SE500420C2

SE500420C2 - Corrugated tube of strip-form thin plate - has corrugations with peaks and valleys running in plate longitudinal direction and plate wound in spiral welded or folded to form tube

Info

Publication number: SE500420C2
Application number: SE9202946A
Authority: SE
Inventors: Hans Groth
Original assignee: Avesta Sheffield Ab
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1992-10-07
Publication date: 1994-06-20
Also published as: SE9202946D0; SE9202946L

Abstract

The tube wall in section across the corrugation, and correspondingly across the plate longitudinal direction, has a corrugation pattern in the form of a periodically transversal wave curve (2) with alternating valleys and peaks in an XY plane. The X-direction is the wave curve extending direction and the Y-direction is the transversal direction in towards the tube interior. The tube wave curve within each period (T) comprises a value (3) with large amplitude (A) and a series of peaks (4) and valleys (5) with lesser amplitudes (a).

Description

a» 10 l5 20 25 30 35 "siiermåe ' eller dylikt på rörets insida. Ännu ett syfte är att erbjuda ett rör med en korrugeringsprofil som kan tillverkas med till stora delar samma utrustning som idag används för tillverkning av konventionella rör av ifrågavarande slag. a »10 l5 20 25 30 35" sieiermåe 'or the like on the inside of the pipe. Another object is to offer a pipe with a corrugation profile which can be manufactured with largely the same equipment as is currently used for the manufacture of conventional pipes of the type in question.

Dessa och andra syften kan uppnås därigenom att uppfinningen känne- tecknas av vad som anges i de efterföljande patentkraven.These and other objects can be achieved in that the invention is characterized by what is stated in the following claims.

Ytterligare kännetecken och aspekter på uppfinningen framgår av den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform.Further features and aspects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment.

KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka utgör en sidovy av ett spiralsvetsat eller spiralfalsat rör Fig. 1 av korrugerad tunnplåt, delvis i sektion, av den typ vid vilken uppfinningen är avsedd att tillämpas, och Fig. 2 utgör en sektion genom plåtväggen tvärs mot korrugeringen, det vill säga i en riktning längs linjen II-II i Fig. 1.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following description of a preferred embodiment, reference will be made to the accompanying drawing figures, of which a side view of a spirally welded or spirally folded pipe Fig. 1 of corrugated sheet metal, partly in section, of the type to which the invention is intended to apply, and Fig. 2 is a section through the sheet metal wall transversely to the corrugation, i.e. in a direction along the line II-II in Fig. 1.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Röret 1, som är tillverkat av bandformad tunnplåt som är korrugerad så att korrugeringens åsar och dalar löper i plåtens längsriktning, vil- ken korrugerade plåt är lindad i spiral och svetsad till att bilda röret l, består enligt den föredragna utföringsformen av rostfritt stål, företrädesvis ferritiskt, austenitiskt eller ferrit-austenítiskt rostfritt stål. Röret är avsett i första hand för att nedläggas i mark för att bilda vägtrummor och liknande. Genom den uppfinningsenliga korrugeringen, som kommer att beskrivas nedan, har väggtjockleken kunnat reduceras till cirka hälften jämfört med konventionellt korru- gerade rör av galvaniserat kolstål med bibehållet bucklingsmotstånd vid formningen av röret, samt en ökad bucklingsstyvhet mot marktryck.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT The tube 1, which is made of strip-shaped sheet metal which is corrugated so that the ridges and valleys of the corrugation run in the longitudinal direction of the sheet, which corrugated sheet is wound in a spiral and welded to form the tube 1 stainless steel, preferably ferritic, austenitic or ferrite-austenitic stainless steel. The pipe is primarily intended for laying in the ground to form road drums and the like. Through the corrugation according to the invention, which will be described below, the wall thickness has been reduced to about half compared to conventionally corrugated galvanized carbon pipes with maintained buckling resistance in the formation of the pipe, and an increased buckling rigidity against ground pressure.

