CH641289A5

CH641289A5 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines rohrfoermigen bauteils.

Info

Publication number: CH641289A5
Application number: CH531279A
Authority: CH
Inventors: Robert Stamm; Frederick Krause
Original assignee: Brooks & Perkins
Priority date: 1979-03-09
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1984-02-15
Also published as: US4238878A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Bauteils, insbesondere einer Ummantelung zum Speichern abgebrannter, radioaktiver Brennstoffzellen. Ummantelungen dieser Ausführung sind in der US-PS 4006326 von Mollen offenbart.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In Kürze beschrieben, weisen diese Ummantelungen langgestreckte, rohrförmige Bauteile viereckiger Querschnittsform auf, die innere und äussere Aluminiumrohre aufweisen und flache, dünne Platten eines neutronenabsorbierenden Stoffes, wobei die Seitenflächen dieser Platten fest gegen und zwischen der Innenfläche des äusseren Rohres und der Aussen-fläche des inneren Rohres anliegen. Wie in der oben erwähnten Patentschrift offenbart ist, sind diese Platten vorteilhaft mit einem Kern aus Aluminium hergestellt, wobei ein Bohrkarbidgemisch zwischen dünnen Aluminiumplatten angeordnet ist.

Das bekannte Verfahren zum Herstellen der fertigen Ummantelung weist folgende Schritte auf: Einsetzen des inneren Rohres in das äussere Rohr und dann das Einsetzen der vier Platten in den Raum zwischen den einander zugekehrten Seitenwänden der Rohre.

Soweit, dass der letzte Verfahrensschritt ein Ausweiten des inneren Rohres aufweist, um eine Druckberührung durch die Platten mit den Seitenwänden des äusseren Rohres herzustellen und dann nachher das äussere Rohr auszuweiten, so dass es einer Gesenkhöhlung angepasst ist, ist es wichtig, dass die Abmessungen der Rohre und der Platten vor dem Ausweiten derart sind, dass die tatsächliche Ausweitung bzw. das

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Recken der Rohre unter dem Druck, welches bewirkt, dass diese der Gesenkhöhlung angepasst sind, auf ein Minimum gebracht werden. Falls jedoch diese Abmessungen derart sind, dass der Raum zwischen den Aussenflächen des inneren Rohres und den Innenflächen des äusseren Rohres nur etwas grösser ist als die Dicke der Platten, treten beim Einsetzen der Platten als letzter Verfahrensschritt zum Vervollständigen des erstweiligen Zusammenbaus Schwierigkeiten auf.

Diese Schwierigkeiten werden durch das im Anspruch 1 angegebene erfindungsgemässe Verfahren behoben. Die Merkmale der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus dem Anspruch 6.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das viereckige Rohr zuerst derart geformt, dass die Aussenflächen seiner gegenüberliegenden Seitenwände um eine Strecke voneinander entfernt sind, die nur etwas weniger ist als der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Innenflächen der Seitenwände des äusseren Rohres, beispielsweise um einen Betrag von nur einigen 25,4 mm x 10 ~3 (einige tausendstel inch). Bei solchen Abmessungen wird es äusserst schwierig, wenn nicht überhaupt unmöglich, die langen, dünnen, flachen Platten in den Rohrzusammenbau einzuschieben.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das viereckige, innere Rohr einem gesteuerten Einfallen unterworfen, bei welchem seine Seitenwände um ein vorbestimmtes Mass nach innen gebogen oder gebaucht werden, wobei folglich seine Kanten in radialer Richtung nach innen verschoben werden. Vorzugsweise wird dieses durchgeführt, indem das viereckige, innere Rohr auf einem Tragdom abgestützt wird, welche vier langgestreckte Rohrkantenstützglieder aufweist. Die Rohrkantenglieder enden bei ihren äusseren Enden mit Rohrein-griffsflächen, die verhältnismässig scharfkantige Ecken aufweisen, die beim Einfallen des Rohres nur in die am weitesten innen vorhandenen Kanten des inneren Rohres eingreifen. Abschnitte der Rohrkantentragglieder innerhalb der äusseren Kanten nehmen einen Raum ein, der zwischen Ebenen begrenzt ist, die miteinander einen Winkel von weniger als 90° einschliessen. Die einander gegenüberliegenden Rohr-kantenoberflächenbereiche des Dornes sind um einen Abstand voneinander entfernt, der etwas kleiner ist als der ursprüngliche in diagonaler Richtung verlaufende Abstand zwischen den inneren Kantenflächen des inneren Rohres, währenddem seine Querschnittsform die nach innen erfolgende Verschiebung der Kanten des inneren Rohres begrenzt und damit die nach innen weisende Bogenform begrenzt, die für die Seitenwände des inneren Rohres zulässig ist.

