EP2845658A1 - Method for manufacturing multi-walled metal pipes - Google Patents

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EP2845658A1
EP2845658A1 EP13183363.4A EP13183363A EP2845658A1 EP 2845658 A1 EP2845658 A1 EP 2845658A1 EP 13183363 A EP13183363 A EP 13183363A EP 2845658 A1 EP2845658 A1 EP 2845658A1
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EP
European Patent Office
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tube
inner tube
metal
outer tube
metal strip
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13183363.4A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Egerer
Holger Schulz
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Nexans SA
Original Assignee
Nexans SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Nexans SA filed Critical Nexans SA
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • 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
    • B21C37/14—Making tubes from double flat material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
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    • 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
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/09—Making tubes with welded or soldered seams of coated strip material ; Making multi-wall tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
    • B21C1/22—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes specially adapted for making tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49879—Spaced wall tube or receptacle

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a tube made of metal, which consists of an inner tube and at least one outer tube surrounding the same.
  • metal is also understood to mean the term “alloy”.
  • Double or multi-walled metallic pipes have a variety of applications, especially in the cable industry and for the transport of gases and liquids.
  • a pipe can be plated inside and / or outside for reasons of corrosion protection.
  • Electrically conductive cables can be made of the low-cost base material aluminum with copper plated on it and highly electrically conductive. In such composite pipes, the desired properties of the metals used are advantageously utilized.
  • a metallic layer can be applied galvanically to a metal tube, as is done, for example, in the manufacture of galvanized steel tubes.
  • the result is an insoluble composite of the two metal layers. Electroplating involves relatively low production speeds.
  • the metal surfaces adhere to each other by frictional contact.
  • the composite can be performed more or less firmly.
  • Plating is the application of a metal layer to a second metal layer by pressure. Practically, the first layer is pressed or rolled onto the second. A plated metal strip can thus be formed into a tube and welded. In the weld area can become mix the two materials of the metal layers and optionally fuse to form an alloy, so that the material properties in the weld differ significantly from the properties of the two interconnected metal layers. This property difference can be undesirable if, for example, when welding a copper layer with an aluminum layer, the weld seam becomes considerably brittle.
  • the longitudinal seam welding of one, two or more metal layers formed into a tube also has a disadvantageous effect when the longitudinal seam welding of all layers takes place together, a large total wall thickness is present and the inner tube contains a core. This can be damaged by the high heat input required by the high welding energy required.
  • hydroforming also called hydroforming
  • two metallic tubes are pushed into each other and the inner tube is deformed by internal high pressure such that it is pressed firmly against the outer tube.
  • the internal high pressure is generated in a closed mold, in which the tubes are, by a water-oil emulsion in the inner tube.
  • the invention has for its object to provide a continuous process for the production of coated metal tubes, which allows high production speeds.
  • the invention also provides the advantage that the double or multi-walled tube produced by the continuous process according to the invention has a closed surface of the outer material, wherein the properties in the weld area only slightly different from those of different tube.
  • the Verpressgrad the metal layers can be adapted to the particular intended application of the jacketed tube. If the metal layers are the same material, then the production process according to the process of the invention is more favorable compared with the production of a thick-walled, single-layered tube with regard to the required performance of the device used for the method. For example, the device must be designed for lower bending forces and less welding power must be installed. With the same welding performance, however, higher production speeds are possible, although more than one layer must be welded. Another, resulting advantage is the lower heat input in a possibly existing soul in the welding operations. In addition, pipes with low bending stiffness can be produced as the equivalent single-walled pipes.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an apparatus for producing a pipe made of metal according to an embodiment of the method according to the invention.
  • a metal strip 2 is withdrawn and a forming device 3, e.g. a roller or sliding tool fed.
  • the metal strip 2 can be cut to size prior to entry into the shaping device 3 by means of a strip edge shear 4.
  • the metal strip 2 in the shaping device is formed into a slot tube around a simultaneously supplied inner tube 5, which is moved in its axial direction.
  • the inner tube 5 may contain a cable core or another type of filling.
  • the juxtaposed edges running in the longitudinal direction of the slot tube are welded together in a welding device 6 in order to obtain a completely closed outer tube 7.
  • the outer tube 7 is detected and pulled by a arranged in front of the discharge device 8 9 for reducing the diameter.
  • the diameter-reducing device 9 may be, for example, a die, with which the two tubes are pressed together.
  • the diameter-reducing device 9 may consist of at least one roller frame (for example a so-called Turk's head) with which the outer tube is rolled onto the inner tube.
