WO2017036610A1 - Dichtungskopf, vorrichtung und verfahren zur herstellung von bimetallrohren - Google Patents

Dichtungskopf, vorrichtung und verfahren zur herstellung von bimetallrohren Download PDF

Info

Publication number
WO2017036610A1
WO2017036610A1 PCT/EP2016/055438 EP2016055438W WO2017036610A1 WO 2017036610 A1 WO2017036610 A1 WO 2017036610A1 EP 2016055438 W EP2016055438 W EP 2016055438W WO 2017036610 A1 WO2017036610 A1 WO 2017036610A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sealing head
piston
tube
inner tube
clamping
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/055438
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Mohrmann
Original Assignee
Zs Zylinder-Service Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zs Zylinder-Service Gmbh filed Critical Zs Zylinder-Service Gmbh
Publication of WO2017036610A1 publication Critical patent/WO2017036610A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • 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
    • 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
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/154—Making multi-wall tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033—Deforming tubular bodies
    • B21D26/045—Closing or sealing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033—Deforming tubular bodies
    • B21D26/051—Deforming double-walled bodies

Definitions

  • the present invention relates to a sealing head for the production of double-walled pipes, in particular bimetallic pipes, wherein each double-walled pipe is made of an outer pipe and an inner pipe.
  • Bimetallic tubes are usually used to convey liquids or gases, which are often pumped at high pressures.
  • the thicker-walled outer tube usually made of unalloyed steel, takes over the mechanical load during liquid transport.
  • the interior, thin-walled tube made of matched stainless steel, ensures the corrosion resistance of the bimetallic pipe. According to these combined requirements of mechanical strength and corrosion resistance, the outer tube must be connected without play with the inner tube.
  • Bimetallic tubes are e.g. also needed in fracking, where aggressive media are pumped under high pressure in the pipes.
  • the required pipelines are also fracking usually several kilometers long. Due to the large amount of material used, the pipes used must be as inexpensive as possible.
  • the outer tube is made with a larger wall thickness of simple ST52 and the inner tube made of stainless steel, wherein the inner tube has a much smaller wall thickness.
  • a device for producing bimetallic tubes which has two sealing heads, with which the ends of the tubes are sealingly closed, wherein the one sealing head fixed and the other is mounted slidably in the axial direction.
  • the sealing heads have clamping devices by means of which the outer tube is clamped.
  • the inner tube is freely movable in the outer tube. Seals prevent leakage of the hydraulic medium.
  • a disadvantage of the known from WO2009 / 109926 device is that the inner tube is mounted freely displaceable in both sealing heads, as this consuming seals are necessary to prevent the hydraulic medium between the inner and the outer tube passes.
  • Object of the present invention is to provide a sealing head and a device comprising this sealing head, which easily prevent the hydraulic medium between the tubes when expanding the inner tube passes.
  • the clamping force acting on the end of the inner tube in the sealing head during expansion of the inner tube must be so great as to ensure that the tube end does not slip out of the clamp during expansion. If the pipe end of the inner pipe actually slipped out of the seal, the hydraulic medium would get into the space between the outer and inner pipe and the production process would have to be stopped. In the worst case, the pipe would be broke.
  • the clamping force is sufficiently large, the sealing head on a base device in which a piston is mounted axially displaceable.
  • the piston can be adjusted either by means of the hydraulic medium pressurized to dilate the inner tube or by an external pressure source or by means of an electromechanical drive, the axial displacement of the piston being used to clamp the tube end of the inner tube in the sealing head, e.g. the piston presses a clamping means radially outward and against the inner wall of the pipe end of the inner pipe.
  • the sealing head has a counterpressure part arranged radially further outward, against which the outer wall of the tube end of the inner tube is pressed when adjusting the clamping means.
  • the piston In order for a sufficiently large clamping force is generated when using a hydraulic medium for adjusting the piston, the piston has an effective piston surface, which axially the working space of Kolbenzyiindersystems limited, which is substantially larger than the effective annular surface of the piston, which faces the tube and is also in contact with the hydraulic medium for expanding the tube under pressure. Due to the corresponding design of the piston acts on these a very high force in the axial clamping direction.
  • the piston may advantageously have a conical guide surface, which cooperates with the clamping means, which may also have a conical contact surface.
  • the axially fixed clamping means can be adjusted radially outward, wherein the clamping means is preferably a slotted c-ring.
  • several distributed around the circumference arranged clamping means may be provided, which are wedge-shaped and cooperate with conical guide surfaces of the piston accordingly.
  • the piston may advantageously be a sleeve-shaped part, which has at least one cylindrical inner wall and at least one cylindrical outer wall, and bears against at least one inner wall and at least one outer wall on cylindrical walls of the base device and is guided by these in the axial direction.
  • the piston is thus axially displaceable coaxially between the cylindrical walls of the base device.
  • the base device may be formed in one piece or in several parts.
  • the base device comprises a base part, an outer part and an inner part, wherein the outer and the inner part form the cylindrical walls, along which the piston slides along axially displaceable.
  • the outer part and the inner part can be screwed to the base part.
  • both or only part of the base part are formed or otherwise secured.
  • the piston advantageously has an annular first region which limits the working space with its one end wall.
  • a likewise annular second region adjoins the first region or is integrally formed on the first region.
  • This second region forms a plunger, which forms the guide surface for the clamping means with its free end.
  • the piston is a sleeve-shaped part and has a radially outwardly projecting collar, which forms the two working spaces defining effective surfaces. If a first working space is filled with a pressurized hydraulic medium, the piston is pressed in the direction of the pipe end, whereby it comes to clamping of the inner tube. So that the clamping force is sufficiently large, it must be ensured that the piston has reached its clamping position.
  • corresponding position sensors or Hall sensors can be provided, which monitor the end position of the piston. If the end position has not yet been reached, the pressure of the hydraulic medium in the first working space can be increased. After clamping, the expansion of the tube can begin. After widening and connecting the inner with the outer tube, the clamping can be canceled, in which the first working space relieved of pressure and the second working space filled with pressurized hydraulic fluid, causing the piston moves against the clamping direction to its initial position and repealed the clamp becomes.
  • the working spaces are advantageously sealed off from the inner space of the inner tube so that the hydraulic medium used to expand the tubes does not get into the working spaces. This is usually necessary because the required pressure for expanding and joining the tubes is usually much greater than the pressure required for the adjustment of the piston in the clamping position.
  • the inner tube is first pushed into the outer tube, after which the tube ends are then inserted into the sealing heads located at both ends of the tube. This can be done by the axial displacement of at least one of the seal heads.
  • the clamping of one or both ends of the inner tube is initiated by feeding a pressurized hydraulic medium into one or both seal heads. If the hydraulic medium for expanding the inner tube is also used for adjusting the piston, the hydraulic medium passes through a feed channel into the work space delimited by the base device and the piston, whereby the piston in axial direction is adjusted and in turn presses the clamping means against the wall of the pipe end.
  • the supply channel may end in the interior of the sealing head or else be connected to its own hydraulic connection of the sealing head.
  • an additional external pressure source can also feed a hydraulic medium into the working space, wherein this hydraulic medium can be under a different pressure than the hydraulic medium introduced for expansion into the interior of the sealing head. It is always important to pay attention and to choose the piston shape and size accordingly, that before the expansion process, a sufficiently large clamping force is generated so that the pipe end does not slip out during the expansion process by the expansion-related axial contraction force from the clamp.
  • the piston can be pressurized by means of at least one spring in the axial direction.
  • the movement back into the starting position of the piston can also take place via a hydraulic medium introduced from the outside into the rear working chamber of the piston or pressurized gas, in particular compressed air.
  • the base device can advantageously have at least one guide surface for introducing and / or centering the tube ends.
  • a corresponding guide surface can be provided on the piston.
  • the sealing heads each have abutment surfaces which press against the end faces of the outer tube during the expansion process.
  • both ends of the inner tube be clamped. So it may be sufficient that only one sealing head as described above, and that the other sealing head is designed so that the tube end of the inner tube is indeed sealed in this, so that no hydraulic fluid enters the space between the inner and outer tube, but the tube end of the inner tube is axially displaceable, so that it may be involved in the expansion process partly in the outer tube.
