europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP 2371 B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. B21C 37/1 (06.01) B21D 39/04 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet (86) Europeisk søknadsnr (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato () Prioritet , DE, (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver EISENBAU KRÄMER mbh, Karl-Krämer-Strasse 12, 7223 Kreuztal, Tyskland (72) Oppfinner BEISSEL, Jochen, Hörbachstr. 2, 7271 Hilchenbach, Tyskland REICHEL, Thilo, Unterm Rotscheid 2, 7234 Wilnsdorf, Tyskland (74) Fullmektig Tandbergs Patentkontor AS, Postboks 170 Vika, 0118 OSLO, Norge (4) Benevnelse FREMGANGSMÅTE FOR FREMSTILLING AV RØR-I-RØR-SYSTEMER (6) Anførte publikasjoner DE-A US-A

2 1 Beskrivelse [0001] Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et rør-i-rørsystem bestående av et ytterrør og minst ett innerrør som danner et komposittrør der det minst ene innerrøret strekker seg over hele lengden eller i det minste en større del av hele lengden til ytterrøret, og der det minst ene innerrøret og ytterrøret mekanisk bringes i forbindelse ved at det utøves et presstrykk. [0002] Slike mekaniske fremgangsmåter for fremstilling av rør-i-rør-systemer der et ytterrør og et innerrør stikkes i hverandre og forbindes med hverandre ved hjelp av et presstrykk, arbeider vanligvis (uten foreliggende dokumentasjon i form av publikasjon) med ekspansjonsmetoder over hydrauliske indre trykksystemer eller mekaniske ekspandere som innerrøret presses med mot ytterrøret. Derved lar innerrøret presse seg kraftsluttende mot innsiden av ytterrøret og det fås en kraftsluttende forbindelse idet det kan utnyttes at ytterrøret som regel er mer tykkvegget og danner bærerrøret, mens innerrøret har en tynnere vegg og lar seg lettere deformere. Derved kan det imidlertid oppstå ugunstige strekkbelastninger. [0003] DE A1 viser en fremgangsmåte for å forbinde rørformede deler av en varmeveksler, hvilke rørformede deler er stukket i hverandre, og et verktøy for gjennomføring av fremgangsmåten. Etter at de rørformede delene der en del oppviser et røravsnitt som er bøyd utover, er stukket sammen, beveges herved et presselement som er sammensatt av to halvdeler med et i aksial retning konisk hulrom aksialt over de rørformede delene som er stukket i hverandre, for å bevirke forbindelsen til de to rørene satt mot hverandre på langs i et kort, spesielt utformet forbindelsesavsnitt. Ved denne fremgangsmåten oppnås en pålitelig forbindelse imidlertid i det vesentlige bare ved formtilpasning eller med en bindesubstans som er anbrakt imellom. I tillegg dreier det seg ikke om et rør-i-rør-system ifølge foreliggende søknad. [0004] DE A1 viser en ytterligere fremgangsmåte for forbindelse av rør som med sine ender er vendt mot hverandre hvorved det foretas en klemforbindelse for å oppnå en tett forbindelse. [000] Også i US 2,2,32 A er det vist en fremgangsmåte for fremstilling av en type klemforbindelse mellom endene av to rørformede avsnitt, hvilke ender er vendt mot hverandre. [0006] I DE C er det vist en ytterligere fremgangsmåte og en innretning for å forbinde et sylindrisk rør med en forbindelsesdel som er skjøvet på dette. Forbindelsesdelen oppviser en sirkulær boring og en ytterside som er konsentrisk polygonal til denne, hvorved yttersidens flater virker sammen med innsidene av en senke som radialt er trykket sammen, hvorved enten senkens polygonformede innside eller forbindelsesdelens polygonale yttersider er formet konveks for å bevirke en deformering av forbindelsesdelen på røromkretsen når to motstående senkeavsnitt

