PRODUKTIONSOPTIMIERTES VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES MEHRLAGENROHRES

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein produktionsoptimiertes Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres. Mehrlagen-Rohre werden vorzugsweise bei hohen Anforderungen gegen Korrosion oder Abrasion verwendet.

[0002] Korrosionsbeständige Druckbehälter oder Druckleitungen können durch Anwendung von Mehrlagen-Rohren kostengünstiger hergestellt werden als Massivausführungen aus entsprechenden Werkstoffen. Dies wird erreicht durch die Lastenteilung auf eine dünne, korrosionsbeständige Innenlage (z.B. rost- und säurebeständiger Stahl) und eine hochfeste, druckbeständige Außenlage (z. B. Feinkombaustahl). Dadurch kann der Stahlverbrauch insgesamt erheblich gesenkt und ein Großteil des verbleibenden Stahlverbrauchs auf kostengünstige Werkstoffe verlagert werden.

[0003] Abrasionsbeständige Rohrleitungen werden durch die Ausführung als Mehrlagen-Rohr (etwa mit mechanischer Bindung, s.u.) in bestimmten Güteklassen überhaupt erst ermöglicht, da Werkstoffe (z.B. hochfeste Stähle mit hohen Härten) als Innenlage eingesetzt werden können, die für sich alleine nicht oder nur sehr schwierig zu Rohren verarbeitet werden können.

[0004] Andere Werkstoffkombinationen sind in großer Vielfalt möglich, prinzipiell begrenzt sich die Kombinierbarkeit von Werkstoffen dabei nur durch die jeweilig infrage kommenden Verarbeitungstechniken.

[0005] Beim Aufbau des Rohrmantels wird unterschieden zwischen

• vollflächiger metallurgischer Bindung (diese erfordert plattiertes Blech als Ausgangshalbzeug), und
• rein mechanischer Bindung (etwa einer Reibbindung) zwischen Innen- und Außenrohr - vorzugsweise Innen- und Außenblech und ihrer Verschweißung an den Blechkanten -.

[0006] Bei Mehrlagenrohren mit metallurgischer Bindung zwischen den Lagen - etwa Mehrlagenrohren aus Metallblechen, vorzugsweise Stahlblechen - findet als Ausgangshalbzeug ein plattiertes Verbundblech aus zwei verschiedenen (Stahl-)Werkstoffen Verwendung.

[0007] Der Nachteil dieses Verfahrens nach dem Stand der Technik liegt zum einen in den hohen Kosten des Ausgangshalbzeuges und damit auch des Endproduktes, zum anderen aber auch in einer mangelnden ausreichenden Verfügbarkeit dieses Ausgangshalbzeuges aufgrund äußerst beschränkter Produktionskapazitäten hierfür in der Welt. Weiterhin ist die Anzahl der Werkstoffe, die sich auf diese Weise verarbeiten lassen, begrenzt. So lassen sich etwa bestimmte abrasionsbeständige Stähle als Innenlage dann nicht verwenden, wenn sie sich aufgrund ihres hohen Kohlenstoffanteils nicht oder nur schlecht schweißen lassen.

[0008] Bei Mehrlagenrohren mit mechanischer Bindung finden nach älterem Stand der Technik als Ausgangshalbzeug mehrere - vorzugsweise zwei - fertige Rohre Verwendung. Das Verfahren soll dabei im folgenden anhand des Beispiels zweier Rohre erläutert werden (im Falle weiterer Lagen sind die Ausführungen entsprechend zu verstehen):

• Zwei fertige Rohre werden aus den zu kombinierenden Werkstoffen passgenau gefertigt und ohne Reibung ineinander geschoben, wobei das äußere Rohr eine höhere Streckgrenze aufweisen muß als das innere.
• Durch Expandieren (mechanisch - etwa vermittels eines Expansionsstempels - oder durch Flüssigkeitsdruck, wobei im letzten Falle die ineinander liegenden Rohre in ein das Außenrohr umfassendes Gesenk gepreßt werden) wird das Innenrohr unter elastischer Aufweitung des Außenrohrs in das Außenrohr gedrückt. Nach Wegfallen der Expansionskräfte legt sich das Außenrohr wegen der höheren elastischen Rückfederung kraftschlüssig um das Innenrohr.
• Abschließend werden die beiden Werkstoffe an den Stirnseiten verschweißt. Der Nachteil dieses Verfahrens nach dem Stand der Technik liegt darin begründet, daß das äußere Rohr eine höhere Streckgrenze aufweisen muß als das innere, da ansonsten die den Kraftschluß mit dem Innenrohr hervorrufende und daher erforderliche elastische Rückfederung des Außenrohres fehlt. Dies ist insbesondere deshalb nachteilig, weil hochfeste Werkstoffe
• etwa besonders hochfeste Stähle -, wie sie vorzugsweise für abrasionsbeständige Rohrleitungen im Inneren des Rohres besonders vorteilhaft sind, hohe oder sogar sehr hohe Streckgrenzen aufweisen und sich damit für dieses Herstellungsverfahren nicht eignen.

[0009] Inzwischen sind aber auch weitere Verfahren aus der WO 2006/066814 A1 bekannt, die diese Nachteile nicht aufweisen und der Herstellung eines Mehrlagenrohres mit mechanischer Bindung zwischen den Werkstofflagen vermittels einer Biegewalze dienen. Hierbei werden

• einzelne zum Mehrlagenrohr zu kombinierende Werkstofflagen aufeinandergelegt, und
• der so gebildete Mehrlagen-Werkstoff mit Hilfe der Biegewalze zu einem Mehrlagenrohr geformt, wobei in der Endphase der Rohrformung in der Biegewalze eine jeweilig als Innenrohr fungierende Werkstofflage kraftschlüssig in eine jeweilig als Außenrohr fungierende Werkstofflage gepresst wird.

[0010] Mit Hilfe dieses Verfahrens können Mehrlagenrohre hergestellt werden, die ohne walzund/oder sprengplattiertes Halbzeug auskommen, andererseits aber auch nicht den Beschränkungen unterliegen, die die Herstellung mehrlagiger Rohre nach dem vorgenannten Stand der Technik mit reibschlüssiger mechanischer Bindung von Lagen untereinander mit sich bringt.

[0011] Die Verwendung walz- und/oder sprengplattierten Halbzeugs wird dadurch vermieden, daß zunächst zwischen den Werkstofflagen eine erste Verbindung - etwa eine Schweißnaht - geschaffen wird und hiernach die jeweilige als Innenrohr fungierende Werkstofflage während der Rohrformung in der Biegewalze durch eine - nach einem bestimmten Verformungsfortschritt anzubringende - weitere Verbindung zwischen den Werkstofflagen kraftschlüssig in die jeweilig als Außenrohr fungierende Werkstofflage gepresst und auf diese Weise im jeweiligen Außenrohr reibschlüssig gehalten wird und zwar ohne das Mehrlagenrohr aufweiten zu müssen und damit die zum o.a. Expansionsverfahren angeführten Nachteile einzugehen.

