DE602004008410T2

DE602004008410T2 - A method of welding pipes with a tube sheet and a device produced by such a method

Info

Publication number: DE602004008410T2
Application number: DE602004008410T
Authority: DE
Inventors: Jacobus Elfridus Ir. Van Den Boom
Original assignee: MADIOEN HOLDING BV
Current assignee: MADIOEN HOLDING BV
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: DE602005000933D1; WO2005075923A1; EP1559983A1; DE602004008410D1; EP1709383A1; EP1709383B1; DE602005000933T2; WO2005075924A1; ATE371157T1; EP1559983B1

Abstract

The invention relates to a method for forming a connection between a tubesheet and a number of tubes and a device manufactured according to such a method, the method comprising: providing a tubesheet (2) with a first surface (10) and a second surface (11) and a number of circular bores (12) extending from the first surface (10) to the second surface (11), providing a number of tubes (1) of a pliable material with an exterior diameter, which enables each tube (1) to be placed in a bore (12), placing each tube (1) in a bore (12), such that the tube (1) protrudes on the side of the first surface (10), flaring the end of the protruded portion of each tube (1) located at the side of the first surface (10) of the sheet (2), thus forming a number of flares (20), making a welded connection between the tubesheet (2) and each pipe at the circumference (21) of each flare (20). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Bildung einer Schweißverbindung zwischen einem Rohrboden und mindestens einem Rohr.The The present invention relates to a method according to a first aspect to form a welded joint between a tube sheet and at least one tube.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird. Eine solche Vorrichtung findet z. B. Anwendung in einem Wärmetauscher. Ein nützliche Anwendung in anderen technischen Bereichen ist jedoch nicht ausgeschlossen.According to one second aspect, the present invention relates to a device with the method according to the invention will be produced. Such a device is z. B. Application in a heat exchanger. A useful However, application in other technical areas is not excluded.

Bei solchen Wärmetauschern erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen dem durch die Rohre strömendem Medium und dem Medium, das an der Außenseite der Rohre entlangströmt. Um zu gewährleisten, dass diese beiden Medien voneinander getrennt sind und dies auch bleiben, müssen geeignete Rohr-Rohrboden-Verbindungen herbeigeführt werden.at such heat exchangers a heat exchange takes place between the flowing through the pipes Medium and the medium, which flows along the outside of the tubes. In order to guarantee, that these two media are separate from each other and so too stay, have to suitable pipe-tube bottom connections are brought about.

In denjenigen Fällen, in denen die Verwendung des Wärmetauschers die besondere Sicherheit erfordert, dass die Rohr-Rohrboden-Verbindungen dicht sind, werden die Rohre an den Rohrboden angeschweißt.In those cases in which the use of the heat exchanger The extra safety requires that the tube-tube bottom connections are tight are, the tubes are welded to the tubesheet.

Eine wichtige Eigenschaft der Schweißverbindung besteht darin, dass die Schweißnähte einen ausreichend langen "leak path" (Sickerweg) bieten müssen. Der Fachmann kennt wahrscheinlich den Begriff "leck path", bei dem es sich um den kürzesten Weg vom Ende des Spalts zwischen Rohr und Bohrung zum sich im Rohr befindenden Medium, durch die Schweißnaht hindurch gesehen, handelt.A important feature of the welded joint is that the welds sufficient long "leak path" (Sickerweg) must offer. Of the The expert probably knows the term "leak path", which is the shortest path from the end of the gap between the pipe and the hole to the tube Medium, through the weld Seen through, act.

Die bisherigen Schweißverbindungen hatten die Eigenschaft, dass sie durch Verschmelzen des Rands des Rohrboden-Bohrungsbereichs mit den relativ drinnen Rohrenden gebildet wurden, was sehr problematisch ist hinsichtlich a) der Herbeiführung eines vorgeschriebenen Mindestsickerwegs an allen Schweißstellen, b) der Vermeidung von Beschädigung oder Durchlöcherung des Endes des Rohrs durch z. B. einen Schweißlichtbogen, c) der Vermeidung des Steckenbleibens einer für automatisiertes Schweißen verwendeten Zentriereinrichtung aufgrund einer durch die Schweißnaht bewirkten Verringerung des Rohrdurchmessers etc.The previous welded joints had the property that they merge by fusing the edge of the Tube bottom bore region formed with the tube ends relatively inside were, which is very problematic with regard to a) the achievement of a prescribed minimum seepage path at all welds, b) avoidance of damage or perforation the end of the tube through z. B. a welding arc, c) avoidance of getting stuck for automated welding used centering device caused by a through the weld Reduction of the pipe diameter etc.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem bisherigen Stand der Technik sind bekannt aus der Patenschrift US-A-3 841 938 , die in den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 12, die ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung betreffen, berücksichtigt ist.A method and a device according to the prior art are known from the patent US-A-3,841,938 which is considered in the preambles of independent claims 1 and 12 concerning a method and a device, respectively.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in der entsprechenden Bohrung ein Kanal gebildet, der sich ausgehend von der ersten Oberfläche in Axialrichtung der Bohrung mindestens über einen Teil der Axiallänge der Bohrung hinweg erstreckt. Bei einer solchen Ausführung ist das Rohr in dem Teil der Bohrung, in dem sich der Kanal befindet, fest eingepasst, wobei dieser Teil kürzer ist als die Axiallänge des Kanals. Der Kanal kann beliebig gebildet werden. Eine geeignete Form für den Kanal ist ein Schraubengewinde. Die Bildung eines Schraubengewindes ist nämlich ein allgemein bekanntes Verfahren, für das viele geeignete Vorrichtungen zur Verfügung stehen. Der Kanal hat erfindungsgemäß die Funktion, trotz der festen Passung des Rohrs in mindestens einem Teil der Bohrung, der kürzer ist als die Axiallänge des Kanals, zwischen der zweiten Oberfläche und der ersten Oberfläche einen offenen Durchgang für ein Fluid zu bieten. Weiterhin sei hier angemerkt, dass ein in der Bohrung gebildeter schraubenförmiger Kanal in Kombination mit einem Schraubengewinde auf der Außenseite des Rohrs genutzt werden kann, um in der Bohrung eine mechanische Verbindung zwischen Rohrboden und Rohr herzustellen. Das Rohr kann dann in die Bohrung geschraubt werden, wobei bei einer solchen Ausführung nach wie vor der offene Durchgang realisiert werden kann, wenn die Schraubverbindung so locker ist, dass expandierende Gase hindurchströmen können, und gleichzeitig genügend fest ist, dass im Anschluss Ausbauchen und/oder Schweißen möglich ist, ohne das Risiko einer falschen Ausrichtung der Rohre und des Rohrbodens während des Ausbauchens und/oder Schweißens.at the method according to the invention is formed in the corresponding hole a channel, which is starting from the first surface in the axial direction of the bore at least over part of the axial length of Bore extends across. In such an embodiment, the tube is in the part the bore, in which the channel is located, tightly fitted, wherein this part shorter is the axial length of the Channel. The channel can be formed as desired. A suitable Form for the channel is a screw thread. The formation of a screw thread is namely a well-known method for which many suitable devices to disposal stand. The channel has the function according to the invention, despite the fixed Fit the pipe in at least part of the hole that is shorter as the axial length of the channel, between the second surface and the first surface one open passage for one To provide fluid. Furthermore, it should be noted here that one in the bore formed helical Channel in combination with a screw thread on the outside of the pipe can be used to drill in the mechanical Make connection between tube sheet and pipe. The tube can then screwed into the bore, wherein in such an embodiment according to as can be realized before the open passage when the screw connection so loose is that expanding gases can flow through, and at the same time enough it is clear that subsequent bulging and / or welding is possible, without the risk of misalignment of the tubes and the tubesheet while bulging and / or welding.

