DE2945085A1 - METHOD AND DEVICES FOR ROLLING IN TUBES COATED ON THE INSIDE - Google Patents

METHOD AND DEVICES FOR ROLLING IN TUBES COATED ON THE INSIDE

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DE2945085A1
DE2945085A1 DE19792945085 DE2945085A DE2945085A1 DE 2945085 A1 DE2945085 A1 DE 2945085A1 DE 19792945085 DE19792945085 DE 19792945085 DE 2945085 A DE2945085 A DE 2945085A DE 2945085 A1 DE2945085 A1 DE 2945085A1
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Theo 5060 Bergisch Gladbach Cyron
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CYRON, THEO, 5060 BERGISCH GLADBACH, DE
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Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in

Abstract

1. Process for rolling-in a tube (4) coated in the interior with a plastic protective film (3) into a bore (1) associated to said tube (4) ; the diameter of said bore (1) being larger than the outside diameter of the tube (4) ; the tube (4) is introduced with its end to be rolled-in into the bore (1) ; a metallic, cylindrical sleeve (6) is inserted into the tube end to be rolled-in and is expanded and rolled-in together with the tube (4) over part of its end by a rotatable rolling-in tool (8) by means of rolling-in rolls (7) arranged over the circumference of said tool ; said sleeve (6) is subsequently removed from the tube (4), characterized a) in that the sleeve (6) is longer than the rolling-in rolls (7), b) in that the sleeve (6) is expanded only over part of its length, c) in that a drawing-out device (15), supported and centred with small tolerances by means of a mandrel (14) is introduced into the end of the sleeve (6) that is not expanded, d) in that the sleeve (6) is removed out of the tube (4) together with the drawing-out device.

Description

(ο(ο

INTERATOM 24.486.5INTERATOM 24.486.5

Internationale Atomreaktorbau GmbH D-5060 Bergisch Gladbach 1International nuclear reactor construction GmbH D-5060 Bergisch Gladbach 1

Verfahren und Einrichtungen zum Einwalzen von innenseitiq beschichteten Rohren Process and equipment for rolling in pipes coated on the inside

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf Verfahren zum Einwalzen eines innenseitig mit einer plastischen Schutzschicht beschichteten Rohres in eine diesem Rohr zugeordnete Bohrung, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Rohres. Dabei wird das Rohr mit seinem einzuwalzenden Ende beispielsweise in eine von zahlreichen Bohrungen eines Rohrbodens eingeführt und über einen Teil seines Endes von einem rotierbaren Einwalzwerkzeug mittels über dessen Umfang verteilten Einwalzrollen aufgeweitet und eingewalzt.The invention relates generically to a method for rolling an inside with a plastic protective layer coated pipe in a hole assigned to this pipe, the diameter of which is larger than the outer diameter of the pipe. The pipe is to be rolled with its End, for example, inserted into one of numerous bores in a tube sheet and over a Part of its end from a rotatable roll-in tool by means of distributed over its circumference Roll-in rollers expanded and rolled in.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf Einrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren.The invention also relates to devices for carrying out these methods.

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Im Rahmen der aus der Praxis bekannten Maßnahmen arbeiteten die Einwalzrollen bisher unmittelbar gegen die Schutzschicht. Das kann, insbesondere/ wenn mit erheblicher Aufweitung und erheblichen Einwalzkräften gearbeitet wird, zu Beanspruchungen führen, die die Schutzschicht im Einwalzbereich beschädigen oder reißen lassen, was den Anwendungsbereich dieser Maßnahmen bisher erheblich eingeschränkt hat. Die auch von eventuellen kleinen Fehlstellen ausgehende vorzeitige Korrosion führt zu erheblichen Schaden und muß daher unbedingt vermieden werden.As part of the measures known from practice, the roll-in rollers have so far counteracted this directly the protective layer. That can, especially / if with considerable Expansion and considerable Einwalzkraft is worked, lead to stresses that the Damage or tear protective layer in the roll-in area, which is the scope of these measures has significantly restricted so far. The one emanating from any small imperfections premature corrosion leads to considerable damage and must therefore be avoided at all costs.