  • the protruding from the outer tube end of the inner tube is sufficiently long and the tube end of the inner tube is pushed into the sealing head so far that during the expansion process, the voltage applied to the outside of the inner tube end always in contact with the inner tube remains.
  • Fig. 1 First possible embodiment of a device with two left and right of the pipe ends arranged sealing heads with which the pipe ends of the inner tube can be clamped, the pipe ends are not yet introduced into the seal heads;
  • Fig. 2 Device according to Figure 1 in which the inner tube has already been inserted slightly into the seal heads and thereby centered;
  • Fig. 3 Device according to Figure 1 in the inner and the outer Tube are inserted their ends in the seal heads;
  • Fig. 4 device acc. of Figures 1 to 3 with already expanded
  • Fig. 5 Device acc. of Figures 1 to 4 in which the assembled tube has been pulled with its ends out of the device;
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of the device, in which hydraulic medium for adjusting the piston is led into the sealing head via an external connection;
  • Fig. 9 u. 10 alternative embodiment of the device in which a piston for clamping and releasing the clamping by means of an external pressure source in the sealing head is adjustable.
  • FIG. 1 shows a first possible embodiment of an apparatus for joining two concentric tubes 1, 2 to a double-walled tube.
  • the device has two sealing heads Kl and Kl ' , which serve for clamping the free end 2a, 2a ' of the inner tube 2 in the respective sealing head Kl, Kl ' during the expansion process and also position the outer tube 1 relative to the inner tube 2.
  • the pipe ends la, la ' , 2a, 2a ' of the two tubes 1 and 2 are not inserted into the sealing heads Kl, Kl ' .
  • the inner tube 2 is located in the outer tube 1. Both tubes 1 and 2 are not yet aligned concentrically with each other. This takes place only when inserted into the sealing heads Kl, Kl ' .
  • the sealing heads Kl and Kl ' are identical. The following description of the sealing head Kl thus also applies to the sealing head Kl ' .
  • the sealing head Kl has a base part 3, to which the outer part 4 and the inner part 5 are fastened by means of screw connections 3c, 5c and 3b, 4g.
  • the inner part 5 forms two cylindrical walls 5m, 5n at which the piston rests with its likewise cylindrical wall 6m, 6n.
  • the outer part 4 forms two cylindrical walls 4m, 4n, on which the piston 6 rests with its cylindrical walls 6p, 6q.
  • the cylindrical walls 6m, 6p, 4m, 5m are sealed by means of seals D, so that no hydraulic medium can enter the room R from the working space AR behind the first piston area 6k of the piston 6.
  • the space R is druckios connected to the ambient air via the channel 4f.
  • a channel 11 is arranged, which establishes a connection between the interior IR of the sealing head Kl and the working space AR. If the hydraulic medium is pressed into the interior IR of the sealing head, it passes through the channel 11 into the working space AR and presses against the piston side 6a.
  • the effective piston surface of the piston side 6a is substantially larger than the effective annular surface, which is formed by the radial distance between 4n and 5n, which also acts on the hydraulic medium. Through a seal no hydraulic fluid under pressure reaches the piston side 6r. Due to the larger effective area of the piston is adjusted against the spring forces of the springs 8 to the right.
  • the conical guide surface 6e presses the clamping means 9, which is formed by a c-shaped ring with conical inner wall, radially outward in the direction of the counterpressure part 7.
  • the axial movement of the piston 6 is through the radially projecting walls of the inner part 5 and the outer part 4 and the base part 3 limited.
  • a connecting channel 6f is provided, which creates a pressure equalization between the space R and the spring chamber FR.
  • the inner tube 2 has, prior to the expansion process, an outer radius R 2a that is smaller than the inner radius RH of the outer tube 1.
  • the inner tube 2 is initially in the outer tube 1, wherein the longitudinal axis RLA 2 is below the longitudinal axis RLA of the sealing heads.
  • the inner part 5 has a conical guide surface 5c, which initially raises the inner tube 2, so that it can be inserted with its end 2a in the sleeve-shaped slot 12, as shown in Figure 2.
  • the sealing heads are moved towards each other by actuators, not shown. In this case, each seal head Kl, Kl 'can be moved by means of an actuator.
  • the guide surface 6e of the piston 6 is arranged at an angle ⁇ to the longitudinal axis RLA.
  • the likewise conical wall of the clamping means 9 is formed parallel to the guide surface 6c.
  • FIG. 3 shows the device with tube ends 1a, 1a ' , 2a, 2a ' inserted completely into the sealing heads Kl, Kl ' .
  • the surfaces 9c, 7d may still have projections and / or recesses.
  • the projections are thereby pressed into the material of the inner tube, wherein the tube material is pressed into the recesses and thus in addition to the frictional a Shaping is realized.
  • the circumferential seal 10 prevents the hydraulic medium between the outer tube 1 and the inner tube 2 passes.
  • the seal 10 is constructed such that it sealingly abuts both against the outer wall of the inner tube 2 and against the inner wall of the outer part 4 by the hydraulic fluid under pressure.
  • the inner tube 2 sets with its portion 2b to the guide surface 7a of the counter-pressure member 7, which is held by a locking ring 13 in the sealing head Kl.
  • FIG. 5 shows the device in which the sealing heads have moved apart again so that the double-walled tube can be removed from the device.
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of the sealing head Kl '' , Kl '' ' in which the required for the adjustment of the piston 6 hydraulic medium is not diverted from the interior IR of the sealing head, but via an external terminal 14 via the channel 14a in the working space AR arrives.
  • an external pressure source can be ⁇ joined to the connector 14, which is separated from the pressure source, which einpresst the hydraulic medium under pressure for expansion in the sealing head.
  • Figures 7 and 8 show a sealing head K2, which only seals the inner tube to the outside, but does not pinch the inner tube 2, so that the free end 2a can be drawn into the outer tube 1 during the expansion process.
  • the outer end 2a of the inner tube 2 projects far enough out of the outer tube 1, so that even at the end of the manufacturing process or expansion, the seal 110 still bears sealingly against the outer wall of the inner tube 2.
  • the sealing head in this case has a base part 103, on which an outer part 105 and an inner part 104 are fastened, which together form the cylindrical slot 120 for receiving the pipe end 2a.
  • the outer part 105 has a circumferential groove 105n on its inner wall, in which the seal 110 rests.
  • the outer part 105 also forms a guide and abutment surface 105f for the pipe end 1b of the outer tube 1.
  • the sealing heads shown in FIGS. 7 and 8 are an alternative for only one of the ones in FIGS. 1 to 6 shown sealing heads Kl, Kl ' , wherein in such a device, only a sealing head Kl clamps the end 2a of the inner tube and the sealing head K2 only serves for a seal of the inner tube 2.
  • Figures 9 and 10 show an alternative embodiment of the device in which a piston 60 for clamping and releasing the clamping by means of external pressure source, which is not shown in the sealing head Kl is adjustable.
  • the piston 60 has a sleeve-shaped base body, on which an outwardly projecting collar 60a is formed.
  • the collar 60a defines the working spaces 70 and 70a, which are further bounded by the walls of the outer housing parts 4 and 40.
  • the piston 60 is axially displaceable in the outer housing part 4, wherein its axial movement is limited by the introduced into the outer housing part 4 housing part 40.
  • the seals D prevents hydraulic fluid from entering the interior of the inner tube 1 in the working spaces 70, 70a.
  • the inner housing part 5 has a sleeve-shaped part 5a, on the outer cylindrical surface of the piston 60 slides along. To reduce the friction force sleeve-shaped sliding bushings G are provided. On the front side, a flange 5 c is formed on the sleeve-shaped part 5 a, which rests with its radially outer region between the housing part 3 and the outer housing part 4. By means of the screws 3b, the housing part 3, 4 and 5 are held together. The front side, the cone-shaped part 5b is screwed onto the sleeve-shaped part 5a and holds the clamping means 9 captive in the sealing head Kl.
  • the hydraulic medium required for expansion reaches the in between the part 5 and the piston 60 sliding bearings G towards the space 80th Since the cylindrical wall sections 60b right and left of the collar 60a have the same wall thickness, the hydraulic medium used to expand the tubes acts on the same size frontal annular surfaces of the piston 60, whereby this is not adjusted by the hydraulic medium, but solely due to the in his work spaces 70, 70a located pressure to the left or right is adjusted.
  • FIG. 9 shows the sealing head K1 in a position where the outer and inner tubes 1, 2 have been introduced into the sealing head K1, but the end 2a of the inner tube 2 has not yet been clamped.
  • the piston 60 is moved from its initial position shown in Figure 9 in the clamping direction R «, whereby the conical end 60c of the piston 60, the clamping means 9 expands and from the inside against presses the inner wall of the inner pipe end 2a and thus clamps between the clamping means 9 and the outer counterpressure part 7.
  • the expansion process is already completed, the inner tube 2 is still clamped with its end 2a in the sealing head Kl.
  • the piston 60 can then be adjusted to the right in the non-clamping starting position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dichtungskopf (K1, K1'), eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von doppelwandigen Rohren, insbesondere Bimetallrohren, wobei jedes doppelwandige Rohr aus einem äußeren Rohr (1) und einem inneren Rohr (2) hergestellt wird, wobei der Dichtungskopf ein Basiseinrichtung (3, 4, 5) aufweist, in der ein Kolben (6) axial verschieblich gelagert ist, wobei der Kolben (6), insbesondere mittels eines in dem inneren Rohr (2) befindlichen Hydraulikmediums, mittels einer externen Druckquelle oder mittels eines elektromotorischen Antriebs, relativ zur Basiseinrichtung (3, 4, 5), insbesondere in einer ersten axialen Richtung (Klemmrichtung RK), verstellbar ist, und mittels des Kolbens (6) mindestens ein Klemmmittel (9), insbesondere ein ringförmiges Andrückteil mit keilförmiger Führungsfläche (9b), zur Klemmung des Endbereichs (2a) des inneren Rohres (2) in dem Dichtungskopf (K1) verstellbar ist.