[0012] Gleichwohl hat dieses Verfahren den produktionstechnischen Nachteil, daß es hierbei erforderlich ist, während der Rohrformung in der Biegewalze nach einem bestimmten Verformungsfortschritt eine weitere Verbindung zwischen den Werkstofflagen zu schaffen, was in der Regel durch ein Verschweißen geschieht. Für diese Verbindung ist es daher erforderlich, die Rohrformung zu unterbrechen, um die beiden Werkstofflagen an dieser weiteren Stelle miteinander zu verbinden. Hierzu muß das noch unfertige Rohr aus der Biegewalze entfernt und sodann die Verbindung geschaffen, in der Regel also die Schweißnaht aufgebracht werden. Alternativ dazu kannes auch in der Biegewalze geschweißt werden, was diese jedoch währenddessen blockiert. Sodann kann der Rohrrohling (auch Schlitzrohr genannt) wieder in die Biegewalze eingebracht werden, um den dortigen Fertigungsprozeß weiter zu führen. Eine solches Vorgehen ist äußerst zeitintensiv und stellt daher einen erheblichen Produktionskostennachteil dar.

[0013] Die WO 2006/066814 A1 lehrt jedoch auch ein Verfahren bei dem

• einzelne zum Mehrlagenrohr zu kombinierende Werkstofflagen aufeinandergelegt werden, wobei eine als jeweiliges Außenrohr fungierende Werkstofflage ein Grundblech bildet, das in etwa entlang seiner beiden Längskanten oder in etwa parallel hierzu jeweils eine, vorzugsweise aufgeschweißte, Anschlagkante aufweist und die aufliegende Werkstofflage lose zwischen diese Anschlagkanten zu liegen kommt, und
• der so gebildete Mehrlagen-Werkstoff mit Hilfe der Biegewalze zu einem Mehrlagenrohr geformt wird, wobei die jeweilige als Innenrohr fungierende Werkstofflage zwischen die Anschlagkanten geklemmt und in der Endphase der Rohrformung in der Biegewalze die jeweilige als Innenrohr fungierende Werkstofflage hierdurch kraftschlüssig in die jeweilig als Außenrohr fungierende Werkstofflage gepresst wird.

[0014] Nach dieser Ausführungsform der WO 2006/066814 A1 können als jeweilige Innenlage somit auch solche Werkstoffe - wie etwa besonders hochfeste Stähle - Verwendung finden, die sich nicht oder nur sehr schwer schweißen lassen. Auch hier wird die als Innenrohr fungierende Werkstofflage bereits während der Rohrfomung in der Biegewalze kraftschlüssig in die jeweilig als Außenrohr fungierende Werkstofflage gepresst und so im jeweiligen Außenrohr reibschlüssig gehalten und zwar ohne, daß es einer Verbindung, wie etwa einer zu schaffenden Schweißnaht bedarf. Daher ist hier eine zeit- und kostenintensive Unterbrechung des Rohrformungsprozesses in der Biegewalze auch nicht erforderlich. Jedoch hat dieses Fertigungsverfahren wiederum den Nachteil, daß hierbei die Rohrinnenlage nicht gänzlich nach innen hin geschlossen ist, da ein Teil des Rohrinnenumfanges durch die auf dem jeweiligen Grundblech, also der jeweils außen liegenden Werkstofflage, angebrachten Anschlagkanten ausgebildet wird, was dazu führt, daß hier die vorteilhaften Wirkungen der Rohrinnenlage, wie Korrosions- oder Abrasionsbeständigkeit nicht einzutreten vermögen. Dieser Nachteil kann auch nicht einfach durch eine Auftragsschweißung in diesem Bereich gelöst werden, da eine Schweißverbindung zwischen dem Material der Anschlagkante und dem der Innenlage bei diesem Verfahren, das ein Schweißen zwischen Außen- und Innenlage vermeiden will gerade nicht infrage kommt.

[0015] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ausgehend vom Stand der Technik nach der WO 2006/066814 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres anzugeben, welches weder eine Unterbrechung des Rohrformungsprozesses zur Werkstofflagenverbindung noch ein nachträgliches Einarbeiten von Werkstofflagenteilen erfordert.

[0016] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Auspruchs 1 gelöst.

[0017] Bei diesem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird die Unterbrechung des Rohrformungsprozesses in der Blechumformmaschine - also etwa in der Biegewalze - dadurch vermieden, daß mindestens zwei Elemente, die später die Innenlage bilden, zunächst, d.h. vor dem Rohrformungsprozeß, randseitig mit der später die Außenlage bildenden Werkstofflage verbunden, also in der Regel mit dieser verschweißt, werden. Während des Rohrformungsprozesses, also z.B. in der Biegewalze, bewegen sich dann die freien Enden dieser Elemente aufgrund der unterschiedlichen Biegeradien (oder Umfangslängen, was das Gleiche bedeutet) von Innenund Außenrohr aufeinander zu und stoßen irgendwann aneinander. Da zu diesem Zeitpunkt auch bereits eine Wölbung des Bleches hin zu einem Rohr eingesetzt hat, springen die Kanten der aneinanderstoßenden Lagen nicht voneinander ab, sondern verbleiben aneinanderstoßend, wobei sie jedoch - eine glatt geformte Kante vorausgesetzt - eine, mit zunehmendem Verformungsfortschritt stärker werdende, Kraft auf die Werkstoffinnenlage ausüben, mit der diese gegen die Außenlage gepreßt wird. Zu beachten ist, daß das erfindungsgemäße Verfahren so ausgestaltet ist, daß es sicherstellt, daß ab dem Augenblick, in dem die zunächst noch frei gegeneinander verschieblichen Kanten der Innenlagenbleche aneinanderstoßen, das zu formende Rohr an jeder Stelle, an der Innen- und Außenlage aufeinanderliegen, bereits gewölbt ist. D.h., daß das zu formende Rohr an jeder Stelle, an der Innen- und Außenlage aufeinanderliegen einen endlichen Radius (also nirgends dort einen unendlichen Radius) aufweist. Dies kann - etwa hinsichtlich des Großteils des Rohrkörpers - vorzugsweise durch eine ausreichende Biegung vor Aneinanderstoßen der verschieblichen Kanten der Innenlagenelemente erreicht werden, was etwa durch eine geeignete Bemessung und/oder Positionierung der Elemente der Innenlage geschehen kann. Auch kann dies (möglicherweise auch zusätzlich) - vorzugsweise im Randbereich, also dem Bereich der der später zu schließenden Rohrlängsnaht nahe kommt - vermittels einer zuvor bereits erfolgten Anbiegung der zum Rohr zu formenden Werkstofflagen erreicht werden.

[0018] Auf diese Weise ist eine Unterbrechung des Formungsprozesses - etwa zur weiteren Verschweißung der Werkstofflagen - zur Ausbildung einer vollflächigen Werkstoffinnenlage aus dem hierfür vorgesehenen Material im Rohrinneren nicht mehr erforderlich.