Das Vorhandensein eines Kanals in bzw. auf der Innenseite der Bohrung verhindert ein Aufwerfen des Zusatzwerkstoffes während des Schweißens, insbesondere beim Schließen der Schweißnaht um die Ausbauchung herum, da zwischen der Bohrung und dem Rohr ein zur zweiten Oberfläche führender offener Durchgang verbleibt, durch den Gas, das sich in der Nähe des geschweißten Bereichs befindet und sich aufgrund der durch das Schweißen erzeugten Wärme ausdehnt, entweichen kann. Bei einer Ausführung, bei der das Rohr aufgeweitet wird, kann der Kanal auch die Funktion haben einen geeigneten Halt für das aufgeweitete Rohr zu bieten, ohne dass der Durchgang geschlossen wird. Selbst wenn der Kanal sich in der Bohrung nicht bis zur zweiten Oberfläche erstreckt, wird der Durchgang bei einer Ausführung, bei der das Rohr nur in einem Abstand von der ersten Oberfläche, der kleiner ist als die Länge des Kanals, aufgeweitet wird, nicht geschlossen.The Presence of a channel in or on the inside of the hole prevents the deposition of the filler during welding, in particular while closing the weld around the bulge, as between the hole and the tube to the second surface leading open Passage remains through the gas, which is near the welded area and expands due to the heat generated by welding, can escape. In one embodiment, In which the pipe is widened, the channel can also function have a suitable stop for to provide the expanded tube without the passage being closed becomes. Even if the channel is not in the bore to the second surface extends, the passage in a design in which the pipe only at a distance from the first surface that is smaller than that Length of the Channel, is widened, not closed.

Der Kanal oder auch nur der offene Durchgang ermöglicht mit Druck arbeitende zerstörungsfreie Prüfungen, mit denen getestet werden kann, ob die Schweißverbindung zwischen Rohr und Rohrboden ausreichend dicht ist. Beispiele für solche mit Druck arbeitende zerstörungsfreie Prüfungen sind der Seifenblasentest, der He-Lecktest und der Drucktest. Da diese zerstörungsfreien Prüfungen dem Fachmann bekannt sind, werden sie hier nur kurz angesprochen.The channel or even the open passage allows non-destructive pressure tests that can be used to test whether the welded joint between pipe and tube sheet is sufficiently tight. Examples of such with Pressure non-destructive tests are the bubble test, the he-leak test and the pressure test. As these non-destructive tests are known to the person skilled in the art, they are only briefly addressed here.

Eine geeignete zerstörungsfreie Prüfung ist der Seifenblasentest, bei dem um die Rohre herum auf der Seite der zweiten Oberfläche ein etwas höherer als der atmosphärische Druck erzeugt wird. Die Schweißnähte werden dann mit einer Seifenlösung versehen. Bei Undichtigkeit bilden sich Seifenblasen, die die lecken Stellen anzeigen.A suitable non-destructive exam is the soap bubble test, with the pipes around on the side the second surface a little higher as the atmospheric Pressure is generated. The welds will be then provided with a soap solution. In case of leaks, soap bubbles form, leaving the licking areas Show.

Eine weitere geeignete zerstörungsfreie Prüfung ist der He-Lecktest. Bei diesem Test wird um die Rohre herum auf der Seite der zweiten Oberfläche Heliumgas mit eringem Überdruck eingeleitet. Danach werden die Schweißverbindungen mit Spezialausrüstung, die ein Austreten des sehr durchdringungsfähigen Heliums erfasst, geprüft.A other suitable non-destructive exam is the he-leak test. In this test, around the pipes around the side of the second surface helium gas with eringem overpressure initiated. After that, the welded joints with special equipment, the detects a leakage of very permeable helium, tested.

Eine dritte geeignete zerstörungsfreie Prüfung ist der Drucktest. Bei diesem Test wird um die Rohre herum auf der Seite der zweiten Oberfläche unter Druck stehendes Wasser zugeführt. Die Niveau des Wasserdrucks steht in Beziehung zum für die Rohr-Rohrboden-Verbindung zulässigen Druck. Während der Prüfung wird der Druck überwacht und jede Undichtigkeit durch Feststellung eines Druckabfalls oder eines sichtbaren Austretens erfasst.A third suitable non-destructive exam is the pressure test. This test is done around the tubes on the Side of the second surface below Supplied pressurized water. The level of the water pressure is related to the tube-tube bottom connection permissible Print. While The examination the pressure is monitored and any leakage by detecting a pressure drop or a visible leakage detected.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Schweißlichtbogen auf den äußeren Rand der Ausbauchung und den Rohrboden selbst gerichtet, und zwar in einem Abstand, z. B. einigen Millimetern, vom Rand des Rohrboden-Bohrungsbereichs. Dadurch wird das Schweißen sehr viel weniger problematisch.at the method according to the invention becomes the welding arc on the outer edge the bulge and the tubesheet itself directed, in a distance, z. B. a few millimeters, from the edge of the tube bottom bore area. This will make the welding much less problematic.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Sickerweg im Gegensatz zu den herkömmlichen Schweißungen frei und besser regulierbar. Dies liegt daran, dass die Größe der Schweißverbindung frei reguliert werden kann, da der Schweißlichtbogen auf den äußeren Rand der Ausbauchung und den Rohrboden selbst gerichtet wird.at the method according to the invention the Sickerweg is free in contrast to the conventional welds and better regulated. This is because the size of the welded joint can be freely regulated because the welding arc on the outer edge the bulge and the tube sheet itself is directed.

Aufgrund dessen, dass der Schweißlichtbogen auf den äußeren Rand der Ausbauchung und den Rohrboden gerichtet wird, ist die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung oder Durchlöcherung des Endes des Rohrs geringer. Außerdem wird vermieden, dass eine Zentriereinrichtung im Rohr stecken bleibt, da die Schweißverbindung den Rohrdurchmesser nicht beeinflusst.by virtue of its that the welding arc on the outer edge the bulge and the tube sheet is the probability damage or perforation the end of the tube is lower. It also avoids that a centering device gets stuck in the pipe because the welded joint does not affect the pipe diameter.

Weiterhin bietet das neue erfindungsgemäße Verfahren Vorteile für die Rohrerneuerung. Diese wird manchmal vorgenommen, um undichte Rohre eines Wärmetauschers zu ersetzen. Ein solche Undichtigkeit kann nach längerem Betrieb des Wärmetauschers auftreten, insbesondere unter rauen Bedingungen (z. B. stark korrodierende Medien).Farther offers the new method according to the invention Benefits for the pipe renewal. This is sometimes done to leak Pipes of a heat exchanger to replace. Such a leak can after prolonged operation of the heat exchanger occur, especially under harsh conditions (eg highly corrosive Media).