Die offenen Enden des inneren Rohres werden von Endkappen abgeschlossen, die Dichtflächen aufweisen, die gegen das Ende des Rohres gepresst sind oder indem Pfropfen darin eingesetzt werden, die eine Form aufweisen, die weitgehend derjenigen Form entspricht, die vom inneren Rohr eingenommen wird, nachdem es gesteuert zum Einfallen gebracht worden ist. Die Enden des Rohres werden mechanisch nach innen gegen die Pfropfen verschoben, so dass eine wirksame, weitgehend luftdichte Dichtung hergestellt ist. Einer der Pfropfen weist eine Öffnung auf, durch welche das Innere des Rohres mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruk-kes verbunden ist. Nachdem das Rohr evakuiert worden ist, bewirkt der Umgebungsdruck, dass das Rohr nach innen einfällt und dieses bewirkt seinerseits ein nach innen erfolgendes Verschieben der Kanten des Rohres, und dies um einen Betrag, der durch den in diagonaler Richtung verlaufenden Abstand zwischen den Rohrkanteneingriffsflächen des Dornes bestimmt ist.

Die Pfropfen werden vom eingefallenen Rohr entfernt und das Rohr vom Dorn entfernt und in das äussere, vierek-kige Rohr eingesetzt. Aufgrund des gesteuerten Einfallens des inneren Rohres ist ein genügend grosser Spielraum vorhanden, dass die Platten einfach eingesetzt werden können,

wobei der aus Rohren und Platten gebildete Zusammenbau nachher einem Innendruck ausgesetzt wird.

Nachher wird der aus Rohren und Platten gebildete Zusammenbau in eine Formhöhlung mit viereckiger Querschnittsform eingebracht. Dann wird ein Innendruck angelegt, beispielsweise mittels biegsamer, hydraulischer Verbinder, um damit auf die Innenwand des Zusammenbaus einen Druck auszuüben, der grösser ist als 7 MPa (1000 psi).

Dieses weitert das innere Rohr aus, so dass durch die Platten hindurch auf das äussere Rohr ein Druck ausgeübt wird, so dass das äussere Rohr seinerseits entsprechend der vierek-kigen Höhlung in der Gussform ausgeweitet wird. Aufgrund dieses verhältnismässig grossen Druckes wird die Ummantelung eine feste, einstückige und widerstandsfähige Einheit, die zum Speichern abgebrannter, radioaktiver Brennstoffzellen verwendbar ist.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer Ummantelung, die gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Ummantelung mit dem eingefallenen Rohr und den eingesetzten Platten,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Vorrichtung zum Erzeugen eines gesteuerten Einfallens des inneren Rohres,

Fig. 4 eine Endansicht auf die in der Fig. 3 gezeigte Vorrichtung in vergrössertem Massstab,

Fig. 5 eine Ansicht eines Teiles in Blickrichtung der Pfeile 5-5 der Fig. 4 gesehen,

Fig. 6 eine Ansicht gleich derjenigen der Fig. 5, wobei in der Richtung der Pfeile 6-6 der Fig. 4 geblickt wird,

Fig. 7 im vergrösserten Massstab eine Aufsicht auf den Dorn zum Tragen des Rohres,

Fig. 8 eine Endansicht in der Richtung der Pfeile 8-8 der Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 der Fig. 7, und Fig. 10 eine Endansicht eines Dornes, der etwas anders ausgebildet ist.

