EP1174234A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen einer Beschichtung in Rohre - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen einer Beschichtung in Rohre Download PDF

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EP1174234A2
EP1174234A2 EP01112278A EP01112278A EP1174234A2 EP 1174234 A2 EP1174234 A2 EP 1174234A2 EP 01112278 A EP01112278 A EP 01112278A EP 01112278 A EP01112278 A EP 01112278A EP 1174234 A2 EP1174234 A2 EP 1174234A2
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vario
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pipe bends
pipe
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Walter Hecken
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/86—Cores
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B19/00—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon
    • B28B19/0023—Lining the inner wall of hollow objects, e.g. pipes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/112—Inflatable form

Definitions

  • the invention relates to a device for introducing a coating into pipes, Elbows and generally in only open at least one end, in particular rotationally symmetrical body.
  • Such interior coatings serve primarily wear protection.
  • a hard compound for wear-resistant Pipe parts are attached.
  • Tubes which, as steel tubes, have an internal, wear-resistant coating made of a ceramic material or a wear-resistant pouring compound exhibit.
  • a wear-resistant casting or filler is usually applied via a complicated multi-part inner core made of wood or plastic or steel.
  • this is wear-resistant mass usually by hand, with relatively large inaccuracies in the layer thickness, applied.
  • the invention has for its object on such special multi-part for each Dimension or geometry specifically to be manufactured, in the manufacture and handling to dispense with very complex and expensive cores.
  • the core expediently consists of an elastomer with a stiffer elastic fabric insert.
  • the above object is also achieved by a method for producing an inner coating on pipe bends or the like, which is more general from just one at least one end open body, in particular tubular body, thereby solved that the variable core closed at one end by tube, Elbows or the like is pulled over spacers and from the other Side with a pressure corresponding to a given inside diameter Air or water is applied.
  • the variocore expediently consists of one dimensionally stable elastomer with a fabric insert of a certain elastic Winding angle.
  • a lid prefferably assigned to this at the filling end of the vario core a shut-off device and a pressure measuring device and outside the vario core and this has a surrounding funnel for the lining material.
  • the vario core is for filling pipes and pipe bends and the like designed in a vertical position.
  • One side of the vario core can be tapered during manufacture.
  • the vario core according to the invention can be used as often as desired. Targeted geometric Executions are possible.
  • variable core can be filled without manual after filling the pipe or the pipe bend or mechanical changes to the core itself.
  • variable core with different diameters are continuously adjustable by 10% in the nominal diameter range.
  • the vario core can have an external manipulated variable, a defined and exact inside diameter can be set reproducibly.
  • the device and the method can be used on a large number of pipes / pipe bends use those that have either two flanges, one flange or that are smooth-ended.
  • the inner core is centered by means of special mounting flanges that are filled in allow the wear-resistant casting compound and on the other hand the coaxial position ensure at the foreheads.
  • a core can be used any number of times become.
  • a diameter variance of + 10% is assumed for each core.
  • the variable core can be used for pipe bends, their radius / diameter ratio is between 6: 1. Clear diameter of wear-resistant Pipes / pipe bends from 20 mm to 500 mm can be manufactured.
  • the casting compound can be chosen so that the wear protection meets the requirements equivalent.
  • Using the one-piece vario core is the insertion an inner coating on pipe elbows with leg extensions - or on both sides - elegantly possible.
  • a pipe bend 10 is equipped with glued-in spacers 14. Bunch 32 with spacers are attached, especially welded on.
  • Bunch 32 with spacers are attached, especially welded on.
  • the vario core is tapered at the lower end and with a cover 28, for example made of plastic, which is held for example by a hose clamp, closed.
  • Spacers are attached above the pipe elbow on the side where the vario core would otherwise be the case with tightening.
  • Holding and centering flanges 24 and 26 are screwed against the bundles 32. The flange 24 can be removed after filling and be used again.
  • the flange 26 is connected to a hopper 16, which acts on the filling opening 40 (FIG. 2).
  • the Lid carries a shut-off device 20 through which the fluid is introduced and a Pressure measuring device 18 for measuring the exposure fluids.
  • Shown in dashed lines is the elbow with leg extension 36 and the hint that the vario core can be used with different radii and diameters 38.