3 trykkes sammen radialt, som likeledes medfører en formslutning. Heller ikke dette dreier seg om et rør-i-rør-system. [0007] Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art som det oppnås forbedrede egenskaper av rør-i-rør-systemer med som består av innerrør og ytterrør. [0008] Denne oppgaven løses med trekkene i krav 1. Herved er det tilveiebrakt at presstrykket sammen med tiltakene angitt i innledende del påføres utenfra på ytterrørets utside. [0009] I oppfinnernes undersøkelser har det overraskende vist seg at det med denne fremgangsmåten kan oppnås en stabil motstandsdyktig rørforbindelse selv om bærerrøret på utsiden som regel vanskeligere kan deformeres i et pressforløp i forhold til innerrøret, for eksempel et rør med belegg. Likevel kan det ved radial kompresjon og stuking med en impanderpresse fra røryttersiden oppnås en kraftsluttende og hvis ønsket i tillegg en formsluttende forbindelse, hvorved det eventuelt ved den plastiske deformeringen under impanderingsprosessen i tillegg fås en forbedring av rørsystemets mekaniske egenskaper. Derved kan det samtidig også oppnås en enhetliggjøring av egenspenningssituasjonen, for eksempel også i sveisesømområdet ved rør som er sveiset på langs. [00] Av undersøkelser foretatt av oppfinnerne fremgår at et stabilt rørsystem oppnås ved at innerrøret og ytterrøret vedrørende deres materialegenskaper og/eller deres geometriske dimensjoner tilpasses hverandre på den måten at det oppstår en kraftsluttende forbindelse ved hjelp av elastisk tilbakefjæring etter stukingen ved det påførte presstrykket over en stukingsvei som er forhåndssatt eller kan settes på forhånd. [0011] Ifølge oppfinnelsen påføres presstrykket ved hjelp av en impanderpresse med formverktøy. Styringen av impanderpressen og utformingen av formverktøyene f.eks. i deres utstrekning over rørsystemets omkrets og lengde tillater derved tilpasninger til rørsystemets material og geometri. [0012] For styring av impanderingsprosessen påføres ytterrøret presstrykk ved hjelp av to formverktøy fordelt i omkretsretning. Formverktøyenes indre kontur er derved i omkretsretning tilpasset ytterrørets omkretskontur. [0013] Et komposittrør oppnås ved dette ved at det som ytterrør anvendes et relativt tykkvegget bærerrør og som innerrør et mer tynnvegget rør av et material som er motstandsdyktig mot avslitning og/eller kjemisk påvirkning. [0014] Fremstillingsprosessen av komposittrøret begunstiges i tillegg ved at når det utøves presstrykk, justeres samtidig omkretskonturen til rør-i-rør-systemet. [001] Videre er det gunstig for fremstillingen av en stabil rørforbindelse at det bevirkes en plastisk deformering under pressforløpet.

4 [0016] En fordelaktig anvendelse av fremgangsmåten består i at den anvendes for å påføre et tynnvegget indre belegg i et bærerrør for å kunne fremstille et egnet indre belegg for forskjellige anvendelsesformål. [0017] Oppfinnelsen gjøres i det følgende rede for ved hjelp av utførelseseksempler ved å referere til tegningen. [0018] Fig. viser skjematisk et rør-i-rør-system 1 av et ytterrør 2 og et innerrør 3, samt en impanderinnretning for fremstilling av en rørforbindelse av ytterrøret 2 og innerrøret 3. Innerrøret 3 strekker seg derved over ytterrørets 2 hele lengde eller i det minste over en større del av dette. Impanderinnretningen viser foreliggende to formverktøy som er anordnet forskjøvet i omkretsretning, og som ved hjelp av minst en respektiv impandersylinder 11 forsynes med en kraft K som i forhold til rørsystemet er rettet innover, for å generere presstrykket for impanderingsprosessen. Derved styres impandersylindrene 11 egnet for rørsystemet hvorved det samtidig med impanderingsprosessen også kan foretas justeringen av rørforbindelsen f.eks. til den samme indre diameter eller til den sammen ytre diameter. Ifølge utformingen til impanderingsinnretningen ifølge oppfinnelsen er det i omkretsretning anordnet mer enn to, f.eks. fire formverktøy som ved hjelp av respektive tilordnede impandersylindre 11 forsynes med den nødvendige presskraften tilpasset rørsystemet, hvorved også en stukingsvei styres. I rørsystemets 1 aksiale retning kan ett eller flere formverktøy være anordnet i rekke, hvilke formverktøy også kan betjenes ved hjelp av flere impandersylindre 11. I tillegg er det mulig å lagre ett eller flere aksialt i rekke anordnede formverktøy fast, og å bevege de øvrige over impandersylindre 11. Ytterrøret 2, spesielt et bærerrør, kan oppvise en veggtykkelse som utgjør mange ganger veggtykkelsen til innerrøret 3. [0019] For å fremstille rørforbindelsen skyves ytterrøret 2, ifølge oppfinnelsen et bærerrør, og innerrøret 3, ifølge oppfinnelsen et rør med belegg, eller også flere rør i hverandre, og presses med den ytre kraftinnvirkningen ved hjelp av formverktøy radialt innover og sammen. Med kraftinnvirkningen trykkes ytterrøret 2 på innerrøret 3, og det kommer til en mekanisk forbindelse av de to rørlegemene. Ved hjelp av impanderingsprosessen genereres i tillegg utenfra trykkspenninger i materialene, hvilke trykkspenninger påvirker materialet vedrørende de mekanisk teknologiske materialverdiene positivt, hvorved det anvendes rør med et stabilt, relativt tykkvegget ytre bærerrør og relativt tynnveggede innerrør som er bestandige mot kjemiske og mekaniske påvirkninger, som f.eks. korrosjon og avslitning, for å oppnå komposittrør som er optimalt tilpasset de respektive anvendelsestilfellene. Det oppnås en kraftsluttende og hvis ønsket forsynt med tilsvarende utforming, også en formsluttende forbindelse av de to eller flere rørlegemene, nemlig lokalt eller over hele rørlengden. Dette foregår under plastisk deformering, og dette slik at diameteren ved hjelp av kompresjon og stuking reduseres over hele omkretsen. Derved oppnås også en kald hardhetsøkning. Ved

