CH664809A5 - Verfahren zur herstellung einer rohrleitung, welche mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete metallrohre aufweist. - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer rohrleitung, welche mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete metallrohre aufweist. Download PDF

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CH664809A5
CH664809A5 CH3189/84A CH318984A CH664809A5 CH 664809 A5 CH664809 A5 CH 664809A5 CH 3189/84 A CH3189/84 A CH 3189/84A CH 318984 A CH318984 A CH 318984A CH 664809 A5 CH664809 A5 CH 664809A5
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Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung, insbesondere einer Versorgungsleitung für elektrisch angetriebene Unterwasserpumpen, welche Rohrleitung mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete Metallrohre mit einer zwischen den Metallrohren befindlichen Isolierschicht aufweist.
Für die Versorgung von Unterwasserpumpen mit elektrischer Energie und Kühl- bzw. Schmiermitteln ist eine Versorgungsleitung bekannt, die aus drei koaxial zueinander angeordneten Metallrohren besteht, die durch eine Kunststoffschicht elektrisch gegeneinander isoliert sind. Die drei konzentrischen Rohre bilden die drei Phasenleiter für die Versorgung der Unterwasserpumpe mit elektrischer Energie, während der Innenraum des inneren Rohres als Transportkanal für das Kühl- bzw. Schmiermittel dient. Diese Versorgungsleitung wird innerhalb eines etwas grösseren Rohres verlegt, wobei der Ringraum zwischen der Versorgungsleitung und dem grösseren Rohr als Rücktransportkanal für das Kühl- bzw. Schmiermittel dient.
An derartige Versorgungsleitungen werden eine Reihe von Anforderungen gestellt, die bisher noch nicht zur vollen Zufriedenheit gelöst werden konnten.
Da es sich bei diesen Versorgungsleitungen um starre Systeme handelt, müssen diese zur Erreichung einer grossen Länge am Verwendungsort aneinandergefügt werden.
Daraus resultiert die Forderung, dass die Lage der Rohre zumindest am Ende jedes einzelnen Versorgungsleitungsabschnittes stets die gleiche ist, um die elektrische Verbindung der einzelnen Versorgungsleitungsstücke problemlos bewerkstelligen zu können. Um ein längsaxiales Verschieben der einzelnen Rohre gegeneinander sowohl während der Herstellung der elektrischen Verbindung als auch nach der Verlegung der Versorgungsleitung zu vermeiden - diese wird üblicherweise in vertikaler Lage verlegt - ist es dringend erforderlich, dass die Metallrohre kraftschlüssig mit den angrenzenden Kunststoffschichten verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung zu schaffen, welches eine wirtschaftliche Fertigung unter Einhaltung der Abmasse hinsichtlich der Lage und Wanddicke der Rohre ermöglicht und welches einen kraftschlüssigen Verbund zwischen den einzelnen Rohren unter Beibehaltung der elektrisch isolierenden Schicht sicherstellt.
Das erfindungsgemässe Verfahren entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Es vesteht sich von selbst, dass das Aufziehen des zweiten Metallrohres durch Kaltziehen vorgenommen wird, da ansonsten die Kunststoffschicht durch die erhöhte Temperatur in Mitleidenschaft gezogen würde. Wesentlich ist, dass die Kunststoffschicht geringfügig verformt wird, so dass sich ein fester Verbund zwischen den beiden Metallrohren ergibt.
Nach Anspruch 2 wird vorteilhaft nach dem Aufziehen des zweiten Metallrohres das zweite Metallrohr ebenfalls mit Kunststoff beschichtet und dann in ein drittes Metallrohr eingebracht, worauf das dritte Metallrohr fest auf die Kunststoffschicht des zweiten Metallrohres aufgezogen wird. Man erhält auf diese Weise einen Gegenstand mit drei elektrisch voneinander getrennten Metallrohren, die als elektrische Leiter verwendet werden können.