Description

DICHTUNGSKOPF, VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON
BIMETALLROHREN
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtungskopf zur Herstellung von doppelwandigen Rohren, insbesondere Bimetallrohren, wobei jedes doppel- wandige Rohr aus einem äußeren Rohr und einem inneren Rohr hergestellt wird.
Bimetallrohre dienen in der Regel zum Fördern von Flüssigkeiten oder Gasen, wobei diese oft unter hohen Drücken gepumpt werden. Das dickerwandige Außenrohr, meist aus unlegiertem Stahl, übernimmt dabei die mechanische Belastung bei der Flüssigkeitsförderung . Das Innere, dünnerwandige Rohr aus angepassten Edelstahlen, sorgt für die Korrosionsbeständigkeit der Bimetall- Rohrleitung. Diesen kombinierten Ansprüchen aus mechanischer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit entsprechend muss das Außenrohr spielfrei mit dem Innenrohr verbunden sein.
Bimetallrohre werden z.B. auch beim Fracking benötigt, wo in den Rohren aggressive Medien unter hohem Druck gefördert werden. Die benötigten Rohrleitungen sind beim Fracking zudem meist mehrere Kilometer lang. Aufgrund des großen Materialeinsatzes, müssen die verwendeten Rohre möglichst kostengünstig sein. Aus diesem Grund wird das äußere Rohr mit einer größeren Wandungsdicke aus einfachem ST52 und das innere Rohr aus Edelstahl hergestellt, wobei das innere Rohr eine wesentlich kleinere Wandungsdicke aufweist.
Zur Herstellung von Bimetallrohren mit solch einer festen Verbindung beider Rohre sind sogenannte Hydroforming-Verfahren bekannt. Hierbei wird das dünnwandige Edelstahlrohr mit genügend Abstand im Durchmesser in das größere Außenrohr geschoben. Dann werden beide Rohre an ihren aufgeweite- ten Enden wasserdicht untereinander verschweißt. Sodann werden Dichtungsköpfe von beiden Seiten gegen die Rohrenden geschoben und die Hydraulikmedium eingespeist, wobei als Hydraulikmedium meist Wasser dient. Wenn danach der Wasserdruck - dem Durchmesser und der Wandstärke des Innenrohres entsprechend - so hoch aufgebaut wird, dass das Innenrohr expandiert bzw. aufgeweitet wird, bis es sich an das Außenrohr anlegt, entsteht nach der Druckentlastung eine feste, dauerhafte„Auflage" des Außenrohres auf das Innenrohr.
Eine Folge der Expansion des Innenrohrs durch Wasserdruck ist jedoch eine störende Längskontraktion des Innenrohres. Aufgrund der Längskontraktion ist jedoch das Abdichten an den Rohrenden nur aufwendig zu gestalten. Um diese Längskontraktion zu verhindern, ist das Verfahren des Dichtverschweißens entwickelt worden, bei dem beide Rohre miteinander an den Rohrenden verschweißt werden, um danach das Innenrohr aufzuweiten. Das Verschweißen der beiden koaxial ineinanderliegenden Rohre ist jedoch aufwändig.
Aus WO2009/109926 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Bimetallrohren bekannt, welche zwei Dichtungsköpfe aufweist, mit denen die Enden der Rohre abdichtend verschließbar sind, wobei der eine Dichtungskopf ortsfest und der andere verschieblich in axialer Richtung gelagert ist. Die Dichtungsköpfe weisen Klemmeinrichtungen auf, mittels derer das äußere Rohr eingeklemmt wird. Das innere Rohr liegt frei beweglich im äußeren Rohr ein. Dichtungen verhindern das Austreten des Hydraulikmediums.
Nachteilig bei der aus WO2009/109926 bekannten Vorrichtung ist, dass das innere Rohr in beiden Dichtungsköpfen frei verschieblich gelagert ist, da hierdurch aufwendige Dichtungen notwendig werden, um zu verhindern, dass das Hydraulikmedium zwischen das innere und das äußere Rohr gelangt.
Je nachdem, wie das Verhältnis des äußeren Durchmessers des inneren Rohres zum Innendurchmesser des äußeren Rohres vor dem Aufweitungsprozess ist, wird sich das innere Rohr mehr oder wenige beim Aufweitungsprozess verkürzen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dichtungskopf sowie eine diesen Dichtungskopf umfassende Vorrichtung bereitzustellen, die in einfacher Weise verhindern, dass das Hydraulikmedium zwischen die Rohre beim Aufweiten des inneren Rohres gelangt.
Diese Aufgabe wird mit einem Dichtungskopf nach Anspruch 1 sowie mit den Merkmalen der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüche 2 bis 23 gelöst. Vorteilhafte Vorrichtungen unter Verwendung eines Dichtungskopfes gemäß den Ansprüchen 1 bis 23 werden mittels der Ansprüche 24 bis 33 beansprucht. Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung von Bimetallrohren unter Verwendung der beanspruchten Dichtungsköpfe und Vorrichtungen beansprucht.
Die Klemmkraft, die auf das Ende des inneren Rohres in dem Dichtungskopf während des Aufweitens des inneren Rohres wirkt, muss so groß sein, dass sichergestellt ist, dass das Rohrende beim Aufweiten nicht aus der Klemmung herausrutsch. Sollte das Rohrende des inneren Rohres tatsächlich aus der Kiemmung herausrutschen, so würde das Hydraulikmedium in den Zwischenraum zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr gelangen und der Herstel- lungsprozess müsste abgebrochen werden. Im schlimmsten Fall wäre das Rohr Ausschuss.
Damit die Klemmkraft genügend groß ist, weist der Dichtungskopf eine Basiseinrichtung auf, in der ein Kolben axial verschieblich gelagert ist. Der Kolben kann entweder mittels des zum Aufweiten des inneren Rohres unter Druck gesetzten Hydraulikmediums oder über eine externe Druckquelle oder mittels eines elektromechanischen Antriebes verstellt werden, wobei durch die axiale Verstellung des Kolbens die Klemmung des Rohrendes des inneren Rohres im Dichtungskopf erfolgt, in dem z.B. der Kolben ein Klemmmittel radial nach außen und gegen die Innenwandung des Rohrendes des inneren Rohres drückt. Der Dichtungskopf weist ein radial weiter außen angeordnetes Gegendruckteil auf, gegen die die Außenwandung des Rohrendes des inneren Rohres beim Verstellen des Klemmmittels gedrückt wird.
Damit eine genügend große Klemmkraft bei Verwendung eines Hydraulikmediums zum Verstellen des Kolbens erzeugt wird, weist der Kolben eine wirksame Kolbenfläche auf, welche den Arbeitsraum des Kolbenzyiindersystems axial begrenzt, die wesentlich größer ist, als die wirksame Ringfläche des Kolbens, welche dem Rohr zugewandt ist und ebenfalls mit dem zum Aufweiten des Rohres unter Druck stehenden Hydraulikmedium in Kontakt ist. Durch die entsprechende Ausgestaltung des Kolbens wirkt auf diesen eine sehr hohe Kraft in axialer Klemmrichtung.
Der Kolben kann dabei vorteilhaft eine konische Führungsfläche aufweisen, die mit dem Klemmmittel, welches ebenfalls eine konische Anlagefläche aufweisen kann, zusammenwirkt. Durch axiales Verstellen des Kolbens kann das axial fixierte Klemmmittel radial nach außen verstellt werden, wobei das Klemmmittel vorzugsweise ein geschlitzter c-Ring ist. Selbstverständlich können auch mehrere um den Umfang verteilt angeordnete Klemmmittel vorgesehen werden, welche keilförmig ausgebildet sind und mit konischen Führungsflächen des Kolbens entsprechend zusammenwirken.
Der Kolben kann vorteilhaft ein hülsenförmiges Teil sein, welches mindestens eine zylindrische Innenwandung und mindestens eine zylindrische Außenwandung aufweist, und sowohl mit mindestens einer Innenwandung als auch mit mindestens einer Außenwandung an zylindrischen Wandungen der Basiseinrichtung anliegt und von diesen in axialer Richtung geführt ist. Der Kolben liegt somit koaxial zwischen den zylindrischen Wandungen der Basiseinrichtung axial verschieblich.
Die Basiseinrichtung kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Basiseinrichtung ein Basisteil, ein Außenteil und ein Innenteil auf, wobei das Außen- und das Innenteil die zylindrischen Wandungen bilden, an denen der Kolben axial verschieblich entlanggleitet. Das Außenteil und das Innenteil können an das Basisteil angeschraubt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass beide oder nur ein Teil an dem Basisteil angeformt oder anderweitig befestigt sind.
Der Kolben weist vorteilhaft einen ringförmigen ersten Bereich auf, der mit seiner einen Stirnwandung den Arbeitsraum begrenzt. An den ersten Bereich grenzt ein ebenfalls ringförmiger zweiter Bereich an bzw. ist an den ersten Bereich angeformt. Dieser zweite Bereich bildet einen Stößel, der mit seinem freien Ende die Führungsfläche für das Klemmmittel bildet. In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist der Kolben ein hülsenförmi- ges Teil und weist einen radial nach außen stehenden Kragen auf, welcher die zwei Arbeitsräume begrenzenden Wirkflächen bildet. Sofern der eine erste Arbeitsraum mit einem unter Druck stehenden Hydraulikmedium gefüllt wird, so wird der Kolben in Richtung des Rohrendes gedrückt, wodurch es zur Klemmung des inneren Rohres kommt. Damit die Klemmkraft hinreichend groß ist, muss sichergestellt sein, dass der Kolben in seine Klemmposition gelangt ist. Hierfür können entsprechende Positionssensoren oder Hall-Sensoren vorgesehen werden, die die Endlage des Kolbens überwachen. Falls die Endlage noch nicht erreicht ist, kann der Druck des Hydraulikmediums im ersten Arbeitsraum erhöht werden. Nach erfolgter Klemmung kann das Aufweiten des Rohres beginnen. Nach erfolgter Aufweitung und Verbinden des inneren mit dem äußeren Rohres kann die Klemmung aufgehoben werden, in dem der erste Arbeitsraum druckentlastet und der zweite Arbeits räum mit unter Druck stehendem Hydraulikmedium gefüllt wird, wodurch der Kolben entgegen der Klemmrichtung in seine Ausgangsstellung bewegt und die Klemmung aufgehoben wird. Die Arbeitsräume werden vorteilhaft gegenüber dem Innerraum des inneren Rohres abgedichtet, so dass das zum Aufweiten der Rohre verwendete Hydraulikmedium nicht in die Arbeitsräume gelangt. Dies ist in der Regel notwendig, da der erforderliche Druck zum Aufweiten und Zusammenfügen der Rohre meist wesentlich größer ist als der für die Verstellung des Kolbens in die Klemmposition erforderliche Druck.