In der Fig. 1 ist eine Ummantelung 10 im Querschnitt gezeigt, welche Ummantelung 10 ein äusseres, langgestrecktes Metallrohr 12 mit einer viereckigen, vorteilhaft quadratischen Querschnittsform aufweist und ein inneres, langgestrecktes Metallrohr 14 gleicher Querschnittsform aufweist, und welche vier flache, dünne Platten 16 aufweist, deren Seitenflächen fest gegen und zwischen den einander zugekehrten Wänden des inneren bzw. äusseren Rohres anliegen. Das innere und das äussere Rohr sind vorteilhaft aus Metall, beispielsweise rostfreiem Stahl oder Aluminium hergestellt und weisen eine Wanddicke auf, die kleiner ist als 0,794 mm (0,030 inches) beispielsweise eine Wanddicke von 0,4 mm (0,018 inches) und in der Praxis ist das innere Rohr etwas dünner als das äussere Rohr. Die Platten 16 sind Aluminium-Bohrkarbidschichtkör-per, die einen Kern eines festen, gebundenen, gleichförmigen Gemisches aus Bohrkarbid- und Aluminiumteilchen aufweist, der zwischen dünnen Aluminiumplatten eingeschlossen ist. Die Dicke der Platten beträgt ungefähr 3,2 mm (0,135 inches). Der in Fig. 1 gezeigte Zusammenbau wird vervollständigt, indem ein Innendruck angelegt wird, der grösser ist als 7 MPa (1000 psi) so, dass die Ummantelung aufgeweitet wird bis sie einer Formhöhlung mit viereckiger Querschnittsform entspricht.

Um die Einzelteile der Ummantelung für die letzte Ausweitung durch das Aufbringen eines Innendruckes zusammenzusetzen, muss offensichtlich ein genügender Spielraum vorhanden sein, dass die verhältnismässig dünnen, neutronenabsorbierenden Platten eingesetzt werden können. Bei einem kennzeichnenden Ausführungsbeispiel kann die Länge der Ummantelung ungefähr 4,5 m (15 feet) betragen, und

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seine Querschnittsabmessungen ungefähr 0,15 m bis 0,23 (6 bis 9 inches) betragen. Aus diesen Abmessungen geht es offensichtlich hervor, dass das Einsetzen der Platten Schwierigkeiten bereiten kann, falls zwischen den einander zugekehrten Seitenwänden kein genügender Spielraum vorhanden ist.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das innere Rohr zuerst mit einer viereckigen Querschnittsform gebildet, dessen äussere Breite nur um einige 25,4 x 10~3 mm (tausendstel inch) zusätzlich mehr als das Doppelte der Dicke der Platten weniger als die innere Breite des äusseren Rohres beträgt. Dieses ist erwünscht, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die auftreten, falls die notwendige Ausweitung des inneren Rohres zu gross ist. Andererseits, falls die Abmessungen derart sind, dass der benötigte, kleinstzulässige Spielraum erzeugt ist, wird das Einsetzen der langen, dünnen, verhältnismässig breiten Platten schwierig oder unmöglich.