Nach Anspruch 3 wird das Aufziehen des Metallrohres auf die Kunststoffschicht zweckmässig durch Hindurchziehen des Rohres durch eine Ziehmatrize bewerkstelligt, wobei während des Aufziehens eine im Bereich der Ziehmatrize gehaltene Mandrille die Innenseite des ersten Metallrohres abstützt. Da zur Erzielung des kraftschlüssigen Verbundes zwischen dem jeweils aufzuziehenden Metallrohr und der Kunststoffschicht erhebliche Kräfte erforderlich sind, wird durch die Mandrille einer Verformung des ersten Metallrohres entgegengewirkt.
Damit die zwischen den Metallrohren befindliche Kunst5
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stoffschicht gleichwandig ist, wird diese nach Anspruch 4 vorteilhafterweise durch Extrudieren aufgebracht. Zu einer besonders wirtschaftlichen Fertigung gelangt man, wenn man nach Anspruch 5 eine Vielzahl von Metallrohrstücken endseitig miteinander verbindet und durch einen Extruder fördert, wobei der Extruder auf die Rohroberfläche eine Kunststoffschicht aufbringt. Nach dem Aushärten der Kunststoffschicht werden die Metallrohrstücke an den Verbindungsstellen wieder getrennt und jedes vereinzelte Rohrstück in ein zweites Metallrohr eingeschoben und das Metallrohr auf die Kunststoffschicht des ersten Metallrohres heruntergezogen, wobei die Innenseite des ersten Metallrohres mit einer Mandrille abgestützt wird. Die beschichteten Stücke des zweiten Metallrohres werden wiederum endseitig miteinander verbunden und durch einen weiteren Extruder gefördert, der eine weitere Kunststoffschicht auf dem zweiten Metallrohr erzeugt. Nach dem Aushärten dieser Kunststoffschicht werden die Metallrohrstücke an ihren Verbindungsstellen wieder getrennt und jedes vereinzelte Rohrstück in ein drittes Metallrohr eingeschoben, welches wiederum auf die Kunststoffschicht des zweiten Metallrohres aufgezogen wird, wobei wiederum die Innenseite des ersten Metallrohres durch eine Mandrille abgestützt wird.
Nach Anspruch 6 wird das mit Kunststoff beschichtete Metallrohr in das jeweilige grössere Metallrohr mit leichtem Spiel, beispielsweise unter Zuhilfenahme von Schmiermitteln, eingeschoben. Es ist wesentlich, dass der Aussendurchmesser der Kunststoffschicht und der Innendurchmesser des grösseren Rohres sich nicht erheblich unterscheiden, damit beim nachfolgenden Aufziehen des Aussenrohres keine grösseren Schwierigkeiten entstehen. Es wird deshalb ein Spiel bzw. ein Durchmesserunterschied von etwa 1 mm bevorzugt. Zur Verbesserung des Gleitens wird die Oberfläche der Kunststoffschicht zweckmässigerweise mit einem Schmiermittel beschichtet, vorzugsweise mit einem paraffinischen Öl. Damit beim Einschieben die Kunststoffschicht nicht beschädigt wird, wird zweckmässig nach Anspruch 7 die Innenkante des jeweiligen Aussenrohres vor dem Einschieben des kunststoffbeschichteten Metallrohres gebrochen.
Nachfolgend wird anhand der schematischen Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Versorgungsleitung in eingebautem Zustand, und
Fig. 2 bis 5 zeigen den Verfahrensablauf zur Herstellung dieser Versorgungsleitung.
Die Versorgungsleitung 1 ist innerhalb eines Aussenrohres 2 untergebracht. Für die Versorgung einer nicht dargestellten Unterwasserpumpe mit Schmier- bzw. Kühlmitteln sorgt ein Kanal 3, wogegen der Ringraum 4 zwischen der Versorgungsleitung 1 und dem Aussenrohr 2 für den Rücktransport des Kühl- bzw. Schmiermittels dient.
Die Versorgungsleitung 1 dient darüber hinaus zur Versorgung der Unterwasserpumpe mit elektrischer Energie.
Hierzu sind drei koaxial zueinander angeordnete Kupferrohre 5,6 und 7 vorgesehen, die durch Kunststoffschichten 8 und 9, vorzugsweise aus Polyäthylen, elektrisch gegeneinander isoliert sind. Die Kupferrohre 5, 6 und 7 übertragen die drei Phasen von Drehstrom. Die Kupferrohre 5,6 und 7 sowie die Kunststoffschichten 8 und 9 sind kraftschlüssig miteinander verbunden, so dass bei vertikaler Anordnung ein längsaxiales Verschieben der Kupferrohre 5,6 und 7
gegeneinander vermieden ist. Die Kupferrohre 5,6 und 7 sind als nahtlos gezogene Rohre vorgesehen.