  • FIG. 2 seen from above, the filler openings 40, the centerings or Fixations 42, the vario core 12 and those mentioned with reference to the bundles Recognize screw holes 46.
  • the variocore 38 is for different radii and Diameter, can also be used for straight pipes.
  • the extension 36 can also on be provided at the other end of the vario core.
  • the vario core is a hollow cylinder with a selected elastomer with approx. 45 ° Shore (A) hardness.
  • a reinforcement can be used special fabric wrapping can be introduced in several layers.
  • the wall thickness the vario core can be diameter-dependent and is between 6 and 15 mm for example.
  • a rigid core could also be produced, with a core to be melted Layer is wrapped, after the casting and hardening of the cast Mass melting, e.g. a wax wrapping by inductive heating of the steel core, would be conceivable.
  • the cores could also be produced as a solid core from a rigid foam; this The core would only be by dissolving or destroying after the casting compound had set to remove.
  • cores from one thin-walled plastic tube can be produced. This would have to be axially wide of approx. 10 mm, a strip would be inserted in the slot width and locked; After the casting compound has hardened, the strip is drawn so that the slotted tube core could be removed.

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Abstract

Vorrichtung zum Einbringen einer Beschichtung in Rohre, Rohrbögen und allgemeiner in an nur wenigstens einem Ende offene rotationssymmetrische Körper, mit einem elastischen, länglichen, aufblähbaren Kern (12), dem sogenannten ,,Variokern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen einer Beschichtung in Rohre, Rohrbögen und allgemein in nur an wenigstens einem Ende offene, insbesondere rotationssymmetrische Körper. Solche Innenbeschichtungen dienen vor allen Dingen dem Verschleißschutz. So kann beispielsweise eine Hartstoffcompound für verschleißfeste Rohrteile angebracht werden.
Es sind Rohre bekannt, die als Stahlrohre eine innenliegende, verschleißfeste Beschichtung aus einem Keramikmaterial oder einer verschleißfesten Gieß/Spachtelmasse aufweisen.
Das Anbringen einer verschleißfesten Gieß- oder Spachtelmasse erfolgt in der Regel über einen komplizierten mehrteiligen Innenkern aus Holz oder Kunststoff oder Stahl. Bei Verwendung einer Spachtelmasse, bei größerem Rohrdurchmesser wird diese verschleißfeste Masse üblicherweise von Hand, mit relativ großen Ungenauigkeiten in der Schichtdicke, aufgebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf solche spezielle mehrteilige für jede Abmessung oder Geometrie speziell herzustellende, in der Herstellung und Handhabung sehr aufwendige und teure Kerne zu verzichten. In Ergänzung der Aufgabe sollen Rohre, Rohrbögen und dergleichen mit einer inneren verschleißfesten Schicht hergestellt werden, möglichst unter Verwendung eines Kerns, der sich beliebig oft verwenden lässt und der gezielt geometrische Ausführungen erlaubt.
Besonders günstig wäre es, wenn auch noch die Schichtstärke der verschleißfesten Auskleidung variiert werden könnte, so dass die Hauptverschleißzone am äußeren Bereich des Rohrbogens verstärkt und die nicht dem Verschleiß unterliegende Zone im Innenradius dagegen vermindert ausgeführt werden könnte.
Erreicht wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch einen länglichen, elastischen, aufblähbaren Kern, einen sogenannten "Variokern" (12).
Zweckmäßig besteht der Kern aus einem Elastomer mit steiferer elastischer Gewebeeinlage.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Innenbeschichtung an Rohrbögen oder dergleichen, die allgemeiner aus einem nur an wenigstens einem Ende offenen Körper, insbesondere Rohrkörper, bestehen, dadurch gelöst, dass der an einem Ende geschlossene, variable Kern durch Rohr, Rohrbogen oder dergleichen über Abstandshalter gezogen wird und von der anderen Seite mit einem einem vorgegebenen Innendurchmesser entsprechenden Druck mittels Luft oder Wasser beaufschlagt wird. Zweckmäßig besteht der Variokern aus einem formstabilen Elastomer mit einer Gewebeeinlage von einem bestimmten elastischen Wickelwinkel.
