DE3512502C2

DE3512502C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohrs für den Feststofftransport

Info

Publication number: DE3512502C2
Application number: DE19853512502
Authority: DE
Inventors: Alexander 4788 Warstein Esser
Original assignee: Esser-Brieden GmbH & Co KG, 4788 Warstein
Priority date: 1985-04-06
Filing date: 1985-04-06
Publication date: 1987-02-05
Also published as: DE3512502A1

Abstract

Es ist bekannt, zwei Rohre ineinanderzufügen, bei denen der Außendurchmesser des Kernrohrs mit Sicherheit deutlich kleiner als der Innendurchmesser des Mantelrohrs bemessen ist. Nach dem Zusammenfügen der beiden Rohre wird das Kernrohr durch wiederholt aufeinanderfolgendes Härten unter stufenweiser radialer Aufweitung zur festhaftenden flächigen Anlage an der inneren Oberfläche des Mantelrohrs gebracht. Um auch ein Kernrohr in ein Mantelrohr festlegen zu können, bei dem der Außendurchmesser des Kernrohrs 1 etwa dem Innendurchmesser des Mantelrohrs 2 entspricht, wird vorgeschlagen, das Kernrohr 1 bei gleichzeitiger Aufweitung des Mantelrohrs 2 in dieses einzuschieben bzw. einzuziehen und anschließend das Kernrohr 1 mit einem einmaligen Härtevorgang an das Mantelrohr 2 anzupressen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Anspruch 2.
Doppelwandige Rohre werden z. B. in bergbaulichen Untertagebetrieben für den pneumatischen Transport von kleinstückigem Haufwerk verwendet, das als Ersatzmaterial in die ausgekohlten Strebräume eingebracht wird. Darüberhinaus gelangen doppelwandige Rohre beim hydraulischen Transport von Sanden zum Einsatz, insbesondere bei Baggerbetrieben. Die Eigenschaften der zu transportierenden Feststoffe erfordern Rohre mit eine lange Standzeit aufweisenden verschleißarmen inneren Oberflächen. Auf der anderen Seite müssen jedoch dieselben Rohre wiederum so beschaffen sein, daß sie inneren Druckbeanspruchungen sowie den insbesondere beim Transport vom Herstellerwerk zum Einsatzort zwangsläufig auftretenden rauhen Stoßbeanspruchungen gewachsen sind.
Bei dem bekannten Verfahren gemäß der DE-PS 29 05 071 wird ein geschlitztes Kernrohr derart bemessen und in ein ungeschlitztes Mantelrohr eingepreßt, daß sich danach die Längskanten im Abstand voneinander befinden. Im Anschluß daran wird das Kernrohr gehärtet, wobei sich unter Verstärkung der Schrumpfpressung der Längsschlitz im Kernrohr schließen soll.
Nachteilig im bekannten Fall ist jedoch der Sachverhalt, daß die Beseitigung des Längsschlitzes nicht immer mit der notwendigen Sicherheit gewährleistet werden kann. Außerdem ist es im bekannten Fall von Nachteil, daß die Abmaße des Kernrohrs und des Mantelrohrs vergleichsweise genau aufeinander abgestimmt sein müssen, um die beiden Rohre überhaupt ineinander einführen und unter Schließung des Längsschlitzes fest miteinander verspannen zu können. Das bekannte Verfahren ist mithin in einem begrenzten Umfang nur dort anwendbar, wo die vorgeschilderten Verhältnisse bezüglich einer Rohrpaarung gewährleistet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren und die dabei zur Anwendung gelangende Vorrichtung so auszugestalten, daß es unter Benutzung des Härtevorgangs zum Verspannen des Kernrohrs im Mantelrohr ohne wesentlichen Aufwand möglich ist, auch Rohre paaren zu können, bei denen der Innendurchmesser des ungeschlitzten Mantelrohrs etwa gleich oder kleiner dem Außendurchmesser des ebenfalls ungeschlitzten Kernrohrs bemessen ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 2 aufgeführten Merkmalen.
Im Rahmen der Erfindung wird nunmehr das ungeschlitzte Kernrohr im Zuge eines gezielten Aufweitvorgangs des Mantelrohrs in dieses eingeführt. Beim Einführen des Kernrohrs in das Mantelrohr wird dieses aufgeweitet, wobei sich die Aufweitungszone geschmeidig in Richtung auf das Ende des Mantelrohrs zu fortpflanzt. Die sich fortpflanzende Aufweitungszone hat eine merklich gekrümmte längsgerichtete Mantellinie. Die Verformung des Mantelrohrs erfolgt über den elastischen Bereich in den plastischen Bereich hinein, wobei nach der Aufweitung eine Rückfederung der Rohrwandung im elastischen Bereich stattfindet, welche die Rohrwandung zusammenzieht und zum festen Umschließen des Kernrohrs führt.