[0019] Die erste Verbindung zwischen den Werkstofflagen wird dadurch geschaffen , daß diese in etwa entlang einer der Längs- oder Querkanten der aufliegenden Werkstofflage oder in etwa entlang einer Linie parallel hierzu aber entlang der zukünftigen Rohrlängsnaht miteinander verbunden werden. Die aufgelegten Elemente können somit mit ihrer Längskante parallel zur Längskante der unterliegenden Werkstofflage liegen, müssen dies aber nicht. So ist es auch möglich, daß sie mit ihrer Längskante quer hierzu zu liegen kommen. Die Verbindung mit der unten liegenden Werkstofflage erfolgt aber immer entlang der oder parallel zu der zukünftigen Rohrlängsnaht.

[0020] In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß dann, wenn in diesem Text hier von einer Verbindung entlang einer Kante oder entlang einer (vorzugsweise nur gedachten) Linie die Rede ist, damit jede Art von Verbindung entlang der Kante oder Linie gemeint ist, gleich, ob diese Verbindung entlang der gesamten Kante oder Linie oder nur abschnittsweise entlang der Kante oder Linie oder auch nur in einzelnen Punkten (wie etwa Punktschweißungen), etwa in zwei Punkten - vorzugsweise an den Endpunkten der Kante oder Linie - oder gar nur in einem einzelnen Punkt an der Kante oder auf der Linie besteht.

[0021] Auch kann die als Innenrohr fungierende Werkstofflage beim fertigen Mehrlagenrohr im Querschnitt einen Teilkreis bilden, was man dadurch erreichen kann, daß die Elemente der aufliegenden Werkstofflage, die später die Rohrinnenlage bilden, nur einen Teil der Fläche der Werkstofflage abdecken, die später die Außenlage bildet, wobei gleichwohl darauf zu achten ist, daß sie dennoch im Verlaufe des Rohrformungsprozesses mit ihren dann noch freien Enden gegeneinander stoßen und so die Innen- in die Außenlage gepreßt wird.

[0022] Vorzugsweise formt dabei die als Innenrohr fungierende und beim fertigen Mehrlagenrohr im Querschnitt einen Teilkreis bildende Werkstofflage eine Rinne am Fuß des Mehrlagenrohres.

[0023] Nach Fertigstellung des Schlitzrohres, also nach Abschluß des wesentlichen Rohrformungsprozesses, etwa in der Biegewalze, kann dann eine weitere Verbindung, vorzugsweise Verschweißung zwischen den Werkstofflagen und/oder den aneinanderstoßenden Kanten der Elemente der aufliegenden Werkstofflage erfolgen, insbesondere um hier diese Stoßkante dicht zu schließen. Eine Unterbrechung des eigentlichen Formungsprozesses ist hierfür aber nicht erforderlich. Vielmehr erfolgt ein solcher Schritt erst nach Abschluß des eigentlichen Rohrformungsprozesses. Auch ist es nicht erforderlich hierfür einen weiteren Werkstoffinnenlagenstreifen einzuarbeiten. Vielmehr genügt hier eine einfache Schweißung. In Fällen, in denen es nicht auf die völlige Dichtigkeit der Stoßkante ankommt - etwa dann, wenn nur eine erhöhte Abrasionsbeständigkeit der Innenlage gefordert ist - kann von dieser Schweißung zur Abdichtung sogar ganz abgesehen werden.

[0024] Hinsichtlich der Kraft, mit der die Innenlage gegen die Außenlage gepreßt werden soll, sei auf die bereits aus der WO 2006/066814 A1 bekannten geometrischen und physikalischen Verhältnisse verwiesen, wobei

DA

als Außendurchmesser des Außenrohres in mm,

SA

als Wanddicke des Außenrohres in mm,

SI

als Wanddicke des Innenrohres in mm,

σ_I

als Streckgrenze des Innenrohres in N/mm2,

Z_s

als Stauchungszuschlag angegeben in Teilen von Hundert und

E

als Elastizitätsmodul (E-Modul) in N/mm2

[0025] Verwendung findet. Entsprechend den bereits in der WO 2006/066814 A1 genannten Verhältnissen sind - je nach angestrebter Preßkraft - die Größe der Elemente der aufliegenden Werkstofflage (also der späteren Innenlage) und die Lage der ersten Verbindungen zwischen den Elementen der aufliegenden Werkstofflage und der benachbarten Werkstofflage (also der Werkstofflage, die später in der Regel die Außenlage bildet) zu wählen.

[0026] Die Länge der neutralen Faser des Außenrohres - hier L_afa genannt - beträgt dabei:

[0027] Die Länge der neutralen Faser des Innenrohres - hier L_ufi genannt - beträgt:

[0028] Die Verschiebung der freien Blechkanten der Elemente der aufliegenden Werkstofflage (der späteren Innenlage) beträgt dann bei 100 % Verformungsgrad des Rohres - hier L_fr genannt - :

[0029] Der Stauchungsgrad des Innenrohres zum Erreichen der Stauchgrenze - hier ε_St genannt - ergibt sich zu:


und die entsprechende Stauchungslänge zum Erreichen der Stauchgrenze zu:

[0030] Der Verformungsfortschritt - hier F_for genannt -, bei dem die freien Blechkanten der Elemente der aufliegenden Werkstofflage aneinanderstoßen sollen - so man eine maximale Preßkraft erreichen will -, beträgt dann (als Wert zwischen 0 und 1 angegeben) etwa:


und in Teilen von Hundert angegeben:

[0031] Löst man diesen Ausdruck mit

DA

als Außendurchmesser des Außenrohres in mm,

SA

als Wanddicke des Außenrohres in mm,

SI

als Wanddicke des Innenrohres in mm,

σ_I

als Streckgrenze des Innenrohres in N/mm²,

Z_s

als Stauchungszuschlag angegeben in Teilen von Hundert und

E

als Elastizitätsmodul (E-Modul) in N/mm²

auf, so erhält man den Verformungsfortschritt, bei dem die freien Blechkanten der Elemente der aufliegenden Werkstofflage (also der späteren Innenlage) aneinanderstoßen sollen, so man eine maximale Preßkraft erreichen will, durch den folgenden Ausdruck:

[0032] Der Stauchungszuschlag berücksichtigt dabei die Fertigungsungenauigkeit in der Fixierung der zumindest einen weiteren Werkstofflagenverbindung, und kompensiert dies so, daß die angestrebte Preßkraft des Innenrohres gegen das Außenrohr mindestens erreicht wird.