  • the roller frame can be driven or not driven.
  • the extraction device 8 may for example consist of a tape or a collet chuck.
  • a further extraction device 11 may be arranged in front of the die or roller frame 9.
  • the further take-off device 11 brings the force that is required to unwind the metal strip 2 from the unwinder 1 and to pull through the possibly existing band edge cutter 4 and the shaping device 3, if they have no own drive.
  • the extraction device 8 then only has to apply the force that is required for the deformation of the outer tube in the die or roller frame 9. Furthermore, when pulling down the tube smaller vibrations and a twist of the Outside tube occur. These movements can have a negative effect on the welding result.
  • the further extraction device 11 is used to decouple the effects of reducing the welding in the upstream welding device. 6
  • the finished metal tube 10 can then be fed to further processing or storage facilities (not shown).
  • the finished metal tube 10 can be supplied as a new inner tube 5 in the described inventive method of the molding apparatus 3.
  • an annealing process e.g. the recrystallization annealing, to restore the original structural state changed by the pressing or rolling.
  • the finished, double or multi-walled metal tube 10 can be fed to a rewinder or a cutting unit.
  • connection between the outer and the inner tube can be made more or less firm.
  • the contact pressure between the outer and the inner tube is determined by the diameter of the diameter-reducing device 9, through which the outer tube is pulled down onto the inner tube. If the two tubes are pressed together so strongly that a practically insoluble mechanical connection between them is formed, it is called plating. In this case, the inner tube can also be plastically deformed.
  • the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube may be cleaned and activated before being pulled down.
  • This surface treatment can be carried out, for example chemically, ie by means of a liquid or a gas, or with plasma.
  • an adhesive may be applied to at least one of the two (possibly chemically activated before) contact surfaces are applied before the outer tube is pulled down on the inner tube.
  • the inner tube may be heated or cooled before the outer tube is pulled down.
  • the inner tube When the inner tube is heated, its deformation resistance decreases, so that the outer tube is connected as firmly as possible to the inner tube, i. can be plated, with lower forces than with a non-heated inner tube are necessary. If the inner tube is cooled, among other things, its outer diameter shrinks slightly. When the material of the inner tube heats up after the outer tube has been pulled down, the inner tube again seeks its starting diameter, so that a high surface pressure can be achieved between the two tubes.
  • the outer tube can be heated before pulling down. Due to the shrinkage of the pulled-down outer tube during cooling, the contact pressure on the inner tube is increased in relation to a previously unheated outer tube. Furthermore, its deformation resistance is reduced, whereby the required deformation forces are lower than in a non-heated outer tube.
  • the outer surface of the inner tube can be machined prior to delivery with a peeling tool, by brushing or by grinding. In particular, it is thus possible to remove an oxide layer which is an obstacle, for example, for the plating process. Likewise, the contact surface of the metal strip can be pretreated accordingly. In order to prevent the formation of a new oxide layer, the steps of feeding, welding and drawing down can be carried out under a protective gas atmosphere.
  • the inner tube and the outer tube may be made of identical metals, such as steel, stainless steel or a non-ferrous metal.
  • the inner tube and the metal band may also consist of different metals.
  • a widely used pipe is, for example, a CCA pipe ( copper-clad aluminum for copper-clad aluminum), which consists of an aluminum pipe having an outer copper layer.
  • the finished metal tube 10 may pass through a further reducing stage in which the metal tube, which has a certain initial diameter, is pulled down to a final diameter reduced from the initial diameter. If it is necessary to obtain a thin-walled outer tube, as in the case of the CCA tube, the wall thicknesses of the inner and outer tubes can be reduced at the same time in this reducing step, e.g. using a Mandrille in the area of the drawing tool.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres aus Metall, welches aus einem Innenrohr (5) und mindestens einem dasselbe umgebende Außenrohr (7) besteht, angegeben. Zur Erzeugung des Außenrohrs (7) wird ein Metallband (2) längseinlaufend um das in seiner Achsrichtung bewegte Innenrohr (5) so zu einem Schlitzrohr herumgeformt, daß seine in Längsrichtung verlaufenden Kanten an einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz aneinander liegen. Der Schlitz wird zur Fertigstellung eines rundum geschlossenen Außenrohrs verschweißt. Das fertiggestellte Außenrohr (7) wird in mindestens einer Reduzierstufe bis zur Anlage auf dem Innenrohr (5) in seinem Durchmesser reduziert.It is a method for producing a pipe made of metal, which consists of an inner tube (5) and at least one outer tube surrounding the same (7) specified. To produce the outer tube (7), a metal strip (2) is shaped around the inner tube (5) moving in its axial direction to form a slotted tube such that its longitudinal edges abut each other along a longitudinally extending slot. The slot is welded to complete a completely closed outer tube. The finished outer tube (7) is reduced in at least one Reduzierstufe until it rests on the inner tube (5) in its diameter.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres aus Metall, welches aus einem Innenrohr und mindestens einem dasselbe umgebenden Außenrohr besteht. Im Folgenden wird unter dem Begriff "Metall" ebenfalls der Begriff "Legierung" verstanden.The invention relates to a method for producing a tube made of metal, which consists of an inner tube and at least one outer tube surrounding the same. In the following, the term "metal" is also understood to mean the term "alloy".