Zur Herstellung eines Bimetallrohres wird zunächst das innere in das äußere Rohr geschoben, wonach dann die Rohrenden in die an beiden Enden des Rohres befindlichen Dichtungsköpfe eingeführt werden. Dies kann durch das axiale Verschieben mindestens eines der Dichtungsköpfe erfolgen. Sobald die Enden der ineinanderliegenden Rohre in den Dichtungsköpfen einliegen, wird die Klemmung eines oder beider Enden des inneren Rohres durch Einspeisung eines unter Druck befindlichen Hydraulikmediums in einem bzw. beiden Dichtungsköpfen eingeleitet. Sofern das Hydraulikmedium für das Aufweiten des inneren Rohres auch für das Verstellen des Kolbens verwendet wird, so gelangt das Hydraulikmedium über einen Zuführkanal in den von der Basiseinrichtung und dem Kolben begrenzten Arbeitsraum, wodurch der Kolben in axialer Richtung verstellt wird und seinerseits das Klemmmittel gegen die Wandung des Rohrendes drückt. Der Zuführkanal kann in dem Innenraum des Dichtungskopfes enden oder aber auch mit einem eigenen Hydraulikanschluss des Dichtungskopfes in Verbindung sein. Bei der letztgenannten Ausführungsform kann auch eine zusätzliche externe Druckquelle ein Hydraulikmedium in den Arbeitsraum einspeisen, wobei dieses Hydraulikmedium unter einem anderen Druck stehen kann als das zum Aufweiten in das Innere des Dichtungskopfes eingeleitete Hydraulikmedium . Dabei ist stets darauf zu achten und die Kolbengestalt und Größe entsprechend zu wählen, dass vor dem Aufweitungsprozess eine hinreichend große Klemmkraft erzeugt wird, damit das Rohrende während das Aufweitungsprozesses nicht durch die aufweitungsbedingte axiale Kontraktionskraft aus der Klemmung herausrutscht.
Bei der Verwendung eines elektromechanischen Antriebes wird dieser eingeschaltet, bis die nötige Klemmwirkung durch das Verstellen des Kolbens und Klemmmittels erreicht ist, wonach dann das eigentliche Aufweiten durch Einleiten des Hydraulikmediums ins Innere des Dichtungskopfes erfolgen kann.
Damit nach dem Aufweitungsprozess das Klemmmittel und der Kolben in seine nicht klemmende Position gelangt, kann der Kolben mittels mindestens einer Feder in axialer Richtung druckbeaufschlagt sein. Das Zurückbewegen in die Ausgangsstellung des Kolbens kann jedoch auch über ein von extern in den rückwärtigen Arbeitsraum des Kolbens eingeführtes Hydraulikmedium oder unter Druck stehendes Gas, insbesondere Druckluft, erfolgen.
Damit die Rohrenden des inneren und des äußeren Rohres beim Einführen in die Dichtungsköpfe in die richtige Position gelangen, kann die Basiseinrichtung vorteilhaft mindestens eine Führungsfläche zur Einführung und/oder Zentrierung der Rohrenden aufweisen. Ebenso kann am Kolben eine entsprechende Führungsfläche vorgesehen sein. Damit das äußere Rohr in Position gehalten wird, weisen die Dichtungsköpfe zudem jeweils Anschlagsflächen auf, die gegen die Stirnseiten des äußeren Rohres während des Aufweitungsprozesses drücken.
Es ist nicht unbedingt notwendig, dass beide Enden des inneren Rohres eingeklemmt werden. So kann es ausreichend sein, dass lediglich ein Dichtungskopf wie vorbeschrieben ausgeführt ist, und dass der andere Dichtungskopf so ausgeführt ist, dass das Rohrende des inneren Rohres in diesem zwar abgedichtet einliegt, so dass kein Hydraulikmedium in den Zwischenraum zwischen innerem und äußerem Rohr gelangt, jedoch das Rohrende des inneren Rohres axial verschieblich ist, so dass es evtl. beim Aufweitungsprozess zum Teil in das äußere Rohr hineingezogen wird. Bei dieser Ausführungsform ist darauf zu achten, dass das aus dem äußeren Rohr herausragende Ende des inneren Rohres genügend lang ist und das Rohrende des inneren Rohres soweit in den Dichtungskopf hineingeschoben wird, dass während des Aufweitungsprozesses die außen an dem inneren Rohrende anliegende Dichtung stets in Kontakt mit dem inneren Rohr bleibt.
Sofern von einem doppelwandigen Rohr gesprochen wird, ist stets nur damit gemeint, dass es beim Herstellen aus einem inneren und einem äußeren Rohr hergestellt wird, wobei das innere und/oder das äußere Rohr nicht nur aus einem einzigen Material bestehen muss, sondern das innere und/oder das äußere Rohr selbst bereits ein ein- oder ein mehrwandiges Rohr sein kann.
Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dichtungskopfes sowie der entsprechenden Vorrichtungen zum Herstellen von zwei oder mehrwandigen Rohren anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1: Erste mögliche Ausführung einer Vorrichtung mit zwei links und rechts der Rohrenden angeordneten Dichtungsköpfen, mit denen die Rohrenden des inneren Rohres einklemmbar sind, wobei die Rohrenden noch nicht in die Dichtungsköpfe eingeführt sind;
Klemmung erfolgt mittels des in die Dichtungsköpfe eingepressten Hydraulikmediums;
Fig. 2: Vorrichtung gemäß Figur 1 bei der das innere Rohr bereits etwas in die Dichtungsköpfe eingeschoben und dadurch zentriert worden ist;
Fig. 3 : Vorrichtung gemäß Figur 1 bei der das innere als auch das äußere Rohr ihren Enden in die Dichtungsköpfe eingeführt sind;
Fig. 4: Vorrichtung gem. der Figuren 1 bis 3 mit bereits aufgeweitetem
Innenrohr, dessen Enden in den Dichtungsköpfen geklemmt sind;
Fig. 5 : Vorrichtung gem. der Figuren 1 bis 4 bei denen das zusammengefügte Rohr mit seinen Enden aus der Vorrichtung herausgezogen worden ist;
Fig. 6: alternative Ausführungsform der Vorrichtung, bei der Hydraulikmedium zur Verstellung des Kolbens über einen externen An- schluss in den Dichtungskopf geleitet wird;
Fig. 7 u. 8 Dichtungsköpfe, bei denen das Rohrende des inneren Rohres lediglich abgedichtet aber nicht eingeklemmt und festgehalten werden;
Fig. 9 u. 10: alternative Ausführungsform der Vorrichtung, bei der ein Kolben zum Klemmen und Lösen der Klemmung mittels externer Druckquelle im Dichtungskopf verstellbar ist.
Die Figur 1 zeigt eine erste mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zum Zusammenfügen zweier konzentrischer Rohre 1, 2 zu einem doppelwandigen Rohr. Die Vorrichtung weist zwei Dichtungsköpfe Kl und Kl ' auf, die zum Festklemmen des im jeweiligen Dichtungskopf Kl, Kl ' einliegenden freien Endes 2a, 2a ' des inneren Rohres 2 während des Aufweitungsprozesses dienen und zudem das äußere Rohr 1 relativ zum inneren Rohr 2 positionieren. In Figur 1 sind die Rohrenden la, la ' , 2a, 2a ' der beiden Rohre 1 und 2 noch nicht in die Dichtungsköpfe Kl, Kl ' eingeschoben. Das innere Rohr 2 liegt in dem äußeren Rohr 1. Beide Rohre 1 und 2 sind noch nicht konzentrisch zueinander ausgerichtet. Dies erfolgt erst beim Einschieben in die Dichtungsköpfe Kl, Kl ' .
Die Dichtungsköpfe Kl und Kl ' sind baugleich. Die nachfolgende Beschreibung des Dichtungskopfes Kl gilt somit auch für den Dichtungskopf Kl ' . Der Dichtungskopf Kl weist ein Basisteil 3 auf, an dem mittels Schraubverbindungen 3c, 5c und 3b, 4g das Außenteil 4 und das Innenteil 5 befestigt sind. Das Innenteil 5 bildet zwei zylindrische Wandungen 5m, 5n an denen der Kolben mit seinen ebenfalls zylindrischen Wandung 6m, 6n anliegt. Das Außenteil 4 bildet zwei zylindrische Wandungen 4m, 4n, an denen der Kolben 6 mit seinen zylindrischen Wandungen 6p, 6q anliegt. Die zylindrischen Wandungen 6m, 6p, 4m, 5m sind mittels Dichtungen D abgedichtet, so dass vom Arbeitsraum AR kein Hydraulikmedium hinter den ersten Kolbenbereich 6k des Kolbens 6 in den Raum R gelangen kann. Der Raum R ist über den Kanal 4f druckios mit der Umgebungsluft verbunden. Im Basisteil 3 ist ein Kanal 11 angeordnet, der eine Verbindung zwischen dem Innenraum IR des Dichtungskopfes Kl und dem Arbeitsraum AR herstellt. Sofern das Hydraulikmedium in den Innenraum IR des Dichtungskopfes eingepresst wird, so gelangt diese über den Kanal 11 in den Arbeitsraum AR und drückt gegen die Kolbenseite 6a. Die wirksame Kolbenfläche der Kolbenseite 6a ist wesentlich größer als die wirksame Ringfläche, die durch den radialen Abstand zwischen 4n und 5n gebildet ist, auf die ebenfalls das Hydraulikmedium wirkt. Durch eine Dichtung gelangt kein unter Druck befindliches Hydraulikmedium an die Kolbenseite 6r. Aufgrund der größeren wirksamen Fläche wird der Kolben entgegen der Federkräfte der Federn 8 nach rechts verstellt. Dabei drückt die konische Führungsfläche 6e das Klemmmittel 9, welches durch einen c-förmigen Ring mit konischer Innenwandung gebildet ist, radial nach außen in Richtung des Gegendruckteils 7. Die axiale Bewegung des Kolbens 6 ist durch die radial vorspringenden Wandungen des Innenteils 5 und des Außenteils 4 sowie des Basisteils 3 begrenzt.
Im Kolben 6 ist ein Verbindungskanal 6f vorgesehen, welcher einen Druckausgleich zwischen dem Raum R und dem Federraum FR schafft.
Das innere Rohr 2 hat vor dem Aufweitungsprozess einen Außenradius R2a, der kleiner als der Innenradius RH des äußeren Rohres 1 ist. Wie in Figur 1 dargestellt, liegt das innere Rohr 2 zunächst im äußeren Rohr 1 ein, wobei dessen Längsachse RLA2 unterhalb der Längsachse RLA der Dichtungsköpfe ist. Damit das innere Rohr 2 und das äußere Rohr 1 relativ zu den Dichtungsköpfen zentriert werden, weist das Innenteil 5 eine konische Führungsfläche 5c auf, die zunächst das Innenrohr 2 anhebt, so dass es mit seinem Ende 2a in den hülsenförmigen Schlitz 12 eingeführt werden kann, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Die Dichtungsköpfe werden hierzu von nicht dargestellten Aktuatoren aufeinander zubewegt. Dabei kann jeder Dichtungskopf Kl, Kl ' mittels eines Aktuators verfahren werden. Es reicht jedoch im Prinzip aus, wenn ein Dichtungskopf starr angeordnet wird und der andere gegenüberliegende Dich¬ tungskopf mittels eines Aktuators axial in Richtung des starr befestigten Dichtungskopfes verstellt wird, damit die Rohre mit ihren Rohrenden in die Dichtungsköpfe eingebracht und zentriert werden.