[0033] In der Praxis wird man also etwa dann, wenn man ein vollständiges Innenrohr aus der innen liegenden Werkstofflage bilden will und zugleich die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens maximal erreichbare Preßkraft anstrebt - bei zwei aufliegenden Elementen, die später die Innenlage bilden -, die aufliegenden Elemente zunächst entlang der Längskanten der später die Außenlage bildenden Werkstofflage verschweißen und diese (die spätere Innenlage bildenden) Elemente von ihrer Größe und ihrer Geometrie her so wählen, daß zwischen ihren freien Kanten ein Spalt verbleibt, der sich im Verlaufe des Rohrformungsprozesses schließt und sodann die beiden dann aneinanderstoßenden Kanten durch den noch zu absolvierenden weiteren Rohrformungsprozeß nur noch insoweit gegeneinander gestoßen werden, wie es die Stauchgrenze des Materials der zukünftigen Innenlage erlaubt.

[0034] Vorzugsweise wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres mit Hilfe des Verfahrens nach der hier vorliegenden Erfindung das Mehrlagenrohr durch eine Schweißung des Außenrohres entlang der Rohrnaht und eine Auftragsschweißung des Innenrohres geschlossen, um so den Mehrlagenrohrkörper fertigzustellen.

[0035] Auch können die Werkstofflagen an den Stirnseiten des Rohres verbunden werden, etwa um dort das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen die metallurgisch ja nicht vollflächig verbundenen Werkstofflagen zu verhindern.

[0036] Einen bevorzugten Anwendungsfall des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung stellt die Herstellung von erfindungsgemäßen Doppellagenrohren dar, gleichwohl beschränkt sich die Erfindung nicht hierauf, auch drei-, vier- und noch mehrlagigere erfindungsgemäße Rohre sind hiermit grundsätzlich herstellbar.

[0037] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung finden Bleche, vorzugsweise Metallbleche und besonders bevorzugterweise Stahlbleche, als Werkstofflage oder Elemente der Werkstofflage Verwendung.

[0038] Auch erfolgt in dem Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres nach der hier vorliegenden Erfindung vorzugsweise zumindest eine der Verbindungen der Werkstofflagen als Schweißung, was sich vor allem für die zuvor erwähnten Metallbleche, vorzugsweise Stahlbleche eignet.

[0039] Als Blechumformmaschine ist etwa eine Biegewalze, also z.B. eine DreiwalzenRundbiegemaschine, aber auch eine Pressen-/Gesenkanordnung, wie sie etwa im Rahmen des aus dem Stand der Technik bekannten UOE(U-Formen, O-Formen, Expandieren)-Rohrformungsverfahrens (siehe zum UOE-Verfahren beispielsweise: Hiersig, Heinz M., Lexikon Maschinenbau, Heidelberg 1997, S. 704f. zum Stichwort "Längsnabt-Großrohrherstellung") oder auch des sogenannten JCO-Rohrverformungsverfahrens verwendet wird, geeignet. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß nach dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung - je nach Werkstoffkombination - gegebenenfalls auf den letzten Schritt des Expandierens verzichtet werden muß, wenn hierdurch aufgrund des Streckgrenzenverhältnisses der Werkstoffe von jeweiliger Innen- zur Außenlage die Verpressung der Werkstofflagen gegeneinander wiederum zu sehr verschlechtert würde.

[0040] Beim JCO-Verfahren wird das Rohr dadurch geformt, daß das Blech in einer Presse vermittels eines Schwertes zunächst in die Form eines liegenden J' und dann in die eines liegenden ,C' gebracht wird. Hiernach wid es dann - wie im Falle des UOE-Verfahrens auch - in die ,O'-Form gebogen.

[0041] Aufgrund des Umstandes, daß der eigentliche Rohrformungsprozeß bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung nicht mehr für die Schaffung einer weiteren Verbindung zwischen den Werkstofflagen unterbrochen werden muß, kann das erfindungsgemäße Verfahren nunmehr aber auch als kontinuierliches Produktionsverfahren betrieben werden, bei dem die zu kombinierenden Werkstofflagen oder deren Elemente (jeweils von einem aufgewickelten Band abgewickelt und hernach kontinuierlich übereinander gelegt und kontinuierlich verbunden, vorzugsweise verschweißt werden, wobei der nachfolgende Rohrformungsprozeß ebenfalls kontinuierlich erfolgt, indem eine Einformstraße, die aus den kontinuierlich übereinandergelegten Werkstofflagen ein Schlitzrohr formt, als Blechumformmaschine dient. Derartige Einformstraßen zur Rohrformung sind etwa aus dem Stand der Technik bekannt, wie er in der US 3 327 383 beschrieben ist und die hiermit in den Offenbarungsgehalt der hiesigen Schrift mit einbezogen wird.

[0042] Im folgenden werden nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung besprochen. In dieser zeigt:

Fig. 1

eine perspektivisch skizzierte Aufsicht auf zwei aufeinandergelegte zum Mehrlagen- rohr zu kombinierende Werkstofflagen,

Fig. 2

eine perspektivisch skizzierte Sicht in ein - noch nicht fertiggestelltes -Mehrlagenrohr von einer Stirnseite her während des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, nämlich in dem Verfahrensschritt, wo der hierbei gebildete Mehrlagen-Werkstoff mit Hilfe der Blechumformmaschine zum Rohr geformt wird, die Kanten der beiden aufliegenden Elemente aber noch frei gegeneinander beweglich sind,

Fig. 3

eine perspektivisch skizzierte Sicht in ein - ebenfalls noch nicht fertiggestelltes - Mehrlagenrohr von einer Stirnseite her während des erfindungsgemäßen Herstellver- fahrens, nämlich in dem Verfahrensschritt, wo nach einem bestimmten Verformungs- fortschritt die beiden freien Stoßkanten der aufliegenden Elemente nun aneinander stoßen,

Fig. 4

einen perspektivischen Querschnitt durch ein fertiggestelltes Mehrlagenrohr mit In- nen- und Außenlage,

Fig. 5

einen perspektivischen Querschnitt durch ein Mehrlagenrohr mit Innen- und Außen- lage in Detailansicht im Bereich der Schweißnaht, und

Fig. 6

einen kontinuierlichen Rohrformungsprozeß nach der vorliegenden Erfindung in Prinzipdarstellung, bei dem die zu kombinierenden Werkstofflagen oder deren Ele- mente jeweils als aufgewickeltes Band (auch Coil genannt) vorliegen, von dem sie ab- gewickelt und hernach kontinuierlich übereinander gelegt werden,

Fig. 7

die Ausgangssituation des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn die Blechformung vermittels einer UO(E)-Pressen-/Gesenkanordnung ausgeführt wird,

Fig. 8

den Formungsschritt, der ein ,U' formt und zwar vermittels einer Presse (hier nicht dargestellt), die einen entsprechend ausgeformten Stempel nach unten treibt, wo die Werkstofflagen hierdurch gemeinsam in ein Gesenk (hier nicht ebenfalls nicht zu se- hen) getrieben werden, und

Fig. 9

den Formungsschritt der ein ,O', also ein Schlitzrohr ausformt und zwar vermittels einer Presse (hier nicht dargestellt), die zwei als Halbrund ausgeformte Stempel von unten und oben gegen den zu formenden Rohrkörper treibt, wo die Werkstofflagen hierdurch wiederum gemeinsam zu einem - im Querschnitt gesehen - Rund geformt werden.

