用于形成管道的管状加强件的机器和相关方法

文档序号:976215 发布日期:2020-11-03 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 用于形成管道的管状加强件的机器和相关方法 (Machine for forming tubular reinforcements of ducts and relative method ) 是由 R·P·斯蒂坎 O·S·艾尔维斯 L·G·珀勒斯 于 2018-12-19 设计创作,主要内容包括:一种机器(100),所述机器包括:﹣第一进给器(112),其能够解绕第一带材(31);﹣成型机设备(110),其包括上游成型台(122A-122G),上游成型台能够使第一带材(31)成型以形成预成型的第一带材(31);﹣第二进给器(114),其能够解绕第二带材(48),所述第二带材(48)是扁平带材;所述成型机设备(110)包括:﹣中间连结台(124),其能够从第二进给器(114)接收作为扁平带材的第二带材(48)并且能够连结预形成的第一带材(31)和扁平的第二带材(48);和﹣至少下游成型台(126A至126C),其构造为使得从所述中间连结台(124)接收的第一带材(31)和第二带材(48)共同成型并且形成组合的成型条(196)。(A machine (100), comprising: -a first feeder (112) able to unwind a first strip (31); -a former device (110) comprising an upstream forming station (122A-122G) capable of forming a first strip (31) to form a pre-formed first strip (31); -a second feeder (114) capable of unwinding a second strip (48), said second strip (48) being a flat strip; the molding machine apparatus (110) includes: -an intermediate joining station (124) able to receive the second strip (48) as a flat strip from the second feeder (114) and to join the first pre-formed strip (31) and the flat second strip (48); and-at least a downstream forming station (126A to 126C) configured to jointly form the first and second strips (31, 48) received from the intermediate joining station (124) and to form a combined forming strip (196).)

用于形成管道的管状加强件的机器和相关方法

技术领域

本发明涉及一种用于形成管道的管状加强件的机器,该机器包括:

﹣第一进给器,其能够解绕第一带材;

﹣成型机设备,其至少包括上游成型台,所述上游成型台能够从第一进给器接收第一带材并使第一带材成型以形成预成型的第一带材;

﹣第二进给器,其能够解绕第二带材,所述第二带材是扁平带材。

管道优选地是非粘结类型的挠性管道,其旨在用于穿过诸如大洋、海、湖泊或河流的水体来输送碳氢化合物。

背景技术

这种挠性管道例如是根据美国石油协会建立的标准API 17J(用于非粘结挠性管道的规范,第四版,2014年5月)和API RP 17B(用于挠性管道的推荐实施技术,第五版,2014年3月)所制造。

管道通常由同心和叠置的层的组件形成。如果在管道挠曲时,管道的至少一层能够相对于相邻层纵向地移动,则被视为“未非粘结”。特别地,非粘结管道是不具有连接形成管道的层的任何粘结材料的管道。

通常将管道穿过水体定位在底部组件和浮动或固定表面组件之间,所述底部组件旨在收集水体的底部处开采的流体,所述浮动或固定表面组件旨在收集和分配该流体。表面组件可以是可半潜水的平台、FPSO或其他浮动或固定组件。

在某些情况下,挠性管道包括定位于压力护套中的内构架层(carcass)。该构架层避免在外部压力的作用下(例如在内部通道减压以用于使由压力护套界定的流体进行循环时)压力护套发生塌陷收缩。

内构架层通常由成型的金属带材形成,该金属带材缠绕成螺旋形。带材的匝彼此互锁。所述匝在它们之间限定了螺旋形间隙,该螺旋形间隙径向向内敞开到用于流体的循环的中央通道中。

因此,构架层的内表面在轴向上具有一系列的凹陷和***。该管道于是通常被称为“粗糙管”。

在某些情况下,流体沿构架层的循环受到螺旋间隙在构架层上限定的凸起/凹陷部分的干扰。

这种流动扰动有时被认为是引发挠性管道内振动现象的原因,甚至被认为是在发生共振时由流体的循环引起脉动(“流动引起的脉动”或“鸣振”)的原因。

为了克服这个问题,已知制造没有内构架层的挠性管道。这些管道具有光滑的表面(“光滑的管”),但是在减压的情况下会经受塌陷收缩。

WO 2014/135906中公开了该问题的另一种解决方案。在该文献中,挠性管道包括构架层,其中在该构架层的不同匝之间存在的螺旋间隙由S形成型带材所封闭,并且被***至成型的互锁带材中。