Doppel- oder mehrwandige metallische Rohre haben vielfältige Anwendungen, insbesondere in der Kabelindustrie und für den Transport von Gasen und Flüssigkeiten. Beispielsweise kann ein Rohr innen und/oder außen aus Gründen des Korrosionsschutzes plattiert sein. Elektrisch leitende Kabel können aus dem preiswerten Grundmaterial Aluminium mit darauf plattiertem, gut elektrisch leitfähigem Kupfer bestehen. Bei derartigen Verbundrohren werden die gewünschten Eigenschaften der verwendeten Metalle vorteilhaft ausgenutzt.Double or multi-walled metallic pipes have a variety of applications, especially in the cable industry and for the transport of gases and liquids. For example, a pipe can be plated inside and / or outside for reasons of corrosion protection. Electrically conductive cables can be made of the low-cost base material aluminum with copper plated on it and highly electrically conductive. In such composite pipes, the desired properties of the metals used are advantageously utilized.

Bekannte Verfahren zur Herstellung doppelwandiger metallischer Rohre beruhen auf galvanischen oder mechanischen Verbundtechniken.Known methods for producing double-walled metallic tubes are based on galvanic or mechanical bonding techniques.

Eine metallische Schicht kann galvanisch auf ein Metallrohr aufgetragen werden, wie es beispielsweise bei der Herstellung verzinkter Stahlrohre getan wird. Es entsteht ein unlösbarer Verbund der beiden Metallschichten. Das Galvanisieren ist mit relativ geringen Fertigungsgeschwindigkeiten verbunden.A metallic layer can be applied galvanically to a metal tube, as is done, for example, in the manufacture of galvanized steel tubes. The result is an insoluble composite of the two metal layers. Electroplating involves relatively low production speeds.

Bei den mechanischen Verbundtechniken haften die Metalloberflächen durch Reibungskontakt aneinander. Entsprechend der Oberflächenbeschaffenheit und abhängig vom Herstellprozeß kann der Verbund mehr oder weniger fest ausgeführt werden.In the mechanical bonding techniques, the metal surfaces adhere to each other by frictional contact. Depending on the surface condition and depending on the manufacturing process, the composite can be performed more or less firmly.

Als Plattieren bezeichnet man das Aufbringen einer Metallschicht auf eine zweite Metallschicht durch Druck. Praktisch wird die erste Schicht auf die zweite aufgepreßt oder aufgewalzt. Ein plattierter Metallstreifen kann so zum Rohr geformt und verschweißt werden. Im Schweißnahtbereich können sich die beiden Materialien der Metallschichten vermischen und gegebenenfalls zu einer Legierung verschmelzen, so daß sich die Materialeigenschaften in der Schweißnaht erheblich von den Eigenschaften der beiden verbundenen Metallschichten unterscheiden. Dieser Eigenschaftsunterschied kann unerwünscht sein, wenn z.B. beim Verschweißen einer Kupfer- mit einer Aluminiumschicht die Schweißnaht erheblich versprödet.Plating is the application of a metal layer to a second metal layer by pressure. Practically, the first layer is pressed or rolled onto the second. A plated metal strip can thus be formed into a tube and welded. In the weld area can become mix the two materials of the metal layers and optionally fuse to form an alloy, so that the material properties in the weld differ significantly from the properties of the two interconnected metal layers. This property difference can be undesirable if, for example, when welding a copper layer with an aluminum layer, the weld seam becomes considerably brittle.

Nachteilig wirkt sich auch das Längsnahtverschweißen einer, zweier oder mehrerer zu einem Rohr geformter Metallschichten dann aus, wenn das Längsnahtverschweißen aller Schichten gemeinsam erfolgt, eine große Gesamtwanddicke vorliegt und das Innenrohr eine Seele beinhaltet. Diese kann durch den durch die erforderliche hohe Schweißenergie hohen Wärmeeintrag beschädigt werden.The longitudinal seam welding of one, two or more metal layers formed into a tube also has a disadvantageous effect when the longitudinal seam welding of all layers takes place together, a large total wall thickness is present and the inner tube contains a core. This can be damaged by the high heat input required by the high welding energy required.