Fig. 1 zeigt eine perspektivisch skizzierte Aufsicht auf zwei aufeinandergelegte zum Mehrlagenrohr zu kombinierende Werkstofflagen 1a, 1b, 2, wobei hier eine der Werkstofflagen, nämlich die aufgelegte Werkstofflage 1a,1b, welche später die Innenlage des Mehrlagenrohres bilden soll, aus zwei in Rohrlängsrichtung aufgelegten Elementen 1a, 1b - vorzugsweise Blechen - besteht, welche zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens entlang ihrer Längskanten 3a, 3b mit der benachbarten Werkstofflage 2, die später die Außenlage des Rohres bilden soll, erstmalig - vorzugsweise durch eine Schweißnaht - verbunden werden.

Fig. 2 zeigt eine perspektivisch skizzierte Sicht in ein - noch nicht fertiggestelltes - Mehrlagenrohr 5 von einer Stirnseite her während des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, nämlich in dem Verfahrensschritt, wo der hierbei gebildete Mehrlagen-Werkstoff mit Hilfe der Blechumformmaschine, etwa einer Biegewalze (Die Blechumformmaschine selbst, also etwa die Biegewalze, ist hier ausgeblendet und daher nicht zu sehen!) zum Rohr 5 geformt wird, wobei bei der Verformung die noch nicht mit der benachbarten Werkstofflage 2 verbundenen Kanten 4a, 4b der Elemente 1a, 1b aufgrund der unterschiedlichen Biegeradien von Innenrohr 1, 1a, 1b und Außenrohr 2 sich entsprechend dem Verformungsfortschritt frei gegeneinander verschieben. Die erste Verbindung zwischen den beiden Werkstofflagen 1, 1a, 1b" 2 erfolgte hier bereits an den Kanten 3a, 3b, die entlang der Längskante des sich bildenden Innenrohres 1, 1a, 1b verläuft und die bereits vor dem Rohrformungsprozeß - etwa durch Schweißung - geschaffen wurden. Im Bereich dieser ersten Verbindung 3a und 3b der Werkstofflagen 1, 1a, 1b, 2 aber, können sich diese aufgrund ihrer Verbindung zueinander nicht gegeneinander verschieben, sondern bleiben hier gegeneinander fixiert. Auch ist anzumerken, daß das Rohr auch im oberen Bereich der Darstellung (also in dem Bereich, der auf den noch offenen Rohrschlitz zuläuft) und wo Innen- und Außenlage 1, 1a, 1b, 2 insbesondere auch aufeinanderliegen bereits angerundet ist (der Radius also hier nirgends unendlich ist). Dieser Umstand ist in der perspektivischen Darstellung der Fig. 2 hier möglicherweise nicht so gut zu erkennen, so daß hier diese klarstellende Erläuterung erfolgt.

Fig. 3 zeigt eine perspektivisch skizzierte Sicht in ein - ebenfalls noch nicht fertiggestelltes - Mehrlagenrohr 5 von einer Stirnseite her während des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, nämlich in dem Verfahrensschritt, wo nach einem bestimmten Verformungsfortschritt die beiden freien Stoßkanten 4a, 4b der aufliegenden Elemente 1a, 1b nun aneinander stoßen. Hierauf folgend kann sodann das Mehrlagenrohr 5 mit Hilfe der Blechumformmaschine zu Ende geformt werden (nicht mehr zu sehen), wobei sich nun während dieser Endformung die Werkstofflagen aufgrund des Aneinanderstoßens der Kanten 4a und 4b nun nicht mehr weiter gegeneinander verschieben, wodurch die jeweilige als Innenrohr fungierende Werkstofflage 1, 1a, 1b kraftschlüssig in die jeweilig als Außenrohr fungierende Werkstofflage 2 gepresst wird. Auch hier ist ebenfalss, wie schon zu Fig. 2 anzumerken, daß das Rohr auch im oberen Bereichder Darstellung (also in dem Bereich, der auf denn noch offenen Rohrschlitz zuläuft) und wo Innen- und Außenlage 1, 1a, 1b, 2 insbesondere auch aufeinanderliegen bereits angerundet ist (der Radius also hier nirgends unendlich ist). Dieser Umstand ist in der perspektivischen Darstellung der Fig. 3 hier möglicherweise nicht so gut zu erkennen, so daß hier diese klarstellende Erläuterung erfolgt.

Fig. 4 zeigt sodann einen perspektivischen Querschnitt durch ein fertiggestelltes Mehrlagenrohr 5 mit Innenlage (auch Innenrohr, Innenrohrleitung, Innenblech etc. genannt) 1, 1a, 1b und Außenlage (auch Außenrohr, Außenrohrleitung, Grundblech etc. genannt) 2, wobei das Mehrlagenrohr 5 durch eine Schweißung 7 des Außenrohres 2 entlang einer Rorhrnaht 8 und eine . Auftragsschweißung 9 des Innenrohres 1, 1a, 1b geschlossen wurde. Die ersten Verbindungen 3a, 3b zwischen den Lagen 1, 1a, 1b, 2, die bereits vor dem eigentlichen Rohrformungsprozeß erfolgten, sind ebenfalls angedeutet; ebenso ist die Stoßkante der beiden zunächst noch freien Kanten 4a, 4b der beiden Innenlagenelemente 1a,1b zu sehen.

Fig. 5 zeigt einen perspektivischen Querschnitt durch ein Mehrlagenrohr nach Fig. 4 mit Innenlage 1a,1b und Außenlage 2 in Detailansicht im Bereich der beiden Schweißnähte 3a, 3b, 7, 9.

Fig. 6 zeigt eine kontinuierliche Rohrformung nach der vorliegenden Erfindung, bei dem die zu kombinierenden Werkstofflagen 1a, 1b, 2 oder deren Elemente jeweils als aufgewickeltes Band (auch Coil genannt) vorliegen, von dem sie abgewickelt und hernach kontinuierlich übereinander gelegt werden. Hiernach erfolgt dann eine ebenfalls kontinuierliche Verschweißung der Lagen am äußeren Rand mittels einer jeweiligen Schweißanlage 10, etwa eines Lasers oder einer Rollennahtschweißmaschine oder einer Punktnahtschweißmaschine oder dergleichen. Auch ein Lichtbogenschweißen ist hier denkbar. Der sodann nachfolgende Rohrformungsprozeß erfolgt abermals kontinuierlich und zwar vermittels einer Einformstraße, die mittels Konturrollen 6 aus den kontinuierlich übereinanderliegenden und am Rande verschweißten Werkstofflagen 1a 1b, 2 ein Schlitzrohr 5 formt und so als Blechumformmaschine dient. Derartige Einformstraßen zur Rohrformung sind etwa aus dem Stand der Technik bekannt, wie er in der US 3 327 383 beschrieben ist. (Anmerkung: In der hier zu sehenden perspektivischen Seitenansicht der Einformstraße sind die Konturrollen aus Darstellungsvereinfachungsgründen als Zylinderdargestellt. Im unteren Teil der Darstellung, die Stationen der Einformstraße im jeweiligen Querschnitt zeigt, sind die Konturrollen 6 hingegen korrekt zu sehen.)