Günstig ist es, am Befüllungsende des Variokerns einen Deckel, diesem zugeordnet ein Absperrorgan und ein Druckmessgerät und außerhalb des Variokerns und diesen umgebend einen Einfülltrichter für das Auskleidungsmaterial aufweist.
Im allgemeinen ist der Variokern zur Befüllung von Rohren und Rohrbögen und dergleichen in senkrechter Lage ausgelegt.
Günstig ist, wenn bei Rohrbögen unterschiedliche Radien abhängig vom Innendurchmesser, zwischen R = 120 mm bis R ∞ stufenlos einstellbar sind. Nach Einbringen und Vortrocknen wird der Variokern druckentlastet und die Kernhülle herausgezogen. Die Abstandshalter werden im allgemeinen eingeklebt. Die aufzubringenden Stopfen, ebenfalls aus Kunststoff, sind in ihrem Außendurchmesser in etwa gleich dem Durchmesser des auszukleidenden Gebildes und sind durch eine Art elastischer Schelle, beispielsweise aus elastischem Stahl gehalten.
Eine Seite des Variokern kann bei der Herstellung verjüngt werden.
Der erfindungsgemäße Variokern kann beliebig oft Verwendung finden. Gezielte geometrische Ausführungen sind möglich.
Der variable Kern kann nach Befüllen des Rohres oder des Rohrbogens ohne manuelle oder mechanische Veränderungen am Kern selbst, entfernt werden.
Es wird ein variabler Kern hergestellt, mit dem unterschiedliche Radien bei Rohrbögen ab R = 120 mm (vom Innendurchmesser abhängig) bis R ∞ stufenlos einstellbar sind.
Zweckmäßig geht es um einen variablen Kern, mit dem unterschiedliche Durchmesser im Bereich des Nominaldurchmessers um 10% stufenlos einstellbar sind.
Beim Variokern kann eine äußere Stellgröße, ein definierter und exakter Innendurchmesser reproduzierbar eingestellt werden.
Die Schichtstärke der verschleißfesten Auskleidung kann so variiert werden, dass die Hauptverschleißzonen am äußeren Rohrbogen verstärkt, die nicht dem Verschleiß unterliegende Zone hinsichtlich ihres Innenradius dagegen vermindert ausgeführt werden. Die stirnseitigen lichten Rohr- bzw. Auskleidungsdurchmesser sind exakt koaxial zu dem äußeren Stahlmantel bzw. dem Lochkreis des Flansches, und zwar durch besondere, über den Umfang verteilte Fixierungen, zwischen denen sich Einfülllöcher ergeben. In der Vorgehensweise schließt man den Variokern stirnseitig, beaufschlagt ihn mit Druckluft oder Wasser, je nach Druckstufe (bei höhrern Drucken mit Wasser), wobei bei einem bestimmten Innendruck ein genau definierter Außendurchmesser erreicht wird. Der Variokern kann bei verschiedenen Durchmessern eingesetzt werden, wobei der Außendurchmesser des Variokerns über den Innendruck gesteuert wird. So konnten Variokerne in einem Durchmesserbereich von z.B. 110 bis 125 mm zum Einsatz gebracht werden, ein Vorteil der besonders gegen den extra anzufertigenden, mehrteiligen Holzkernen ins Auge fällt. Anwendungsgebiete des Variokerns wenn nur ein und derselbe Kern verwendet wird, sind
  • die Konfektionierung von geraden Rohren,
  • die Konfektionierung bis zu einem Radius-/Durchmesserverhältnis von 6:1,
  • Rohrbögen mit stufenloser Änderung des Radius von R 500 bis gerades Rohr,
  • Innendurchmesser gleich Grunddurchmesser + 0 ... 10%.
Die Vorrichtung und das Verfahren lassen sich auf eine Vielzahl von Rohren/Rohrbögen anwenden, solche die entweder zwei Flansche, einen Flansch haben oder die glattendig sind.
Die Zentrierung des Innenkerns erfolgt durch spezielle Montageflansche, die ein Einfüllen der verschleißfesten Gussmasse erlauben und andererseits die koaxiale Lage an den Stirnenden gewährleisten. Ein solcher Kern kann theoretisch beliebig oft verwendet werden. Man geht pro Kern von einer Durchmesservarianz von + 10 % aus. Der variable Kern kann bei Rohrbögen eingesetzt werden, deren Radius/Durchmesserverhältnis zwischen 6:1 beträgt. Lichte Durchmesser von verschleißfesten Rohren/Rohrbögen von 20 mm bis 500 mm können hergestellt werden.