Es wurde bereits versucht, empfindliche Innenoberflächen von Rohren beim Einwalzen in einen Rohrboden mittels in das Rohr eingebrachter Hülsen vor dem unmittelbaren Kontakt mit den rotierenden Einwalzrollen zu schützen. Dies hat aber zur Folge, daß die Hülse entsprechend dem im Rohrboden eingewalzten Rohr aufgrund der Aufweitung sehr fest in dem eingewalzten Rohr haftet, so daß ein Entfernen der Hülse ohne Beschädigung der plastischen Schutzschicht auf wirtschaftlichem Wege nicht möglich war, weil die dünnwandige und an der Schutzschicht eng anliegende Hülse nicht zu fassen war. Aus diesem Grunde war bisher die Anwendung dieser Fertigungsmethode nur in solchen Fällen gegeben, bei denen in Bezug auf Korrosion, QuerschnittsVerengung und Reinigungsmöglichkeit die im Rohr verbleibende Hülse in Kauf genommen werden konnte. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das genannte Verfahren so zu führen, daß keine Hülsen im Rohr verbleiben und die Schutzschicht keinen Schaden nimmt, und zwar auch dann nicht, wenn mit erheblicher Aufweitung und mit erheblichen Einwalzkräften sowie großer Einwalzgeschwindigkeit gearbeitet wird. Es ist außerdem Aufgabe derAttempts have already been made to remove sensitive inner surfaces of pipes when they are rolled into a pipe sheet by means of sleeves inserted into the pipe before direct contact with the rotating roll-in rollers to protect. However, this has the consequence that the sleeve is rolled into the tube sheet in accordance with the one rolled into the tube sheet Because of the expansion, the tube adheres very firmly in the rolled-in tube, so that removal of the Sleeve without damaging the plastic protective layer was not economically feasible because the thin-walled sleeve, which was tight against the protective layer, could not be grasped. For this reason So far, the application of this manufacturing method was only given in those cases in which in relation In terms of corrosion, cross-sectional narrowing and the possibility of cleaning, the sleeve remaining in the pipe is accepted could be taken. The object of the present invention is to carry out the process mentioned in such a way that that no sleeves remain in the pipe and the protective layer is not damaged, even then not if with considerable expansion and with considerable rolling-in forces and high rolling-in speed is being worked on. It is also the job of

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vorliegenden Erfindung, geeignete Hülsen und Einrichtungen zum Entfernen der Hülsen anzugeben.present invention to provide suitable sleeves and means for removing the sleeves.

Das Verfahren nach dem ersten Anspruch geht aus von einer Hülse, die länger ist als die Einwalzrollen und die auch nur auf einem Teil ihrer Länge aufgeweitet wird. Damit verbleibt nach dem Einwalzen und Aufweiten der Hülse ein Teil dieser Hülse mit den ursprünglichen und daher exakt definierten Maßen. In diesen Teil, der also nicht von zufälligen Unterschieden beim Einwalzen verändert wird, läßt sich ein Dorn mit geringen Toleranzen einführen, mit dem die dünnwandige und daher gegen Einbeulen oder Einknicken empfindliche Hülse einwandfrei entfernt werden kann.The method according to the first claim is based on a sleeve that is longer than the roll-in rollers and which is only widened over part of its length. This leaves after rolling in and widening the sleeve a part of this sleeve with the original and therefore exactly defined dimensions. In these Part, which is not changed by accidental differences when rolling in, can be fitted with a mandrel Introduce small tolerances with which the thin-walled and therefore sensitive to buckling or buckling Sleeve can be removed properly.

Das Verfahren nach dem zweiten Anspruch benutzt einen Dorn, der an seinem von der Rohrmündung entfernteren Ende einen umlaufenden Vorsprung hat. Dieser Dorn wird bereits vor dem Einsetzen der Hülse in das Rohr eingeführt und ruht dort außerhalb des Einwalzbereiches. Dann wird die Hülse eingesetzt und an ihrem der Rohrmündung benachbarten Ende aufgeweitet. Danach wird der Dorn mit einer geeigneten Zugvorrichtung aus dem Rohr herausgezogen und drückt dabei mit dem umlaufenden Vorsprung auf das nicht aufgeweitete Ende der Hülse. Da der Dorn in diesem Teil der Hülse mit geringen Toleranzen anliegt, wird der Druck des Vorsprungs gleichmäßig über den Umfang der dünnwandigen Hülse verteilt, so daß diese nicht einbeulen oder einknicken kann. Mit der im zweiten Anspruch angegebenen Bemessung des Domes wird erreicht, daß der erwähnte Vorsprung nicht das innen beschichtete Rohr berührt und damit die Beschichtung nicht verletzen kann.The method according to the second claim uses a mandrel, which on its further from the muzzle End has a circumferential protrusion. This mandrel is already inserted into the pipe before the sleeve is inserted introduced and rests there outside the roll-in area. Then the sleeve is inserted and the muzzle is attached to it widened adjacent end. The mandrel is then removed from the pipe using a suitable pulling device pulled out and presses with the circumferential projection on the unexpanded end of the sleeve. Since the mandrel rests with small tolerances in this part of the sleeve, the pressure of the projection evenly distributed over the circumference of the thin-walled sleeve so that it does not buckle or buckle can. With the dimensioning of the dome specified in the second claim it is achieved that the aforementioned projection does not touch the inside coated pipe and thus cannot damage the coating.