Bei der Innenhochdruckumformung, auch Hydroformingverfahren genannt, werden zwei metallische Rohre ineinander geschoben und das innere Rohr durch Innenhochdruck derart verformt, daß es fest an das äußere Rohr gepreßt wird. Der Innenhochdruck wird in einem geschlossenen Formwerkzeug, in welchem sich die Rohre befinden, durch eine Wasser-Öl-Emulsion in dem Innenrohr erzeugt. Dieses Verfahren erfordert relativ hohe Kosten und geringe Fertigungsgeschwindigkeiten.In hydroforming, also called hydroforming, two metallic tubes are pushed into each other and the inner tube is deformed by internal high pressure such that it is pressed firmly against the outer tube. The internal high pressure is generated in a closed mold, in which the tubes are, by a water-oil emulsion in the inner tube. This method requires relatively high costs and low production speeds.

In der DE68916383T2 ist eine Technik des Warmstrangpressens beschrieben. Dabei werden zwei Rohre ineinander gefügt, erhitzt und anschließend durch eine Matrize gezogen, wodurch die Durchmesser beider Rohre derart einander angepaßt und die Metallschichten so miteinander verpreßt werden, daß ein fester Verbund zwischen den Rohren entsteht.In the DE68916383T2 is a technique of hot extrusion described. In this case, two tubes are joined together, heated and then pulled through a die, whereby the diameter of both tubes adapted to each other and the metal layers are pressed together so that a solid bond between the tubes is formed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung ummantelter Rohre aus Metall bereitzustellen, welches große Fertigungsgeschwindigkeiten erlaubt.The invention has for its object to provide a continuous process for the production of coated metal tubes, which allows high production speeds.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

  • daß zur Erzeugung des Außenrohrs ein Metallband längseinlaufend um das in seiner Achsrichtung bewegte Innenrohr so zu einem Schlitzrohr herumgeformt wird, daß seine in Längsrichtung verlaufenden Kanten an einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz aneinander liegen,
  • daß der Schlitz zur Fertigstellung eines rundum geschlossenen Außenrohrs verschweißt wird und
  • daß das fertiggestellte Außenrohr bis zur Anlage auf dem Innenrohr in mindestens einer Reduzierstufe in seinem Durchmesser reduziert wird.
This object is achieved according to the invention characterized
  • in that, in order to produce the outer tube, a metal strip is longitudinally formed around the inner tube moving in its axial direction to form a slot tube in such a way that its edges run in the longitudinal direction a longitudinally extending slot abut one another,
  • that the slot for the completion of a completely closed outer tube is welded and
  • that the finished outer tube is reduced until it rests on the inner tube in at least one Reduzierstufe in its diameter.

Neben den sich aus der Aufgabenstellung direkt ergebenden Vorteilen stellt die Erfindung außerdem den Vorteil bereit, daß das mittels des erfindungsgemäßen kontinuierlichen Verfahrens hergestellte doppel- oder mehrwandige Rohr eine geschlossene Oberfläche des äußeren Materials aufweist, bei welchem sich die Eigenschaften im Schweißnahtbereich nur geringfügig von denen des übrigen Rohres unterscheiden. Ebenfalls vorteilhaft kann der Verpressgrad der Metallschichten dem jeweils vorgesehenen Einsatzgebiet des ummantelten Rohres angepaßt werden. Handelt es sich bei den Metallschichten um das gleiche Material, so ist der Herstellungsprozeß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren günstiger gegenüber der Herstellung eines dickwandigen, einschichtigen Rohres hinsichtlich der benötigten Leistungsfähigkeit der für das Verfahren eingesetzten Vorrichtung. Die Vorrichtung muss beispielsweise für geringere Biegekräfte gestaltet sein, und es muß weniger Schweißleistung installiert werden. Bei gleicher Schweißleistung sind dagegen höhere Fertigungsgeschwindigkeiten möglich, obwohl mehr als eine Schicht geschweißt werden muß. Ein weiterer, sich daraus ergebender Vorteil ist der geringere Wärmeeintrag in eine eventuell vorhandene Seele bei den Schweißvorgängen. Außerdem lassen sich Rohre mit geringer Biegesteifigkeit als die äquivalenter einwandiger Rohre herstellen.In addition to the directly resulting from the task advantages, the invention also provides the advantage that the double or multi-walled tube produced by the continuous process according to the invention has a closed surface of the outer material, wherein the properties in the weld area only slightly different from those of different tube. Also advantageously, the Verpressgrad the metal layers can be adapted to the particular intended application of the jacketed tube. If the metal layers are the same material, then the production process according to the process of the invention is more favorable compared with the production of a thick-walled, single-layered tube with regard to the required performance of the device used for the method. For example, the device must be designed for lower bending forces and less welding power must be installed. With the same welding performance, however, higher production speeds are possible, although more than one layer must be welded. Another, resulting advantage is the lower heat input in a possibly existing soul in the welding operations. In addition, pipes with low bending stiffness can be produced as the equivalent single-walled pipes.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres aus Metall nach einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.The method according to the invention will be explained with reference to the drawing. Fig. 1 shows a schematic representation of an apparatus for producing a pipe made of metal according to an embodiment of the method according to the invention.