Wie in Figur 2 dargestellt, ist die Führungsfläche 6e des Kolbens 6 im Winkel φ zu der Längsachse RLA angeordnet. Die ebenfalls konische Wandung des Klemmmittels 9 ist parallel zu der Führungsfläche 6c ausgebildet.
In Figur 3 ist die Vorrichtung mit vollständig in die Dichtungsköpfe Kl, Kl ' eingeführten Rohrenden la, la ' , 2a, 2a ' dargestellt. Wird nun Hydraulikmedium in den Innenraum IR der Dichtungsköpfe Kl, Kl ' und somit auch in die Rohre eingebracht, so gelangt es über den Kanal 11 in den Arbeitsraum AR und wird den Kolben 6 in Klemmrichtung R« verstellen. Da das Innenteil 5 das Klemmmittel 9 axial in Position hält bringt, kann es beim Verstellen des Kolbens 6 in Klemmrichtung RK nur radial nach außen ausweichen und wird mit seiner Fläche 9c gegen die Innenwandung des inneren Rohres 2 gedrückt. Bei genügend großer Krafteinwirkung wird das innere Rohr 2 mit seiner Außenwandung gegen das Gegendruckteil 7 gedrückt, womit eine Klemmung aufgebaut wird. Zur Unterstützung der Klemmwirkung können die Flächen 9c, 7d noch Vorsprünge und/oder Rücksprünge aufweisen. Die Vorsprünge werden dabei in das Material des inneren Rohres gedrückt, wobei das Rohrmaterial in die Rücksprünge gedrückt wird und somit zusätzlich zum Kraftschluss ein Formschiuss realisiert wird.
Die umlaufende Dichtung 10 verhindert, dass das Hydraulikmedium zwischen das äußere Rohr 1 und das innere Rohr 2 gelangt. Die Dichtung 10 ist derart aufgebaut, dass es sich durch das unter Druck stehende Hydraulikmedium sowohl gegen die Außenwandung des inneren Rohres 2 als auch gegen die Innenwandung des Außenteils 4 abdichtend anlegt. Beim Aufweiten des inneren Rohres, wie es in Figur 4 entsprechend dargestellt ist, legt sich das innere Rohr 2 mit seinem Abschnitt 2b an die Führungsfläche 7a des Gegendruckteils 7 an, welches mittels eines Sicherungsrings 13 im Dichtungskopf Kl gehalten ist.
Die Figur 5 zeigt die Vorrichtung, bei der die Dichtungsköpfe wieder auseinander gefahren sind, so dass das doppelwandige Rohr aus der Vorrichtung entnehmbar ist.
Die Figur 6 zeigt eine alternative Ausführungsform des Dichtungskopfes Kl ' ' , Kl ' ' ' bei dem das für das Verstellen des Kolbens 6 erforderliche Hydraulikmedium nicht vom Innenraum IR des Dichtungskopfes abgezweigt wird, sondern über einen externen Anschluss 14 über den Kanal 14a in den Arbeitsraum AR gelangt. So kann eine externe Druckquelle an den Anschluss 14 ange¬ schlossen werden, die von der Druckquelle, welche das Hydraulikmedium unter Druck zum Aufweiten in den Dichtungskopf einpresst, getrennt ist. Hierdurch ist es z.B. möglich, einen anderen Druck im Arbeitsraum als im Innenraum IR zu erzeugen, so dass der Kolben 6 mit einer beliebig vorgebbaren Kraft in axialer Richtung verstellbar ist, so dass letztendlich beliebige Klemmkräfte realisierbar bzw. einregelbar sind.
Die Figuren 7 und 8 zeigen einen Dichtungskopf K2, welcher lediglich das innere Rohr nach außen hin abdichtet, jedoch das innere Rohr 2 nicht einklemmt, so dass das freie Ende 2a während des Aufweitungsprozesses in das äußere Rohr 1 hineingezogen werden kann. Dabei ragt das äußere Ende 2a des inneren Rohres 2 weit genug aus dem äußeren Rohr 1 heraus, so dass auch am Ende des Herstellungsprozesses bzw. Aufweitens die Dichtung 110 noch an der Außenwand des inneren Rohres 2 abdichtend anliegt. Der Dichtungskopf weist dabei ein Basisteil 103 auf, an dem ein Außenteil 105 sowie ein Innenteil 104 befestigt sind, welche zusammen den zylindrischen Schlitz 120 zur Aufnahme des Rohrendes 2a bilden. Das Außenteil 105 weist eine umlaufende Nut 105n an seiner Innenwandung auf, in der die Dichtung 110 einliegt. Das Außenteil 105 bildet zudem eine Führungs- und Anschlagfläche 105f für das Rohrende lb des äußeren Rohres 1. Die in den Figuren 7 und 8 dargestellten Dichtungsköpfe sind eine Alternative für jeweils nur einen der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Dichtungsköpfe Kl, Kl ' , wobei bei einer derartigen Vorrichtung lediglich ein Dichtungskopf Kl das Ende 2a des inneren Rohres einklemmt und der Dichtungskopf K2 lediglich für eine Abdichtung des inneren Rohres 2 dient.
Die Figuren 9 und 10 zeigen eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung, bei der ein Kolben 60 zum Klemmen und Lösen der Klemmung mittels externen Druckquelle, welche nicht dargestellt ist, im Dichtungskopf Kl verstellbar ist. Der Kolben 60 weist einen hülsenförmigen Grundkörper auf, an dem ein nach außen ragender Kragen 60a angeformt ist. Der Kragen 60a begrenzt die Arbeitsräume 70 und 70a, welche ferner durch die Wandungen der äußeren Gehäuseteile 4 und 40 begrenzt sind. Der Kolben 60 liegt axial verschieblich im äußeren Gehäuseteil 4 ein, wobei seine axiale Bewegung durch das in das äußere Gehäuseteil 4 eingebrachte Gehäuseteil 40 begrenzt ist. Mittels der Dichtungen D wird verhindert, dass Hydraulikmedium aus dem Innenraum des inneren Rohres 1 in die Arbeitsräume 70, 70a gelangt. Das innere Gehäuseteil 5 weist einen hülsenförmigen Teil 5a auf, an deren äußerer zylindrischer Mantelfläche der Kolben 60 entlanggleitet. Zur Reduzierung der Reibkraft sind hülsenförmige Gleitbuchsen G vorgesehen. Stirnseitig ist an den hülsenförmigen Teil 5a ein Flansch 5c angeformt, der mit seinem radial äußeren Bereich zwischen dem Gehäuseteil 3 und dem äußeren Gehäuseteil 4 einliegt. Mittels der Schrauben 3b werden die Gehäuseteil 3, 4 und 5 zusammengehalten. Stirnseitig ist das konusförmige Teil 5b auf den hülsenförmigen Teil 5a aufgeschraubt und hält das Klemmmittel 9 verliersicher in dem Dichtungskopf Kl. Das zum Aufweiten benötigte Hydraulikmedium gelangt an den zwischen dem Teil 5 und dem Kolben 60 einliegenden Gleitlagern G hin zu dem Raum 80. Da die zylindrischen Wandungsabschnitte 60b rechts und links vom Kragen 60a die gleiche Wandstärke aufweisen, wirkt das zum Aufweiten der Rohre verwendete Hydraulikmedium auf gleich große stirnseitige Ringflächen des Kolbens 60, wodurch dieser durch das Hydraulikmedium nicht verstellt wird, sondern allein aufgrund des in seinen Arbeitsräumen 70, 70a befindlichen Drucks nach links oder rechts verstellt wird.
Die Figur 9 zeigt den Dichtungskopf Kl in einer Position, wo zwar das äußere und das innere Rohr 1, 2 in den Dichtungskopf Kl eingeführt worden sind, jedoch das Ende 2a des inneren Rohres 2 noch nicht geklemmt ist. Durch Ein- bringen des Hydraulikmediums mit genügend großem Druck über den Kanal 14 in den ersten Arbeitsraum 70 wird der Kolben 60 von seiner in Figur 9 dargestellten Ausgangsposition in die Klemmrichtung R« verstellt, wodurch das konische Ende 60c des Kolbens 60 das Klemmmittel 9 aufweitet und von innen gegen die Innenwandung des inneren Rohrendes 2a drückt und damit zwischen Klemmmittel 9 und äußerem Gegendruckteil 7 einklemmt. In Figur 10 ist der Aufweitungsprozess bereits beendet, wobei das innere Rohr 2 noch mit seinem Ende 2a im Dichtungskopf Kl eingeklemmt ist. Durch entlasten des ersten Arbeitsraumes 70 und druckbeaufschlagen des zweiten Arbeitsraumes 70a kann der Kolben 60 anschließend nach rechts in die nicht klemmende Ausgangsstellung verstellt werden.
Bezugszeichenllste:
1 Äußeres Rohr
2 Inneres Rohr
la, lb Endbereiche des äußeren Rohres 1
2a, 2b Endbereiche des inneren Rohres 2
3 Basisteil des Dichtungskopfes Kl
3a Einlassöffnung des Basisteils 3
3b Außengewinde zur Befestigung des Außenteils 4
3c Innengewinde zur Befestigung des Innenteils 5
3d Arbeitsraum AR begrenzende axiale Wandung des Basisteils 3
Außenteil
a erster zylindrischer Abschnitt des Außenteils 4
b zweiter zylindrischer Abschnitt des Außenteils 4
c dritter zylindrischer Abschnitt des Außenteils 4
d umlaufende Nut für Sicherungsring 13
e axiale Begrenzungswand
f Entlüftungsbohrung
g Innengewinde
m, 4n zylindrische Wandungen
Innenteil
a zylindrischer Abschnitt des Innenteils 5
b konischer Endbereich des Innenteils 5
c Außengewinde
d axiale Bohrung zur Aufnahme eines Endes der Feder 8
m zylindrische Wandung
Kolben
a Kolbenwirkfläche
b Kolbenstößel
c axiale Bohrung zur Aufnahme der Feder 8
d Endbereich mit konischer Führungsfläche 6e
e konische Führungsfläche
k Kolbenbereich
m, 6n, 6p zylindrische Innenwandungen
q zylindrische Außenwandung
Einführungs- und Gegendruckteil
a konische Führungsfläche zur Einführung des Ende des inneren
Rohres 2
b konische Führungsfläche zur Einführung der Enden des inneren und des äußeren Rohres
c Anschlag für Ende la des äußeren Rohres 1
d Gegendruckfläche des Gegendruckteils 7
Feder
Klemmmittel / keilförmiges Andrückteil EfldSgjZUPg-der lezugsieic Qiiste
Andrückfläche des Andrückteils 9
konische Anlagefläche des Andrückteils 9
umlaufende Dichtung
Kanal
Öffnung in der zylindrischen Innenwandung des Basisteils 3 Öffnung in der axialen Wandung des Basisteils 3
hülsenförmiger Schlitz
Sicherungsring
Öffnung in der zylindrischen Außenwandung des Basisteils 3 Kanal
Öffnung in der axialen Wandung des Basisteils 3
Verschlussvorrichtung
Basisteil
inneres Teil
konische Wandung
äußere zylindrische Mantelfläche des inneren Teils
Anlagefläche
Außenteil
Dichtung
Dichtung
hülsenförmiger Schlitz
Arbeitsraum
Dichtungsringe
Innenraum des Dichtungskopfes
Dichtungskopf
Raum
Längsachse der Dichtungsköpfe
Längsachse des inneren Rohres
Innendurchmesser des äußeren Rohres
Außendurchmesser des inneren Rohres
axiale Richtung zum Klemmen des Rohrendes 2a
Winkel zwischen der Führungsfläche 6e und der Längsachse RLA des Dichtungskopfes Kl