5 4 1 ytterligere justering kan det samtidig utlignes toleranser vedrørende diameter, ovalitet eller rundhet. [00] Ved hjelp av den plastiske deformeringen oppnås også en forbedring av de mekaniske egenskapene, og i tillegg bevirkes en enhetliggjøring av egenspenningssituasjonen, for eksempel også i området av sveisesømmer. [0021] Ved hjelp av stuking eller kompresjon kan en kraftsluttende forbindelse av rørsystemet også oppnås med henblikk på forskjellige spennings-/utvidelsesforløp av rørlegemenes materialer. Derved kan impanderingsprosessen tilpasset rørlegemenes forskjellige materielle og geometriske egenskaper styres slik at det etter elastisk tilbakefjæring oppstår en avvikende spenningstilstand på grunn av den elastiske tilbakefjæringen til de to rørlegemene hvorved innerrørets 3 tilbakefjæring er sterkere enn ytterrørets 2 tilbakefjæring, og at det ved hjelp av innerrørets 3 lengre tilbakefjæringsvei oppstår en fast forbindelse. Fremgangsmåten kan derfor med fordel også anvendes for forskjellige rørmaterialer for å forbinde disse til et stabilt rørsystem.

6 Patentkrav 1 1. Fremgangsmåte for fremstilling av et rør-i-rør-system (1) med et ytterrør (2) og minst ett innerrør (3) som danner et komposittrør der det minst ene innerrøret (3) strekker seg over hele lengden eller i det minste over en større del av ytterrørets (2) hele lengde og der det minst ene innerrøret (3) og ytterrøret (2) mekanisk bringes i forbindelse med hverandre ved at det utøves et presstrykk, karakterisert ved at det minst ene innerrøret (3) og ytterrøret (2) vedrørende sine materialegenskaper og/eller sine geometriske dimensjoner tilpasses hverandre på den måten at det oppstår en kraftsluttende forbindelse ved hjelp av elastisk tilbakefjæring etter stukingen ved det påførte presstrykket over en stukingsvei som er forhåndssatt eller kan settes på forhånd, at presstrykket tilpasses ved hjelp av impandersylindrene (11) tilordnet formverktøy () til rørsystemets materialegenskaper og geometriske egenskaper, og at en stukingsvei styres slik at det etter den elastiske tilbakefjæringen oppstår en forskjellig spenningstilstand på grunn av den elastiske tilbakefjæringen til de to rørlegemene, hvorved innerrørets (3) tilbakefjæringen er sterkere enn ytterrørets (2) tilbakefjæring, og at som ytterrør (2) anvendes et bærerrør og som innerrør (3) et mer tynnvegget rør av et material som er motstandsdyktig mot avslitning og/eller kjemisk innvirkning. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det ved å utøve presstrykket samtidig justeres rør-i-rør-systemets (1) omkretskontur Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det under pressforløpet bevirkes en deformering. 4. Anvendelse av fremgangsmåten ifølge ett av de foregående krav for påføring av et tynnvegget indre belegg i et bærerrør.

7 6