Detta innebär att ett rör med 400 mm diameter kan tillverkas av rost- Ul lO 15 20 30 35 (dee LL CI ßå CS fri plåt med endast 0.75 mm tjocklek och ett rör med 800 mm diameter av plåt med l mm tjocklek. Det skall inses att uppfinningen även kan tillämpas på konventionella rör av galvaniserat stål, aluminium, kop- par eller andra material tillgängliga i bandform, varför uppfinningen inte är begränsad till endast rör av rostfritt stål.This means that a pipe with a diameter of 400 mm can be made of stainless steel with a diameter of only 0.75 mm and a pipe with a diameter of 800 mm made of sheet metal with a thickness of 1 mm. that the invention can also be applied to conventional pipes of galvanized steel, aluminum, copper or other materials available in strip form, therefore the invention is not limited to only stainless steel pipes.

I Pig. 2 har den vågkurva som beskriver rörväggens korrugeringsmönster betecknats 2. Y-riktningen utgör vågkurvans transversalriktning och är riktad inåt mot rörets 1 centrum. X-riktningen motsvarar vågkurvans utbredningsriktning.In Pig. 2, the wave curve describing the corrugation pattern of the pipe wall has been designated 2. The Y-direction constitutes the transverse direction of the wave curve and is directed inwards towards the center of the pipe 1. The X-direction corresponds to the direction of propagation of the wave curve.

Med hänvisning till Fig. 2 uppvisar varje period av vågkurvan 2 en dal 3 (motsvarande en ås på rörets l utsida) oc' en serie åsar 4 och dalar 5 med väsentligt mindre amplituder.Referring to Fig. 2, each period of the wave curve 2 has a valley 3 (corresponding to a ridge on the outside of the tube 1) and a series of ridges 4 and valleys 5 with substantially smaller amplitudes.

Dalarna 3 med stor A har en längd i vågmönstrets utbredningsriktning av en halv period T/2. Serien åsar 4 och dalar 5 med väsentligt mindre amplituder a har sålunda tillsammans också en längd av en halv period T/2. Serien av åsar 4 och dalar 5 med väsentligt mindre amplituder a uppvisar (n+l) stycken åsar 4 och n stycken dalar 5, varvid n är ett heltal större eller lika med 1, företrädesvis ett heltal mellan 1 och 3. Enligt utföringsformen är mer bestämt n=2.The valleys 3 with size A have a length in the direction of propagation of the wave pattern of half a period T / 2. The series ridges 4 and valleys 5 with significantly smaller amplitudes a thus together also have a length of half a period T / 2. The series of ridges 4 and valleys 5 with substantially smaller amplitudes a has (n + 1) pieces of ridges 4 and n pieces of valleys 5, where n is an integer greater than or equal to 1, preferably an integer between 1 and 3. According to the embodiment, more determined n = 2.