[0043] Die hiesige Darstellung soll den Prozeß aber noch einmal verdeutlichen, indem in ihrem oberen Teil die hierzu dienende Anlage von der Seite her und im unteren Teil der Darstellung an verschiedenen durch Zuordnungspfeile 11 gekennzeichneten Stationen im Querschnitt und zwar entgegegn der Vorschubrichtung 12 gesehen abgebildet ist.

[0044] Von oben laufen hier mithin zwei Werstofflagenelemente 1a, 1b und von unten eine Werkstofflage 2 zusammen. Die von oben kontinuierlich als Band zugeführten Werkstofflagenelemente 1a, 1b weisen dabei eine Breite auf, die geeignet ist, nach Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens die angestrebte Innenwandung des zu fertigenden Rohres zu bilden und zudem hierbei auch durch die infolge der durch die Rohrformung entstehenden Preßkraft noch ausreichend gestaucht zu werden. Die Details der Bemessung und Positionierung der Elemente der Werkstofflage, die innen zu liegen kommen soll, wurde dabei bereits vorstehend im allgemeinen Teil der Beschreibung hier diskutiert, worauf an dieser Stelle verwiesen sei. Die von unten her zugeführte Werkstofflage 2 dient später als Außenlage und weist daher als Breite den Außenumfang des zu fertigenden Rohres 5 auf.

[0045] Liegen die beiden Lagen 1a, 1b, 2 aufeinander, so werden sie jeweils randseitig mittels einer Schweißanlage 10 verschweißt, so daß die Elemente 1a, 1b der späteren Innenlage nun jeweils mit der späteren Außenlage 2 am Außenrand verbunden sind. In der Mitte der die spätere Außenwand bildenden Werkstofflage 2 hingegen liegen die beiden Elemente 1a,1b der späteren Rohrinnelage mit ihren dortigen Kanten noch lose auf.

[0046] In der nachfolgenden Einformstraße, die nunmehr aus dem mehrlagigen Blech 1a, 1b, 2 kontinuierlich vermittels einer Anordnung von Konturrollen 6 (Zur Darstellung der Konturrollen beachte die Anmerkung oben!) ein Rohr 5 formt, werden die vorgenannten noch losen Kanten der innenliegenden Werkstofflagenelemente 1a, 1b nun infolge der unterschiedlichen Biegeradien von Außen- und Innenrohr gegeneinander geschoben und schließen sich dann infolge des Aneinanderstoßens dieser bis zu diesem Punkt noch frei verschieblichen Blechkanten zu einer Innenlage 1. Hiernach wirkt der Verformungsprozeß zum Rohr hin nun so, daß die beiden Innenlagenelemente 1a, 1b nun weiter gegeneinander geschoben werden, was nun aber zu einer Stauchung der Innenlage 1 und infolge dessen zu deren Pressung gegen die sich weiter formende Außenlage 2 führt, bis schließlich ein Schlitzrohr 5 entstanden ist, welches entlang des Schlitzes durch Schweißung geschlossen werden kann. Bei Bedarf können zuvor auch die Stoßkanten der beiden Innenlagenelemente 1a, 1b - etwa vermittels eines Lasers durch den noch offenen Schlitz hindurch - miteinander und/oder mit der äußeren Werkstofflage 2 verschweißt werden.

[0047] Fig. 7 zeigt die Ausgangssituation des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn die Blechformung vermittels einer UO(E)-Pressen-/Gesenkanordnung ausgeführt wird. Die später außen liegende Werkstofflage 2 liegt hier unten und die beiden, die spätere Innenlage 1 bildenden Elemente 1a, 1b liegen außen. Sie wurden mit der unteren Lage 2 bereits randseitig verschweißt und dort gemeinsam mit der unteren Lage 2 angerundet. Ggf. kann das randseitige Verschweißen der Lagen 1a, 1b, 2 aber auch nach dem Anrunden des Randbereiches erfolgen. In der Mitte sind die beiden aufliegenden Elemente 1a, 1b noch voneinander beabstandet.

[0048] Fig. 8 zeigt sodann den Formungsschritt der ein ,U' formt und zwar vermittels einer Presse (hier nicht dargestellt), die einen entsprechend ausgeformten Stempel 13 nach unten treibt, wo die Werkstofflagen 1a, 1b, 2 hierdurch gemeinsam in ein Gesenk (hier nicht ebenfalls nicht zu sehen) getrieben werden. Hierbei werden die innen liegenden Werkstofflagenelemente 1a, 1b mit ihren noch frei beweglichen Blechkanten - infolge der unterschiedlichen Radien von Außen- 2 und Innenlage 1, 1a,1b - aufeinander zu bewegt.

[0049] Fig. 9 zeigt sodann den Formungsschritt, der ein ,O', also ein Schlitzrohr ausformt und zwar vermittels einer Presse (hier nicht dargestellt), die zwei als Halbrund ausgeformte Stempel 14, 15 von unten und oben gegen den zu formenden Rohrkörper treibt, wo die Werkstofflagen 1a, 1b, 2 hierdurch wiederum gemeinsam zu einem - im Querschnitt gesehen - Rund geformt werden. Auch hierbei werden die innen liegenden Werkstofflagenelemente 1a, 1b mit ihren noch frei beweglichen Blechkanten infolge der unterschiedlichen Radien von Außen- und Innenlage aufeinander zu bewegt und zwar, bis sie aneinanderstoßen und sich so eine durchgehende Innenlage 1 bildet, die bei weiterer Rohrformung nun in die Außenlage 2 gepreßt wird, da sich die ursprünglich freien Kanten der Innenlagenelemente 1a, 1b nun nicht mehr aufeinander zu bewegen können. Infolge der Wölbung springen sie nicht voneinander ab, sondern legen sich an die Außenwandung 2 an.

[0050] Es sei angemerkt, daß das erfindungsgemäße Verfahren in ähnlicher Weise vermittels einer Pressen-/Gesenkanordnung, die für das sogenannte ,JCO'-Verfahren ausgelegt ist, durchgeführt werden kann. Hier wird dann entsprechend dem JCO-Verfahren vorgegangen, dies aber so modifiziert, daß wiederum zwei Werkstofflagen, wie beim erfindungsgemäß modifizierten UO(E)-Verfahren gebildet werden. Auch hier werden die aufliegenden Elemente 1a, 1b randseitig mit der die spätere Außenlage bildenden Werkstofflage 2 verschweißt und sodann ein Schlitzrohr nach dem JCO-Verfahren geformt. Auch hierbei tritt der gewünschte erfindungsgemäße Effekt ein, bei dem die zunächst freien Blechkanten der Innenlagenelemente 1a, 1b aneinanderstoßen, dadurch eine durchgehende Innenlage 1 bilden und sodann infolge der unterchiedlichen Biegeradien von Außen- und Innenlage gegen die Außenlage 2 gepreßt werden.