Um nun diese Nachteile zu beheben, ist es gefunden worden, dass dem inneren Rohr Abmessungen erteilt werden können, so dass seine ursprüngliche seitliche Abmessung kleiner ist als die seitliche innere Abmessung des äusseren Rohres, wobei der Betrag nur etwas grösser als die doppelte Dicke der Platten beträgt. Nachher wird das innere Rohr einem gesteuerten Einfallen ausgesetzt, bei welchem seine Seitenwände nach innen gebogen, bzw. gebaucht werden, und folglich werden auch seine Kanten in radialer Richtung nach innen verschoben. Das ergibt einen erstweiligen Zusammenbau wie in der Fig. 2 gezeigt ist, gemäss der die Seitenwände 18 des inneren Rohres 14 nach innen gebogen bzw. gebaucht sind, und wobei seine Kanten von denjenigen Kantenabschnitten nach innen verschoben sind, die durch den Schnitt zwischen den Innenflächen 22 der Platten 16 gebildet ist, wie dies dargestellt ist. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass das Einsetzen der Platten 16 in den Spielraum, der zwischen dem inneren Rohr 14 und dem äusseren Rohr 12 gebildet ist, keine Schwierigkeiten bereitet.

Nachdem der in der Fig. 2 gezeigte Zusammenbau vervollständigt worden ist, wird im Raum innerhalb des inneren Rohres 14 ein Druck aufgebracht, welcher bewirkt, dass dieses wieder seine ursprüngliche viereckige Querschnittsform einnimmt, so dass seine Aussenfläche wenigstens annähernd gleichlaufend zu den Innenflächen der Platten 16 sind.

Nachfolgend wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 9 die Vorrichtung zum Erzeugen des gesteuerten Einfallens des Rohres beschrieben. Diese Vorrichtung weist einen langgestreckten Rahmen 30 auf, der hier als I-Träger dargestellt ist, der eine Länge aufweist, die etwas grösser ist als die Länge der herzustellenden Ummantelungsrohre. Neben den einander gegenüberliegenden Enden des Rahmens 30 sind Stellen 32 und 34 vorhanden, bei denen jeweils eine ortsfeste Klemme 36 und eine verschiebbare Klemme 38 angeordnet sind, wobei die verschiebbare Klemme 38 derart angeordnet ist, dass sie gegen die unverschiebbare Klemme 36 und von dieser weg verschiebbar ist. Die verschiebbaren Klemmen 38 sind jeweils mittels einer Kolbenstange 40 mit einem Kolben verbunden, der innerhalb eines fluidbetriebenen Zylinders 42 verschiebbar ist.

Nun wird insbesondere Bezug auf die Fig. 4 genommen, in welcher eine der Stationen 32 oder 34 in vergrössertem Massstab und im Einzelnen dargestellt ist. Hier ist es ersichtlich, dass die Ausbildung auf einem umgekehrt stehenden U-Profil 44 angeordnet ist, mittels welchem U-Profil 44 die unverschiebbare Klemme 36 beispielsweise mittels einer Schweissung fest verbunden ist. Der mit Fluid betriebene Zylinder 42 ist mit einem kurzen I-Träger 46 verbunden, und es ist auch die Verbindung der Kolbenstange 40 mit der verschiebbaren Klemme 38 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die Klemme 38 auf einem kurzen I-Träger 48 verschiebbar ist, der mit der Platte 44 verbunden ist.

Es ist weiter ersichtlich, dass die Klemmen 36 und 38 einander zugekehrte Ausbildungen zum Eingriff in ein Rohr aufweisen, welche Ausbildungen Ausnehmungen 50 aufweisen, die ausgebaucht verlaufende Wandabschnitte 52 aufweisen, die derart geformt sind, dass sie mit einem Rohrende zusammenpassen, wenn dieses zu seiner vorbestimmten Form zum Einfallen gebracht worden ist.