Von einem Bandvorrat 1 wird ein Metallband 2 abgezogen und einer Formvorrichtung 3, z.B. einem Rollen- oder Gleitwerkzeug, zugeführt. Das Metallband 2 kann vor dem Eintritt in die Formvorrichtung 3 mittels einer Bandkantenschere 4 auf Maß geschnitten werden. Zur Erzeugung des Außenrohrs wird das Metallband 2 in der Formvorrichtung zu einem Schlitzrohr um ein gleichzeitig zugeführtes, in seiner Achsrichtung bewegtes Innenrohr 5 herumgeformt. Das Innenrohr 5 kann eine Kabelseele oder eine andersgeartete Füllung enthalten. Die in der Längsrichtung des Schlitzrohrs verlaufenden, aneinander liegenden Kanten werden in einer Schweißeinrichtung 6 miteinander verschweißt, um ein rundum geschlossenes Außenrohr 7 zu erhalten. Von einer Abzugsvorrichtung 8 wird das Außenrohr 7 erfaßt und durch eine vor der Abzugsvorrichtung 8 angeordneten Einrichtung 9 zur Reduzierung des Durchmessers gezogen.From a strip supply 1 a metal strip 2 is withdrawn and a forming device 3, e.g. a roller or sliding tool fed. The metal strip 2 can be cut to size prior to entry into the shaping device 3 by means of a strip edge shear 4. To produce the outer tube, the metal strip 2 in the shaping device is formed into a slot tube around a simultaneously supplied inner tube 5, which is moved in its axial direction. The inner tube 5 may contain a cable core or another type of filling. The juxtaposed edges running in the longitudinal direction of the slot tube are welded together in a welding device 6 in order to obtain a completely closed outer tube 7. From a take-off device 8, the outer tube 7 is detected and pulled by a arranged in front of the discharge device 8 9 for reducing the diameter.

Beim Herunterziehen des Außenrohrs 7 wird der Durchmesser desselben derart reduziert, daß das Außenrohr 7 zur Anlage auf dem Innenrohr kommt, so daß die beiden Rohre miteinander verbunden werden. Die durchmesserreduzierende Einrichtung 9 kann beispielsweise ein Ziehstein sein, mit welchem die beiden Rohre miteinander verpreßt werden. Ebenso kann die durchmesserreduzierende Einrichtung 9 aus mindestens einem Rollengestell bestehen (z.B. ein sogenannter Türkenkopf), mit welchem das Außenrohr auf das Innenrohr aufgewalzt wird. Das Rollengestell kann angetrieben oder nicht angetrieben sein.When pulling down the outer tube 7, the diameter thereof is reduced so that the outer tube 7 comes to rest on the inner tube, so that the two tubes are connected together. The diameter-reducing device 9 may be, for example, a die, with which the two tubes are pressed together. Likewise, the diameter-reducing device 9 may consist of at least one roller frame (for example a so-called Turk's head) with which the outer tube is rolled onto the inner tube. The roller frame can be driven or not driven.

Die Abzugsvorrichtung 8 kann beispielsweise aus einem Bandabzug oder einem Spannzangenabzug bestehen. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann eine weitere Abzugsvorrichtung 11 vor dem Ziehstein bzw. Rollengestell 9 angeordnet sein. Die weitere Abzugsvorrichtung 11 bringt die Kraft auf, die erforderlich ist, um das Metallband 2 vom Abwickler 1 abzuwickeln und durch die eventuell vorhandene Bandkantenschere 4 und die Formvorrichtung 3 zu ziehen, sofern dieselben keinen eigenen Antrieb haben. Die Abzugsvorrichtung 8 muß dann nur die Kraft aufbringen, die zur Verformung des Außenrohres im Ziehstein bzw. Rollengestell 9 erforderlich ist. Weiterhin können beim Herunterziehen des Rohres kleinere Vibrationen und eine Torsion des Außenrohrs auftreten. Diese Bewegungen können sich negativ auf das Schweißergebnis auswirken. Die weitere Abzugsvorrichtung 11 dient zur Entkopplung der Einflüsse des Reduzierens auf das Schweißen in der vorgelagerten Schweißeinrichtung 6.The extraction device 8 may for example consist of a tape or a collet chuck. As in Fig. 1 illustrated, a further extraction device 11 may be arranged in front of the die or roller frame 9. The further take-off device 11 brings the force that is required to unwind the metal strip 2 from the unwinder 1 and to pull through the possibly existing band edge cutter 4 and the shaping device 3, if they have no own drive. The extraction device 8 then only has to apply the force that is required for the deformation of the outer tube in the die or roller frame 9. Furthermore, when pulling down the tube smaller vibrations and a twist of the Outside tube occur. These movements can have a negative effect on the welding result. The further extraction device 11 is used to decouple the effects of reducing the welding in the upstream welding device. 6