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Nach dem im dritten Anspruch vorgeschlagenen Verfahren wird zunächst die Hülse in das Rohr eingesetzt und an iarem der Rohrmündung benachbarten Ende aufgeweitet. Danach wird die Einwalzvorrichtung entfernt und ein Dorn eingeführt, der an seinem vom Rohrende entfernteren Ende nicht nur einen zylindrischen Teil mit geringen Toleranzen aufweist, sondern auch mehrere in radialer Richtung federnde Vorsprünge, die den nicht aufgeweiteten Rand der Hülse fassen können. Auch hier wird durch die angegebene Bemessung der Vorsprünge sichergestellt, daß diese die innere Beschichtung des Rohres nicht verletzen können.According to the method proposed in the third claim, the sleeve is first inserted into the tube and widened at the end adjacent to the muzzle. Then the roll-in device is removed and a mandrel is inserted, which is attached to the end of the pipe has more distant end not only a cylindrical part with small tolerances, but also several in the radial direction resilient projections which can grasp the unexpanded edge of the sleeve. Here, too, the specified dimensioning of the projections ensures that they form the inner coating cannot injure the pipe.

Nach dem im vierten Anspruch vorgeschlagenen Verfahren wird die Hülse nicht ganz in das Rohr eingeführt und dementsprechend auch nicht an dem herausragende Ende aufgeweitet. Nach dem Einwalzen und nach dem Entfernen der Einwalzvorrichtung wird ein zylindrischer Dorn mit geringen Toleranzen in das herausragende Ende der Hülse eingeführt, die Hülse wird von außen an mehreren über den Umfang verteilten Stellen gleichmäßig gegen den Dorn gepreßt und mit diesem zusammen herausgezogen. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut für sehr dünnwandige Hülsen,jie auch mit den bereits oben erwähnten Vorsprüngen nicht mehr einwandfrei zu fassen sind.According to the method proposed in the fourth claim, the sleeve is not completely inserted into the tube and accordingly is not widened at the protruding end either. After rolling in and after removing the rolling-in device, a cylindrical mandrel with small tolerances is inserted into the protruding end of the sleeve, the sleeve is pressed evenly against the mandrel at several points distributed over the circumference and pulled out together with it. This method is particularly suitable for very thin-walled tubes, ji e are not to hold more perfectly with the already mentioned above projections.

Für die bisher beschriebenen Verfahren hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, Hülsen zu verwenden, die etwa 25 bis 30 % länger sLnd als die Einwalzrollen. Der Außendurchmesser dieser Hülsen sollte mindestens 0,5 mm kleiner sein, als der Innendurchmesser des nicht aufgeweiteten beschichteten Rohres.For the methods described so far, it has been found to be useful to use sleeves, which are about 25 to 30% longer than the roll-in rollers. The outside diameter of these sleeves should be at least 0.5 mm smaller than the inside diameter of the unexpanded coated pipe.

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Die im fünften Anspruch vorgeschlagene Hülse vermeidet beim Einwalzen eine Beschädigung der innenseitigen Beschichtung des Rohres. Wenn der Hülsenwerkstoff eine geringere Festigkeit hätte als das Rohr, würde die Hülse beim Einwalzen auch in Rohrlängsrichtung fließen und durch die dadurch ausgelöste Relativbewegung unter hohem radialen Druck die zwischen Rohr und Hülse liegende Beschichtung zerstören.The sleeve proposed in the fifth claim prevents damage to the inside during rolling Coating of the pipe. If the sleeve material had a lower strength than the pipe, the When rolling in, the sleeve also flows in the longitudinal direction of the pipe and, due to the relative movement triggered by it, under high radial pressure destroy the coating between the pipe and the sleeve.

Die im sechsten und siebten Anspruch für unterschiedliche Werkstoffe vorgeschlagene Hülse verteilt die von den Einwalzrollen ausgehenden Druckkräfte beim Aufweiten und Einwalzen durch die Zwischenschaltung der metallischen Hülsenwand so vorteilhaft auf die innere Beschichtung des Rohres, daß dieser Beschichtung sowohl im Einwalzbereich, als auch in der Ubergangszone zum unve'rformten Bereich des Rohres keinerlei Schaden entsteht. Dies gilt auch für solche Einwalzgeschwindigkeiten, wie sie bei unbeschichteten Rohren üblich und möglich sind sowie für Haftaufweitungen von mehr als 35 % der Rohrwandstärke. Als Haftaufweitung wird definiert: die durch Einwalzen verursachte Innendurchmesservergrößerung des Rohres, gemessen von der Anlage des Rohres in der Bohrung bis zur endgültigen Aufweitung, als Prozent der Rohrwandstärke. Diese Aufweitung soll zwischen Rohr und Rohrboden einen Spannungsdruck erzeugen, der das Rohr auch bei äußerem Druck, bei Erwärmung oder Ausdehnung in Längsrichtung einwandfrei im Rohrboden abdichtet.The sleeve proposed in the sixth and seventh claim for different materials distributed by the compressive forces emanating from the rolling-in rollers during expansion and rolling-in due to the interposition of the metallic sleeve wall so beneficial to the inner coating of the pipe that this coating is both no damage whatsoever in the rolled-in area or in the transition zone to the unformed area of the pipe arises. This also applies to rolling-in speeds that are usual for uncoated pipes and are possible as well as for adhesion expansions of more than 35% of the pipe wall thickness. As an extension of the term defined: the increase in the inside diameter of the pipe caused by rolling in, measured from the system of the pipe in the bore up to the final expansion, as a percentage of the pipe wall thickness. This expansion should be between the pipe and The tube sheet creates a tension pressure that also affects the tube Seals perfectly in the tube sheet in the event of external pressure, heating or expansion in the longitudinal direction.