Der bis jetzt beschriebenen Vorrichtung ist ein langgestreckter Dorn 54 zugeordnet, der eine Länge aufweist, die um einen kleinen Betrag kleiner ist als die Länge des inneren Rohres, das zum Einfallen gebracht werden soll. Der Dorn 54, der am besten aus den Fig. 7-9 ersichtlich ist, weist eine Querschnittsform auf, die als Kreuz bezeichnet werden kann, das vier in radialer Richtung verlaufende, feste Arme 56 aufweist, die bei weitgehend scharfen Kanteneingriffsflächen 58 enden. Dieser Bauteil kann hergestellt werden, indem vier Winkeleisen miteinander verbunden werden, wobei jedes allgemein mittels der Bezugsziffer 60 bezeichnet ist, derart, dass jeder in radialer Richtung ragende Arm 56 des Dornes von zwei Schenkeln einander benachbarter Winkeleisen 60 gebildet ist. Die Oberflächen 62 der Rohrkantenstützabschnitte neben den Ecken 58 schliessen miteinander einen Winkel ein, der kleiner als 90° ist, so dass Abschnitte des Rohres, die unmittelbar neben dieser Ecke sind, nach innen einfallen können, wie dies durch das Rohr 14 gezeigt ist, das in der Fig. 2 im eingefallenen Zustand dargestellt ist.

Bei seinen gegenüberliegenden Enden weist der Dorn 54 viereckige Platten 64 auf, die mit den Endflächen der Winkeleisen verschweisst oder sonstwie verbunden sind. Mit einer dieser Platten, wie beispielsweise in der Fig. 7 bei der linken Seite der Zeichnung gezeigt ist, ist ein Absperrglied 66 verbunden, wobei die Verbindung beispielsweise mittels Befestigungsschrauben 68 durchgeführt ist. Das Absperrglied 66 weist eine Ausbildung auf, die ungefähr der erwünschten, eingefallenen Form des Rohres entspricht, welches ersichtlich sein wird, wenn man die Fig. 2 und 8 miteinander vergleicht. Das Absperrglied 66 weist einen festen Abschnitt 70 auf, um dessen Umfang ein flexibler Dichtungsstreifen 72 angeordnet ist, der aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff sein kann. Ein Absperrglied 66 kann, wie gezeichnet ist, permanent mit einem Ende des Dornes verbunden sein. Ein zweites Absperrglied, das etwa dieselbe Ausbildungsform aufweist, ist als getrenntes, lösbares Stück verbunden, das derart ausgebildet ist, dass es in ein Rohr eingesetzt bzw. davon entfernt werden kann, bevor und nachdem das gesteuerte Einfallen durchgeführt worden ist.

Das Absperrglied 66, das permanent mit dem Dorn verbunden ist, weist eine Öffnung 74 auf, die dazu bestimmt ist, mit einer Quelle zur Erzeugung eines Unterdruckes (nicht gezeigt) verbunden zu werden, wobei der Zweck dazu nachfolgend beschrieben sein wird.

Die Vorrichtung wird verwendet, um beim inneren Rohr 14 ein gesteuertes Einfallen zu erzeugen, bis dieses ungefähr die Zustandsform annimmt, wie in der Fig. 2 gezeigt ist. Der Dorn 54 wird in das innere Rohr 14 hineingesetzt, welches zu diesem Zeitpunkt seine ursprüngliche viereckige Querschnittsform aufweist, und der Zusammenbau wird auf die in der Fig. 3 gezeigten Vorrichtung angeordnet, wobei die diagonale Abmessung des viereckigen Rohres vertikal steht. Dabei ist das Absperrglied 66, das permanent mit dem Dorn 54 verbunden ist, im äussersten Endabschnitt des Rohres aufgenommen, wobei die Aussenfläche des Absperrgliedes bzw. des Pfropfens 66 und das Ende des Rohres etwa in derselben Ebene liegen. Das freie bzw. nicht verbundene Absperrglied 66, welches auch als Pfropfen bezeichnet werden kann, wird nun in das andere, offene Ende des Rohres eingesetzt. Das Rohr mit dem Dorn und den darin eingeordneten Absperr5

