DE1602335A1 - Process for producing tubular components and components produced by the process - Google Patents

Process for producing tubular components and components produced by the process

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DE1602335A1
DE1602335A1 DE19671602335 DE1602335A DE1602335A1 DE 1602335 A1 DE1602335 A1 DE 1602335A1 DE 19671602335 DE19671602335 DE 19671602335 DE 1602335 A DE1602335 A DE 1602335A DE 1602335 A1 DE1602335 A1 DE 1602335A1
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Secord Herbert Campbell
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/12—Making tubes or metal hoses with helically arranged seams
    • B21C37/123—Making tubes or metal hoses with helically arranged seams of coated strip material; Making multi-wall tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/16—Rigid pipes wound from sheets or strips, with or without reinforcement
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Description

Herbert Campbell Secord, Little Cheverells, Markyate, Grafschaft Hertfordshire (England)Herbert Campbell Secord, Little Cheverells, Markyate, Hertfordshire county (England)

Verfahren zum Herstellen rohrförmiger Bauteile und nach dem Verfahren hergestellte BauteileProcess for manufacturing tubular components and Components manufactured using the process

DIs vorliegende Erfindung betrifft rohrförmige Bauteile und inabesondere Pipe-Line-Hohre9 doho Rohre von großem Durchmesser, die in beträchtlichen Langen über Land oder unter Wasser verlegt werden und zum Transport von Gas9 öl oder anderen Flüssigkeiten bei hohem Druck dienen» ^ DIs present invention relates to tubular components and inabesondere Pipe-Line-Hohre 9 Doho pipes of large diameter, which are laid in considerable lengths over land or under water and serve 9 oil or other fluids at high pressure for the transport of gas »^

Die rohrförmigen Bauteile der vorliegenden Erfindung sind durch Aufwickeln eines dünnen» breiten aufgespulten Metallstreifense insbesondere Stahlstreifens, her* "'"''gÖs^e^Dfc, wobei der Streifen spiralförmig mit einer The tubular members of the present invention are made by winding a thin, wide, coiled metal strip, in particular a steel strip, her * "'"''gÖs ^ e ^ Dfc, the strip spiraling with a

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Vielzahl von Überlappungsstellen aufgewickelt wird«A large number of overlapping points is wound up "

Sas erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen der rohrfömrigen Bauteile besteht darin, daß zunächst ein oder mehrere Metallstreifen in der Ebene ihrer Fläche gekrümmt und dann spiralförmig sich selbst überlappend derart aufgewickelt werden, daß jede Überlappung eine teilkonische Lage hat und die Wandstärke des Sauteiles an jeder Stelle von einer Vielzahl von Überlapptingen gebildet ist, und daß darauf die Überlappungen durch eine Expansion über ihre Streckgrenze gegeneinander abgeflacht werden, um die zwischen ihnen liegenden Spalte zu schließen«Sas inventive method for producing the tubular components is that first a or several metal strips curved in the plane of their surface and then helically overlapping themselves be wound up in such a way that each overlap has a partially conical position and the wall thickness of the sawn part is formed at each point by a plurality of overlapping rings, and that the overlaps through an expansion beyond their yield point will be flattened against each other to those lying between them Close column «

Unabhängig davon, ob die Überlappungen verstärkt sind oder nicht, werden sie aufgrund der von dem Druck der geförderten Flüssigkeit zwischen ihnen erzeugten Reibung fest aneinander gehalten» Verstärkungen lassen sich beispielsweise durch Einsätze, besondere Oberflächen» behandlungen, Dichtmittel, synthetische Klebstoffe oder durch lotartige Aufträge erzeugen, die auf alle oder einzelne der sich berührenden Flächen aufgetragen werden« Xm allgemeinen werden solche Verstärkungen zweckmäßig sein, um die Verdrehfestigkeit zu erhöhen, Leck- stellen zu vermeiden und um in einigen Fällen, den Wider-Regardless of whether the overlaps are reinforced or not, they become due to the friction created between them by the pressure of the pumped liquid held tightly together »Reinforcements can be made, for example, through inserts, special surfaces» treatments, sealants, synthetic adhesives, or by solder-like applications that apply to all or applied to individual surfaces in contact In general, such reinforcements will be useful to increase the torsional strength, leakage to avoid and, in some cases, to prevent the

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stand gegen ein Eindrücken bzw. die Zugfestigkeit bei nicht mit Druck beaufschlagten Rohren zu erhöhenοstood up against indentation or tensile strength Increase non-pressurized pipes ο