Bei der Erneuerung der mit dem Rohrboden verbundenen Rohre mittels der herkömmlichen Schweißungen ist es oft erforderlich, die Bohrungen aufgrund stellenweiser Verschmutzung, die das Schweißen auf negative Weise beeinflussen kann, zu reinigen. Diese Reinigung erfolgt normalerweise durch Schleifen der Innenseiten der Bohrungen. Somit kann es geschehen, dass der Durchmesser der Bohrungen nicht maßhaltig ist, was die Passung der Rohre beeinflusst.at the renewal of the pipes connected to the tubesheet by means of conventional welding is it often requires drilling due to spot pollution, the welding can affect in a negative way, to purify. This cleaning Usually done by grinding the insides of the holes. Thus, it may happen that the diameter of the holes is not dimensionally stable is what affects the fit of the tubes.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfordert die Erneuerung der Rohre eines Wärmetauschers keine Reinigung der Bohrungen, um Verschmutzungen zu entfernen. Es reicht aus, die erste Oberfläche des Rohrbodens zu schleifen, um möglicherweise vorhandene Verschmutzungen zu entfernen.at the method according to the invention Renewing the tubes of a heat exchanger does not require cleaning drilling to remove debris. It is enough, the first surface to grind the pipe bottom to remove any possible contamination to remove.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Rohrboden mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche bereitgestellt. Der Rohrboden kann aus jedem Material gebildet werden, das sich schweißen lässt und geeignete Eigenschaften für die beabsichtigte Verwendung aufweist. Die Auswahl eines geeigneten Materials stellt für den Fachmann kein Problem dar. Beispiele für geeignete Materialien sind Metalle und Metalllegierungen, wie z. B. (rostfreier) Stahl, Nickel (und seine Legierungen), Kupfer (und seine Legierungen), Titan (und seine Legierungen) und Zirkon. Das Material des Rohrbodens kann mit einem Material plattiert oder beschichtet werden, das korrosionsbeständiger ist als das Grundmaterial, wobei dies vor oder nach dem Verbinden mit dem Rohr (den Rohren) ausgeführt werden kann. Geeignete Plattierauflagen können aus der Gruppe ausgewählt werden, die rostfreien Stahl, Nickel (und seine Legierungen Kupfer (und seine Legierungen) und Titan (und seine Legierungen) umfasst.at the method according to the invention For example, a tube sheet having a first surface and a second surface is provided. The tubesheet can be made of any material that can be welded and suitable properties for has the intended use. The selection of a suitable one Material provides for the skilled person no problem. Examples of suitable materials are Metals and metal alloys, such as. B. (stainless) steel, nickel (and its alloys), copper (and its alloys), titanium (and its alloys) its alloys) and zircon. The material of the tube bottom can with a material that is more resistant to corrosion as the base material, doing so before or after bonding the pipe (s) can be. Suitable plating pads can be selected from the group the stainless steel, nickel (and its alloys copper (and its alloys) and titanium (and its alloys).

Der Rohrboden wird mit mehreren Bohrungen versehen, die von der ersten Oberfläche zur zweiten Oberfläche verlaufen. Diese Bohrungen können in Übereinstimmung mit den Rohren kreisförmig sein; die Rohre können jedoch auch im Querschnitt jede andere erwünschte Form aufweisen, also z. B. rechteckig sein, wobei dann auch die Bohrungen einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.Of the Tube bottom is provided with several holes from the first surface to the second surface run. These holes can in accordance be circular with the pipes; the pipes can However, also in cross section have any other desired shape, ie z. B. be rectangular, in which case the holes are rectangular Have cross-section.

In dieser Beschreibung und den Ansprüchen soll sich das Wort "mehrere" in allen Fällen. in denen es benutzt wird, auf mindestens einen Gegenstand, d. h. einen oder mehrere Gegenstände, beziehen. Die Bohrungen können durch jedes geeignete Verfahren. wie es dem Fachmann bekannt ist, gebildet werden, beispielsweise durch Bohren. Vorzugsweise weist die Bohrung einen Durchmesser, eine Form oder andere Abmessungen auf, die eine Anbringung von Standardrohren in der Bohrung ermöglichen. Die Auswahl geeigneter Durchmesser, Formen oder Abmessungen der Bohrung im Zusammenhang mit den verwendeten Rohren stellt für den Fachmann kein Problem dar. Zweckmäßige Richtlinien sind in den Tabellen RCB-7.41 und RCB-7.41 M der achten Ausgabe der Normen der Tubular Exchanger Manufacturers Association angegeben.In this description and claims, the word "several" is intended to be in all instances. in which it is used, refer to at least one object, ie one or more objects. The holes can be made by any suitable method. as is known to those skilled formed be, for example by drilling. Preferably, the bore has a diameter, shape, or other dimensions that allow attachment of standard tubes in the bore. The selection of suitable diameter, shapes or dimensions of the bore associated with the tubes used is not a problem for those skilled in the art. Appropriate guidelines are given in Tables RCB-7.41 and RCB-7.41 M of the eighth edition of the Tubular Exchanger Manufacturers Association standards.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehenen mehreren Rohre weisen einen Außendurchmesser, eine Form oder andere Abmessungen auf, die eine Anbringung eines Rohrs in der Bohrung ermöglicht. Dies kann mit fester Passung, loser Passung oder temperaturabhängiger Passung geschehen. Eine temperaturabhängige Passung kann durch Kühlen des Rohrs vor dem Einführen in die Bohrung oder durch Erwärmen des Rohrbodens vor dem Einführen des Rohrs in die Bohrung herbeigeführt werden. Vorzugsweise sind die Rohre leicht auf dem Markt erhältlich. Diese Erfindung ist natürlich nicht auf die Verwendung eines speziellen Rohrtyps eingeschränkt.The provided in the inventive method several tubes have an outer diameter, a shape or other dimensions, the attachment of a Pipe in the hole allows. This can be a tight fit, loose fit or temperature dependent fit happen. A temperature-dependent Fit can be done by cooling of the tube before insertion into the hole or by heating of the tubesheet before insertion of the tube into the bore. Preferably the tubes are readily available in the market. This invention is Naturally not limited to the use of a specific tube type.

Die Rohre sind aus einem biegsamem Material hergestellt, das es ermöglicht, ihre Enden auszubauchen. Es kann jedes biegsame Material verwendet werden, solange es sich schweißen und zur Bildung einer Ausbauchung verformen oder anderweitig bearbeiten lässt. Die Auswahl geeigneter Materialien stellt für den Fachmann kein Problem dar. Beispiele für geeignete Materialien sind Metalle und Metalllegierungen, wie z. B. (rostfreier) Stahl, Nickel (und seine Legierungen), Kupfer (und seine Legierungen), Titan (und seine Legierungen) und Zirkon.The Tubes are made of a flexible material that makes it possible to tap their ends. It can use any flexible material be, as long as it is welded and deform or otherwise work to form a bulge leaves. The selection of suitable materials poses no problem for the skilled person Examples of suitable materials are metals and metal alloys, such as. As (stainless) steel, nickel (and its alloys), copper (and its alloys), titanium (and its alloys) and zircon.

Das Ausbauchen des Endes des überstehenden Abschnitts des Rohrs kann durch geeignete Verfahren, wie sie dem Fachmann bekannt sind, ausgeführt werden, z. B. durch Verwendung eines Ausbauchwerkzeugs. Vorzugsweise werden die Ausbauchungen durch hydraulisches Pressen oder Umformen gebildet.The Bulging the end of the protruding Section of the pipe can be removed by suitable methods, such as the Skilled in the art, executed be, for. B. by using a bulge tool. Preferably Be the bulges by hydraulic pressing or forming educated.