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gliedern 66 wird nun in bezug auf die Klemmen 36 und 38 derart angeordnet, dass ein Satz dieser Klemmen in derselben Ebene angeordnet ist, die vom Absperrglied beschrieben ist. Dann wird den Zylindern 42 unter Druck stehendes Fluid zugeführt, und so die verschiebbaren Klemmen 38 gegen die Rohrenden bewegt. Diese bringt den Werkstoff bei den Rohrenden zum Einfallen und bringt sie in einen annähernd vollständigen Dichteingriff mit dem nachgiebigen Dichtstoff 32, der um den Umfang jedes Absperrgliedes herum verläuft. Somit ist der Innenraum des Rohres, welches in diesem Zeitpunkt lediglich bei seinen Enden zum Einfallen gebracht worden ist, wirksam abgedichtet.

Nun wird der Innenraum des abgedichteten Rohres mit einer Quelle zur Erzeugung eines Unterdruckes (nicht gezeigt) verbunden, welche Verbindung durch die Öffnung 74 erfolgt und der Innenraum des Rohres wird evakuiert. Weil der Stoff, aus dem das innere Rohr 14 gebildet ist, verhältnismässig dünn ist, beispielsweise ungefähr weniger als 0,7 mm (0,030 inches) und vorteilhaft aus einem Blech aus rostfreiem Stahl ist, wird der Umgebungsdruck, der auf die verhältnismässig grosse Fläche jeder Seitenwand des Rohres einwirkt, bewirken, dass dieses nach innen einfällt. Dieses nach innen erfolgende Einfallen der Seitenwände des Rohres erzeugt eine nach innen weisende Krümmung bzw. Bogenform, welche ihrerseits ein in radialer Richtung nach innen erfolgendes Verschieben der Kanten des Rohres bewirkt. Das Mass des Einfallens wird offensichtlich durch den Abstand zwischen den Kanteneingriffsflächen 58 des Dornes bestimmt.

Falls das Evakuieren des Rohres nicht einen genügend grossen Druckunterschied erzeugt, der ein Einfallen der Seitenwände des Rohres bewirkt, kann dieses Einfallen eingeleitet werden, indem auf die langgestreckten Aussenflächen der Seitenwände ein kleiner Druck aufgebracht wird.

Es ist offensichtlich, dass die genaue Form der nach innen weisenden Bogenform der Wand nicht wichtig ist, weil deren Zweck lediglich der ist, einen genügenden Spielraum zu erzeugen, so dass das Einsetzen der dünnen, flachen Platten 16 erleichtert ist.

Nachdem das Rohr 14 zu ungefähr derjenigen Form zum Einfallen gebracht worden ist, die in der Fig. 2 gezeigt ist, wird das Rohr in das äussere viereckige Rohr 12 eingesetzt, und die Platten 16 derart eingesetzt, dass bei den Rändern der Platten eine Überlappung gebildet wird, so dass ein Entkommen von Neutronen zwischen Rändern benachbarter Platten verhindert ist.

Nachher wird der Zusammenbau, ungefähr im Zustand der in der Fig. 2 gezeigt ist, oder alternativ in einem Zustand,