Bei weiterer Verminderung der Hülsenwandstärke erhöht sich innerhalb der plastischen Beschichtung die örtliche Walkarbeit in der Abwälzzone der Walzen so sehr, daß die Bindung zwischen der Beschichtung und dem Rohrwerkstoff zerstört wird. Wenn man dagegen die WandstärkeIf the sleeve wall thickness is further reduced, the local one within the plastic coating increases Flexing work in the rolling zone of the rollers so much that the bond between the coating and the pipe material gets destroyed. If you contrast the wall thickness

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der Hülse vergrößert, so steigen entsprechend die Walzenkräfte und damit gleichzeitig die Haftfestigkeit der Hülse im beschichteten Rohr, so daß die Entfernung der Hülse ohne Beschädigung der Beschichtung auf zunehmende Schwierigkeiten stößt.If the size of the sleeve is increased, the roller forces increase accordingly and, at the same time, the adhesive strength of the sleeve in the coated pipe, so that the removal of the sleeve without damaging the coating on increasing Encounters difficulties.

Die im achten Anspruch vorgeschlagene Vorrichtung dient zum Entfernen der Hülse nach dem im zweiten Anspruch vorgeschlagenen Verfahren. Der umlaufende Vorsprung dient zusammen mit dem eng an dem nicht aufgeweiteten Teil der Hülse anliegenden Dorn dazu, um die im Verhältnis zur Knickstabilität der dünnwandigen Hülse sehr hohen Kräfte zur Überwindung der Haftfestigkeit achsparallel und zentrisch in die Hülse einzuleiten und damit ein Verkeilen durch Ausknicken oder Beulen der aus dem innen beschichteten Rohr herauszudrückenden Hülse zu verhindern. Hierbei erlaubt der nicht erweiterte und somit stets maßhaltige Innendurchmesser der Hülse eine genaue Führung am Außendurchmesser des Doms, dessen vorgeschlagener umlaufender Vorsprung die erforderlichen Ausdrückkräfte eindeutig zentrisch und gleichmäßig verteilt auf den Umfang der relativ dünnen Hülsenwand aufbringt und kraftflußgünstig über den konischen Teil der Ubergangszone auf den unter hoher Ringdruckspannung stehenden Einwalzbereich der Hülse überträgt, so daß diese ohne Verformung und ohne Beschädigung der Beschichtung aus dem eingewalzten Rohrende entfernt werden kann. Da der umlaufende Vorsprung im Durchmesser kleiner ist, als das nicht augeweitete beschichtete Rohr, wird auch eine Berührung zwischen dem Vorsprung und der Beschichtung vermieden und damit eine Beschädigung der Beschichtung während des AusZiehens verhindert.The device proposed in the eighth claim is used to remove the sleeve according to that in the second claim proposed procedure. The circumferential projection serves together with the one that is close to the one that is not widened Part of the sleeve adjacent mandrel to the in relation to the buckling stability of the thin-walled sleeve very introduce high forces to overcome the adhesive strength axially parallel and centric in the sleeve and thus wedging through buckling or buckling of the pipe to be pressed out of the inner coated pipe To prevent sleeve. The inside diameter that is not expanded and therefore always true to size allows for this the sleeve a precise guide on the outer diameter of the dome, its proposed circumferential projection the required expressive forces are clearly centric and evenly distributed over the circumference of the relative thin sleeve wall applies and power flow favorable over the conical part of the transition zone on the lower high ring compressive stress standing roll-in area of the sleeve transfers, so that this without deformation and can be removed from the rolled-in pipe end without damaging the coating. Since the circulating The protrusion is smaller in diameter than the unexpanded coated tube, also becomes a contact between the projection and the coating avoided and thus damage to the coating during prevented from undressing.