Es ist ersichtlich, dass das Ausbauchen vor der Anbringung des Rohrs in der Bohrung ausgeführt werden kann, wenn das andere Ende des Rohrs in der Bohrung frei bewegbar ist. Wenn sich das andere Ende des Rohrs nicht durch die Bohrung hindurchführen lässt, erfolgt das Ausbauchen nach der Anbringung des Rohrs in der Bohrung.It It can be seen that the bulging before the attachment of the pipe be carried out in the bore can, if the other end of the tube in the bore freely movable is. If the other end of the pipe does not pass through the hole round lead leaves, the bulging takes place after the attachment of the pipe in the bore.

Die Schweißverbindung zwischen dem Rohrboden und jedem der Rohre wird am äußeren Rand der Ausbauchung hergestellt. Die Schweißverbindung kann durch Anwendung bekannter Schweißverfahren und Verwendung bekannter Ausrüstung hergestellt werden. Es ist möglich, die Schweißverbindung in einem einzigen Durchgang. in dem der Schweißlichtbogen um den äußeren Rand der Ausbauchung herum bewegt wird, herbeizuführen. In diesem Schweißdurchgang werden das Material des Rohrs und das Material des Rohrbodens miteinander verschmolzen. Dabei wird vorzugsweise ein Zusatzwerkstoff aufgebracht, um die Schweißverbindung zu Festigen. Zusätzlich wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Aufbringung von Zusatzwerkstoff der Sickerweg verlängert. Ein solches Aufbringen von Zusatzwerkstoff ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da für manche Anwendungen das Verschmelzen eine Schweißverbindung mit ausreichender Festigkeit und genügend langem Sickerweg ergibt.The welded joint between the tubesheet and each of the tubes is at the outer edge the bulge produced. The welded joint can be used by application known welding process and using known equipment become. It is possible, the welded joint in a single pass. in which the welding arc around the outer edge the bulge is moved to bring about. In this welding pass The material of the tube and the material of the tube bottom are fused together. In this case, a filler material is preferably applied to the welded joint to consolidate. additionally is in the inventive method extended by application of additional material of Sickerweg. One However, such application of filler material is not necessarily required for this Some applications merge a weld with sufficient fusion Firmness and enough long Sickerweg results.

Es sind auch mehrere, z. B. zwei, drei oder mehr, Schweißdurchgänge möglich. Diese zusätzlichen Schweißdurchgänge können vorgenommen werden, um die Schweißverbindung noch mehr zu festigen. Im Fall von mehreren Schweißdurchgängen können gleiche oder unterschiedliche Schweißverfahren angewandt werden. Beispielsweise kann ein erster Schweißdurchgang dazu dienen, den Weg für einen zweiten Schweißdurchgang vorzubereiten, z. B. indem dieser Weg zur Bildung einer glatten Oberfläche eingeebnet wird. In diesem Fall werden im ersten Schweißdurchgang nur die Materialien von Rohr und Rohrboden miteinander verschmolzen, wobei kein oder wenig Füllmaterial zugesetzt wird. Im zweiten Schweißdurchgang wird dann Zusatzwerkstoff zugeführt.It are also several, z. B. two, three or more, welding passes possible. These additional Welding passes can be made around the welded joint to consolidate even more. In the case of multiple welding passes can be the same or different welding methods be applied. For example, a first welding pass serve the way for one second welding pass to prepare, for. B. By doing this way to form a smooth surface is leveled. In this case, in the first welding pass only the materials of tube and tubesheet fused together, with no or little filling material is added. In the second welding pass additional material is then supplied.

Nach dem zweiten Schweißdurchgang kann ein dritter Schweißdurchgang vorgenommen werden, um zur Verbesserung der Schweißnahtform den aufgebrachten Zusatzwerkstoff zu schmelzen. Durch einen solchen dritten Schweißdurchgang kann eine Schweißverbindung mit ebener Oberfläche herbeigeführt werden. Wenn Elektroschweißen angewandt wird, wird der dritte Schweißdurchgang vorzugsweise mit einer höheren Spannung als die vorhergehenden Schweißdurchgänge ausgeführt.To the second welding pass can be a third welding pass be made to help improve the weld form to melt the applied filler material. By such third welding pass can be a welded joint with a flat surface brought become. When electric welding is applied, the third welding passage is preferably with a higher one Voltage performed as the previous welding passes.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Ausbauchungen trompeten- oder konusförmig gebildet. Die Ausbauchungen können aber auch als Kombination von Trompeten- und Konusform geformt werden. In diesem Fall befindet sich die Trompetenform näher am äußeren Rand der Ausbauchung als die Konusform. Die Trompetenform oder Konusform oder die Kombination aus Trompetenform und Konusform der Ausbauchung sorgt für ein gleichmäßiges Strömen eines Fluids, wenn dieses in das Rohr eintritt oder aus dem Rohr austritt.According to one preferred embodiment the method according to the invention The bulges are formed trumpet or cone-shaped. The bulges can but also be formed as a combination of trumpet and cone shape. In this case, the trumpet shape is closer to the outer edge of the bulge as the cone shape. The trumpet shape or cone shape or the combination from trumpet shape and conical shape of the bulge ensures a uniform flow of a Fluids when it enters the tube or exits the tube.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Ende der Bohrung an der ersten Oberfläche gerundet und/oder konusförmig. Ein solche Form des Bohrungsendes erleichtert das Ausbauchen des Rohrs zu Trompetenform oder Konusform oder der Kombination aus Trompetenform und Konusform.According to another preferred embodiment of the method according to the invention End of the hole on the first surface rounded and / or cone-shaped. Such a shape of the bore end facilitates bulging of the tube into trumpet shape or cone shape or the combination of trumpet shape and cone shape.

Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das mechanische Verbinden des Rohrs und des Rohrbodens spätestens vor dem Schweißen des ausgebauchten überstehenden Endabschnitts des Rohrs, wodurch für eine Vorfixierung des Rohrs und des Rohrbodens gegeneinander gesorgt wird, die mindestens während des Ausbauchens des überstehenden Endabschnitts des Rohrs und/oder des Anschweißens der Ausbauchung an den Rohrboden aufrechterhalten wird.A preferred embodiment the method according to the invention includes the mechanical connection of the tube and the tube bottom at the latest before welding the bulging protruding End section of the pipe, allowing for pre-fixing of the pipe and the tube sheet is provided against each other, at least during the bulging of the supernatant End portion of the tube and / or welding the bulge to the Tube bottom is maintained.