bei welchem das innere Rohr wieder ungefähr zu seiner ursprünglichen viereckigen Querschnittsform gebracht worden ist, in eine Gesenkform angeordnet, die eine langgestreckte Gesenkhöhlung mit einer viereckigen Querschnittsform aufweist, die eng den Abmessungen des äusseren Rohres 12 angepasst ist. Nachher wird auf den Zusammenbau ein äusserst grosser Innendruck zum Einwirken gebracht, wie dies in der eingangs erwähnten US-PS 4006362 offenbart ist. Beispielsweise kann der Druck in einfacher Weise mittels eines bekannten Verfahrens durch flexible, hydraulische Säcke angebracht werden. Dieser Druck ist genügend gross, dass das innere Rohr 14 wieder zu seiner ursprünglichen viereckigen Querschnittsform zurückgeführt wird, und ebenfalls um, falls dieses notwendig ist, nachher das innere Rohr tatsächlich noch weiter auszuweiten, wie es notwendig ist, um zusätzlich eine feste Berührung mit den Innenflächen 22 der Platten zu erzeugen. Diese weitere Anwendung von Druck bewirkt, dass eine noch weitere Ausweitung des inneren Rohres erfolgt, so dass eine tatsächliche Ausweitung des äusseren Rohres 12 erfolgt, so dass es der Formhöhlung entspricht. Dieses hat offensichtlich zur Folge, dass zwischen den einander zugekehrten Oberflächen der Platten und Rohre eine sehr enge Druckberührungen entsteht, so dass eine weitgehend einstückige Ummantelung erzeugt wird, die imstande ist, den Handhabungen und weiteren Arbeitsschritten zu widerstehen, die notwendig sind, die Ummantelung in ein Beckengebilde (Abklingbecken) einzubringen und diese zu entfernen, welches Becken zum Speichern radioaktiver, nuklearer Brennstoffzellen dient.

In der Fig. 10 ist nun mittels der Bezugsziffer 80 eine etwas andere Ausführung des Dornes gezeigt. In diesem Fall weist der Dorn hauptsächlich ein langgestrecktes, festes Rohr 82 auf, entlang welchem in radialer Richtung weisende Streifen 84 angeordnet sind, die bei scharfen Kanteneingriffsflächen 86 enden. Die Streifen 84 können einfach mit dem Rohr verschweisst oder sonstwie verbunden sein, und sowohl das Rohr als auch die Streifen können aus Aluminium hergestellt sein.

Bei beiden Ausführungsbeispielen des Dornes ist es ersichtlich, dass die vier Kantentragflächen 86 in Umfangs-richtung um 90°-Abstände angeordnet sind, und dass der Zwischenraum in Umfangsrichtung zwischen den Kantenstützelementen frei und leer ist, so dass ein beträchtliches,

nach innen erfolgendes Ausbauchen oder Ausweiten der Seitenwände, wie dies vorher beschrieben worden ist, möglich ist.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Bauteils, beinhaltend ein äusseres, langgestrecktes Metallrohr mit einer viereckigen Querschnittsform, ein inneres, langgestrecktes Metallrohr mit einer entsprechenden Querschnittsform, und. langgestreckte, flache, dünne Platten, die zwischen einander zugeordneten Seiten des inneren resp. äusseren Rohres an diesen jeweils anliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das innere Rohr derart geformt wird,