Die Gießmasse kann so gewählt werden, dass der Verschleißschutz den Anforderungen entspricht. Unter Verwendung des einteiligen Variokerns ist die Einbringung einer Innenbeschichtung an Rohrbögen mit Schenkelverlängerung - und zwar ein- oder beidseitig - eleganterweise möglich geworden.
Die Erfindung soll beispielhaft durch die Ausführungsform der Erfindung nach der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden, in der
Fig. 1
ein Schnitt durch einen Rohrbogen mit einer beispielsweisen Maßnahme nach der Erfindung in Befüllungslage zeigt;
Fig. 2
ist ein Schnitt längs der Linie A - A Fig. 1.
Ein Rohrbogen 10 ist mit eingeklebten Abstandshaltern 14 ausgestattet. Bunde 32 mit Distanzstück sind befestigt, insbesondere aufgeschweißt. In den Rohrbogen ist ein Innenkern, im folgenden Variokern 12 bezeichnet, eingezogen und über der Umfang verteilte Fixierungen 42 (siehe Fig. 2) koaxial zentrisch gehalten. Der Variokern ist am unteren Ende verjüngt und mit einem Deckel 28, beispielsweise aus Kunststoff, der beispielsweise durch eine Schlauchklemme gehalten ist, verschlossen. Über den Rohrbogen sind Abstandshalter an der Seite angebracht, an der der Variokern sonst bei Straffung anliegen würde. Halte- und Zentrierflansche 24 bzw. 26 sind gegen die Bunde 32 verschraubt. Der Flansch 24 kann nach Befüllung abgezogen und wieder verwendet werden. Das Gleiche gilt für die Anordnung des Befüllungsflansches 26 zum Bund 32. Der Flansch 26 ist mit einem Einfülltrichter 16 verbunden, der die Einfüllöffnung 40 (Fig. 2) beaufschlagt. Auch an dem Befüllungsende ist ein Deckel 34 vorgesehen, der in ähnlicher Weise wie der Deckel 28 befestigt ist. Der Deckel trägt ein Absperrorgan 20, durch das das Fluid eingeführt wird und ein Druckmessgerät 18 zur Messung der Beaufschlagungsfluids. Gestrichelt dargestellt ist der Rohrbogen mit Schenkelverlängerung 36 und der Andeutung, dass der Variokern mit verschiedenen Radien und Durchmessern 38 eingesetzt werden kann. Fig. 2 läßt im Schnitt, von oben gesehen, die Einfüllöffnungen 40, die Zentrierungen bzw. Fixierungen 42, den Variokern 12 und die mit Bezug auf die Bunde erwähnten Schraublöcher 46 erkennen. Der Variokern 38 ist für verschiedene Radien und Durchmesser, auch für gerade Rohre einsetzbar. Die Verlängerung 36 kann auch am anderen Ende des Variokerns vorgesehen sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Variokern ein Hohlzylinder mit einem ausgewählten Elastomer mit ca. 45° Shore (A) Härte. Als Armierung kann eine spezielle Gewebewicklung in mehreren Lagen eingebracht werden. Die Wandstärke des Variokerns kann durchmesserabhängig sein und beträgt zwischen 6 und 15 mm beispielsweise.
Nicht so ökonomisch in der Handhabung aber bei Bedarf auszuführen, wäre auch ein starrer Kern, z.B. aus einem gezogenen Rohrbogen, der elastisch umwickelt wird.
Es könnte auch ein starrer Kern hergestellt werden, der mit einer aufzuschmelzenden Schicht umwickelt wird, wobei nach dem Vergießen und Erhärten der eingegossenen Masse ein Ausschmelzen, z.B. einer Wachsumwicklung durch induktive Erwärmung des Stahlkerns, denkbar wäre.
Auch könnten die Kerne als Vollkern aus einem Hartschaum hergestellt werden; dieser Kern wäre nur durch Auflösen bzw. Zerstören nach dem Abbinden der Gießmasse zu entfernen.