Infolgedessen ist die gegenseitige Positionierung der Rohre und des Rohrbodens gewährleistet, die während der nachfolgenden Arbeiten wie Ausbauchen und Schweißen ohne diese mechanische Fixierung gefährdet sein kann. Bei einer solchen Ausführung wird, insbesondere wenn das Rohr lose in die Bohrung eingepasst ist, bevorzugt, das Rohr aufzuweiten, um es zumindest in einem Teil der Bohrung fest einzupassen. Diese Arbeit wird vorzugsweise vor dem Ausbauchen des Endes des Rohrs oder zumindest (spätestens) vor dem Schweißen ausgeführt. Die feste Passung des Rohrs in mindestens einem Teil der Bohrung fixiert das Rohr in der Bohrung, was für das Ausbauchen und/oder Schweißen vorteilhaft ist.Consequently is the mutual positioning of the tubes and the tubesheet guaranteed the while subsequent work such as bulging and welding without this mechanical fixation endangers can be. In such an embodiment, especially when the tube is loosely fitted in the bore, preferably the tube expand to fit it at least in part of the bore. This work is preferably done before bulging the end of the tube or at least (at the latest) before welding executed. The tight fit of the tube in at least part of the bore fixes the tube in the bore, which is advantageous for bulging and / or welding is.

Nach Ausführung der mit Druck arbeitenden zerstörungsfreien Prüfung oder zumindest nach Herstellung der Verbindung kann der Teil des Rohrs, der keine feste Passung aufweist, in der Bohrung fest eingepasst werden. Dies kann z. B. durch Aufweiten dieses Teils des Rohrs erfolgen. Während des Aufweitens wird darauf geachtet, ein Aufweiten von Teilen des Rohrs, die sich außerhalb der Bohrung befinden, zu vermeiden. Dies kann in der Praxis dadurch erreicht werden, dass die letzten 2 bis 7 mm. z. B. 5 mm, des Rohrs, die sich in der Nähe der zweiten Oberfläche in der Bohrung befinden, nicht aufgeweitet werden. Dadurch wird der vom Kanal gebildete Durchgang geschlossen. Dies bewirkt eine zusätzliche Abdichtung der Rohr-Rohrboden-Verbindung.To execution the non-destructive pressure working exam or at least after making the connection, the part of the Pipe, which has no tight fit, tightly fitted in the bore become. This can be z. B. by expanding this part of the tube. While of widening, care is taken to widen parts of the Pipe that is outside the bore are to be avoided. This can be achieved in practice be that last 2 to 7 mm. z. B. 5 mm, of the tube, the close by the second surface are located in the hole, do not widen. This will the passage formed by the channel is closed. This causes a additional Sealing of the tube-tube bottom connection.

Wenn mehr als ein Rohr und mehr als eine Bohrung vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, die Bohrungen in einem solchen Abstand zueinander anzuordnen, dass beim Ausbauchen der Enden der Rohre die äußeren Ränder der Ausbauchungen so nah aneinander gelangen, dass sich die Schweißverbindungen an benachbarten Ausbauchungen überlappen. Auf diese Weise wird durch die Ausbauchungen und die Schweißverbindungen eine durchgehende Fläche gebildet. Diese durchgehende Fläche deckt den Rohrboden ab und kann als Schutzschicht dienen. Somit kann bei Anwendungen, bei denen die Verwendung eines Schutzmaterials für den Rohrboden zweckmäßig ist, die Schutzschicht durch die durchgehende Fläche, d. h. die Ausbauchungen der Rohre und die Schweißverbindungen, gebildet werden. Der Teil des Rohrbodens, den die durchgehende Fläche nicht bedeckt, kann auf übliche Weise beschichtet oder anderweitig durch eine Schutzschicht abgedeckt werden.If more than one pipe and more than one hole are provided It is advantageous, the holes at such a distance from each other to arrange that when bulging the ends of the tubes, the outer edges of the Bumps get so close to each other that the welded joints overlap at adjacent bulges. On This way is through the bulges and the welded joints a continuous area educated. This continuous surface covers the tube bottom and can serve as a protective layer. Consequently can be used in applications where the use of a protective material for the Tube bottom is appropriate, the protective layer through the continuous surface, d. H. the bulges pipes and welded joints, be formed. The part of the tube bottom that the continuous surface is not covered, can on usual Way coated or otherwise covered by a protective layer become.

Zur Bildung einer glatten Oberfläche wird die von den Ausbauchungen und Schweißverbindungen gebildete durchgehende Fläche geschliffen und vorzugsweise anschließend poliert. Eine solche durchgehende glatte Oberfläche ist vorteilhaft für spezielle Anwendungen, bei denen es nicht erwünscht ist, dass auf dem Rohrboden Oberflächenmängel, z. B. Risse, vorhanden sind. Dies führt z. B. zu einer hygienischeren Qualität des Rohrbodens, insbesondere des Rohrboden-Bohrungsbereichs.to Formation of a smooth surface is formed by the bulges and welds continuous area ground and preferably polished afterwards. Such a continuous one smooth surface is beneficial for special applications where it is not desirable that on the tubesheet Surface defects, z. As cracks are present. this leads to z. B. to a more hygienic quality of the tube sheet, in particular the Tubesheet bore region.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Vorrichtung. Diese erfindungsgemäße Vorrichtung findet z. B. Anwendung in Wärmetauschern, wobei jedoch andere Anwendungen nicht ausgeschlossen sind.The The present invention also relates to a method according to the invention manufactured device. This device according to the invention finds z. B. Application in heat exchangers, however, other applications are not excluded.

Bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Bohrung ein Kanal gebildet, der sich ausgehend von der ersten Oberfläche in Axialrichtung der Bohrung mindestens über einen Teil der Axiallänge der Bohrung hinweg erstreckt. In diesem Fall kann das Rohr in dem Teil der Bohrung, in dem sich der Kanal befindet, fest eingepasst sein, wobei dann dieser Teil kürzer ist als die Axiallänge des Kanals. Der Kanal hat die Funktion, trotz der festen Passung des Rohrs in mindestens einem Teil der Bohrung, der kürzer ist als die Axiallänge des Kanals, zwischen der zweiten Oberfläche und der ersten Oberfläche einen offenen Durchgang für ein Fluid zu bieten.at a preferred embodiment the device according to the invention is formed in the bore a channel extending from the first surface in the axial direction of the bore at least over part of the axial length of Bore extends across. In this case, the pipe in the part of the Hole, in which the channel is located, be tightly fitted, wherein then this part shorter is the axial length of the canal. The channel has the function, despite the tight fit of the tube in at least a part of the bore which is shorter as the axial length of the channel, between the second surface and the first surface one open passage for one To provide fluid.

Das Vorhandensein eines solchen Kanals auf der Innenseite der Bohrung ermöglicht mit Druck arbeitende zerstörungsfreie Prüfungen, mit denen getestet werden kann, ob die Schweißverbindung zwischen Rohr und Rohrboden ausreichend dicht ist. Beispiele für solche mit Druck arbeitende zerstörungsfreie Prüfungen wurden weiter oben genannt.The Presence of such a channel on the inside of the hole allows non-destructive pressure working Exams, with which can be tested whether the welded joint between pipe and Tube bottom is sufficiently tight. Examples of such working with pressure destructive exams were mentioned above.