Es ist bereits ein Verfahren sum Herstellen zylindrischer Gefäße bekannt« bei dem ein gerader Metallstreifen sich selbst überlappend spiralförmig aufgewickelt ist, wobei dieser Metallstreifen sowohl ausreichend dünn als auch ausreichend fest iat, um ein Aufwickeln unter extremer Zugspannung auf einen sich drehenden, zusammenklappbaren Dorn zu ermöglichen» so daß sich der Streifen selbst in die teilkonische Lage dadurch bringt, daß er sich differenziert innerhalb seiner Elastizitätsgrenze dehnteA method of making cylindrical vessels is already known in which a straight metal strip is placed itself is wound spirally overlapping, this metal strip being both sufficiently thin as well strong enough to allow it to be rolled up under extreme tension on a rotating, collapsible Allow mandrel »so that the strip is self brings it into the partially conical position in that it expanded in a differentiated manner within its elastic limit

Dieses bekannte Verfahren hat den Kachteil, daß es wegen seiner Anforderungen an die Eigenschaften des Streifens und ata das wickelverfahren selbst nicht für die kommerzielle Herstellung von Rohren großen Durchmessers geeignet ist. ■'-■This known method has the disadvantage that it is because of its requirements for the properties of the strip and ata the winding process itself is not suitable for the commercial production of large diameter pipes. ■ '- ■

Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß ein Streifen verwendet wird, der In der Ebene seiner Flache gekrümmt ist - und nachstehend als "gekrümmter Streif en" bezeichnet 1st -,so daß seine Außenkante länger ist als seine Innenkante, und zwar um einen Betrag, der der Differenz zwischen den spiralförmigen Wegen ent=The present invention avoids this disadvantage by using a strip which is in the plane its surface is curved - and hereinafter referred to as "curved strips" 1st - so that its outer edge is longer than its inner edge by an amount equal to the difference between the spiral paths

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spricht, die im Bereich der zugeordneten Kanten im Innen- bzw. Außenumfang des Rohres liegen« Das tatsächliche Verhältnis von Außenkantenlänge zu Innenkantenlänge s das einen vollständigen j spaltlosen teilkonischen Kontakt zwischen allen Überlappungen gestattet ohne erwähnenswerte differentielle elastische Verformungen, bestimmt sich nach der Gleichung:speaks that lie in the area of the assigned edges in the inner or outer circumference of the pipe «The actual ratio of outer edge length to inner edge length s, which allows a complete gap-free, partially conical contact between all overlaps without any notable differential elastic deformations, is determined by the equation:

sin Q + cos βsin Q + cos β

Xn dieser. Gleichung 1st D der Außendurchmesser, d der Innendurchmesser und θ der Spiralwinkel, der der Winkel zwischen der Innenkante des aufgewickelten Streifens und der Rohrachse entspricht.Xn this. Equation is D the outside diameter, d the Inside diameter and θ the helix angle that the Corresponds to the angle between the inner edge of the wound strip and the pipe axis.

Der gekrümmte Streifen läßt sich durch Rollstrecken eines im wesentlichen gleichförmig dicken Streifens erzeugen, so daß der derart behandelte Streifen im Querschnitt seiner Breite eine leichte hohle Kellform annimmt ο Der Streifen wird also zwischen zusammenwirkenden Rollen differenziert so gestreckt, daß die Streckwirkung die plastische Verlängerung progressiv über die Streifenbreite erhöht, wodurch dieser gekrümmt wird* Der Querschnitt eines aolchen Streifens entspricht der GleichungsThe curved strip can be stretched by rolling a substantially uniformly thick strip, so that the strip so treated in the Cross-section of its width assumes a slightly hollow cellar shape ο The strip is so differentiated between interacting roles stretched so that the stretching effect progressively over the plastic elongation increases the width of the stripe, which causes it to curve * The cross-section of a similar strip corresponds to that Equation

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In dieser Gleichung bedeutet t die Streifendicke in einem beliebigen Abstand W von der kürzeren Innenkante» an der die Sicke T ist, und H ist der Krümmungsradius des Streifens in der Ebene« Wenn ein solcher Streifen aufgewiekelt wird$ nimmt er eine leichte Kegelstumpfform an, bei der kleine Spalte zwischen aufeinanderfolgenden Überlappungen an der Außenkante entstehen.In this equation, t means the strip thickness at any distance W from the shorter inner edge "where the bead T is, and H is the radius of curvature of the strip in the plane" the small gap between successive overlaps on the outer edge.