Claims

Patentansprüche.
Dichtungskopf (Kl, Kl ') zur Herstellung von mehrwandigen oder dop- pelwandigen Rohren, insbesondere Bimetallrohren, wobei jedes doppel- wandige Rohr aus einem äußeren Rohr (1) und einem inneren Rohr (2) hergestellt wird, wobei der Dichtungskopf eine Basiseinrichtung (3, 4, 5) aufweist, in der ein Kolben (6,60) axial verschieblich gelagert ist, wobei der Kolben (6, 60), insbesondere mittels eines in dem inneren Rohr (2) befindlichen Hydraulikmediums, mittels einer externen Druckquelle oder mittels eines elektromotorischen Antriebs, relativ zur Basiseinrichtung (3, 4, 5), insbesondere in einer ersten axialen Richtung (Klemmrichtung RK), verstellbar ist, und mittels des Kolbens (6, 60) mindestens ein Klemmmittel (9), insbesondere ein ringförmiges Andrückteil mit keilförmiger Führungsfläche (9b), zur Klemmung des Endbereichs (2a) des inneren Rohres (2) in dem Dichtungskopf (Kl) verstellbar ist.
Dichtungskopf (Kl, Kl ') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6, 60) ein hülsenförmiges Teil ist, welches mindestens eine zylindrische Innenwandung (6m, 6n) und mindestens eine zylindrische Außenwandung (6p, 6q) aufweist, und sowohl mit mindestens einer Innenwandung (6m, 6n) als auch mit mindestens einer Außenwandung (6p, 6q) an zylindrischen Wandungen (5m, 5n, 4n, 4m) der Basiseinrichtung (3,
4, 5) anliegt und von diesen in axialer Richtung geführt ist.
Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6, 60) koaxial zwischen dem Innenteil (5) und dem Außenteil (4) einliegt.
Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) einen ringförmigen ersten Bereich (6k) aufweist, der mit seiner einen Stirnwandung (6a) den Arbeitsraum (AR) begrenzt, und dass an den ersten Bereich (6k) ein ringförmiger Bereich (6b) angrenzt bzw. angeformt ist, welcher einen Stößel bildet, und der mit seinem freien Ende (6d) die Führungsfläche (6e) bildet.
5. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) mittels mindestens einer Verdrehsicherung, die insbesondere durch mindestens eine Feder (8) gebildet ist, gegen Verdrehen um die Längsachse (RLA) gesichert ist.
6. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Arbeitsraum (AR) begrenzende und wirksame Fläche der Stirnseite (6a) des Kolbens (6) größer ist als die mit dem Hydraulikmedium in Kontakt befindliche aktive Fläche der den Rohrenden (la, 2a) zugewandte Stirnfläche des Kolbens (6).
7. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (6k) ein radiale Erstreckung hat, die größer ist als die radiale Erstreckung des Stößelbereichs (6d).
8. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinrichtung (3, 4, 5) mindestens eine Führungsfläche (5c) zur Einführung und/oder Zentrierung der Rohre (1, 2) relativ zum Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) aufweist.
9. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) mittels mindestens eines Federelementes (8) entgegen der Klemmrichtung (KR) kraftbeaufschlagt ist und/oder der Kolben (6, 60) mittels eines extern erzeugbaren Drucks eines Fluids, insbesondere eines Hydraulikmediums entgegen der Klemmrichtung (KR), insbesondere aus seiner Klemmposition heraus in eine nicht klemmende Position, verstellbar ist.
10. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6, 60) zusammen mit dem Außenteil (4) und/oder dem Innenteil (5) einen umlaufenden hülsenför- migen Schlitz (12) zur Aufnahme des Rohrendes (2a) des inneren Rohres (2) bildet.
11. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenteil (4) eine umlaufende Dichtung (10) einliegt, die durch das eingepresste Hydraulikmedium sowohl gegen die Innenwandung des Außenteils (4) als auch gegen die Außenwandung des Endes (2a) des inneren Rohres (2) abdichtend drückt.
12. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenteil (4) ein Einführungs- und Gegendruckteil (7) einliegt, welches insbesondere durch einen Sicherungsring (13) im Außenteil gehalten ist, wobei das Einführungs- und Gegendruckteil (7) mindestens eine Führungsfläche (7a, 7b), insbesondere für das Ende (la, 2a) des äußeren und/oder inneren Rohres (1, 2), und/oder mindestens einen axialen Anschlag (7c), insbesondere für das Ende (la) des äußeren Rohres (1), aufweist.
13. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass umlaufende Dichtungen (D), insbesondere in Form von Dichtungsringen, abdichtend zwischen dem Innenteil (5) und dem Kolben (6) bzw. abdichtend zwischen dem Außenteil (4) und dem Kolben (6), insbesondere in der Innenwandung (6m) und/oder der Außenwandung (6n) des Kolbens (6) und/oder einer der Führungswandungen (4n, 5m) der Basiseinrichtung (3, 4, 5), angeordnet sind.
14. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanal (11, IIa, IIb) den Innenraum des Dichtungskopfes (Kl, Kl ') mit dem Arbeitsraum (AR) verbindet oder mindestens ein Kanal (14, 14a, 14b) eine externe Druckquelle mit dem mindestens einen Arbeitsraum (AR, 70, 70a) verbindet.
15. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (60) ein hülsenförmigen Bereich (60b) mit daran nach außen weisendem Kragen (60a) aufweist, wobei der Kragen (60a) zwei Arbeitsräume (70, 70a) voneinander abdichtend trennt.
16. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Außen- und Innendurchmesser der hülsenförmigen Bereiche (60b) zu beiden Seiten des Kragens (60a) gleich sind.
17. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (4) eine Anschlagfläche (4r) für die Stirnwandung (2a ' ) des inneren Rohres (2) bildet.
18. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) mindestens eine in einem Winkel (φ) zur Längsachse (RLA) des Dichtungskopfes (Kl, Kl ' ) angeordnete Führungsfläche (6e), insbesondere in Form einer konischen Wandung, aufweist, die mit dem mindestens einen Klemmmittel (9) zusammenwirkt, und dass die Basiseinrichtung (3, 4, 5) oder mindestens ein an der Basiseinrichtung (3, 4, 5) angeordnetes Andruckteil (7), insbesondere ein Andruckring, mindestens eine Gegendruckfläche (7d), welche insbesondere mindestens einen Vorsprung (7e), insbesondere umlaufenden Vorsprung, aufweist, bildet, wobei der Kolben (6) beim Bewegen in die erste Richtung (RK) das mindestens eine Klemmmittel (9) radial nach außen in Richtung der mindestens einen Andruckfläche (7d) verstellt und/oder aufspreizt.
19. Dichtungskopf (Kl) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (2a) des inneren Rohres (2) zwischen dem Klemmmittel (9) und der Andruckfläche (7d) einklemmbar ist, wobei insbesondere die Führungsfläche (6e) eine umlaufende konische Wandung ist.
20. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinrichtung (3, 4, 5) durch ein Basisteil (3) sowie ein daran befestigbares, insbesondere anschraubbares Außenteil (4) und Innenteil (5) gebildet ist, die zusammen einen Arbeitsraum (AR) für den Kolben (6) bilden.
21. Dichtungskopf (Kl, Kl ') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel ein Ring (9), insbesondere ein geschlitzter bzw. c-förmiger Ring, ist.
22. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel (9) eine in einem Winkel (φ), insbesondere parallel zur Führungsfläche (6e) des Kolbens (6) ausgebildete Wandung (9b), die insbesondere durch eine umlaufende innere konische Mantelfläche gebildet ist, aufweist.
23. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel (9) eine radial nach außen weisende Klemmseite (9a), insbesondere zylindrische Wandung, aufweist, welche optional mindestens einen sich radial nach außen erstre¬ ckenden Vorsprung (9c), der im Querschnitt insbesondere zahn- , drei- ecks-, oder sägezahnförmig ausgebildet ist, aufweist, der sich beim Klemmen des inneren Rohres (2) in die Oberfläche der Rohrwandung eindrückt, wobei sich optional der Vorsprung (9c) entlang des äußeren Um- fangs des Ringes (9) erstreckt.
24. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorsprünge (9c) in axialer Richtung und/oder in Umfangs- richtung zueinander beabstandet an der Klemmseite (9a) des Klemmmittels (9) angeordnet sind.
25. Dichtungskopf (Kl, Kl ' ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckfläche (7d) mindestens einen radial nach innen weisenden Vorsprung und/oder mindestens einen radial nach außen gerichteten Rücksprung bzw. Nut , insbesondere jeweils umlaufend, aufweist, welcher im Querschnitt insbesondere dreiecks-, oder sägezahnförmig ist, und der sich beim Klemmen des inneren Rohres (2) in die Oberfläche der Rohrwandung des inneren Rohres (2) eindrückt bzw. in den sich beim Klemmen die Oberfläche der Rohrwandung des in¬ neren Rohres (2) eindrückt und/oder der mindestens eine am Klemmmittel (9) angeordnete Vorsprung (9c) versetzt zu dem mindestens einen an der Andruckfläche (7d) angeordneten Vorsprung bzw. Rücksprung angeordnet ist.