Das fertige Metallrohr 10 kann anschließend weiteren Verarbeitungs-oder Lagereinrichtungen (nicht dargestellt) zugeführt werden. Insbesondere kann das fertige Metallrohr 10 als neues Innenrohr 5 in dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren der Formvorrichtung 3 zugeführt werden. Auf diese Weise können kontinuierlich zwei- und mehrschichtige Rohre aus Metall hergestellt werden. Außerdem kann dem Herunterziehen ein Glühprozeß, z.B. das Rekristallisationsglühen, folgen, um den durch das Verpressen bzw. Aufwalzen veränderten ursprünglichen Gefügezustand wiederherzustellen. Das fertige, doppel- oder mehrwandige Metallrohr 10 kann einem Aufwickler oder einer Schneideeinheit zugeführt werden.The finished metal tube 10 can then be fed to further processing or storage facilities (not shown). In particular, the finished metal tube 10 can be supplied as a new inner tube 5 in the described inventive method of the molding apparatus 3. In this way, continuous two- and multi-layer pipes made of metal can be produced. In addition, an annealing process, e.g. the recrystallization annealing, to restore the original structural state changed by the pressing or rolling. The finished, double or multi-walled metal tube 10 can be fed to a rewinder or a cutting unit.

Die Verbindung zwischen dem Außen- und dem Innenrohr kann mehr oder weniger fest gestaltet werden. Der Anpreßdruck zwischen dem Außen-und dem Innenrohr wird von dem Durchmesser der durchmessereduzierenden Einrichtung 9, durch den das Außenrohr auf das Innenrohr heruntergezogen wird, mitbestimmt. Werden die beiden Rohre derart stark miteinander verpreßt, daß eine praktisch unlösbare mechanische Verbindung zwischen ihnen entsteht, so spricht man vom Plattieren. Dabei kann das Innenrohr auch plastisch verformt werden.The connection between the outer and the inner tube can be made more or less firm. The contact pressure between the outer and the inner tube is determined by the diameter of the diameter-reducing device 9, through which the outer tube is pulled down onto the inner tube. If the two tubes are pressed together so strongly that a practically insoluble mechanical connection between them is formed, it is called plating. In this case, the inner tube can also be plastically deformed.

Weiterhin ist es möglich, die Haftung zwischen den beiden Rohren zu beeinflussen, indem die Adhäsion zwischen den sich berührenden Oberflächen (oder Kontaktflächen) entsprechend angepaßt bzw. verändert wird.Furthermore, it is possible to influence the adhesion between the two tubes by adjusting the adhesion between the contacting surfaces (or contact surfaces) accordingly.

Beispielsweise können die Innenfläche des Außenrohrs und die Außenfläche des Innenrohrs (oder nur eine der beiden Flächen) vor dem Herunterziehen gereinigt und aktiviert werden. Diese Oberflächenbehandlung kann z.B. chemisch, d.h. mittels einer Flüssigkeit oder eines Gases, oder mit Plasma erfolgen. Ebenso kann ein Klebemittel auf mindestens eine der beiden (eventuell vorher chemisch aktivierten) Kontaktflächen aufgetragen werden, bevor das Außenrohr auf das Innenrohr heruntergezogen wird.For example, the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube (or only one of the two surfaces) may be cleaned and activated before being pulled down. This surface treatment can be carried out, for example chemically, ie by means of a liquid or a gas, or with plasma. Similarly, an adhesive may be applied to at least one of the two (possibly chemically activated before) contact surfaces are applied before the outer tube is pulled down on the inner tube.

Das Innenrohr kann vor dem Herunterziehen des Außenrohrs erhitzt oder gekühlt werden. Wird das Innenrohr erhitzt, verringert sich sein Formänderungswiderstand, so daß das Außenrohr möglichst fest mit dem Innenrohr verbunden, d.h. plattiert werden kann, wobei geringere Kräfte als mit einem nicht erhitzten Innenrohr notwendig sind. Wird das Innenrohr gekühlt, schrumpft unter anderem sein Außendurchmesser leicht. Erwärmt sich das Material des Innenrohrs nach dem Herunterziehen des Außenrohrs, strebt das Innenrohr wieder seinen Ausgangsdurchmesser an, so daß eine hohe Flächenpressung zwischen den beiden Rohren erreicht werden kann.The inner tube may be heated or cooled before the outer tube is pulled down. When the inner tube is heated, its deformation resistance decreases, so that the outer tube is connected as firmly as possible to the inner tube, i. can be plated, with lower forces than with a non-heated inner tube are necessary. If the inner tube is cooled, among other things, its outer diameter shrinks slightly. When the material of the inner tube heats up after the outer tube has been pulled down, the inner tube again seeks its starting diameter, so that a high surface pressure can be achieved between the two tubes.