Die Selbstüberlappuag ohne nennenswerte Aufwickelspannung gestattet, daß das Rohr sein eigener Dorn ist, wobei ein bündiges Wickeln eines gleichbleibenden Durchmessers dadurch sichergestellt wird,, daß die Größe der Wickelgeschwindigkeit der Größe der Abziehgeschwindigkeit des Bauteiles von der Wickelvorrichtung genau aufeinander abgestimmt wird» The self-overlapping without significant winding tension allows the tube to be its own mandrel, with a flush winding of a constant diameter This ensures that the size of the winding speed corresponds to the size of the withdrawal speed of the component is precisely matched to one another by the winding device »

Nach dem Wickeln wird das rohrförmlge Bauteil über seine Streckgrenze hinaus expandiert, um die Überlappungen in eine flache Lage su bringen, so daß die durch das spiralförmige Aufwickeln gebildeten Überlappungen am Außen- und Innenumfang des Bauteils fast völlig verschwinden, und um einen Reckdruck zu erzeugen, durch den ein fester Kontakt zwischen allen Überlappungen sichergestellt wird.After winding the tubular component is over its Yield strength expands beyond the overlaps Put it in a flat position so that the helical winding formed overlaps on the outer and inner circumference of the component almost completely disappear, and to generate a stretching pressure that ensures firm contact between all overlaps.

besonders vorteilhaftes Verfahren sum Ausführen der 009020/ötnparticularly advantageous method to carry out the 009020 / ötn

genannten Expansion besteht darin, daß man mit einer Kugelanordnung, bei der die Kugeln in einem Käfig gehalten und kreisförmig frei laufend auf einem Dorn angeordnet sind, gegen die Innenfläche des rohrförmigen Bauteils preßt, welches gleichzeitig über die Kugeln weggezogen wird, so daß diese in bezug auf das Bauteil auf einem spiralförmigen Weg abrolleno Bine andere Möglichkeit besteht darin, daß man das Bauteil auf hydraulischem Wege dadurch radial ausdrückt, daß ringförmige Einsätze, die mit dem Bauteil während dessen Fertigung wandern und in diesen liegen, um ein begrenztes Maß radial expandiert werden und sich in einem zyklischen Arbeitsgang wieder zusammenziehenβ Schließlich läßt sich das Bauteil auch während des Ausdrückens biegen=called expansion consists in that one with a ball arrangement, in which the balls are held in a cage and arranged in a circular free running on a mandrel, presses against the inner surface of the tubular component, which is pulled away at the same time over the balls, so that these in relation roll onto the component in a spiral path o Another possibility is that the component is hydraulically expressed radially in that ring-shaped inserts that migrate with the component during its manufacture and lie in it are radially expanded by a limited amount and contract again in a cyclical process. Finally, the component can also be bent while it is being pushed out =

Das nach dem Verfahren erzeugte rohrförmige Bauteil enthält einen oder mehrere Metallstreifen, die spiral« förmig unter Bildung einer Vielzahl von Überlappungsstellen aufgewickelt und dann derart abgeflacht sind, daß jeder Streifen unter Zwischenschaltung von Stufen vom Rohrinnen- bis zum Rohraußenumfang reicht, wobei diese Stufen parallel zur Längsachse des Bauteiles verlaufen« The tubular component produced by the process contains one or more metal strips which are wound up in a spiral shape to form a large number of overlapping points and then flattened in such a way that they that each strip with the interposition of stages extends from the pipe inner to the pipe outer circumference, where these steps run parallel to the longitudinal axis of the component "

Die Erfindung 1st nachstehend anhand eines bevorzugtenThe invention is preferred hereinafter by way of a preferred one

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Ausfuhrungsbeispieles erläutert und in den Zeichnungen dargestelltο Ea zeigen:Exemplary embodiment explained and in the drawings shown ο show Ea:

Tig. 1 einen Abschnitt einer Rohrwand nach dem erfindungsgem&ßen Wickeln; undTig. 1 shows a section of a pipe wall after winding according to the invention; and

Fig· 2 die gleiche Wand nach dem Expandieren.Figure 2 shows the same wall after expansion.