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Die im neunten Anspruch vorgeschlagene Vorrichtung dient zur Durchführung des Verfahrens nach dem dritten Anspruch. Auch hier dient der Dorn dazu, das nicht aufgeweitete Ende der Hülse gegen Einbeulen oder Einknicken zu sichern und die in radialer Richtung federnden Vorsprünge gleichmäßig über den Umfang verteilt auf die Hülse einwirken zu lassen.The device proposed in the ninth claim is used to carry out the method according to the third Claim. Here, too, the mandrel serves to prevent the unexpanded end of the sleeve from buckling or buckling to secure and the resilient in the radial direction projections evenly distributed over the circumference to act on the sleeve.

Die im 10. Anspruch vorgeschlagene Vorrichtung dient zur Durchführung des Verfahrens nach dem 4. Anspruch.The device proposed in claim 10 is used to carry out the method according to claim 4.

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Im folgenden wirddie Erfindung anhand einiger Ausführung) sbeispiele ausführlich erläutert.In the following, the invention is illustrated by means of some exemplary embodiments explained in detail.

Es zeigen in schematischer Darstellung:It shows in a schematic representation:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Rohrboden mit einer Bohrung und einem eingesetzten, in Längsrichtung geschnittenen, innenbeschichteten Rohr einschließlich Einwalz-Schutzhülse und Walzwerkzeug vor dem Einwalzen,Fig. 1 is a section through a tube sheet with a bore and an inserted, in Inside-coated pipe cut lengthways, including roll-in protective sleeve and rolling tool before rolling in,

Fig. 2 die Situation an gleicher Stelle nach dem Einwalzen mit einem Ausdrückdorn nach Anspruch 8,2 shows the situation at the same point after rolling in with an ejector mandrel according to claim 8,

Fig. 3 die Situation an gleicher Stelle nach dem Einwalzen mit einem anderen Ausdrückdorn nach Anspruch 9,3 shows the situation at the same point after rolling in with a different ejector mandrel according to claim 9,

Fig. 4 die Einwalzstelle nach dem Entfernen der Einwal z-Schutzhül Ie.Fig. 4 shows the rolling-in point after the removal of the Einwal z-Schutzhül Ie.

Die Figur 1 zeigt eine Bohrung 1 in einem Rohrboden 2 eines Wärmetauschers. Ein innenseitig mit einer duroplastischen Korrosionsschutzschicht 3 beschichtetes Rohr 4 ist stirnbündig mit seinem einzuwalzenden Ende in die Bohrung 1 des Rohrbodens 2 eingeführt. Der vergrößerte Ausschnitt in Fig. 1 macht die Beschichtung deutlich. Die in das innenbeschichtete Rohr 4 ebenfalls stirnbündig einzubringende Hülse 6 wird zur eindeutigen Fixierung und Halterung ihrer Lage in Bezug auf den Einwalzbereich E zunächst auf das Einwalzwerkzeug 8 bis zu einem Anschlag aufgesteckt und durch Spreizen der Druckrollen 7 entsprechend der Rollenanzahl vieleckig gespannt. Hiernach wird sie gemeinsam mit dem Einwalzwerkzeug 8 in das innenbeschichtete Rohrende 5 eingesetzt und gemeinsam mit diesem bis zur AnlageFIG. 1 shows a bore 1 in a tube sheet 2 of a heat exchanger. One inside with a thermoset Corrosion protection layer 3 coated pipe 4 is flush with its end to be rolled introduced into the bore 1 of the tube sheet 2. The enlarged section in Fig. 1 makes the coating clear. The sleeve 6, which is also to be introduced flush with the face in the internally coated pipe 4, becomes clear Fixing and holding their position in relation to the rolling-in area E initially on the rolling-in tool 8 plugged up to a stop and polygonal by spreading the pressure rollers 7 according to the number of rollers tense. It is then inserted into the internally coated pipe end 5 together with the rolling tool 8 used and together with this up to the system