26. Vorrichtung zur Herstellung von doppelwandigen Rohren, insbesondere Bimetallrohren, wobei die Vorrichtung einen ersten Dichtungskopf und ei- nen zweiten Dichtungskopf aufweist, wobei jeweils ein Dichtungskopf jeweils ein Rohrende (2a, 2b) des inneren Rohres (2) abdichtend verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass
- entweder beide Dichtungsköpfe (Kl, Kl ' ) die beiden Enden (2a, 2b) des inneren Rohres (2), insbesondere für die Dauer des Zusammenfügens der beiden Rohre (1, 2), relativ zu den beiden Enden (la, lb) des äußeren Rohres (1) relativ zueinander in Position halten,
- oder ein Dichtungskopf (Kl) die beiden Enden (la, 2a) des inneren Rohres (2) und des äußeren Rohres (1) relativ zueinander in Position hält und der andere Dichtungskopf (K2) am Ende (la) des äußeren Rohres (1) abstützend gehalten ist und das Ende (2a) des inneren Rohres (2) axial verschieblich abgedichtet in dem Dichtungskopf (K2) einliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskopf (K2) ein hülsenförmiges Basisteil (105) aufweist in dem konzentrisch ein inneres Teil (104) einliegt, wobei das Basisteil (105) eine zylindrische Innenwandung (105k) und das innere Teil (104) eine äußere zylindrische Mantelfläche (104k) aufweist, wobei die zylindrische Innenwandung (105k) und die äußere zylindrische Mantelfläche (104k) zumindest um die Wanddicke des Endbereiches (2b) des inneren Rohres (2) voneinander beabstandet sind und zusammen einen zylindrischen Schlitz (120) bilden, derart, dass der Endbereich (2b) des inneren Rohres (2) axial in dem Schlitz (120) verschieblich ist, wobei in der zylindrische Innenwandung (105k) eine umlaufende Dichtung (110) angeordnet ist, die an der Außenwandung des Endbereiches (2b) des inneren Rohres (2) zur Anlage gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitztiefe (T), welche durch den Abstand der Dichtung (110) zur Anschlagfläche (105d) des Basisteils (105) bestimmt ist, so groß bemessen ist, dass der Endbereich (2b) des inneren Rohres (2) während des gesamten Aufweitungsprozesses des inneren Rohres (2) in Richtung Dichtung (110) wandert, diese aber nicht passiert und/oder mindestens so groß ist wie das 0,99 bis 1,01-fache, insbesondere das 1 -fache, der Schrumpflänge, um die das innere Rohr (2) während des Aufweitungsprozesses verkürzt wird.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (105) mit dem inneren Teil (104) mittels einer Schraubverbindung (103a, 104g) verbindbar, insbesondere zwischen einem dritten hülsen- förmigen Teil (103) und dem inneren Teil (104) einklemmbar ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Teil (103) ein Innengewinde (103a) aufweist, in dass das innere Teil (104) mit seinem Außengewinde (104g) einschraubbar ist, wobei das Basisteil (105) mit einem Bereich (105a) zwischen den Wandungen (103b, 104h) des dritten Teils (103) und des inneren Teils (104) einklemmbar ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtung (108) im Bereich der Anlageflächen (104q, 105q) angeordnet ist, derart, dass vom Schlitz (120) aus in Richtung des vom Rohr abgewandten Endes des Dichtungskopfes (K2) kein Hydraulikmedium aus dem Dichtungskopf (k2) austreten kann.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Rohr zugewandte Ende (104e) des inneren Teils (104) eine konische Außenwandung (104d), insbesondere zum Anheben und Zentrieren des inneren Rohres (2) aufweist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtungsköpfe (Kl, K2) mittels mindestens einer Spannvorrichtung oder mindestens einem Aktuator (AK) gegen die äußeren Enden (la ' ) des äußeren Rohres ( 1) drückbar oder gedrückt sind.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder beide Dichtungsköpfe (Kl, K2) mittels mindestens eines Aktuator (AK), insbesondere parallel zur Achse der Rohre, relativ zu den Rohren (1, 2) verstellbar ist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungskopf (Kl, K2) ortsfest angeordnet ist, und der andere Dichtungskopf mittels eines Aktuators (AK) verstellbar ist, derart, dass der verstellbare Dichtungskopf (Kl, K2) axial in Richtung eines Rohres (1, 2) fahrbar ist und die Enden (la, 2a; 2a, 2b) der Rohre in die Dichtungsköpfe (1, 2) einschiebbar sind.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Arretiervorrichtung mindestens ein Dichtungskopf (Kl, K2) während des Aufweitungsprozesses ortsfest arretiert ist.
36. Verfahren zur Herstellung von doppelwandigen Rohren, insbesondere Bimetallrohren, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 35, wobei ein doppelwandiges Rohr aus einem äußeren Rohr (1) und einem inneren Rohr (2) hergestellt wird, wobei das äußere Rohr (1) zu Beginn des Herstellungsverfahren, bei dem zumindest der äußere Durchmesser des inneren Rohres (2) mittels eines Hydraulikmediums zum Zusammenfügen der beiden Rohre (1, 2) vergrößert wird, einen Innendurchmesser (Rli) aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser (R2a) des inneren Rohres (2) und das innere Rohr (2) länger als das äußere Rohr (1) ist.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass
- in einem ersten Verfahrensschritt beide Dichtungsköpfe (Kl, K2) gleichzeitig oder nacheinander in Richtung der jeweils zugeordneten Enden des inneren und des äußeren Rohres (1, 2) solange verstellt werden, bis die Dichtungsköpfe (Kl, K2) mit ihren Anlageflächen (lld, 105g) an den Stirnwänden (la ' , lb ' ) des äußeren Rohres (1) anliegen und dann mittels mindestens einen Spann- und/oder Druckvorrichtung die Dichtungsköpfe (Kl, K2) mit einem erforderlichen Anpressdruck gegen die Stirnwänden (la ' , lb ') des äußeren Rohres (1) gedrückt oder festgesetzt werden, wonach
- in einem nachfolgenden Verfahrensschritt Hydraulikmedium in das innere Rohr (2), insbesondere über mindestens einen Dichtungskopf (Kl, K2) gefördert wird, und ein Innendruck mit einem entsprechenden Innendruckverlauf mittels des Hydraulikmediums erzeugt wird, derart, dass die beiden Rohre (1, 2) durch das dauerhafte Vergrößern des Außendurchmessers (R2a) des inneren Rohres (2) miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass
- in einem ersten Verfahrensschritt beide Dichtungsköpfe (Kl, K2) gleichzeitig oder nacheinander in Richtung der jeweils zugeordneten Enden des inneren und des äußeren Rohres (1, 2) solange verstellt werden, bis die Dichtungsköpfe (Kl, K2) mit ihren Anlageflächen (lld, 105g) an den Stirnwänden (la ' , lb ' ) des äußeren Rohres (1) anliegen und dann mittels mindestens einen Spann- und/oder Druckvorrichtung die Dichtungsköpfe (Kl, K2) mit einem erforderlichen Anpressdruck gegen die Stirnwänden (la ' , lb ' ) des äußeren Rohres (1) gedrückt oder festgesetzt werden, wonach
- in einem nachfolgenden Verfahrensschritt Hydraulikmedium in den ersten Arbeitsraum (70) gedrückt wird und der Kolben (60) in die Klemmrichtung (RK) verstellt wird, so dass das im Dichtungskopf (Kl) inliegende Ende (2a) des inneren Rohres (2) im Dichtungskopf (Kl) eingeklemmt und in Position festgehalten bleibt, wonach dann
- Hydraulikmedium in das innere Rohr (2), insbesondere über
mindestens einen Dichtungskopf (Kl, K2) gefördert wird, und ein Innendruck mit einem entsprechenden Innendruckverlauf mittels des Hydraulikmediums erzeugt wird, derart, dass die beiden Rohre (1, 2) durch das dauerhafte Vergrößern des Außendurchmessers (R2a) des inneren Rohres (2) miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren nachfolgenden Verfahrensschritt der erste Arbeitsraum (70) drucklos gemacht wird und in den zweiten Arbeitsraum (70a) ein Hydraulikmedium unter Druck eingeleitet wird, so dass der Kolben (60) entgegen der Klemmrichtung (RK) in seine nicht klemmende Ausgangsposition verstellt wird.
PCT/EP2016/055438 2015-03-23 2016-03-14 Dichtungskopf, vorrichtung und verfahren zur herstellung von bimetallrohren WO2017036610A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202015104906.4 2015-03-23
DE202015104906.4U DE202015104906U1 (de) 2015-03-23 2015-03-23 Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres
DE102015115589.3 2015-09-16
DE102015115589.3A DE102015115589A1 (de) 2015-03-23 2015-09-16 Herstellungsverfahren von Bimetallrohren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017036610A1 true WO2017036610A1 (de) 2017-03-09