Für das in den Zeichnungen in verkleinertem Maßstab geselgte Ausführungsbeispiel eines Rohres mit einem Durchmesser von etwa 600 ram und einer Wandstärke von etwa 2 ms wurde ein eineiger Stahlstreifen verwendet, der etwa 1,8 m breit und 3 an dick war. Dieser Streifen wurde so aufgewickelt! daB er in 6 Schichten IS unter einem Spiralwinkel von 80,6° liegt. Au? der Zeichnung ist «reichtlieh, daß die Wandstärke durchFor the exemplary embodiment of a pipe with a diameter of about 600 ram and a wall thickness of about 2 ms, shown on a reduced scale in the drawings, a single steel strip was used that was about 1.8 m wide and 3 thick. This strip was wound like this! that it lies in 6 layers IS at a spiral angle of 80.6 °. Au? According to the drawing, it is sufficient that the wall thickness is through den Äbfiachvorgang wieder gleichaäßig wird.the Äbfiachvorgang is again evenly.

. . r ■■■■■-.-. . r ■■■■■ -.-

Kint einfache theoretische Betrachtung ergibt als Stabi-Kint simple theoretical consideration results in stability

litÄtsbedingung für ein Überlappungarohr, die ausschließlich auf der Reibung «wischen den einseinen Schichten beruht, folgende Gleichung:The condition for an overlap tube, which is based exclusively on the friction between the individual layers, is the following equation:

In dieser Gleichung bedeutet: ...__^In this equation: ...__ ^

u. χ Reibungsbeiwert rad ORIGINAL u. χ friction coefficient wheel ORIGINAL

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K : Anzahl der Streifen
H : Anzahl der Schichten
7 i 3,t+16K: number of stripes
H: number of layers
7 i 3, t + 16

d : Rohrinnendurchmesser
ff : Streifenbreiteβd: inside pipe diameter
ff: stripe widthβ

Es ist ersichtlich,, daß seihst bei Streifen von 1,8 m Breite die Reibung der normal gerollten Streifen für Rohre oberhalb eines Durchmessers von 300 mm für eine ausreichende Stabilität nicht genügt· Es wird daher .normalerweise eine Verstärkung mindestens über einen Teil oder in einigen Fällen auch über-die gesamte über» lappungsflHche erforderlich sein«, Sas Rohr kann mit einer Auskleidung versehen sein, die beispielsweise aus Kunststoff oder einer Epoxy-Farbe besteht0 It can be seen that even with strips 1.8 m wide, the friction of the normally rolled strips for pipes above a diameter of 300 mm is insufficient for sufficient stability In cases where the "overlap area is required" over the entire surface, the pipe can be provided with a lining made of, for example, plastic or an epoxy paint 0

Wegen der Einfachheit der Wickelvorrichtung läßt sich ein Rohr nach dem erfindungsgemäßen Verfahren an jeder Baustelle direkt'herstellen« Es 1st daher möglich, daß eine Rohrleitung ohne die Verwendung von Verbindern kontinuierlich ausgelegt wird, wie es beispielsweise für Unterwasserleitungen interessant 1st, die von der Rüste aus oder von einem Schiff ausgelegt wird, oder aber auch für Überlandleitungen, die sich mit Hilfe einer bewegbaren Plattform verlegen und auf dieser herstellen Because of the simplicity of the winding device, a pipe can be produced directly at any construction site using the method according to the invention. It is therefore possible for a pipe to be laid out continuously without the use of connectors, as is of interest for underwater pipes, for example, which start from the scaffolding or is laid out by a ship, or also for overhead lines that are laid with the help of a movable platform and are produced on this

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- gelassen ο In solchem Fall kann das Rohr mit Hilfe eines sich drehenden Wickelkopfes hergestellt werden, der den Streifen von einer koaxial angeordneten Abspulvorrichtung abzieht, die dem Wickelkopf vorgeschaltet ist. Das Rohr selbst wird kontinuierlich ohne Verdrehung abgezogen und der Wickelvorgang wird unterbrochen, wenn eine Spule leer ist9 so daß eine neue Spule entweder durch Stumpfschweißen oder durch Zwischenlegen ihres atefanges mit dem Ende der vorhergehenden Spule verbunden werden kann. Außerdem können Abziehrollen oder -bänder verwendet werden, die das Rohr greifen, um ein Verdrehen des Rohres zu verhindern, und die die . axiale Abzugsgeschwindigkeit des Rohres vorgeben, die ein bestimmtes Verhältnis zur Wickelgeschwindigkeit hat, um den gewünschten Spiralwinkel und Graö von Überlappungen sicherzustellen«, In den Fällen, in denen zwei oder mehr Streifen verwendet werden, können sie von planetenartig angeordneten Abspulvorrichtungen abgezogen werdenο Der Streifen wird nur soweit gespannte daß ein Minimum an Spalten zwischen aufeinanderfolgenden Überlappungen entsteht, und jede verbleibende Lockerheit wird durch gleichzeitiges expandierendes Abflachen des Rohres beseitigte- left ο In such a case, the tube can be produced with the aid of a rotating winding head which pulls the strip off a coaxially arranged unwinding device which is connected upstream of the winding head. The tube itself is continuously withdrawn without twisting and the winding process is interrupted when a reel is empty 9 so that a new reel can be connected to the end of the previous reel either by butt welding or by interposing its atefanges. In addition, peel rollers or tapes can be used which grip the pipe to prevent twisting of the pipe and which the. specify the axial take-off speed of the tube, which has a certain ratio to the winding speed in order to ensure the desired spiral angle and degree of overlap «, In cases where two or more strips are used, they can be drawn off by unwinding devices arranged like a planet o The strip is only tensioned to the extent that there is a minimum of gaps between successive overlaps, and any remaining looseness is removed by simultaneous expanding flattening of the tube

