Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrlagenrohres für hohe Anforderungen, wie z.B. gegen Korrosion, Abrasion oder Temperatur beim Transport der Medien durch die als Neuoder Ersatzteil herzustellende Rohrleitung. Dazu wird das Mehrlagenrohr aus mindestens zwei Rohren, bestehend aus unterschiedlichen oder gleichen Rohrmaterialien sowie wählbaren Rohrprofilen, gebildet.

Eine kostengünstige Herstellungsweise von korrosions-, temperatur- und abrasionsbeständigen Rohrleitungen ist die Ausführung als Mehrlagen-Rohr. Dazu kommen Werkstoffkombinationen zur Anwendung, die den jeweiligen technischen Anforderungen gerecht werden. So werden beispielsweise dünne, korrosionsbeständige Innenlagen und hochfeste, druckbeständige Außenlagen miteinander verbunden. Nach dem bekannten Stand der Technik entsprechend der DE 39 41 739 C2 wird ein Verfahren zum Auskleiden von Rohren oder dergleichen beschrieben, nach dem ein explosives Auskleiden von Rohren vorgesehen ist. Verfahrensgemäß verbleibt zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr nach der Einführung des Innenrohres ein Ringraum, der an seinen Enden abgedichtet wird und in dem vor der explosiven Verformung ein niedrigerer Druck eingestellt wird als der Druck im Inneren des Innenrohres. Danach wird die explosive Ladung entlang der Längsmittellinie gezündet. Das Material des Innenrohres wird dadurch explosiv verformt und mit dem Mantel des Außenrohres verbunden. Aufgrund des Druckgefälles von der Innenseite des Innenrohrs zum Ringraum erfährt das Innenrohr eine Stützung, die auch bei sehr geringen Wandstärken des Innenrohres dessen Form aufrecht erhält. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch der hohe materialmäßige und zeitliche Herstellungsaufwand. Weiterhin bekannt ist nach der DE 10 2012 008 740 AI ein Verfahren zum Aufbringen einer korrosions- und/oder verschleißhemmenden metallischen Beschichtung auf die Innenmantelfläche eines metallischen, rohrförmigen Körpers. Bei diesem Verfahren wird ein aus korrosions- und/oder verschleißhemmenden, metallischen Werkstoff bestehendes Blech durch ein mit hoher kinetischer Energie erfolgendes Auftreffen auf die Innenmantelfläche des rohrförmigen Körpers mit diesem verbunden. Dabei ist das Blech gewölbt ausgebildet und wird mit der Innenmantelfläche des rohrförmigen Körpers abschnittsweise umlaufend durch Magnetimpulsschweißen verbunden. Genutzt wird dafür die durch impulsartige elektromagnetische Induktion und Kraftwirkung entstehende Druckwelle. Durch die explosionsartige Beschleunigung des Bleches auf den Innenmantel des rohrförmigen Körpers werden abschnittsweise Verbindungen hergestellt. Vergleichbar ist dieser Verbindungsvorgang mit denen des Explosionsschweißens bzw. Sprengplattierens. Nachteilig an dieser Lösung ist ebenfalls der hohe materialmäßige und gerätetechnische Aufwand sowie die erforderlichen zusätzlichen Schweißvorgänge für die Verbindung des gewölbten Bleches an der Innenmantelfläche des rohrförmigen Körpers. Nach der DE 10 2012 019 315 AI wird ein Verfahren zur schnellen Herstellung eines Mehrlagenrohres vorgeschlagen, bei dem nach der leichten Biegung

Bestätigungskopie einer Werkstofflage diese auf die zu kombinierende Werkstofflage aufgelegt und entlang einer ersten Kante oder einer parallelen Linie zur Kante der aufliegenden Werkstofflage die Werkstofflagen verbunden werde. Danach wird eine zweite Verbindung zwischen den aufliegenden Werkstofflagen geschaffen, indem entlang einer zweiten Kante oder parallelen Linie zur Kante eine weitere Verbindung hergestellt wird. Der so gebildete Mehrlagen-Werkstoff wird dann mit Hilfe einer Blechumformmaschine zum Mehrlagenrohr geformt. Während des Formungsvorganges wird ab einem gewissen Verformungsgrad die jeweilige aufliegende und sodann als Innenrohr fungierende Werkstofflage zwischen den beiden Verbindungen der Werkstofflagen in Kreisumfangsrichtung gestaucht und dadurch in die jeweilige als Außenrohr fungierende Werkstofflage gepresst. Mit diesem Verfahren wird die Einbringung erforderlicherer weiterer Schweißnähte im Rohrinneren des Mehrlagenrohres und eine Unterbrechung des Rohrformungsprozesses zur Werkstofflagenverbindung vermieden sowie der Wegfall des nachträglichen Einarbeitens von Werkstofflagenteilen bewirkt. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch der Aufwand für die Einbringung der Verbindungsnähte und der Aufwand für die Schaffung der erforderlichen präzisen Geometrie der Werkstofflagen. Durch die JPS 61279312 (A) ist auch ein Verfahren zur Herstellung von CLAD-Stahlrohren bekannt gemacht worden, nach dem im Unterschied zur bis dahin bekannten Herstellung von plattierten Stahlrohren zwischen den Rohren ein Vakuum eingebracht wird. Nach dem Einschub eines beschichteten Rohres in ein Basisrohr erfolgt die Verschweißung beider Röhrenden und durch Erzeugung eines Vakuums zwischen den Rohren wird aufgeheizte Luft angesaugt. Die Rohre werden erhitzt und durch die bewirkte thermische Längendehnung die Verbindung zwischen den Rohren hergestellt. Mit diesem Verfahren wird eine Verbindung zwischen den Rohren hergestellt, die über die gesamte berührende Fläche der Rohre reicht. Nachteilig ist der hohe gerätetechnische Aufwand für die Erzeugung des Vakuums und der Heizung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrlagenrohres, das einen geringeren materialmäßigen und zeitlichen Herstellungsaufwand erfordert und dabei die Einsatzbreite unterschiedlicher Materialzusammensetzungen der zu verbindenden Rohre vergrößert. Gelöst wird diese Aufgabe mit den Verfahrensschritten entsprechend der beschreibenden Merkmale nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens beschreiben die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 7. Mit dem Verfahren können durch Ausformung des jeweiligen Innenrohres an die Innenmantelfläche des Außenrohres auch Materialien mit einer hohen Streckgrenze (Stauchgrenze) problemlos eingesetzt werden. Ergänzend oder alternativ kann neben der Ausformung des Innenrohres der Verbindungsvorgang durch Pressvorgänge auf das Außenrohr durchgeführt werden und so die Genauigkeit der Einpassung der Röhren sowie deren Verbindungsfestigkeit erhöht werden.

Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen Fig. 1: den schematischen Querschnitt nach der Einschiebung des Innenrohres. Fig. 2: den schematischen Querschnitt der Rohrverbindung nach der Ausformung, Fig. 3: die schematische Darstellung der Rohre vor dem Pressvorgang auf das Außenrohr, Fig. 4: die schematische Rohrverbindung nach dem Pressvorgang,

Fig. 5: die schematische Darstellung des äußeren Rohres mit einer Aussparung vor dem Pressvorgang und

Fig. 6: die schematische Rohrverbindung nach dem Pressvorgang.

In der Darstellung von Figur 1 wird der Querschnitt des eingeschobenen Zustandes des Innenrohres 2 im Innenraum des Außenrohres 1 wiedergegeben. Vor dem Einschub des Innenrohres 2 wird das Innenrohr 2 auf seiner äußeren Mantelfläche entlang des Rohrverlaufes mit einer Vertiefung 3 versehen, die durch einen Prägevorgang hergestellt wird. Durch die Einprägung verringert sich der kreisförmige Umfang des Innenrohres 2 auf einen Wert, der kleiner ist als der Umfang vor der Einprägung. Das Innenrohr 2 lässt sich dadurch mit geringer Reibung bzw. Widerstand in den Innenraum des Außenrohres 1 schieben. Der Teil der Wandung, der durch den Prägevorgang in den Innenraum des Innenrohres 2 verschoben wurde, wird nach dem Einschub durch eine Ausformung wieder nach außen gedrückt. Die Wandung wird dadurch an die Innenmantelfläche des Außenrohres 1 gedrückt und somit das Innenrohr 2 mit dem Außenrohr 1 kraftschlüssig verbunden. Eine Streckung des Innenrohres 2 in Relation zum Außenrohr 1 ist dabei nicht erforderlich. Insofern sind bei diesem Verbindungsvorgang die Streckgrenzen der verwendeten Materialien für das Innenrohr 2 unerheblich. Eine Nutzung von Materialien mit hohen Streckgrenzen wird dadurch ermöglicht und damit der Einsatzbereich des Herstellungsverfahrens ohne weiteren Aufwand erweitert.

Die schematische Darstellung der Figur 2 zeigt die Rohrverbindung nach der Ausformung der Vertiefung 3 des Innenrohres 2.

Für eine weitere Erhöhung der Genauigkeit der Einpassung und Verbindungsfestigkeit des Mehrlagenrohres kann zusätzlich eine Pressung des Außenrohres 1 auf das ausgeformte Innenrohr 2 durchgeführt werden. Dazu wird eine an sich bekannte, aus zwei Pressschalen 4, 5 bestehende Presseinrichtung angewendet. Wie in Figur 3 schematisch wiedergegeben, werden die durch Ausformung verbundenen Rohre in die untere Pressschale 5 gelegt und durch Pressung der oberen Pressschale 4 auf den Mehrlagenverbund das Außenrohr 1 mit dem Innenrohr 2 verpresst. Alternativ kann das Verpressen der Rohre durch Rollen während des Durchlaufes der Rohre erfolgen. Mit Figur 4 wird schematisch der Zustand der Rohrverbindung nach der Pressung dargestellt. Eine weitere Variante der vorbereitenden Gestaltung des Außenrohres 1 für den Pressvorgang des Außenrohres 1 auf das Innenrohr 2 wird mit der Darstellung der Figur 5 schematisch veranschaulicht. Auf die Oberfläche des Außenrohres 1 wird entlang des Rohrverlaufes mindestens eine Aussparung 6 eingebracht, die bei erzeugtem Pressdruck zusammengedrückt wird. Die Tiefe der jeweiligen Aussparung 6 wird dabei so gewählt, dass die vorgegebene Mindestdicke der Rohrwandung erhalten bleibt. Eingebracht wird die Aussparung 6 beispielsweise durch Anwendung von Laserstrahlverfahren oder Zerspanung. Der Pressvorgang ermöglicht auf diese Weise eine vereinfachte Zusammenpressung des Außenrohres 1 mit dem Innenrohr 2. Zudem wird durch die entstehende Krafteinwirkung während des Pressvorganges auf das Material unterhalb der Aussparung dieses in Richtung der Manteloberfläche des Innenrohres 2 in Gestalt einer Verformung 7 gedrückt. Mittels dieser zusätzlichen Pressungen wird die Verbindungsfestigkeit zwischen den Rohren 1 , 2 erhöht. Den schematischen Querschnitt des Mehrlagenrohres, bestehend aus derart zusammengepressten Rohren, zeigt die schematische Darstellung der Figur 6.

Bezugszeichen Außenrohr

Innenrohr

Vertiefung

obere Pressschale

untere Pressschale

Aussparung

Verformung