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und Haftung des Rohres 4 in der Bohrung 1 des Rohrbodens 2 durch die bekannte Funktionsweise des Einwalzwerkzeuges 8 auf einem Teil ihrer Länge aufgeweitet. Durch die Vieleckspannung wird die Hülse 6 im Funktionsablauf am Verdrehen gehindert und somit eine Schädigung der Innenbeschichtung 3 des Rohres vermieden, da sich die Druckrollen 7 des Einwalzwerkzeuges 8 ausschließlich auf der Innenfläche der Hülse 6 abwälzen. Das um seine Achse 9 rotierende Einwalzwerkzeug 8 drückt im Einwalzbereich E mit Hilfe einer Längsbewegung des Kegels IO die Druckrollen 7 während der Rotation unter Verformung der Schutzhülse 6 und des Rohres 4 einschließlich Schutzschicht 3 solange radial auseinander, bis der Spalt 11 zwischen Schutzhülse 6 und Innenbeschichtung 3 sowie der Spalt 12 zwischen Rohr 4 und der Bohrung 1 aufgehoben sind und das Rohr 4 mit dem gewünschten Preßsitz in der Bohrung Ί des Rohrbodens 2 haftet. Der Einwalzbereich E kann auch die gesamte Dicke des Rohrboden 2 überdecken. Durch eine Bewegung des Kegels 10 in entgegengesetzter Längsrichtung werden die Druckrollen 7 entspannt und das Einwalzwerkzeug 8 kann aus dem Einwalzbereich entfernt werden.and adhesion of the tube 4 in the bore 1 of the tube sheet 2 through the known mode of operation of the rolling tool 8 expanded over part of its length. As a result of the polygonal tension, the sleeve 6 is prevented from twisting during the functional sequence and thus from being damaged the inner coating 3 of the pipe avoided, since the pressure rollers 7 of the rolling-in tool 8 are exclusively roll on the inner surface of the sleeve 6. The rolling-in tool 8 rotating about its axis 9 presses in the rolling-in area E with the help of a longitudinal movement of the cone IO, the pressure rollers 7 during the Rotation with deformation of the protective sleeve 6 and the tube 4 including protective layer 3 as long as radial apart until the gap 11 between the protective sleeve 6 and inner coating 3 and the gap 12 between the pipe 4 and the bore 1 are eliminated and that Tube 4 adheres with the desired press fit in the bore Ί of the tube sheet 2. The roll-in area E can also cover the entire thickness of the tube sheet 2. By moving the cone 10 in the opposite direction The pressure rollers 7 are relaxed in the longitudinal direction and the rolling-in tool 8 can move out of the rolling-in area removed.

Die Figur 2 stellt die Situation nach dem Einwalzen und vor dem Herausziehen der Hülse 6 dar. Der Dorn 14 des Ausziehwerkzeuges 15 wird mit einer Zugstange 16 von der öffnung des eingewalzten Rohres aus rückwärtig in den nicht aufgeweiteten Teil 17 der Hülse 6 bis zum Kragen 18 eingeführt, wobei die Paßflächen 19 die zentrische Führung des Domes 14 Übernehmen. Als erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens erfordert die Hülse 6 lediglich eine normale,FIG. 2 shows the situation after rolling in and before the sleeve 6 is pulled out. The mandrel 14 of the Extraction tool 15 is pulled backwards with a pull rod 16 from the opening of the rolled-in tube the unexpanded part 17 of the sleeve 6 inserted up to the collar 18, the mating surfaces 19 the central guidance of the cathedral 14 take over. As a device according to the invention for performing the Procedure requires the sleeve 6 only a normal,

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sorgfältige Glättung der Außenoberfläche, wie sie mit den üblichen Fertigungstechniken der Feinbearbeitung erreichbar ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß sehr hohe Oberflächengüten, wie sie z. B. durch elektrochemisches Polieren erreicht werden, verfahrensmäßig von Vorteil sind. Die Aufbringung eines Hochdruckschmierfilmes auf die Außenoberfläche der Hülse 6 kann darüberhinaus den Verfahrensablauf zur Entfernung der Schutzhülse durch eine Herabsetzung der Haft-Gleitkräfte wesentlich begünstigen.careful smoothing of the outside surface as they are with the usual manufacturing techniques of fine machining can be achieved. However, it turned out that very high surface qualities, such as those used for. B. can be achieved by electrochemical polishing, procedural are beneficial. The application of a high pressure lubricating film to the outer surface of the sleeve 6 can also show the process sequence for removing the protective sleeve by reducing the adhesive / sliding forces favor significantly.

Die Figur 3 entspricht der Figur 2 mit dem Unterschied, daß bei diesem Beispiel der Dorn 20 von der Öffnung des Rohrendes aus in den nicht aufgeweiteten Teil 17 der Hülse 6 über die Paßflächen 19 eingeführt wird und am Ende der Einführwegstrecke federnde Nocken 21 hinter dem Kragen 18 der Hülse 6 fassen, die die axiale Ausziehkraft eindeutig zentrisch und gleichmäßig verteilt auf den Teil 17 der Schutzhülse 6 übertragen. Figure 3 corresponds to Figure 2 with the difference that in this example, the mandrel 20 from the opening of the The pipe end is inserted into the unexpanded part 17 of the sleeve 6 via the mating surfaces 19 and at the end of the insertion path resilient cams 21 behind the collar 18 of the sleeve 6 grasp the Axial extraction force is clearly transmitted centrally and evenly distributed to part 17 of protective sleeve 6.