Wenn es Auslegebedingungen erfordern, daß verhältnismäßigIf design conditions require that proportionately

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kurze Rohrstücke hergestellt werden, kann gleichwohl dieselbe Wickelanlage verwendet werdeno Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit,, ein derartiges kurzes Rohr durch Drehen des Rohres herzustellen, wodurch der oder die Streifen von einer oder mehreren Abepulvorrichtungen abgezogen werden, die stationär angeordnet Bind, Ein zunächst gerader Streifen wird dabei durch Differentialrollen geführt, die den* Streifen in der erforderlichen Weise strecken und ihn krümmen, worauf der Streifen dann unmittelbar zum Rohr aufgewickelt wird, wodurch der Streifen unmittelbar vor dem Wickeln die erforderliche Krümmung hatο short pipe pieces can be produced, the same winding system can be used o On the other hand, there is also the possibility of producing such a short pipe by turning the pipe, whereby the strip or strips are pulled from one or more Abepulvorrichtungen that are stationary bind, a first straight strip is guided through differential rollers that stretch the * strip in the required way and bend it, whereupon the strip is then wound up directly to form the tube, whereby the strip has the required curvature immediately before winding o

flenn zwei oder mehr Streifen gleichzeitig aufgewickelt werden sollen, können die Streifen aufeinandergelegt wenden, um eine größere Wandstärke gegenüber einem Einzelstreifen zu erzeugen; die Streifen können aber auch um eine Überlappung alternierend aufeinanderfolgend gewickelt werden, und es besteht die Möglichkeit, daß zwei Streifen Seite an Seite liegend angeordnet werden, wobei der zweite Streifen an seiner Innenkante dieselbe -Dicke hat wie der erste Streifen an seiner Außenkante, sofern keilförmige Streifen verwendet werden«flenn two or more strips wound up at the same time should be, the strips can be placed on top of each other to create a greater wall thickness compared to a single strip to create; however, the strips can also be wound alternately in succession around an overlap and there is a possibility that two strips are placed side by side with the second strip on its inner edge has the same thickness as the first strip on its outer edge, provided that wedge-shaped strips are used «

Ein Rohr läßt sich durch Aufwickeln zunächst eines Innen-A pipe can be opened by first winding an inner

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• ι• ι

rotates und dann darüber eines Außenrohres herstellen, wobei ein Bohrteil eine Hechts- und das andere eine Linksdrehung erhält und beide aufeinanderfolgend und/ oder gleichzeitig durch Expansion abgeflacht werden0 rotates and then make an outer tube over it, whereby one drilling part is turned to the right and the other is turned to the left and both are flattened successively and / or at the same time by expansion 0

Vorzugsweise wird der breitest^mö'gliche Streifen verwendet· (*·Zt. im allgemeinen 1,8 m), weil die Arbeitsgeschwindigkeit der Streifenbreite proportional ist. Ohne Schwierigkeit lassen sich aber auch schmalere Streifen verwenden, wenn diese in der gewünschten Dicke billiger erhältlich sind«The widest possible strip is preferably used (* at the moment, generally 1.8 m), because the working speed is proportional to the width of the strip. However, narrower strips can also be used without difficulty if they are available cheaper in the desired thickness «

Die Anzahl der Schichten wird im allgemeinen zwischen 5 und 6 liegen und von den Abmessungen und dem Verwendungszweck des Rohres sowie von der WirtschaftlichkeitThe number of layers is generally between 5 and 6 and on the dimensions and intended use of the pipe and on the economy abhängen. Dennoch können Rohre mit sehr viel mehr Schieh-depend. Nevertheless, pipes with a lot more screw

4 ten hergestellt werden, wie es beispielsweise im Falle 4 th can be produced, for example in the case Ton besondere großen Durchmessern und für Bohrleitungen ■it besondere hohen Innendruck für den Transport bsw· auch die lagerung von Gas erwünscht ist.Clay special large diameters and for drilling pipes ■ it particularly high internal pressure for transport bsw · the storage of gas is also desirable.