Ebenso kann das Außenrohr vor dem Herunterziehen erhitzt werden. Durch die Schrumpfung des heruntergezogenen Außenrohrs beim Abkühlen ist der Anpreßdruck auf das Innenrohr gegenüber einem vorher nicht erwärmten Außenrohr erhöht. Weiterhin ist sein Formänderungswiderstand verringert, wodurch die erforderlichen Umformungskräfte geringer sind als bei einem nicht erwärmten Außenrohr.Likewise, the outer tube can be heated before pulling down. Due to the shrinkage of the pulled-down outer tube during cooling, the contact pressure on the inner tube is increased in relation to a previously unheated outer tube. Furthermore, its deformation resistance is reduced, whereby the required deformation forces are lower than in a non-heated outer tube.

Die Außenfläche des Innenrohres kann vor der Zuführung mit einem Schälwerkzeug, durch Bürsten oder durch Schleifen bearbeitet werden. Insbesondere kann so eine beispielsweise für den Plattiervorgang hinderliche Oxidschicht entfernt werden. Ebenso kann die Kontaktfläche des Metallbands entsprechend vorbehandelt werden. Um die Bildung einer neuen Oxidschicht zu verhindern, können die Schritte des Zuführens, des Verschweißens und des Herunterziehens unter Schutzgasatmosphäre erfolgen.The outer surface of the inner tube can be machined prior to delivery with a peeling tool, by brushing or by grinding. In particular, it is thus possible to remove an oxide layer which is an obstacle, for example, for the plating process. Likewise, the contact surface of the metal strip can be pretreated accordingly. In order to prevent the formation of a new oxide layer, the steps of feeding, welding and drawing down can be carried out under a protective gas atmosphere.

Das Innenrohr und das Außenrohr können aus identischen Metallen bestehen, beispielsweise aus Stahl, Edelstahl oder einem Nichteisenmetall. Für einige Anwendungen ist es vorteilhaft, über ein Metallrohr zu verfügen, bei welchem das Innen- und das Außenrohr aus dem gleichen Metall bestehen und die Verbindung der beiden Ausgangsrohre weniger fest ist, so daß das fertige Metallrohr weniger biegesteif als ein einschichtiges Metallrohr mit äquivalenter Wandstärke ist. Ummantelt das Innenrohr eine Seele, so ist der meist unerwünschte Wärmeeintrag in die Seele gegenüber dem bei einem einschichtigen dickwandigen Rohr verringert, da zum Verschweißen des vergleichsweise dünneren Innenrohrs weniger Energie benötigt wird als bei dem dickwandigen Rohr. Beim Verschweißen des Außenrohrs ist das Innenrohr bereits abgekühlt. Der Wärmeeintrag in die Seele ist also auch beim Verschweißen des Außenrohrs geringer, als bei einem einwandigen Rohr mit dicker Wandung. Die Wärmebelastung der Seele ist durch das zweistufige Verfahren geringer.The inner tube and the outer tube may be made of identical metals, such as steel, stainless steel or a non-ferrous metal. For some applications, it is advantageous to have a metal tube in which the inner and outer tubes are made of the same metal and the connection of the two outlet tubes is less strong, so that the finished metal tube is less rigid than a single-wall metal tube of equivalent wall thickness is. If the inner tube encloses a soul, then that is usually Reduced undesirable heat input into the soul compared to a single-layered thick-walled tube, since less energy is required for welding the comparatively thinner inner tube than in the thick-walled tube. When welding the outer tube, the inner tube is already cooled. The heat input into the soul is thus less when welding the outer tube, as in a single-walled pipe with a thick wall. The heat load of the soul is lower by the two-stage process.

Das Innenrohr und das Metallband können ebenso aus verschiedenen Metallen bestehen. Ein solches, vielfältig eingesetztes, Rohr ist z.B. ein CCA-Rohr (copper-clad aluminium für kupferkaschiertes Aluminium), welches aus einem Aluminiumrohr besteht, das eine äußere Kupferschicht aufweist.The inner tube and the metal band may also consist of different metals. Such a widely used pipe is, for example, a CCA pipe ( copper-clad aluminum for copper-clad aluminum), which consists of an aluminum pipe having an outer copper layer.