[0051] In allen Fällen, also sowohl beim erfindungsgemäß modifizierten UO(E)-Verfahren, wie auch bei dem erfindungsgemäß modifizierten JCO -Verfahren können die zunächst noch frei beweglichen Stoßkanten der beiden Innenlagenelemente 1a 1b nach ihrem Aneinanderstoßen miteinander und/oder mit der Außenlage 2 verschweißt werden, was etwa durch den noch offenen Schlitz des Schlitzrohres, vorzugsweise vermittels eines Laserschweißgerätes geschehen kann.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) mit Hilfe einer Blechumformmaschine, wobei

- einzelne zum Mehrlagenrohr (5) zu kombinierende Werkstofflagen (1, 2) aufeinandergelegt werden, wobei zumindest eine der Werkstofflagen (1) aus mehr als einem aufgelegten Element (1a, 1b) besteht,

- hiernach dann eine jeweils erste Verbindung (3a, 3b) zwischen den Elementen der aufliegenden Werkstofflage (1a, 1b) und der benachbarten Werkstofflage (2) randseitig entlang einer der Längs- oder Querkanten des jeweiligen Elements der aufliegenden Werkstofflage (1, 1a, 1b) oder in etwa entlang einer Linie parallel hierzu, aber immer entlang der oder parallel zu der zukünftigen Rohrlängsnaht (8), geschaffen wird,

- der so gebildete Mehrlagen-Werkstoff zum Rohr (5) geformt wird und bei der Verformung die noch frei gegeneinander verschiebbaren Kanten (4a, 4b) der Elemente (1a, 1b) der aufliegenden Werkstofflage (1a, 1b) aufgrund der unterschiedlichen Umfangslängen von Innenrohr (1a, 1b) und Außenrohr (2) sich entsprechend dem Verformungsfortschritt frei aufeinander zu bewegen,
dadurch gekennzeichnet, daß

- dann diese sich aufeinander zu bewegenden Kanten (4a, 4b) der Elemente (1a, 1b) der aufliegenden Werkstofflage (1a, 1b) nach einem bestimmten Verformungsfortschritt aneinander stoßen, und

- sodann das Mehrlagenrohr (5) mit Hilfe der Blechumformmaschine zu Ende geformt wird, wobei sich nun während dieser Endformung die Kanten (4a, 4b) der Elemente (1a, 1b) der aufliegenden Werkstofflage (1a, 1b) nun nicht weiter frei aufeinander zu bewegen können, wodurch die jeweilige als Innenrohr fungierende Werkstofflage (1a, 1b) kraftschlüssig in die jeweilig als Außenrohr fungierende Werkstofflage (2) gepresst wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung des Mehrlagen-Werkstoffs zum Rohr so ausgestaltet ist, daß bei dem Verformungsfortschritt, bei dem die sich zuvor aufeinander zu bewegenden Kanten (4a, 4b) der Elemente (1a, 1b) der aufliegenden Werkstofflage (1a, 1b) aneinanderstoßen, das zu formende Rohr an jeder Stelle, an der Innen- und Außenlage aufeinanderliegen, bereits gewölbt ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Innenrohr fungierende Werkstofflage (1, 1a, 1b) beim fertigen Mehrlagenrohr (5) im Querschnitt einen Teilkreis bildet.

4. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Innenrohr fungierende und beim fertigen Mehrlagenrohr (5) im Querschnitt einen Teilkreis bildende Werkstofflage (1, 1a,1b) eine Rinne am Fuß des Mehrlagenrohres formt.

5. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung, vorzugsweise Schweißung zwischen den aneinanderstoßenden Kanten (4a, 4b) der Elemente aufliegenden Werkstofflage (1a, 1b) erfolgt

6. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrlagenrohr (5) durch eine Schweißung (7) des Außenrohres (2) entlang der Rorhrnaht (8) und eine Auftragsschweißung (9) des Innenrohres (1, 1a, 1b) geschlossen wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstofflagen (1, 1a, 1b, 2) an den Stirnseiten des Rohres (5) verbunden werden.

8. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Mehrlagenrohr (5) ein Doppellagenrohr hergestellt wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Bleche, vorzugsweise Metallbleche und besonders bevorzugterweise Stahlbleche, als Werkstofflage (1 , 2) oder Elemente (1a, 1b) der Werkstofflage (1) verwendet werden.

10. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Verbindungen (3a, 3b, 4a, 4b) der Werkstofflagen (1, 2) als Schweißung erfolgt.

11. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren als kontinuierliches Verfahren ausgestaltet ist, bei dem die zu kombinierenden Werkstofflagen (1, 1a, 1b, 2) oder deren Elemente (1a, 1b) jeweils von einem aufgewickelten Band abgewickelt und hernach kontinuierlich übereinander gelegt und kontinuierlich verbunden, vorzugsweise verschweißt werden, wobei der nachfolgende Rohrformungsprozeß ebenfalls kontinuierlich erfolgt, indem eine Einformstraße, die aus den kontinuierlich übereinandergelegten Werkstofflagen ein Schlitzrohr (5) formt, als Blechumformmaschine dient

12. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß als Blechumformmaschine eine Biegewalze Verwendung findet.

13. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß als Blechumformmaschine eine UO(E)-Pressen-/Gesenkanordnung (13,14,15) Verwendung findet.

14. Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß als Blechumformmaschine eine JCO-Pressen-/Gesenkanordnung Verwendung findet.

Claims

1. Process for producing a multilayer pipe (5) with the aid of a plate forming machine, wherein

- individual layers of material (1, 2) to be combined to form the multilayer pipe (5) are laid one on top of the other, at least one of the layers of material (1) consisting of more than one laid-on element (1a 1b),

- after that, a first connection (3a, 3b), respectively, is then created between the elements of the overlying layer of material (1a, 1b) and the adjacent layer of material (2) at the border along one of the longitudinal or transverse edges of the respective element of the overlying layer of material (1, 1a, 1b), or approximately along a line parallel thereto, but always along or parallel to the future longitudinal seam (8) of the pipe,

- the multilayer material formed in this way is formed into the pipe (5) and, during the deformation, the edges (4a, 4b) of the elements (1a, 1b) of the overlying layer of material (1a, 1b) that are still freely displaceable with respect to one another can move freely toward one another in accordance with the extent to which deforming has progressed, on account of the different circumferential lengths of the inner pipe (1a, 1b) and the outer pipe (2),
characterized in that

- then, after deforming has progressed to a certain extent, these edges (4a, 4b) of the elements (1a, 1b) of the overlying layer of material (1a, 1b) that are moving toward one another butt against one another, and

- then the multilayer pipe (5) is formed to completion with the aid of the plate forming machine, the edges (4a, 4b) of the elements (1a, 1b) of the overlying layer of material (1a, 1b) then no longer being able to move freely toward one another during this final forming, as a result of which the layer of material (1a, 1b) respectively acting as the inner pipe is pressed with a force fit into the layer of material (2) respectively acting as the outer pipe.