Family

ID=54362152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/055438 WO2017036610A1 (de) 2015-03-23 2016-03-14 Dichtungskopf, vorrichtung und verfahren zur herstellung von bimetallrohren

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE202015104906U1 (de)
WO (1) WO2017036610A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106378376B (zh) * 2016-11-21 2018-10-19 济南大学 一种内高压成型多阶密封装置
CN110976609B (zh) * 2019-11-11 2021-02-19 潍坊倍力汽车零部件有限公司 一种电加热式密封推头及金属成形工艺
CN114643306B (zh) * 2022-05-19 2022-08-02 成都成高阀门有限公司 一种阀门的阀座压制工装

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58107225A (ja) * 1981-12-21 1983-06-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd 二重管製造方法
US4449281A (en) * 1982-03-16 1984-05-22 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Method of producing multiple-wall, composite tubular structures
DE4019899C1 (de) * 1990-06-22 1991-12-19 Benteler Ag, 4790 Paderborn, De
DE4428435A1 (de) * 1994-08-11 1996-02-15 Huber & Bauer Gmbh Verfahren zum Herstellen eines luftspaltisolierten Rohres
WO2009109926A1 (en) 2008-03-05 2009-09-11 Be.Ca. Engineering Societa' Cooperativa Method and device for manufacturing bimetallic pipes
US7685856B1 (en) * 2008-11-11 2010-03-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Two mode hydroform seal apparatus and method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57154337A (en) * 1981-03-19 1982-09-24 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manufacture device for double-ply pipe
DE4406726A1 (de) * 1994-03-02 1995-09-07 Balcke Duerr Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verbundrohren
DE102007019511B3 (de) * 2007-04-25 2008-11-13 Benteler Automobiltechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Innenhochdruckumformen eines Verbundmetallrohres

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58107225A (ja) * 1981-12-21 1983-06-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd 二重管製造方法
US4449281A (en) * 1982-03-16 1984-05-22 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Method of producing multiple-wall, composite tubular structures
DE4019899C1 (de) * 1990-06-22 1991-12-19 Benteler Ag, 4790 Paderborn, De
DE4428435A1 (de) * 1994-08-11 1996-02-15 Huber & Bauer Gmbh Verfahren zum Herstellen eines luftspaltisolierten Rohres
WO2009109926A1 (en) 2008-03-05 2009-09-11 Be.Ca. Engineering Societa' Cooperativa Method and device for manufacturing bimetallic pipes
US7685856B1 (en) * 2008-11-11 2010-03-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Two mode hydroform seal apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015115589A1 (de) 2016-09-29
DE202015104906U1 (de) 2015-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2918375B1 (de) Pressbacke, verfahren zum herstellen einer unlösbaren rohrverbindung, fitting und system aus einer pressbacke und einem fitting
EP1924799B1 (de) Anschlussstück für ein ende eines runden, insbesondere rohrförmigen gegenstandes
WO2010133192A1 (de) Steckereinheit und verbindungssystem für das verbinden von kapillaren, insbesondere für die hochleistungsflüssigkeitschromatographie
DE102009022859A1 (de) Steckverbindung für Rohrleitungen
DE2709633C3 (de) Vorrichtung zum Befestigen einer Muffe in einer Rohrleitung
WO2017036610A1 (de) Dichtungskopf, vorrichtung und verfahren zur herstellung von bimetallrohren
DE3226868A1 (de) Dauerhaft dichte gewindelose rohrverbindung
EP2837868A1 (de) Baueinheit mit einem Rohr und einem Kupplungselement sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Baueinheit
DE102015104334A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres
DE102013109880B4 (de) Reibungsarmer Endennachschub beim Innenhochdruckumformen
DE10117485B4 (de) Spanneinrichtung
DE3312073C2 (de) Druckaufbaudorn zum druckdichten Befestigen eines Rohres
EP2295842B1 (de) Rohverbinder zum dichten Verbinden an ein Rohrende eines Rohres aus nachgiebigem Werkstoff
DE10026464A1 (de) Vorrichtung zum Verbinden mit einem Ende einer röhrenartigen Leitung, insbesondere Schlauch-Schnellverbinder
DE10114059C1 (de) Verfahren zum Abdichten und Verbinden von Rohren
DE202011003529U1 (de) Vorrichtung zum Verbinden von Rohren
DE102012003146B4 (de) Schlauchverbindung und Verfahren zur Herstellung einer Schlauchverbindung
DE102015106974A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres
DE102008047003A1 (de) Nicht lösbare Rohrleitungsverbindung
DE3044291A1 (de) "verfahren und vorrichtung zum dauerhaften verbinden von umlaufenden teilen, wie wellenteile o.dgl.
DE3102233A1 (de) Verfahren zum druckdichten verbinden eines rohres mit einem in das rohr eingesetzten verschlussstueck und danach hergestellte druckdichte verbindung
DE102014217410B4 (de) Fluidleitende Verbindungsanordnung sowie Klemmring
DE102021211580B3 (de) Stempel für eine Spritzgusspressvorrichtung, Verwendung des Stempels in einer Spritzgusspressvorrichtung und Spritzgusspressvorrichtung
DE19743185A1 (de) Vorrichtung zum Anschließen von Rohrleitungen
EP0454976B1 (de) Vorrichtung zum Verbinden eines Kunststoffrohres mit einem weiteren Rohr

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16709796

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16709796

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1