suitable represented but well-known means drummed up »
Die LesäiiBivorrichtung 23 enthält, wie aus der Figur 5 ersichtlxch, ein paar horizontal angeordneter Schneidmesser 3o WÄd Ji, die zum Umlauf auf vertikal angeordneten Welles 3° und 33 angeordnet und durch nichtdargesteilte, ansxch bekannte Mittel angetrieben werden· Die Wellen 32 und 33 sind in den Lagern $k und 35 gelagert, die aufrecht stehend auf dem Tisch T angeordnet sind» Eine feststehende Führungsscheibe 36, ebenfalls auf der Welle 32 befestigt, ist unterhalb des Schneidmessers 30 angeordnet und zwar unmittelbar gegenüber der Scheibe 31 in geringem Abstand von dieser* Sie verhindert, daß die hochgezogenen Kanten 22 beim Schneid vorgang durch die Scheiben 30 und Jl umgebogen werden*The reading device 23 contains, as can be seen from FIG. 5, a pair of horizontally arranged cutting knives 3o WÄd Ji, which are arranged to circulate on vertically arranged shafts 3 ° and 33 and are driven by known means not shown. The shafts 32 and 33 are in the bearings $ k and 35, which are arranged upright on the table T »A fixed guide disk 36, also fastened on the shaft 32, is arranged below the cutting knife 30 and directly opposite the disk 31 at a short distance from it prevents the raised edges 22 from being bent over during the cutting process by the disks 30 and Jl *
Ein Führungsglied 37 aus Kunststoff oder dergl· mit einem Führungsschlitz 38 das mit einem Dorn 39 in Verbindung steht, dient mit der Mat^rize 2o dazu, das Rohr durch die Besäumvorrichtung 23 hindurchzuführen· Die Bandkanten 15 werden dann besäumt auf eine bestimmte Höhe, die ungefähr k bis 8 mm betragen kann·A guide member 37 made of plastic or the like with a guide slot 38 which is connected to a mandrel 39 is used with the die 2o to guide the pipe through the trimming device 23. The strip edges 15 are then trimmed to a certain height, the can be approximately k to 8 mm
Auf'diese Weise kann ein Metallrohr von beliebiger Länge erzeugt werden, das aus sehr dünnen Metallbändern hergestellt sein kann und eine längsverlaufende Nahtkonstruktion aufweist, die gegen Flüssigkeiten dicht und widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchungen ist. Ferner wird das dünne Metallrohr versteift und geschützt durch die Anwendung von Kunststoffbeschichtungen geeigneter Dicke.In this way, a metal pipe of any length can be produced, which can be made of very thin metal strips and a longitudinal seam construction which is tight against liquids and resistant to mechanical stresses. Further the thin metal pipe is stiffened and protected by the application of plastic coatings of suitable thickness.
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