2. Process for producing a multilayer pipe (5) according to Claim 1, characterized in that the forming of the multilayer material into the pipe is designed in such a way that, when deforming has progressed to the extent that the edges (4a, 4b) of the elements (1a, 1b) of the overlying layer of material (1a, 1b) that were previously moving toward one another butt against one another, the pipe to be formed has already been made to curve at every point at which the inner layer and the outer layer lie one on top of the other.

3. Process for producing a multilayer pipe (5) according to Claim 1 or 2, characterized in that, in the finished multilayer pipe (5), the layer of material (1, 1a, 1b) acting as the inner pipe forms a pitch circle in cross section.

4. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the layer of material (1, 1a, 1b) acting as the inner pipe and forming a pitch circle in cross section of the finished multilayer pipe (5) forms a channel at the foot of the multilayer pipe.

5. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a connection, preferably welding, takes place between the edges (4a, 4b) of the elements of the overlying layer of material (1a, 1b) that butt against one another.

6. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the multilayer pipe (5) is closed by a welding (7) of the outer pipe (2) along the pipe seam (8) and a build-up welding (9) of the inner pipe (1, 1a, 1b).

7. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the layers of material (1, 1a, 1b, 2) are connected at the end faces of the pipe (5).

8. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 7, characterized in that a double-layer pipe is produced as the multilayer pipe (5).

9. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 8, characterized in that plates, preferably metal plates and particularly preferably steel plates, are used as the layer of material (1, 2) or elements (1a, 1b) of the layer of material (1).

10. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 9, characterized in that at least one of the connections (3a, 3b, 4a, 4b) of the layers of material (1, 2) is performed as welding.

11. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the process is designed as a continuous process in which the layers of material (1, 1a, 1b, 2) to be combined or elements (1a, 1b) thereof are respectively unwound from a wound-up strip and then continuously laid one on top of the other and continuously connected, preferably welded, the subsequent pipe forming process likewise taking place continuously, in that a forming line which forms an open-seam pipe (5) from the layers of material laid continuously one on top of the other serves as the plate forming machine.

12. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 10, characterized in that a bending roll is used as the plate forming machine.

13. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 10, characterized in that a UO(E) press/die arrangement (13, 14, 15) is used as the plate forming machine.

14. Process for producing a multilayer pipe (5) according to one of Claims 1 to 10, characterized in that a JCO press/die arrangement is used as the plate forming machine.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) à l'aide d'une machine de formage de tôle, dans lequel

- on superpose des couches individuelles de matériau (1, 2) à combiner en un tube multicouche (5), dans lesquelles au moins une des couches de matériau (1, 2) se compose de plus d'un élément appliqué (1a, 1b),

- on crée ensuite une première liaison respective (3a, 3b) entre les éléments de la couche de matériau appliquée (1a 1b) et la couche de matériau voisine (2) du côté du bord, le long d'une des arêtes longitudinales ou transversales de l'élément respectif de la couche de matériau appliquée (1, 1a, 1b) ou environ le long d'une ligne parallèle à celle-ci, mais toujours le long de ou parallèlement à la future couture longitudinale (8) du tube,

- on déforme le matériau multicouche ainsi formé en un tube (5) et, lors de la déformation, les arêtes encore librement mobiles l'une par rapport à l'autre (4a, 4b) des éléments (1a, 1b) de la couche de matériau appliquée (1a, 1b) se déplacent librement l'une sur l'autre, selon la progression de la déformation, en raison de la différence de longueur périphérique entre le tube interne (1a, 1b) et le tube externe (2),
caractérisé en ce que

- les arêtes (4a, 4b) à déplacer l'une sur l'autre des éléments (1a, 1b) de la couche de matériau appliquée (1a, 1b) butent l'une contre l'autre après une progression déterminée de la déformation, et

- on forme ensuite finalement le tube multicouche (5) à l'aide de la machine de formage de tôle, dans lequel, pendant cette déformation finale, les arêtes (4a, 4b) des éléments (1a, 1b) de la couche appliquée (1a, 1b) ne peuvent à présent plus se déplacer librement l'une sur l'autre, pressant ainsi la couche de matériau faisant chaque fois office de tube interne (1a, 1b) par complémentarité de force dans la couche de matériau faisant chaque fois office de tube externe (2).

2. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le formage du matériau multicouche en un tube est structuré de telle manière que, lors de la progression de la déformation pendant laquelle les arêtes (4a, 4b) des éléments (1a, 1b) de la couche appliquée (1a, 1b), qui se déplaçaient antérieurement l'une sur l'autre, butent l'une contre l'autre, le tube à former est déjà cintré à l'endroit où la couche interne et la couche externe sont superposées.

3. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de matériau (1, 1a, 1b) faisant office de tube interne forme, dans le tube multicouche terminé (5), un cercle partiel en section transversale.

4. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche de matériau (1, 1a, 1b) faisant office de tube interne et formant un cercle partiel en section transversale dans le tube multicouche terminé (5) forme une rigole au pied du tube multicouche.

5. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on réalise une liaison, de préférence une soudure, entre les arêtes butant l'une contre l'autre (4a, 4b) des éléments de la couche de matériau appliquée (1a, 1b).

6. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on ferme le tube multicouche (5) par une soudure (7) du tube externe (2) le long de la couture (8) du tube et une soudure par rechargement (9) du tube interne (1, 1a, 1b).

7. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on assemble les couches de matériau (1, 1a, 1b, 2) sur les faces frontales du tube (5).

8. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on fabrique un tube à deux couches comme tube multicouche (5).

9. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on utilise des tôles, de préférence des tôles métalliques et de préférence encore des tôles d'acier, comme couche de matériau (1, 2) ou comme éléments (1a, 1b) de la couche de matériau (1).

10. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on réalise au moins une des liaisons (3a, 3b, 4a, 4b) des couches de matériau (1, 2) sous la forme d'une soudure.

11. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on structure le procédé comme un procédé continu, dans lequel les couches de matériau à combiner (1, 1a, 1b, 2) ou leurs éléments (1a, 1b) sont chaque fois déroulés d'une bande enroulée et sont ensuite superposés en continu et assemblés en continu, de préférence soudés, dans lequel l'opération suivante de formage de tube est également exécutée en continu, en utilisant comme machine de formage de tôle un train de formage, qui forme un tube fendu (5) à partir des couches de matériau superposées en continu.

12. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on utilise comme machine de formage de tôle un rouleau de cintrage.

13. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on utilise comme machine de formage de tôle un agencement de presse/matrice UO(E) (13, 14, 15).

14. Procédé de fabrication d'un tube multicouche (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on utilise comme machine de formage de tôle un agencement de presse/matrice JCO.

Zeichnung