Ein genäB der Erfindung durch Aufwickeln eines Streifen« hergestelltes Bohr ist seiner Natur nach elastischer und daher weniger bruehempfindlich als ein geschweißtes Bohr· Aufgrund seiner Itehrschiehtkonstruktion hat es eineA similar to the invention by winding a strip " A manufactured drill is by its nature more elastic and therefore less sensitive to stress than a welded drill Bohr · It has a

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Festigkeit, die den durchschnittlichen Eigenschaften des Metalle entsprechen, wohingegen einschichtige übliche Rohre unter Berücksichtigung einer garantierten MindestZugfestigkeit ausgelegt sein müssen. Aufgrund der SSehrschichtigkeit hat ein nach der Erfindung hergestelltes Bohr außerdem eine erhöhte Verformungsfähigkeit hei niedrigen Temperaturen, selbst wenn das verwendete Metall verhältnismäßig spröde ist· Die genannte LHngsfestigkeit und die Verformungseigenschaften eines gerollten Streifens wirken zusätzlich in Richtung einer Vergrößerung der resultierenden Gesamtfestigkeit des Streifens. Diese Eigenschaften machen außerdem einen möglicherweise zu Katastrophen führenden Bruch des Rohres unmögliche Sa außerdem keine Beschränkungen hinsichtlich eines Schweißens zu berücksichtigen sind, kann ein abgeschreckter und getemperter Streifen sehr hoher Festigkeit verwendet werden, um Gewicht und Kosten EU verringernοStrength that the average properties of metals, whereas single-layer conventional pipes taking into account a guaranteed Minimum tensile strength must be designed. Because of As a result of the multilayer structure, a drill made according to the invention also has an increased deformability at low temperatures, even if the metal used is relatively brittle Tensile strength and deformation properties of a rolled strips also act in the direction of increasing the resulting overall strength of the Strip. These properties also make a potentially catastrophic break in the Pipe impossible Sa and no restrictions regarding welding are to be taken into account, A quenched and tempered strip of very high strength can be used to reduce weight and cost Reduce the EU ο

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Claims (1)