In Weiterbildung dieses Bereichs der Erfindung könnten auch Kerne aus einem dünnwandigen Kunststoffrohr hergestellt werden. Dieses müsste axial in einer Breite von ca. 10 mm aufgeschlitzt werden, in Schlitzbreite würde ein Streifen eingelegt und arretiert; nach dem Erhärten der Gießmasse wird der Streifen gezogen, so dass der geschlitzte Rohrkern entfernt werden könnte.

Claims (20)

  1. Vorrichtung zum Einbringen einer Beschichtung in Rohre, Rohrbögen und allgemeiner in an nur wenigstens einem Ende offene rotationssymmetrische Körper, gekennzeichnet durch einen elastischen, länglichen, aufblähbaren Kern (12), den sogenannten "Variokern" (12).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (12) aus einem Elastomer mit steiferer elastischer Gewebeeinlage besteht.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der "Variokern" (12) aus einem formstabilen Elastomer mit Gewebeeinlage von einem bestimmten elastischen Wickelwinkel besteht.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische "Variokern" (12) an der Rohr- bzw. Rohrbogeninnenseite zu befestigenden Abstandshaltern zugeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur das eine Ende Abstandshalter 14 hat.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende mit einem Stopfen (28) und einer Art Schlauchklemme verschlossen und von einer Größe kleiner als der auszulegende Innendurchmesser der Innenauskleidung ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der "Variokern" (12) zur Befüllung mit einem Fluid, und zwar bei geringeren Drücken mit Luft, bei höheren Drücken mit Wasser ausgelegt ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des anderen Endes des "Variokerns" (12) ein Deckel (34), diesem zugeordnet ein Absperrorgan (20) und ein Druckmeßgerät (18) und außerhalb des "Variokerns" (12) und diesen umgebend ein Einfülltrichter (16) für das Auskleidungsmaterial vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der "Variokern" (12) zu Befüllung von Rohrbögen und rotationssymmetrischem Körper in senkrechter Lage ausgelegt ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rohrbögen unterschiedliche Radien, abhängig vom Innendurchmesser zwischen R = 120 mm bis R = ∞ stufenlos einstellbar sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der "Variokern" (12) so ausgelegt ist, dass unterschiedliche Durchmesser im Bereich des Nenndurchmessers um 10 % stufenlos einstellbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem festgelegten Innendruck ein bestimmter Außendurchmesser des "Variokerns" (12) zugeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der "Variokern" (12) wiederverwendbar ist.
  14. Verfahren zur Herstellung einer Innenbeschichtung an Rohrbögen, Rohren oder dergleichen, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der an einem Ende geschlossene variable Kern durch Rohre, Rohrbögen oder dergleichen über Abstandshalter gezogen wird, am Einfüllende koaxial über Mittel fixiert wird und von der anderen Seite mit einem einem vorgegebenen Innendurchmesser entsprechenden Druck mittels Luft oder Wasser beaufschlagt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der variable Kern (12) auch der Rohrbögen einsetzbar ist, deren Radius/Durchmesserverhältnis zwischen ∞ bis 6:1 liegt, durch Beaufschlagung mit einem bestimmten Innendruck der Kern (12) einen genau definierten Außendurchmesser erhält und somit exakte Innendurchmesser der zu beschichtenden Rohre/Rohrbögen erreicht werden.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend den geforderten Anwendungen hinsichtlich des Verschleißschutzes die Gießmasse wählbar wird.
  17. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14 bis 16 auf die Einbringung einer Innenbeschichtung an Rohrbögen mit einseitiger oder beiderseitiger Schenkelverlängerung.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der "Variokern" (12) nach Einbringung druckentlastet und die Kernhülle an der Befüllseite herausgezogen wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung des einteiligen "Variokerns" eine Innenbeschichtung an sogenannten Überbögen eingebracht wird, vergleichbar mit einem sogenannten Lyrabogen, der als Dehnungskompensation im Rohrleitungsbau üblich ist, wobei der Überbogen flacher als der normale Lyrabogen ausgeführt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung des einteiligen "Variokerns" eine Innenbeschichtung an sogenannten S-Bögen angebracht wird, d.h. einem sogenannten Schwenk-Rohrteil, das in Achsrichtung einen Versatz hat.
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