Genom kombinationen av dalarna 3 med stor amplitud och serien av åsar 4 och dalar 5 med väsentligt mindre amplitud a får rörväggen en till- räcklig knäckstyvhet mot såväl jämnt fördelat marktryck mot väggens utsida som mot mer lokala tryckkoncentrationer på grund av större stenar eller liknande. Något förenklat kan man säga att dalarna 3 med den större amplituden väsentligen svarar för den generella tryckhåll- fastheten, medan serien åsar 4 och dalar 5,ii synnerhet serien åsar 4 ger gott motstånd mot lokala tryckkoncentrationer, så att buckling på grund av större stenar eller liknande väsentligen kan undvikas. Härvid spelar de mindre krökningsradierna i åsarna 4 och dalarna 5 jämfört med den större krökningsradien i dalarna 3 en väsentlig roll. Även problem med buckling vid tillverkningen av rören minskas med den ä K É § ¿ l i : 10 15 20 25 30 35 500 110: 0 föreslagna profilen, dels på grund av att den sida som utsätts för tryckbelastningar vid upprullningen av korrugerat band till rör har ett högre bucklingsmotstånd än konventionella sinusprofiler, dels att profilens utformning förskjutit tröghetsmomentets centrum in mot rörets centrum i positiv Y-riktning mot de små sinusprofilerna.Due to the combination of the valleys 3 with large amplitude and the series of ridges 4 and valleys 5 with significantly smaller amplitude a, the pipe wall acquires a sufficient buckling stiffness against both evenly distributed ground pressure towards the outside of the wall and against more local pressure concentrations due to larger stones or the like. Slightly simplified, it can be said that the valleys 3 with the larger amplitude essentially account for the general compressive strength, while the series ridges 4 and valleys 5, in particular the series ridges 4 provide good resistance to local pressure concentrations, so that buckling due to larger rocks or similar can essentially be avoided. In this case, the smaller radii of curvature in the ridges 4 and the valleys 5 compared with the larger radius of curvature in the valleys 3 play a significant role. Problems with buckling in the manufacture of the pipes are also reduced with the ä K É § ¿li: 10 15 20 25 30 35 500 110: 0 proposed profile, partly due to the fact that the side that is exposed to compressive loads during the winding of corrugated strip to pipes has a higher buckling resistance than conventional sine profiles, partly that the design of the profile displaced the center of the moment of inertia towards the center of the pipe in a positive Y-direction towards the small sine profiles.

Enligt Fig. 2 bidrager förskjutningen av tröghetsmomentets centrum till att minska bucklingsspänningarna som erhålles vid upprullningen av röret. Detta tillsammans med en bucklingsstyvare profil förbättrar avsevärt möjligheten att minska godstjockleken i rören l.According to Fig. 2, the displacement of the center of the moment of inertia helps to reduce the buckling stresses obtained during the winding of the pipe. This together with a buckling stiffer profile significantly improves the possibility of reducing the wall thickness in the pipes 1.

Enligt utföringsformen har de större dalarna 3 formen av en del - en halv period - av en sinuskurva eller sinusliknande kurva. Även serien av åsar 4 och dalar 5 har formen av en del av en sinuskurva eller sinusliknande, som enligt utföringsformen n=2 har en femtedel så stor våglängd som den sinuskurva av vilken dalen 3 utgör en del. Ãsarnas 4 och dalarnas 5 amplituder a har numeriska värden som uppgår till max 40 %, företrädesvis till mellan 15 och 30 % av det numeriska värdet på amplituden A hos dalen 3 med stor amplitud. Vid den före- dragna utföringsformen uppgår a till 20 % av A.According to the embodiment, the larger valleys 3 have the shape of a part - a half period - of a sine curve or sine-like curve. The series of ridges 4 and valleys 5 also have the shape of a part of a sine curve or sine-like, which according to the embodiment n = 2 has a fifth wavelength as large as the sine curve of which the valley 3 forms a part. The amplitudes a of the aces 4 and the valleys 5 have numerical values amounting to a maximum of 40%, preferably to between 15 and 30% of the numerical value of the amplitude A of the valley 3 with high amplitude. In the preferred embodiment, a amounts to 20% of A.

Det numeriska värdet på amplituden A hos dalen 3 med stor amplitud uppgår enligt den valda utföringsformen till 20 mm. Dalen 3 med stor amplitud i negativ Y-riktning har en längd i utbredningsriktningen som uppgår till mellan 25 och 100 mm, företrädesvis till mellan 30 och 70 mm.The numerical value of the amplitude A of the valley 3 with large amplitude amounts according to the selected embodiment to 20 mm. The valley 3 with a large amplitude in the negative Y-direction has a length in the propagation direction which amounts to between 25 and 100 mm, preferably to between 30 and 70 mm.