Für den Fachmann ist offensichtlich, dass die Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der zwischen der zweiten Oberfläche und der ersten Oberfläche ein offener Durchgang verbleibt, für einen Wärmetauscher nicht (optimal) geeignet ist. Diese Ausführung ist jedoch möglicherweise oder optional ein wichtiges Zwischenstadium bei der Herstellung eines Wärmetauschers, an dem sich mit Druck arbeitende zerstörungsfreie Prüfungen vornehmen lassen. Damit sich diese Ausführung der Vorrichtung für die Anwendung bei einem Wärmetauscher eignet, ist es wichtig zu gewährleisten, dass das Rohr über im Wesentlichen die gesamte Axiallänge der Bohrung hinweg fest eingepasst ist. Wenn die feste Passung des Rohrs in der Bohrung durch Aufweiten des Rohrs in der Bohrung herbeigeführt wird, werden in der Praxis die letzten 2 bis 7 mm, z. B. 5 mm, des Rohrs, die sich in der Nähe der zweiten Oberfläche in der Bohrung befinden, nicht aufgeweitet, um ein Aufweiten des Teils des Rohrs, der sich außerhalb der Bohrung befindet, zu verhindern.It will be apparent to those skilled in the art that the design of the device of the present invention which leaves an open passageway between the second surface and the first surface is not (optimally) suitable for a heat exchanger. This design, however, may or may be an important intermediate stage in the manufacture of a heat exchanger that could undergo non-destructive pressure testing sen. In order for this embodiment of the device to be suitable for use with a heat exchanger, it is important to ensure that the tube is tightly fitted over substantially the entire axial length of the bore. When the tight fit of the tube in the bore is achieved by widening the tube in the bore, in practice the last 2 to 7 mm, e.g. B. 5 mm, of the tube, which are located in the vicinity of the second surface in the bore, not to prevent expansion of the part of the tube, which is located outside the bore.

Der Kanal kann jede beliebige Form haben. Eine geeignete Form für den Kanal ist ein Schraubengewinde. Dies beruht darauf, dass die Bildung eines Schraubengewindes ein bekanntes Verfahren ist, für das viele geeignete Vorrichtungen zur Verfügung stehen.Of the Channel can have any shape. A suitable shape for the channel is a screw thread. This is because the formation of a Screw thread is a known method for which many suitable devices to disposal stand.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Ausbauchungen trompeten- oder konusförmig gebildet. Die Ausbauchungen können aber auch als Kombination von Trompeten- und Konusform geformt werden. In diesem Fall befindet sich die Trompetenform näher am äußeren Rand der Ausbauchung als die Konusform. Die Trompetenform oder Konusform oder die Kombination aus Trompetenform und Konusform der Ausbauchung sorgt für ein gleichmäßiges Strömen eines Fluids, wenn dieses in das Rohr eintritt oder aus dem Rohr austritt.According to one preferred embodiment the device according to the invention The bulges are formed trumpet or cone-shaped. The bulges can but also be formed as a combination of trumpet and cone shape. In this case, the trumpet shape is closer to the outer edge of the bulge as the cone shape. The trumpet shape or cone shape or the combination from trumpet shape and conical shape of the bulge ensures a uniform flow of a Fluids when it enters the tube or exits the tube.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Ende der Bohrung an der ersten Oberfläche gerundet und/oder konusförmig. Ein solche Form des Bohrungsendes erleichtert das Ausbauchen des Rohrs zu Trompetenform oder Konusform oder der Kombination aus Trompetenform und Konusform.According to one another preferred embodiment the device according to the invention the end of the bore on the first surface is rounded and / or conical. One such shape of the bore end facilitates bulging of the tube Trumpet shape or cone shape or the combination of trumpet shape and cone shape.

Vorzugsweise ist das Rohr zumindest in einem Teil der Bohrung fest eingepasst. Die feste Passung des Rohrs in mindestens einem Teil der Bohrung fixiert das Rohr in der Bohrung, was für das Ausbauchen und/oder Schweißen vorteilhaft ist. Außerdem bewirkt die feste Passung eine zusätzliche Abdichtung der Rohr-Rohrboden-Verbindung.Preferably the tube is firmly fitted at least in one part of the bore. The tight fit of the tube in at least part of the bore fixes the tube in the bore, which is advantageous for bulging and / or welding is. Furthermore the fixed fit causes additional sealing of the tube-tube bottom connection.

Bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehr als ein Rohr und mehr als eine Bohrung vorgesehen, wobei sich die Schweißverbindungen an benachbarten Ausbauchungen überlappen. Diese Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst eine durch die Ausbauchungen und die Schweißverbindungen gebildete durchgehende Fläche. Diese durchgehende Fläche deckt den Rohrboden ab und kann als Schutzschicht dienen. Somit kann bei Anwendungen, bei denen die Verwendung eines Schutzmaterials für den Rohrboden zweckmäßig ist, die Schutzschicht durch die durchgehende Fläche, d. h. die Ausbauchungen der Rohre und die Schweißverbindungen, gebildet werden. Der Teil des Rohrbodens, den die durchgehende Fläche nicht bedeckt, kann auf übliche Weise beschichtet oder anderweitig durch eine Schutzschicht abgedeckt werden.at a preferred embodiment the device according to the invention are more than one pipe and more than one hole provided, wherein the welded joints overlap at adjacent bulges. This execution the device according to the invention includes one through the bulges and the welded joints formed continuous area. This continuous surface covers the tube bottom and can serve as a protective layer. Consequently can be used in applications where the use of a protective material for the Tube bottom is appropriate, the protective layer through the continuous surface, d. H. the bulges the pipes and welded joints, formed become. The part of the tube bottom that the continuous surface is not covered, can on usual Way coated or otherwise covered by a protective layer become.

Vorzugsweise handelt es sich bei der durchgehende Fläche um eine plane und glatte Fläche. Eine solche plane und glatte Fläche ist vorteilhaft für spezielle Anwendungen, bei denen es nicht erwünscht ist, dass auf dem Rohrboden Oberflächenmängel, z. B. Risse, vorhanden sind. Dies führt z. B. zu einer hygienischeren Qualität des Rohrbodens, insbesondere des Rohrboden-Bohrungsbereichs.Preferably it is the continuous surface to a plane and smooth Area. A such flat and smooth surface is beneficial for special Applications where it is not desirable that on the tubesheet Surface defects, z. As cracks are present. this leads to z. B. to a more hygienic quality of the tube sheet, in particular of the tubesheet bore area.

Diese Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren, die nichteinschränkende Ausführungen dieser Erfindung zeigen, näher erklärt.These Invention will be described below with reference to the figures, which non-limiting versions of this invention, closer explained.

1A bis 1D zeigen Querschnittsansichten von Rohr-Rohrboden-Schweißverbindungen gemäß dem Stand der Technik. 1A to 1D show cross-sectional views of tube-tube welded joints according to the prior art.

2A bis 2C zeigen Querschnittsansichten von verschiedenen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2A to 2C show cross-sectional views of various steps of the method according to the invention.

3 zeigt einen Schnitt entlang Linie III-III in 4, die eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt. 3 shows a section along line III-III in 4 , which represents a preferred embodiment of the device according to the invention.

4 zeigt eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 4 shows a plan view of a preferred embodiment of the device according to the invention.