AnsprücheExpectations Io Verfahren zum Herstellen rohrförmiger Bauteile, dadurch gekennzeichnets daß ein oder mehrere Metallstreifen (12) in der Ebene ihrer Fläche gekrümmt und dann spiralförmig sich selbst überlappend derart aufgewickelt werden, daß Jede Überlappung eine teilkonische Lage hat und die fandstärke des Bauteils an jeder Stelle von einer Vielzahl von Überlappungen gebildet ist; und daß darauf die Überlappungen durch eine Expansion über ihre Streckgrenze gegeneinander abgeflacht werden, um die zwischen ihnen liegenden Spalte zu schließen«Io method for producing tubular components, characterized s that one or more metal strips (12) curved in the plane of its surface, and are then helically self-overlapping wound such that each overlap has a part-conical position and the found thickness of the component at each location of a plurality of overlaps is formed; and that the overlaps are then flattened against one another by expansion beyond their yield point in order to close the gaps between them " 2ο Verfahren nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, daß' die Krümmung des Streifens in der Ebene seiner Fläche durch Strecken mittels Differentialrollen erzeugt wird.2ο Method according to claim I 9, characterized in that 'the curvature of the strip in the plane of its surface is generated by stretching by means of differential rollers. 3o Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichne ts daß der Streifenquerschnitt in Richtung seiner Breite ©ine Form erhält8 die der Gleichung3o The method of claim 1 or 2, characterized labeled in draw t s that the strip cross-sectional shape © ine obtained in the direction of its width 8 of the equation ♦-Hi♦ -Hi entspricht j, worin t die Streifendicke in einem beliebigen Abstand ff von der Streifeninnenkante, T die Streifen- corresponds to j, where t is the strip thickness at any distance ff from the inner edge of the strip, T is the 009820/0176009820/0176 IHIH dicke an der Innenkante und H der Streifenkrümmungsradius ist»thickness on the inside edge and H is the radius of curvature of the strip is" 4·. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -» 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Zusammenhalt zwischen den einzelnen Überlappungen durch Verstärkungeeinlagen erhöht wird»4 ·. Method according to one of Claims 1 - »3» thereby characterized in that the cohesion between the individual overlaps is increased by reinforcing inserts will" 5. Verfahren nach Anspruch 4S dadurch gekennzeichnet, daß die sich überlappenden Streifen (12) durch Verkleben der sich berührenden Flüchen miteinander verbunden werden.5. The method according to claim 4 S, characterized in that the overlapping strips (12) are connected to one another by gluing the touching curses. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß sum Verkleben ein synthetischer Klebstoff verwendet wird.6. The method according to claim 5 »characterized in that that a synthetic adhesive is used for gluing. 7» Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein Lot ist.7 »Method according to claim 5 * characterized in that that the glue is a solder. 8* Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß die sich überlappenden Streifen durch Reibung ihrer sich berührenden Flächen gegeneinander festgelegt werden· 8 * Method according to one of claims 1-5 »thereby characterized in that the overlapping strips are fixed against each other by the friction of their touching surfaces 9« Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge-■ ,, . . 00 982 0/01769 «Method according to one of claims 1-8, characterized in that ■ ,,. . 00 982 0/0176 kennzeichnet, daß das Bauteil Bur ErBeugung der Abflachung sit Hilfe τοπ Kugeln ausgedrückt wird, die in Inneren dee Bauteils auf eines Dorn angeordnet und in einem XSfIg gehalten Bind und aloh auf kreisförnlgen Pfaden bewegen{ und daß dae ronrförmige Bauteil gleichseitig über die Kugeln derart abgezogen wird, daß diese eich auf einen spiralförmigen Pfad relativ au des Bauteil bewegen·indicates that the component Bur ErBleflung the flattening sit help τοπ spheres is expressed in Inner dee component arranged on a mandrel and in an XSfIg held bind and aloh on circular grains Moving paths {and that the ring-shaped component is drawn off on the same side over the balls in such a way that they are relatively on a spiral path move the component 10* Verfahre, saoh eines der Anspruch· 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrfSrmlge Bauteil but Erzeugung der Abflachung der überlappten alt Hilfe von runden hjdranlieohen Einsätzen aust ., tiolct wird, die eloa Bueaaaen alt des Bauteil bewegen und sieh unter AnWk In begrenztes ließe radial auedehnen und bei lach · lasaen des Druckte zyklisch Bueaeaensleiien·10 * Proceed, also one of the claims 1-8, thereby characterized that the tubular component but generating the flattening of the overlapped old help of round hjdranlieohen inserts aust., tiolct, the eloa Bueaaaen old move the component and look under AnWk In limited things could be expanded radially and with Lach · lasaen des Druckte cyclically Bueaeaensleiien m Terf ehren nach eines der Ansprüche 1 ~ 10, dadurch gekennsei ohnetv daß Bwel Streifen aufeinanderliegend aufgewickelt werden. m TERF honor according to one of the claims 1 ~ 10, characterized gekennsei Ohnet v Bwel that strips are wound one upon another. IS« Terf ehren nach eines der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnetr daß die Streifen aufeinanderfolgend us •in· üsdrehung alterniereül aufgewickelt werden.IS «Terf honor according to one of claims 1-10, thereby marked that the strips are consecutively us • are wound up alternately in rotation. 