Das fertige Metallrohr 10 kann eine weitere Reduzierstufe durchlaufen, in welcher das Metallrohr, welches einen bestimmten Ausgangsdurchmesser aufweist, auf einen gegenüber dem Ausgangsdurchmesser verringerten Enddurchmesser heruntergezogen wird. Ist es notwendig, ein möglichst dünnwandiges Außenrohr zu erhalten, wie beispielsweise bei dem CCA-Rohr, können in dieser Reduzierstufe gleichzeitig die Wandstärken des Innen- und des Außenrohres reduziert werden, z.B. mit Hilfe einer Mandrille im Bereich des Ziehwerkzeugs.The finished metal tube 10 may pass through a further reducing stage in which the metal tube, which has a certain initial diameter, is pulled down to a final diameter reduced from the initial diameter. If it is necessary to obtain a thin-walled outer tube, as in the case of the CCA tube, the wall thicknesses of the inner and outer tubes can be reduced at the same time in this reducing step, e.g. using a Mandrille in the area of the drawing tool.

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung eines Rohres (10) aus Metall, welches aus einem Innenrohr (5) und mindestens einem dasselbe umgebenden Außenrohr (7) besteht, dadurch gekennzeichnet: - daß zur Erzeugung des Außenrohrs (7) ein Metallband (2) längseinlaufend um das in seiner Achsrichtung bewegte Innenrohr (5) so zu einem Schlitzrohr herumgeformt wird, daß seine in Längsrichtung verlaufenden Kanten an einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz aneinander liegen, - daß der Schlitz zur Fertigstellung eines rundum geschlossenen Außenrohrs verschweißt wird und - daß das fertiggestellte Außenrohr (7) bis zur Anlage auf dem Innenrohr (5) in mindestens einer Reduzierstufe in seinem Durchmesser reduziert wird. Method for producing a metal pipe (10) consisting of an inner pipe (5) and at least one outer pipe (7) surrounding the same, characterized - that for producing the outer tube (7) a metal strip (2) is longitudinally around the moving in its axial direction inner tube (5) is formed around a slotted tube so that its longitudinally extending edges lie against each other at a longitudinally extending slot, - That the slot for the completion of a completely closed outer tube is welded and - That the finished outer tube (7) is reduced until it rests on the inner tube (5) in at least one Reduzierstufe in its diameter. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Außenrohrs (7) und/oder die Außenfläche des Innenrohres (5) vor der Reduzierstufe chemisch oder mit Plasma gereinigt und/oder aktiviert werden.A method according to claim 1, characterized in that the inner surface of the outer tube (7) and / or the outer surface of the inner tube (5) are cleaned and / or activated chemically or with plasma before the reduction stage. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (5), das Außenrohr (7) oder beide Rohre vor der Reduzierstufe erwärmt werden.Method according to claim 1, characterized in that the inner tube (5), the outer tube (7) or both tubes are heated before the reducing stage. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (5) vor der Reduzierstufe gekühlt wird.Method according to claim 1, characterized in that the inner tube (5) is cooled before the reducing stage. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (5) und das Metallband (2) aus identischen Metallen bestehen.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inner tube (5) and the metal strip (2) consist of identical metals. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (5) und das Metallband (2) aus Stahl, Edelstahl oder einem Nichteisenmetall bestehen.A method according to claim 5, characterized in that the inner tube (5) and the metal strip (2) made of steel, stainless steel or a non-ferrous metal. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (5) und das Metallband (2) aus unterschiedlichen Metallen bestehen.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inner tube (5) and the metal strip (2) consist of different metals. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (5) aus Aluminium und das Metallband (2) aus Kupfer besteht.Method according to claim 7, characterized in that the inner tube (5) consists of aluminum and the metal strip (2) consists of copper. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin das Herunterziehen des Metallrohres (10), welches einen bestimmten Ausgangsdurchmesser aufweist, auf einen gegenüber dem Ausgangsdurchmesser verringerten Enddurchmesser umfaßt.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method further comprises pulling down the metal tube (10) having a given exit diameter to a final diameter reduced from the exit diameter. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Herunterziehen des Metallrohres (10) die Wandstärken des Innenrohres (5) und des Außenrohres (7) reduziert werden.A method according to claim 9, characterized in that the wall thicknesses of the inner tube (5) and of the outer tube (7) are reduced when pulling down the metal tube (10). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (5) ein doppelwandiges oder mehrwandiges Rohr ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inner tube (5) is a double-walled or multi-walled tube. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin das Rekristallisationsglühen des Metallrohres (10) umfaßt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method further comprises the recrystallization annealing of the metal tube (10). Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Reduzierstufe auf die Innenfläche des Außenrohrs (7) und/oder die Außenfläche des Innenrohres (5) ein Klebemittel aufgetragen wird.Method according to one of claims 1-11, characterized in that an adhesive is applied to the inner surface of the outer tube (7) and / or the outer surface of the inner tube (5) before the reduction stage. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (5) eine Kabelseele umfaßt oder eine anders geartete Füllung enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inner tube (5) comprises a cable core or contains a different kind of filling.
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