1A zeigt eine Querschnittsansicht einer in der Technik bekannten, sogenannten "Dichtschweißung". Diese Figur gibt ein in einer Bohrung eines Rohrbodens 2 angeordnetes Rohr 1 wieder. Das Ende 3 des Rohrs 1 wird durch einen Schweißlichtbogen 4 mit dem Rohrboden 2 verschmolzen. Bei dieser Schweißung wird die Schweißnaht 5 durch einen einzigen Durchgang des Schweißlichtbogens gebildet, wobei meistens nur wenig oder gar kein Zusatzwerkstoff hinzugefügt wird. Diese Schweißung ist zwar aufgrund der relativ geringen Kosten für die spanabhebende Bearbeitung weit verbreitet, hat aber den Nachteil, dass die Einbrandtiefe und somit im Prinzip auch der Sickerweg ziemlich gering ist. 1A shows a cross-sectional view of a known in the art, so-called "sealing weld". This figure indicates a hole in a tube sheet 2 arranged pipe 1 again. The end 3 of the pipe 1 is through a welding arc 4 with the tubesheet 2 merged. In this welding, the weld is 5 formed by a single passage of the welding arc, with mostly little or no filler added. Although this welding is widely used due to the relatively low cost of machining, but has the disadvantage that the Einbrandtiefe and thus in principle also the Sickerweg is quite low.

1B zeigt eine alternative "Dichtschweißung". Bei dieser Alternative ist der Rohrboden 2 um die Bohrung herum mit einem kreisförmigem Einschnitt 6 versehen. Der Einschnitt 6 gewährleistet eine größere Einbrandtiefe. Darüber hinaus bewirkt er, dass der Rohrboden nicht so sehr durch Schweißschrumpfungskräfte verformt wird, da diese Kräfte durch Entspannung leichter reduziert werden können. Die Anwendung eines streng definierten Satzes von Schweißparametern, wie z. B. Geschwindigkeit, Stromstärke und Spannung, ist dabei nach wie vor wichtig, um die Erlangung eines ausreichend langen Sickerwegs zu gewährleisten. 1B shows an alternative "sealing weld". In this alternative, the tube sheet 2 around the hole with a circular cut 6 Mistake. The incision 6 ensures a greater penetration depth. In addition, it causes the tube sheet is not deformed so much by welding shrinkage forces, as these forces can be easily reduced by relaxation. The application of a strictly defined sentence welding parameters, such. As speed, current and voltage, it is still important to ensure the acquisition of a sufficiently long seepage path.

1C zeigt eine sogenannte "Festigkeitsschweißung". Das Rohr 1 ist in der Bohrung eines Rohrbodens 2 angeordnet. Das Ende der Bohrung ist in Bezug auf die übrige Bohrung erweitert. Das Rohr 1 ist bis zum erweiterten Abschnitt der Bohrung in die Bohrung eingepasst. Das Rohrende 3 wird unter Zuführung eines Zusatzwerkstoffes mittels einer Zuführeinrichtung 7 vom Schweißlichtbogen 4 mit dem Rohrboden verschmolzen. Gewöhnlich wird das Schweißen in zwei Durchgängen ausgeführt, wobei die Bildung der Schweißnahtwurzel 8 der kritischste Teil des Schweißvorgangs ist. Der Vorteil dieser Schweißung besteht gegenüber den in 1A und 1B gezeigten darin, dass der Sickerweg besser reguliert werden kann. 1C shows a so-called "strength welding". The pipe 1 is in the bore of a tube plate 2 arranged. The end of the hole is widened with respect to the rest of the hole. The pipe 1 is fitted into the bore up to the extended portion of the bore. The pipe end 3 is under supply of a filler material by means of a feeder 7 from the welding arc 4 merged with the tubesheet. Usually, the welding is carried out in two passes, with the formation of the weld root 8th the most critical part of the welding process is. The advantage of this welding is compared to the in 1A and 1B shown that the Sickerweg can be better regulated.

1D zeigt eine sogenannte "Kehlnaht", die sich nur für relativ dicke Rohre eignet, da ansonsten der Schweißlichtbogen die Rohrwand durchlöchern würde. Das Rohr 1 ist so in der Bohrung des Rohrbodens 2 angeordnet, dass sein Ende 3 über die zweite Oberfläche 11 des Rohrbodens 2 hinausragt. Das Ende der Bohrung des Rohrbodens 2 ist erweitert, und die Schweißverbindungen 8, 9 werden in zwei Durchgängen im erweiterten Teil der Bohrung gebildet. Auch hier ist die Bildung der Schweißnahtwurzel 8 der kritischste Teil des Schweißvorgangs. 1D shows a so-called "fillet weld", which is only suitable for relatively thick pipes, otherwise the welding arc would perforate the pipe wall. The pipe 1 is so in the bore of the tubesheet 2 arranged that his end 3 over the second surface 11 of the tube bottom 2 protrudes. The end of the bore of the tubesheet 2 is extended, and the welded joints 8th . 9 are formed in two passes in the widened part of the hole. Again, the formation of the weld root 8th the most critical part of the welding process.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben. 2A zeigt einen Rohrboden 2 mit einer ersten Oberfläche 10 und einer zweiten Oberfläche 11. Der Rohrboden 2 ist mit einer Bohrung 12 versehen, in der ein als Kanal dienendes Schraubengewinde 13 gebildet ist. Das Schraubengewinde 13 beginnt an der ersten Oberfläche 10 und erstreckt sich in Axialrichtung der Bohrung 12 zur zweiten Oberfläche 11 hin. Die Axiallänge des Schraubengewindes 13 ist kleiner als die Axiallänge der Bohrung 12. Ein Rohr 1 mit einem Außendurchmesser, der es ermöglicht, dieses mit loser Passung in die Bohrung 12 einzuführen, wird in die Bohrung gesteckt, indem es in Richtung des Pfeils bewegt wird.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. 2A shows a tube sheet 2 with a first surface 10 and a second surface 11 , The tube sheet 2 is with a hole 12 provided in which serving as a channel screw thread 13 is formed. The screw thread 13 starts at the first surface 10 and extends in the axial direction of the bore 12 to the second surface 11 out. The axial length of the screw thread 13 is smaller than the axial length of the hole 12 , A pipe 1 with an outer diameter that allows this with loose fit into the bore 12 Insert is inserted into the hole by moving it in the direction of the arrow.

2B zeigt die Position des Rohrs 1 in der Bohrung 12 des Rohrbodens 2, nachdem dieses aufgeweitet wurde, um es in einem Teil der Bohrung fest einzupassen, wobei dieser Teil kürzer ist als die Axiallänge des Kanals 13. Wie gezeigt, ragt das Ende 3 des Rohrs 1 über die erste Oberfläche 10 des Rohrbodens 2 hinaus. Hier ist das Ende der Bohrung relativ wenig bearbeitet. Es kann jedoch gerundet sein oder Konus- oder Trompetenform oder eine Kombination aus beidem aufweisen. Da das Rohr 1 auf der der zweiten Oberfläche 11 näheren Seite lose in der Bohrung sitzt, verbleibt eine Verbindung 14 mit dem Kanal 13. Somit kann ein Fluid von der zweiten Oberfläche 11 zur ersten Oberfläche 10 strömen. 2 B shows the position of the pipe 1 in the hole 12 of the tube bottom 2 after it has been widened to fit tightly in a part of the bore, this part being shorter than the axial length of the passage 13 , As shown, the end sticks out 3 of the pipe 1 over the first surface 10 of the tube bottom 2 out. Here is the end of the hole relatively little edited. It may, however, be rounded or have a cone or trumpet shape or a combination of both. Because the pipe 1 on the second surface 11 closer side loosely in the hole, a connection remains 14 with the channel 13 , Thus, a fluid from the second surface 11 to the first surface 10 stream.