009820/0176 1M 009820/0176 1M BAD OBlGtHAtBATHROOM OBLIGATION - w ■ - w ■ 15c Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 1O9 dadurch gekennzeichnet j daß zwei Streifen mit ihren Längskanten aneinanderliegend aufgewickelt werden.,15c Method according to one of Claims 1 - 10 9, characterized in that two strips are wound up with their longitudinal edges lying next to one another., -O Verfahren nach einem der Ansprüche 1 ·» 10, dadurch gekennzeichnet„ daß eine einen Metallstreifen tragende Spule auf einer Abwicke!vorrichtung befestigt wirds die sich koaxial zu dem rohrförmigen Bauteil dreht und daß der Streifen mit einem 3ich drehenden Wickelkopf aufgewickelt wirdp während das rohrförmige Bauteil ohne Eigendrehung in Axialrichtung kontinuierlich abgezogen wirdT wobei die Abaugsgeschwindigkeit des rohrförmigea Bauteiles in ein bestimmtes Verhältnis zur Drehge-™ schwindigkeit des Wickelkopfes gebracht wird, um den erforderlichen Spiralwinkel und die Anzahl von Überlappungen zu erzeugen. -O method according to any one of claims 1 · »10, characterized in" that a metal strip-supporting coil apparatus mounted on a unwinding c! S which rotates coaxially with the tubular element and that the strip wirdp wound with a 3I rotating winding head during the tubular component is continuously withdrawn without self-rotation in the axial direction T whereby the suction speed of the tubular component is brought into a certain ratio to the speed of rotation of the winding head in order to generate the required helix angle and the number of overlaps. -. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 ~ 12, dadurch gekennzeichnet8 daß zwei oder mehr Streifen von planeten förmig angeordneten Abspulvorrichtungen abgezogen und das rohrförmige Bauteil kontinuierlich ohne Eigendrehung in axialer Richtung abgezogen wird? und daß die Abzugsgeschwindigkeit des Bauteiles in ein bestimmtes Verhält-' nis zur Drehgeschwindigkeit des Wickelkopfes gebracht wird, um den erforderlichen Spiralwinkel und die erfor--. A method according to any one of claims 1 ~ 12, characterized in that two or more strips 8 of planetary-like arranged uncoilers withdrawn and the tubular member is withdrawn continuously without self-rotation in the axial direction? and that the withdrawal speed of the component is brought into a certain ratio to the rotational speed of the winding head in order to achieve the required helix angle and the required 0 0 9820/01760 0 9820/0176 derliche Anzahl von Überlappungen zu erzeugen«to generate the same number of overlaps " 16 „ Verfahren nach einera der Ansprüche 1 = 15 s dadurch gekennzeichnet,, daß der oder die Streifen auf einer oder mehreren Abspulvorrichtungen angeordnet sind9 welche sich in stationärer Lage längsseits des Bauteils "befinden, und daß der odor die Streifen durch Verdrehen' des rohrförraigeii Bauteils von den Abwickelvorrichtungen abgeflogen werden^ wobei das Bauteil kontinuierlich axial abgezogen und die Abzugsgeschwindigkeit in ein bestimm-' tee Verhältnis zur Di^ehgeschwindigkeit des Bauteils gebracht wird ο 16 "Method according to one of claims 1 = 15 s characterized in that the strip or strips are arranged on one or more unwinding devices 9 which are in a stationary position alongside the component", and that the strips can be twisted by twisting the tube Component are flown off by the unwinding devices ^ whereby the component is continuously withdrawn axially and the withdrawal speed is brought into a certain ratio to the thinning speed of the component ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruches dadurch gekennzeichnet«, daß das Bauteil durch Aufwickeln sunächst eines inneren und dann eines äußeren Rohres hergestellt wird, von denen das eine Rohr eine Rechts» drehung und das andere Rohr eine Idnksdrehung erhält/Method according to one of the preceding claims characterized in that the component is wound next to an inner and then an outer tube of which one tube is turned to the right and the other tube is turned to the right / 18» Rohrförmiges Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß seine Wand aus einem oder mehreren MetallBtreifea beisteht, die spiralförmig aufgewickelt und sich mehrfach selbst überlappend angeordnet und anschließend derart abpaeflacht sinde daß jecier Streifen mit stufenförmigen Absätzen von dem Inneren des Bauteiles bis zu dessen18 »tubular member, characterized in that its wall stand by of one or more MetallBtreifea which are spirally wound and multiple overlapped itself and then abpaeflacht such e that jecier strips having stepped paragraphs from the interior of the component up to the 00 98 20/0176 BAD ORIGINAL00 98 20/0176 BAD ORIGINAL itit Außenumfang reichts wobei die stufenförmigen Absätze parallel zur Achse des Bauteiles verlaufen«The step-like shoulders parallel to the axis of the component outer circumference s enough " 19* Hohrförmiges Bauteil nach Anspruch IS9 gekennzeichnet durch eine Innenauskleidung? 19 * Hohr-shaped component according to claim IS 9 characterized by an inner lining? 20b Verfahren sum Herstellen eines gekrümmten Streifens,, dadurch gekennzeichnet« daß der Streifen zwischen Rollen derart gestreckt wird3 daß diese ihm eine Krümmung geben,20b Method for producing a curved strip "characterized" in that the strip is stretched between rollers 3 in such a way that these give it a curvature, 21c Gekrümmter Streifen, dadurch gekennzeichnett daB sein Querschnitt in dichtung seiner Breite eine Form erhält, die der Gleichung21c curved strips, characterized in that t DAB its cross section in its width seal a form obtained by the equation * -gg..
entspricht. * -gg ..
is equivalent to. 00 9 820/017600 9 820/0176
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