Die Figur 4 zeigt den Fertigzustand des eingewalzten innenbeschichteten Rohres. Der dort angedeutete Spalt 2 kann durch entsprechende Bemessung des Einwalzbereiches E vermieden werden.FIG. 4 shows the finished state of the rolled-in, internally coated pipe. The gap indicated there 2 can be avoided by dimensioning the rolling-in area E accordingly.

Das Einwalzen von Rohren in Rohrböden ist beschrieben in den VGB-Richtlinien für Herstellung und Bauüberwachung von Hochleistungsdampfkesseln, im Abschnitt 24.1, Ausgabe 1968.The rolling of tubes in tube sheets is described in the VGB guidelines for the manufacture and construction supervision of high-performance steam boilers, in section 24.1, Edition 1968.

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Claims (10)

INTERATOM 24.486.5 Internationale Atomreaktorbau GmbH D-5O6O Bergisch Gladbach 1 Verfahren und Einrichtungen zum Einwalzen von innenseitig beschichteten Rohren AnsprücheINTERATOM 24.486.5 Internationale Atomreaktorbau GmbH D-5O6O Bergisch Gladbach 1 Process and equipment for rolling in pipes coated on the inside Claims 1.) Verfahren zum Einwalzen eines innenseitig mit einer plastischen Schutzschicht beschichteten Rohres in eine diesem Rohr zugeordnete Bohrung; der Durchmesser der Bohrung ist größer als der Außendurchmesser des Rohres; das Rohr wird mit seinem einzuwalzenden Ende in die Bohrung eingeführt und über einen Teil seines Endes von einem rotierbaren Einwalzwerkzeug mittels über dessen Umfang verteilten Einwalzrollen aufgeweitet und eingewalzt; das Verfahren hat folgende Merkmale :1. ) Method for rolling a pipe coated on the inside with a plastic protective layer into a bore assigned to this pipe; the diameter of the bore is larger than the outer diameter of the pipe; the end of the pipe to be rolled is inserted into the bore and expanded and rolled over part of its end by a rotatable rolling-in tool by means of rolling-in rollers distributed over its circumference; the procedure has the following features: a) In das einzuwalzende Rohrende wird eine metallische, zylindrische Hülse eingesetzt, die länger ist als die Einwalzroi Jen,a) A metallic, cylindrical sleeve, which is longer, is inserted into the end of the pipe to be rolled as the Einwalzroi Jen, Go/Se 3Ö.1O.79Go / Se 3Ö.1O.79 150021/0172150021/0172 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED - 2 - 24.486.5- 2 - 24.486.5 b) d^e Hülse wird nur auf einem Teil ihrer Länge aufgeweitet,b) d ^ e sleeve is only on part of its length widened, c) in das nicht aufgeweitete Ende der Hülse wird ein Dorn mit geringen Toleranzen eingeführt,c) a mandrel with small tolerances is inserted into the unexpanded end of the sleeve, d) die Hülse wird mit dem Dorn zusammen entfernt.d) the sleeve is removed together with the mandrel. 2. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgenden Merkmalen : 2. The method according to claim 1 with the following features: a) Der Dorn wird bereits vor dem Einsetzen der Hülse in das Rohr eingeführt,a) The mandrel is inserted into the pipe before the sleeve is inserted, b) der Dorn ruht während des Einwalzens im Rohr außerhalb des Einwaizbereiches,b) the mandrel rests during the rolling in in the pipe outside of the infeed area, c) der Dorn hat an seinem von der Rohrmündung entfernteren Ende einen umlaufenden Vorsprung, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des nicht aufgeweiteten beschichteten Rohres aber größer als der Innendurchmesser der nicht aufgeweiteten Hülse,c) the mandrel has at its end remote from the tube mouth a circumferential projection, its Outside diameter is smaller than the inside diameter of the unexpanded coated pipe but larger than the inner diameter of the unexpanded sleeve, d) die Hülse wird an ihrem der Rohrmündung benachbarten Ende aufgeweitet.d) the sleeve is widened at its end adjacent to the tube mouth. 3. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgenden Merkmalen : 3. The method according to claim 1 with the following features: a) Die Hülse wird an ihrem der Rohrmündung benachbarten Ende aufgeweitet. Der Dorn wird nach dem Einwalzen und nach dem Entfernen der Einwalzvorrichtung eingeführt,a) The sleeve is widened at its end adjacent to the pipe mouth. The thorn is after Rolling in and inserted after removing the rolling device, 130021/0172130021/0172 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED - 3 - 24.4S6 .- 3 - 24.4S6. D) der Dorn hat an seinem vom Rohrende entfernteren Ende mehrere in radialer Richtung federnde Vorsprünge, deren größter Außendruchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser des nicht aufgeweiteten, beschichteten Rohres aber größer als der Innendurchmesser der nicht aufgeweiteten Hülse.D) the mandrel has several resilient in the radial direction at its end remote from the pipe end Projections, the largest outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the not expanded, coated pipe but larger than the inner diameter of the unexpanded Sleeve. 4. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgenden Merkmalen : 4. The method according to claim 1 with the following features: a) Die Hülse ragt beim Einwalzen aus dem Rohr heraus,a) The sleeve protrudes from the tube when it is rolled in, b) der Dorn wird nach dem Entfernen der Einwalzvorrichtung eingeführt,b) the mandrel is after removing the roll-in device introduced, c) die Hülse wird mit dem Dorn zusammen von außen eingespannt und entfernt.c) the sleeve is clamped together with the mandrel from the outside and removed. 5. Hülse nach Anspruch 1 mit folgenden Merkmalen : 5. Sleeve according to claim 1 with the following features: a) Die Festigkeit der Hülse ist größer oder gleich der Festigkeit des nicht aufgeweiteten Rohres.a) The strength of the sleeve is greater than or equal to the strength of the unexpanded pipe. 6. Hülse nach Anspruch 1 bei hochfesten Werkstoffen von Rohr und Hülse mit folgenden Merkmalen :6. Sleeve according to claim 1 in the case of high-strength materials of the pipe and sleeve with the following features: a) Die Wandstärke dieser Hülse ist geringer als die metallische Wandstärke des einzuwalzenden Rohres,a) The wall thickness of this sleeve is less than the metallic wall thickness of the one to be rolled Pipe, 130021/0172130021/0172 - 4 - 24.486.5- 4 - 24.486.5 b) Die Wandstärke der Hülse: beträgt mindestens die dreifache Stärke der plastischen Schutzschicht. b) The wall thickness of the sleeve: is at least three times the thickness of the plastic protective layer. 7. Hülse nach Anspruch 1 bei weichen Werkstoffen7. Sleeve according to claim 1 for soft materials vor. Rohr und Hülse mit folgenden Merkmalen :before. Tube and sleeve with the following features: a) Die Wandstärke dieser Hülse ist geringer als die metallische Wandstärke des einzuwalzenden Rohres,a) The wall thickness of this sleeve is less than the metallic wall thickness of the one to be rolled Pipe, b) die Wandstärke der Hülse beträgt maximal 95 % der Wandstärke des metallischen Rohres.b) the wall thickness of the sleeve is a maximum of 95% of the wall thickness of the metallic pipe. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit folgenden Merkmalen :8. Device for performing the method according to claim 2 with the following features: a) Der Dorn hat einen zylindrischen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der nicht aufgeweiteten Hülse,a) The mandrel has a cylindrical outer diameter that is smaller than the inner diameter the unexpanded sleeve, b) der Dorn hat an seinem von der Rohrmündung entfernteren Ende einen umlaufenden Vorsprung, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des nicht aufgeweiteten, beschichteten Rohres aber größer ist, als der Innendurchmesser der nicht aufgeweiteten Hülse.b) the mandrel has a circumferential projection at its end remote from the pipe mouth, the outside diameter of which is smaller than the inside diameter of the unexpanded, coated one But the pipe is larger than the inner diameter of the unexpanded sleeve. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit folgenden Merkmalen :9. Apparatus for performing the method according to claim 3 with the following features: a) Der Dorn hat einen Außendurchmesser, der kleiner ist,als der Innendurchmesser der nicht aufgeweiteten Hülse, der Dorn hat an seinem vom Rohrendea) The mandrel has an outer diameter that is smaller than the inner diameter of the unexpanded Sleeve that has the mandrel at its end of the pipe 130021/0172130021/0172 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED - 5 - 24.486.5- 5 - 24.486.5 entfernteren Ende mehrere in radialer Richtunc federnde Vorsprünge, deren größter Außendurchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser des nicht aufgeweiteten, beschichteten Pohres aber größer als der Innendurchmesser der nicht aufgeweiteten Hülse.more distant end several in radial direction resilient projections, the largest outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the unexpanded, coated Pohres but larger than the inner diameter of the unexpanded Sleeve. 10. Vorrichtung zur DurchJEührung des Verfahrens nach Anspruch 4 mit folgenden Merkmalen :10. Device for performing the method according to Claim 4 with the following features: a) Der Dorn besteht aus einem zylindrischen Teil, dessen Außendurchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser der nicht aufgeweiteten Hülse,a) The mandrel consists of a cylindrical part, the outer diameter of which is smaller than the Inner diameter of the unexpanded sleeve, b) die Vorrichtung enthält mehrere Segmente, die nach Art eines Bohrfutters radial auf die Hülse preßbar sind.b) the device contains several segments which radially onto the sleeve in the manner of a drill chuck are compressible. 130021/0172130021/0172
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