Beispielsweise hat das innere Kupferrohr 5 eine Abmessung von 19x1,5, d.h. 19 mm Aussendurchmesser und 1,5 mm Wanddicke. Die daran angrenzende zweite Kunststoffschicht 9 hat wiederum eine Wanddicke von 1,5 mm. Für das äussere Kupferrohr 7 ergibt sich dann eine Abmessung von 31x1,5 mm. In Abänderung zu den genannten Massen kann die Wanddicke der Kupferrohre 5,6 und 7 von innen nach aussen abnehmen, wobei anzustreben ist, dass der Leitungsquerschnitt der Kupferrohre 5,6 und 7 gleich ist.
Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, auf das äussere Kupferrohr 7 eine weitere Kunststoffschicht aufzubringen. Zur Herstellung einer Versorgungsleitung 1 wird zunächst eine Vielzahl von Kupferrohrstücken 5 mittels an sich bekannter Verbinder 10 miteinander verbunden und durch einen Extruder 11 hindurchgeführt, der die Kunststoffschicht 8 auf dem Kupferrohr 5 erzeugt. Mittels einer Trenneinrichtung 12 werden die beschichteten Kupferrohre 5 im Bereich der Verbinder 10 durchtrennt, wobei sich wieder mehrere Rohrstücke ergeben.
In einem nächsten Arbeitsschritt wird das kunststoffbeschichtete Kupferrohr 5 in ein zweites Kupferrohr 6 eingeführt. Der Aussendurchmesser des ersten Kupferrohres 5 und der Innendurchmesser des zweiten Kupferrohres 6 sollten nicht zu unterschiedlich sein. Um das Ineinanderfügen der Kupferrohre 5 und 6 zu erleichtern, kann die äussere Oberfläche des ersten Kupferrohres 5 mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem paraffinischen Öl, beschichtet werden. Damit die Oberfläche der Kunststoffschicht 8 beim Einschieben nicht beschädigt wird, ist es zweckmässig, die Innenkante der Stirnfläche des zweiten Kupferrohres 6 zu brechen. Nachdem die Kupferrohre 5 und
6 ineinander geschoben sind, wird dieses Doppelrohr in eine Ziehmatrize 13 eingeführt und das zweite Kupferrohr 6 auf das erste Kupferrohr 5 stramm aufgezogen. Dabei wird die Kunststoffschicht 8 aus Polyäthylen geringfügig verformt. Um zu verhindern, dass durch die Verformungskräfte das erste Kupferrohr 5 verformt wird, wird dieses durch eine Mandrille 14, die durch eine Dornstange 15 oder in anderer bekannter Weise im Bereich der Ziehmatrize 13 gehalten wird, abgestützt. Die so hergestellten Verbundrohre werden wiederum nacheinander durch an sich bekannte Rohrverbinder verbunden, durch einen zweiten Extruder 16 hindurchgeschickt, der die Kunststoffschicht 9 auf dem zweiten Kupferrohr 6 erzeugt. Im Bereich der Verbinder wird mittels einer Trenneinrichtung 17 das beschichtete zweite Kupferrohr 6 ebenfalls in Einzellängen unterteilt. Jede Einzellänge des Kupferrohres 6 wird in ein drittes Kupferrohr 7 eingeführt, wobei die Massnahmen Schmiermittel, Kantenbrechung bzw. auch die Durchmesserverhältnisse wie beim Zusammenfügen der Kupferrohre 5 und 6 vorherrschen sollten. Das aus dem beschichteten Kupferrohr 6 und dem dritten Kupferrohr 7 bestehende Verbundrohr wird in eine weitere Ziehmatrize 18 eingeführt und das dritte Kupferrohr
7 stramm auf die Kunststoffschicht 9 des zweiten Kupferrohres 6 aufgezogen, wobei wiederum eine Mandrille 14 für die Abstützung des ersten Kupferrohres 5 sorgt.