2C zeigt den nächsten Schritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Wie gezeigt, wird das überstehende Ende 3 des Rohrs 1 ausgebaucht, wodurch eine trompetenförmige Ausbauchung 20 gebildet wird. Am äußeren Rand 21 der Ausbauchung wird mit dem Schweißlichtbogen 4 die Schweißverbindung hergestellt, wobei von einer Zuführeinrichtung 7 ein Zusatzwerkstoff zugeführt wird. 2C shows the next step in the method according to the invention. As shown, the protruding end 3 of the pipe 1 bulged, creating a trumpet-shaped bulge 20 is formed. At the outer edge 21 The bulge is made with the welding arc 4 the welded connection produced by a feed device 7 an additional material is supplied.

3 zeigt einen Schnitt entlang Linie III-III in 4, die eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt. Wie gezeigt, wird der verbleibende nicht aufgeweitete Teil des Rohrs 1 aufgeweitet, um das Rohr 1 in der Bohrung 12 fest einzupassen. Dadurch wird die Verbindung 14 getrennt. Wie ebenfalls gezeigt, sind die Bohrungen 12 im Rohrboden 2 in einem solchen Abstand angebracht, dass die Ausbauchungen 20 so nah aneinander gelangen, dass sich benachbarte Schweißnähte 22 überlappen. Somit wird durch die Ausbauchungen 20 und die sich überlappenden Schweißnähte 22 eine durchgehende Fläche gebildet. Diese Fläche kann zu einer planen Fläche geschliffen und anschließend zu einer glatten Oberfläche poliert werden (nicht in 3 gezeigt). 3 shows a section along line III-III in 4 , which represents a preferred embodiment of the device according to the invention. As shown, the remaining unexpanded part of the tube becomes 1 widened to the pipe 1 in the hole 12 tight fit. This will be the connection 14 separated. As also shown, the holes are 12 in the tubesheet 2 attached at such a distance that the bulges 20 get so close together that adjacent welds 22 overlap. Thus, by the bulges 20 and the overlapping welds 22 a continuous surface formed. This surface can be ground to a flat surface and then polished to a smooth surface (not in 3 shown).

4 zeigt eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Vorrichtung umfasst mehrere mit einem Rohrboden 2 verbundene Rohre 1. An der ersten Oberfläche 10 des Rohrbodens 2 ist durch die Ausbauchungen und die Schweißverbindungen eine durchgehende Fläche 25 gebildet, die geringfügig erhöht ist. Die durchgehende Fläche 25 ist zu einer planen und glatten Oberfläche geschliffen und poliert. Die durchgehende Fläche 25 kann als Schutzschicht dienen, da sie die direkt unter ihr befindliche erste Oberfläche 10 des Rohrbodens 2 vollständig bedeckt. Auf den übrigen, nicht bedeckten Teil der ersten Oberfläche kann ein anderes Material aufgebracht werden, um ihn vor Korrosion zu schützen. Die in 4 gezeigte Vorrichtung kann für einen Wärmetauscher verwendet werden. 4 shows a plan view of a preferred embodiment of the device according to the invention. This device comprises several with a tubesheet 2 connected pipes 1 , At the first surface 10 of the tube bottom 2 is a continuous surface due to the bulges and welded joints 25 formed, which is slightly increased. The continuous area 25 is sanded and polished to a flat and smooth surface. The continuous area 25 can serve as a protective layer as it is the first surface directly below it 10 of the tube bottom 2 completely covered. Other material may be applied to the remaining uncovered portion of the first surface to protect it from corrosion. In the 4 The device shown can be used for a heat exchanger.

Claims

Method for forming a connection between a tube plate and at least one tube, comprising the steps - providing a tube plate ( 2 ) with a first surface ( 10 ) and a second surface ( 11 ) and several holes ( 12 ) extending from the first surface to the second surface, - providing the tube ( 1 ) of flexible material with an outer shape and dimensions that allow the tube in a corresponding Boh inserting the tube in the corresponding bore so that one end section of the tube protrudes beyond the first surface of the tube bottom, bulging the projecting end section of the tube to form a trumpet-shaped bulge ( 20 ), and - establishing a welded connection between the tubesheet and the tube at the outer edge ( 21 ) of the bulge, characterized by - forming a channel ( 13 ) in the corresponding bore beginning at the first surface and extending in the axial direction of the bore over at least a portion of the axial length of the bore.

The method of claim 1, wherein connecting the expansion of the tube includes this in at least one part the corresponding hole in which the pipe is mounted firmly fit.

The method of claim 2, wherein the tube is in front of the Bulging is widened.

Method according to one of claims 1 to 3, in which a part of the tube mounted in the bore is widened, this part being shorter than the axial length of the channel ( 13 ) formed in the bore in which the pipe is mounted.

The method of any one of claims 1 to 4, further the testing the welded joint with a pressure non-destructive testing, the from a soap bubble test, a He leak test and a water pressure test comprehensive group selected is included.

Method according to one of claims 1 to 5, further comprising the expansion of the remaining, not yet expanded part of the tube in the bore ( 14 ) over substantially the entire axial length of the bore in which the tube is mounted.

The method of claim 6, wherein the rest, still unexpanded part of the pipe after checking the welded joint is widened.

Method according to one of claims 1 to 7, wherein the channel in the form of a screw thread ( 13 ) is formed.

Method according to one of claims 1 to 8, wherein more than a pipe and more than one hole are provided in the tube sheet, wherein the bores are spaced from each other, further comprising the dimensioning of the protruding End portions of the tube and thus the bulges in a way that the outer edges of the bulges approached each other which will cause the welded joints overlap at adjacent bulges.

The method of any one of claims 1 to 9, which further the grinding of the bulge and the welded joint formed area too a smooth surface and preferably comprises polishing the smooth surface.

Device with - a tubesheet ( 2 ) with a first surface ( 10 ) and a second surface ( 11 ) and several holes ( 12 ) extending from the first surface to the second surface, - at least one tube ( 1 ) of flexible material mounted in a corresponding bore, the tube on the side of the first surface having a bulged portion (Fig. 20 ), which at its outer edge ( 21 ) is welded to the first surface of the tubesheet, characterized in that in the corresponding bore a channel ( 13 ) extending from the first surface in the axial direction of the bore at least over a portion of the axial length of the bore.

Apparatus according to claim 11, wherein the tube is widened this is done in at least part of the corresponding hole, in which the pipe is installed, read fit.

Apparatus according to claim 12, wherein the tube is in front of bulging is widened.

Device according to one of claims 11 to 13, in which a part of the tube mounted in the bore is widened, this part being shorter than the axial length of the channel ( 13 ) formed in the bore in which the pipe is mounted.

Device according to Claim 14, in which, after production of the welded connection, the remaining, not yet expanded part of the tube in the bore ( 14 ) is expanded over substantially the entire axial length of the bore in which the tube is mounted.

Device according to one of claims 11 to 15, wherein the channel in the form of a screw thread ( 13 ) is formed.

Device according to one of claims 11 to 16, wherein more than one tube and more than one bore in the tubesheet are provided, wherein the bores are spaced from each other and the protruding end portions of the tubes and thus the bulges are dimensioned so that the outer edges of the Bulges on each other hert, whereby the welded joints overlap at adjacent bulges.

Apparatus according to any one of claims 11 to 17 further comprising The surface formed by the bulge and the welded joint to a smooth surface is ground and preferably polished the smooth surface becomes.