dass es eine viereckige Querschnittsform aufweist, wobei seine äusseren seitlichen Abmessungen um einen Beitrag kleiner als die inneren seitlichen Abmessungen des äusseren Rohres sind, der ungefähr das Doppelte der Dicke einer der Platten ist, dass ein langgestreckter, fester Dorn gebildet wird, der vier getrennte Rohrkantentragabschnitte aufweist, wobei benachbarte Kantentragabschnitte voneinander getrennt sind, um dazwischen Zwischenräume zu bilden, in welche die Seitenwände des inneren Rohres frei verschiebbar sind, und wobei gegenüberliegende Kantenabschnitte um einen seitlichen Betrag voneinander entfernt sind, der etwas kleiner als die innere diagonale Abmessung des inneren Rohres ist, dass das innere Rohr derart auf den Dorn angeordnet wird, dass seine Längskanten neben den Kantenabschnitten des Domes angeordnet sind, dass die Enden des inneren Rohres abgedichtet werden, dass das Innere des inneren Rohres evakuiert wird, so dass bewirkt wird, dass der Umgebungsdruck ein gesteuertes, nach innen erfolgendes Einfallen des inneren Rohres bewirkt, um die Seitenwände des inneren Rohres nach innen zu biegen und die einander gegenüberliegenden Längskanten des inneren Rohres in radialer Richtung nach innen in Berührung mit den Längsscheiteln des Dornes zu bewegen, dass die Dichtung der Enden des inneren Rohres aufgehoben wird und das innere Rohr vom Dorn entfernt wird, dass das innere Rohr in das äussere Rohr eingeschoben wird, wobei dazwischen ein vom gesteuerten Einfallen des inneren Rohres herrührender Zwischenraum vorhanden ist, dass zwischen den jeweiligen Seitenwänden des inneren und äusseren Rohres flache, dünne, langgestreckte Platten eingefügt werden, und dass im Inneren des inneren Rohres Druck aufgebracht wird, um seine ursprüngliche viereckige Querschnittsform wiederherzustellen und die Seitenflächen der Platten zwischen der Innenfläche des äusseren Rohres und der Aussen-fläche des inneren Rohres in Eingriff zu bringen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten mit einem Borkarbidkern gebildet sind, der mit dünnen, bekleideten Seitenwänden aus Aluminium versehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Rohren und Platten gebildete Zusammenbau in einer Gesenkform angeordnet wird, die eine langgestreckte Höhlung mit viereckiger Querschnittsform aufweist, die etwas grösser als die seitlichen Abmessungen des äusseren Rohres ist, dass auf das innere Rohr ein Innendruck aufgebracht wird, der genügt, das innere Rohr in ein Druckverhältnis durch die Platten mit dem äusseren Rohr auszuweiten, und das äussere Rohr in Übereinstimmung mit der Höhlung der Gesenkform zu bringen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf das innere Rohr ein Innendruck im Betrag von mehreren 7 MPa aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Dichten der Enden vor dem Einfallen des inneren Rohres in die offenen Enden Dichtungspfropfen eingebracht werden, die eine Form aufweisen, die der Querschnittsform des Rohres nach dessen Einfallen sehr nahe entsprechen, und dass die Enden des Rohres mechanisch in Dichteingriff mit den Pfropfen gebracht werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Dorn, der eine Mehrzahl langgestreckter, in Umfangsrichtung getrennter fester Rohrkantenstützen aufweist, die derart bemessen sind, dass sie mit einem kleinen Spielraum bei den Rohrkanten im rechteckigen Rohr aufgenommen werden können, so dass das Rohr einfach auf dem Dorn aufgenommen werden kann und eine kleine, gesteuerte, in radialer Richtung erfolgende Einwärtsverschiebung der Rohrkanten ermöglicht ist, durch Dichtungspfropfen, die zur Aufnahme in den offenen Enden eines auf dem Dorn angeordneten Rohres ausgebildet sind, welche Pfropfen Eckabschnitte aufweisen, die den Kanten des Rohres entsprechen und zwischen ihren Eckabschnitten nach innen gebogene, nach aussen ausgebauchte Randwände aufweisen, durch Klemmvorrichtungen, die bei gegenüberliegenden Enden des Dornes angeordnet sind und Klemmflächen aufweisen, die relativ zu den Pfropfen verschiebbar sind, um die Enden eines Rohres an die Pfropfen anzupassen, um das Rohr abzudichten, wobei einer der Pfropfen eine Öffnung zur Verbindung mit einer Quelle zur Erzeugung eines Unterdruckes aufweist, um das Innere eines sich auf dem Dorn befindlichen, gedichteten Rohres zu evakuieren, um ein gesteuertes Einfallen des Rohres in einem Mass zu erzeugen, das durch dessen Eingriff in den Dorn bestimmt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Pfropfen mit dem einen Ende des Dornes verbunden ist und der andere Pfropfen in das Rohr einschiebbar ist, nachdem das Rohr über dem Dorn angeordnet worden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Rohrstützen äussere Ränder aufweisen, die durch die Kreuzung von Oberflächenabschnitten gebildet sind, die einen Winkel von weniger als 90° einschliessen, so dass die Seitenwände des rechteckigen Rohres vollständig frei gelassen sind.