Der Aufweit- bzw. Kalibrierdorn gemäß Anspruch 2 kann mit einem Zapfen versehen sein, der in das Kernrohr hineinreicht, so daß beim Einschieben des Kernrohrs in das Mantelrohr der Dorn den Weg für das Kernrohr automatisch freimacht. Wird das Kernrohr eingezogen, so sind hierfür an der Zugstange zweckmäßig zwei radiale Ringbunde vorgesehen, an denen sich im Abstand der Länge des Kernrohrs einmal das Kernrohr und einmal der Aufweit- bzw. Kalibrierdorn abstützt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 im vertikalen Längsschnitt das Ineinanderschieben eines Kernrohrs in ein Mantelrohr zwecks Herstellung eines Doppellagenrohrs und
Fig. 2 ebenfalls im vertikalen Längsschnitt das Einziehen eines Kernrohrs in ein Mantelrohr.
Mit 1 ist in der Fig. 1 ein Kernrohr aus einem härtbaren Werkstoff bezeichnet, das zwecks Herstellung eines Doppellagenrohrs in ein Mantelrohr 2 aus einem zähen Werkstoff eingebracht und zur festhaftenden Anlage an das Mantelrohr 2 gebracht werden soll.
Dazu wird unter Berücksichtigung der herstellungsbedingten Toleranzen und/oder Unrundheiten bei der Rohrfertigung der Innendurchmesser des Mantelrohrs 2 gezielt etwa gleich dem Außendurchmesser des Kernrohrs 1 bemessen. Unter etwa gleich ist hierbei zu verstehen, daß der Außendurchmesser des Kernrohrs 1 entweder dem Innendurchmesser des Mantelrohrs 2 entspricht oder geringfügig kleiner bzw. größer bemessen ist.
Anschließend wird stirnseitig des Kernrohrs 1 ein Aufweitbzw. Kalibrierdorn 3 mit konischer Verdrängungsfläche 4 angesetzt, wobei ein Zapfen 5 in das Kernrohr 1 greift und den Aufweit- bzw. Kalibrierdorn 3 stirnseitig des Kernrohrs 1 zentriert. Der zylindrische Längenabschnitt 6 des Aufweit- bzw. Kalibrierdorns 3 hat einen Durchmesser, der dem Außendurchmesser des Kernrohrs 1 entspricht.
Am rückwärtigen Ende des Kernrohrs 1 wird ein Schubkolben 7 angesetzt, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Kernrohrs 1 entspricht. Der Schubkolben 7 besitzt einen stirnseitigen Zentrierzapfen 8, der in das Kernrohr 1 faßt.
Durch Beaufschlagung des Schubkolbens 7 in Richtung des Pfeils PF wird das Kernrohr 1 in das Mantelrohr 2 eingeschoben, wobei der Dorn 3 das Mantelrohr 2 aufweitet.
Ist das Kernrohr 1 vollständig in das Mantelrohr 2 eingeschoben worden, werden der Dorn 3 und der Schubkolben 7 entfernt und es wird durch einmaliges Härten das Kernrohr 1 unter Aufweitung an das Mantelrohr 2 gepreßt. Mantelrohr 2 und Kernrohr 1 sind dann unverrückbar zu einem Doppellagenrohr miteinander verbunden.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist eine das Mantelrohr durchsetzende Zugstange 9 mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Ringbunden 10, 11 vorgesehen. Der endseitig der Zugstange 9 angeordnete Ringbund 10 dient zur Abstützung des Kernrohrs 1. Sein Durchmesser entspricht dem Außendurchmesser des Kernrohrs 1.
Im Abstand der Länge des Kernrohrs 1 ist der andere Ringbund 11 innenseitig des Kernrohrs 1 vorgesehen. Sein Durchmesser ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Kernrohrs 1. Dieser Ringbund 11 dient zur Abstützung eines Aufweit- bzw. Kalibrierdorns 3 a mit einem konischen Längenabschnitt 4 und einem zylindrischen Längenabschnitt 6. Der zylindrische Längenabschnitt 6 hat einen Durchmesser, der dem Außendurchmesser des Kernrohrs 1 entspricht.
Durch Zugeinwirkung an der Zugstange 9 entsprechend dem Pfeil PF ₁ wird das Kernrohr 1 dem Aufweit- bzw. Kalibrierdorn 3 a nachfolgend in das Mantelrohr 2 eingezogen.
Nach dem Einziehen ist der Spalt zwischen dem Kernrohr 1 und dem Mantelrohr 2 so klein, daß auch hierbei das Kernrohr 1 mit einem einmaligen Härtevorgang zur festen unverrückbaren Anlage am Mantelrohr 2 gebracht werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines doppelwandigen Rohrs für den Feststofftransport, bei welchem ein Kernrohr in ein umfangsseitig geschlossenes Mantelrohr aus einem zähen Werkstoff eingeführt und anschließend durch Härten unter Aufweitung zur fest haftenden Anlage an das Mantelrohr gebracht wird, bei dem unter Berücksichtigung der herstellungsbedingten Toleranzen und/oder Unrundheiten bei der Rohrfertigung der Außendurchmesser des Kernrohrs gezielt etwa gleich dem Innendurchmesser des Mantelrohrs bemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernrohr (1) ungeschlitzt ist und bei gleichzeitiger Aufweitung des Mantelrohrs (2) in das Mantelrohr (2) eingeschoben oder eingezogen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Kernrohr (1) vorsetzbarer Aufweit- bzw. Kalibrierdorn (3, 3 a) eine konische Aufweitfläche (4) und einen sich daran anschließenden zylindrischen Abschnitt (5) aufweist.