In einem abschliessenden Arbeitsgang werden die einzelnen Längen der Versorgungsleitung 1 endseitig begradigt, d.h. die Ziehangeln beseitigt und die Ziehenden abgeschnitten und auf eine Länge von z.B. 6 m abgelängt.
Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Versorgungsleitung 1 zeichnet sich durch einen kraftschlüssigen Verbund der einzelnen Kupferrohre 5,6 und 7 mit den Kunststoffschichten 8 und 9 sowie durch eine exakt konzentrische Anordnung dieser Schichten aus.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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1. Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung, insbesondere einer Versorgungsleitung für elektrisch angetriebene Unterwasserpumpen, welche Rohrleitung mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete Metallrohre (5,6) mit einer zwischen den Metallrohren befindlichen Isolierschicht (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein erstes Metallrohr (5) mit einer Kunststoffschicht (8) überzogen wird, dass weiter das kunststoffbeschichtete Metallrohr in ein zweites Metallrohr (6) mit grösserem Innendurchmesser eingeschoben wird und dass schliesslich das zweite Metallrohr (6) fest auf die Kunststoffschicht (8) aufgezogen wird, so dass sich ein Verbundrohr ohne längsaxiales Spiel ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufziehen des zweiten Metallrohres (6) das zweite Metallrohr ebenfalls mit einer Kunststoffschicht (9) beschichtet wird und dann in ein drittes Metallrohr (7) eingebracht wird, worauf das dritte Metallrohr (7) fest auf die Kunststoffschicht (9) des zweiten Metallrohres (6) aufgezogen wird.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufziehen des Metallrohres (6; 7) auf die Kunststoffschicht (8 ; 9) durch Hindurchziehen des Rohres durch eine Ziehmatrize (13) bewerkstelligt wird und dass während des Aufziehens eine im Bereich der Ziehmatrize (13) gehaltene Mandrille (14) die Innenseite des ersten Metallrohres (5) abstützt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichten der Metallrohre (5, 6) mit Kunststoff durch Extrudieren erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Metallrohrstücken (5) endseitig miteinander verbunden und durch einen Extruder (11) gefördert werden, dass der Extruder (11) auf die Rohroberfläche eine Kunststoffschicht (8) aufbringt, dass nach dem Aushärten der Kunststoffschicht (8) die Metallrohrstücke (5) an ihren Verbindungsstellen (10) wieder getrennt werden, dass jedes vereinzelte Rohrstück (5) in ein zweites Metallrohr (6) mit grösserem Durchmesser eingeschoben wird, dass das zweite Metallrohr (6) auf die Kunststoffschicht (8) des ersten Metallrohres (5) heruntergezogen wird, wobei die Innenseite des ersten Metallrohres (5) mit einer Mandrille (14) abgestützt wird, dass eine Vielzahl solcher beschichteter Stücke des zweiten Metallrohres (6) endseitig miteinander verbunden werden und durch einen weiteren Extruder (16) gefördert werden, der eine weitere Kunststoffschicht (9) auf dem zweiten Metallrohr (6) erzeugt, dass nach dem Aushärten dieser Kunststoffschicht (9) die Metallrohrstücke (6) an ihren Verbindungsstellen wieder getrennt werden und dass jedes vereinzelte Rohrstück (6) in ein drittes Metallrohr (7) eingeschoben wird, welches auf die Kunststoffschicht (9) des zweiten Metallrohres (6) aufgezogen wird, wobei wiederum die Innenseite des ersten Metallrohres (5) durch eine Mandrille (14) abgestützt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Kunststoff beschichtete Metallrohr (5 ; 6) in das jeweilige grössere Metallrohr (6; 7) mit leichtem Spiel, beispielsweise unter Zuhilfenahme von Schmiermitteln, eingeschoben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkante des jeweiligen äusseren Metallrohres (6; 7) vor dem Einschieben des kunststoffbeschichteten Metallrohres (5; 6) gebrochen wird.
CH3189/84A 1983-07-09 1984-07-03 Verfahren zur herstellung einer rohrleitung, welche mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete metallrohre aufweist. CH664809A5 (de)

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