Som nämnts i ingressen kan rörets väggtjocklek minskas i förhållande till konventionellt korrugerade rör. Sålunda kan rörets l väggtjocklek uppgå till mellan 0.15 och 0.50 % av rörets l medeldiameter, då medel- diametern uppgår till mellan 300 och 600 mm, till mellan 0.1 och 0.4 % av medeldiametern då denna uppgår till mer än 600 och högst 1200 mm, och till högst 0.3 % av medeldiametern då denna är större än 1000 mm.As mentioned in the preamble, the wall thickness of the pipe can be reduced in relation to conventionally corrugated pipes. Thus, the wall thickness of the pipe 1 may amount to between 0.15 and 0.50% of the average diameter of the pipe 1, when the average diameter is between 300 and 600 mm, to between 0.1 and 0.4% of the average diameter when it amounts to more than 600 and not more than 1200 mm, and to a maximum of 0.3% of the average diameter when it is larger than 1000 mm.

Claims

10 l5 20 25 30 35 (51 PATENT REQUIREMENTS

1. l. Tube-shaped sheet metal tubes corrugated so that the axes and valleys of the corrugation run in the longitudinal direction of the sheet, which corrugated sheet is wound in a spiral and welded or folded to form said tube (l), so that the tube wall in section transversely to the corrugation , corresponding transversely to the longitudinal direction of the plate, shows a corrugation pattern in the form of a periodic transverse standing wave curve (2) with alternating valleys and axes in an XY plane where the X direction is the direction of propagation of the wave curve and the Y direction is the transverse direction towards the tube. l) internal, wherein the wave curve (2) of the tube within each period (T) of the wave curve has a valley (3) with large amplitude (A) and a series of ridges (4) and valleys (5) with substantially smaller amplitudes (a), characterized in that the valley (3) with large amplitude and the series axes (4) and valleys (5) with significantly smaller amplitudes each have a total length of half a period (T / 2).

Tube according to claim 1, characterized in that the series of axes and valleys with substantially smaller amplitudes have n + 1 pieces of ridges and n pieces of valleys, wherein n is an integer greater than or equal to 1, preferably an integer between 1 and 3 .

Tube according to claim 2, characterized in that n = 2.

Tubes according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the axes (4) and valleys (5) in said series of axes and valleys have amplitudes (a), the numerical values of which are a maximum of 40% of the numerical value of the amplitude (A) of said valley (3) with large amplitude.

Tube according to claim 4, characterized in that the axes and valleys in said series of axes and valleys have amplitudes, the numerical values of which are at most 30%, preferably about 20% of the numerical value of the amplitude of said valley with large amplitude.

Tube according to any one of claims 1 ~ 5, characterized in that the numerical value of the amplitude of said valley with high amplitude amounts to a maximum of 40% of the length of the valley in the direction of propagation, preferably between 15 and 30%, suitably to about 20%. . l0 l5 20 25 30 35

Pipe according to claim 6, characterized by the valley with high amplitude has a length in the direction of propagation between 25 and 100 mm, preferably between 30 and 70 mm, preferably about 50 mm.

Pipe according to one of Claims 1 to 7, characterized in that it consists of stainless steel, preferably ferritic, austenitic or ferrite-austenitic stainless steel.

Pipe according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the wall thickness of the pipe amounts to between 0.15 and 0.50% of the average diameter of the pipe, when the average diameter amounts to between 300 and 600 mm, to between 0.10 and 0.40% of the average diameter when this amounts to more than 600 and not more than l200 mm, and to not more than 0.3% of the average diameter when this is greater than l200 mm.

10. l0. Tubes according to claim 9, the diameter of a wall thickness of which is a maximum of 0.25% of the average diameter of the pipe when it is 300-600 mm, a maximum of 0.20 A of the average diameter of the pipe when it is greater than 600 and not more than 1200 mm, and, a maximum of 0 .l5% of the mean diameter of the pipe as this is> l200 mm.

11. ll. Tubes according to any one of the preceding claims, characterized in that at least the valley with large amplitude, and preferably also the series 0 of valleys with smaller amplitude, has the shape of a part of a sine or É sine-like curve.