这种构架层对于减少流动引起的振动是高效的。然而,其制造起来相当复杂。

实际上,需要两种不同的成型机设备来一方面成型形成互锁的构架层的第一带材,并且在另一方面成型形成了S形***件的带材(所述封闭了互锁构架层的间隙)。

在分别对每个带材进行成型之后,使用连结设备来形成连结的成型条,该连结的成型条被螺旋地缠绕以形成管状加强件。

因此,用于形成构架层的机器笨重且使用复杂。特别地,必须非常精确地执行对第一成型带材与第二成型带材的连结,这需要对机器进行微调。

发明内容

因此,本发明的一个目的是获得一种能够形成用于管道的管状加强件的机器,在所述管道中限制了发生振动和/或甚至脉动的风险,所述机器紧凑且易于操作。

为此,本发明的主题是一种如上所述的机器,其特征在于,成型机设备包括:

﹣中间连结台,该中间连结台能够从第二进给器接收作为扁平带材的第二带材,并且能够连结预形成的第一带材和扁平的第二带材;和

﹣至少下游成型台,其构造为使得从中间连结台接收的第一带材和第二带材共同成型并且形成组合的成型条。

根据本发明的机器可包括以下特征中的一个或多个特征,所述一个多个特征被单独或根据任何技术可行的组合而采用:

﹣中间连结台包括至少重定向的第一辊,用于将第二带材从第二进给器重定向到至少一个下游成型台,所述第二带材保持为扁平带材,中间连结台包括用于支撑预成型的第一带材的第二辊;

﹣每个成型台均具有至少两个相对的辊,在所述至少两个相对的辊之间限定了成型空隙;

﹣至少下游成型台具有这样的成型空隙,该成型空隙包括:用于使第一带材和第二带材共同变形的至少一个区域;和用于仅使第一带材变形而不使第二带材变形的至少一个区域;

﹣至少下游成型台的成型空隙包括用于保持第二带材的区域的形状的至少一个区域;

﹣用于形状保持的所述区域的在包含所述相对的辊的旋转轴线的平面中的横截面由相对的平坦区带界定,第二带材在用于形状保持的区域中保持扁平;

﹣所述相对的辊中的至少一个辊限定用于使第一带材的边缘弯曲的侧向变形表面;

﹣第二进给器包括:第二带材解绕器,扁平的第二带材卷绕在所述第二带材解绕器上;至少一个第二带材引导辊,其用于将从第二带材解绕器放出的第二带材朝中间连结台定向;

﹣第二进给器包括制动器,该制动器有利地插置在第二带材解绕器和中间连结台之间,以便控制第二带材在中间连结台中的进给速度;

﹣第二进给器包括一对相对的对准辊,其用来以预定的进给方向将第二带材引导到中间连结台;

﹣所述机器包括缠绕设备,该缠绕设备能够将组合的成型条螺旋地缠绕在圆柱形外表面上以形成管状加强件;

﹣缠绕设备包括旋转支撑件,所述旋转支撑件安装成能够围绕由所述圆柱形外表面限定的缠绕轴线旋转,旋转台承载所述第一进给器、所述第二进给器和所述成型机设备。

本发明还涉及一种用于形成管道的管状加强件的方法,该方法包括以下步骤:

﹣从第一进给器解绕第一带材;

﹣将第一带材从第一进给器进给到成型机设备的至少上游成型台,以便形成预成型的第一带材;

﹣从第二进给器解绕第二带材,所述第二带材是扁平带材;

其特征在于:

﹣将作为扁平带材的第二带材从第二进给器进给至成型机设备的中间连结台中,并且在中间连结台中使得预形成的第一带材和扁平的第二带材连结;

﹣在至少下游的成型台中使得从中间连结台接收的第一带材和第二带材共同成型,以便形成组合的成型条。

根据本发明的所述方法可以包括以下特征中的一个或多个特征,所述一个或多个特征可以单独或根据任何技术可行的组合而采用:

﹣每个成型台均具有至少两个相对的辊,在所述至少两个相对的辊之间限定了成型空隙,

在至少下游成型台中使得第一带材和第二带材共同成型包括在用于在空隙中共同变形的至少一个区域中使第一带材和第二带材共同变形,而在用于仅使第一带材在空隙中变形的至少区域中仅仅使第一带材变形而不使第二带材变形;

﹣该方法包括将组合的成型条螺旋地缠绕在圆柱形外表面上以形成管状加强件。

附图说明

基于仅作为示例给出并参考附图的以下描述,将更好地理解本发明,其中:

﹣图1是使用根据本发明的方法制成的第一挠性管道的中央分段的局部剖视透视图;

﹣图2是沿着图1的管道的细节的轴向中面的局部剖视图,其示出了构架层和定位于构架层的间隙中的***件;

﹣图3是图2的管道的细节图,其示出了该***件的松弛S形截面;

﹣图4是用于形成图2的构架层的第一机器的正视示意图;

﹣图5至图7是图3的机器中的第一带材的连续的上游成型台的成型辊的剖视图;

﹣图8类似于图5是用于使得预成型的第一带材与扁平的第二带材连结的图3的机器的中间连结台的视图;

﹣图9至图10类似于图5是在图3的机器中的第一带材和第二带材的连续的下游结合成型台的成型辊的视图;

﹣图11是类似于图3的视图,其示出了***件的替代的L形截面。

具体实施方式

在下文中,一般径向地相对于管道的轴线A﹣A'来理解术语“外”和“内”,术语“外”被理解为相对于A﹣A'径向地更加远离,术语“内”延伸为相对地且径向地更加靠近管道的A﹣A'轴线。

图1部分地示出了第一挠性管道10。

挠性管道10包括中央分段12。其在中央分段12的每个轴向端部处包括端部件(不可见)。

参照图1,管道10界定了用于流体(所述流体优选地为石油流体)的循环的中央通道16。中央通道16在管道10的上游端和下游端之间沿轴线A﹣A'延伸。

中央通道的直径有利地在15cm至60cm的范围内。

挠性管道10旨在穿过水体(未示出)被定位在用于开采流体(其特别是碳氢化合物)的设施中。

水体例如是湖泊、海或大洋。垂直于水面设施的水体的深度通常在15m和3000m之间。

水面设施例如是水面基地、可半潜水的平台、竖直浮柱、卸载浮标或诸如FPSO(浮式生产储油)或FLNG(浮式液化天然气)之类的容器。

替代地,水面设施是外罩状的固定刚性结构或固定在海面下方的摆动结构,例如TLP(张力腿平台)。

挠性管道10优选是“非粘结”管道。挠性管道10的至少两个相邻层在管道10挠曲期间相对于彼此纵向***。

有利地,挠性管道10的所有层相对于彼此***。例如,在美国石油协会建立的标准化文件API 17J(用于非粘结挠性管道规范,第四版,2014年5月)和API RP 17B(用于挠性管道的推荐实施技术,第五版,2014年3月)中描述了这种管道。

如图1所示,管道10围绕轴线A﹣A'界定了多个同心层,所述同心层沿着中央分段12连续延伸直到端部件位于管道的端部处。

根据本发明,管道10包括基于聚合物材料的至少一个第一管状护套20,所述第一管状护套有利地构成压力护套。

管道10还包括相对于形成压力护套的第一护套20定位在外部的至少一个抗拉防护层24、25。

管道10还包括:定位在压力护套20内部的内构架层26、可选地***在压力护套20和抗拉防护层24、25之间的压力屏蔽件(pressure vault)27、以及旨在用于保护管道10的外部护套30。

根据本发明,管道10还包括具有松弛S形横截面的***件28,该***件28被定位成在内部支撑于内构架层26上。在变体方案中,***件28具有T形或L形(参见图11)的形状。

内构架层26和***件28共同形成管道10的管状加强件29。

以已知的方式,压力护套20旨在紧密地限制在通道16中输送的流体。该压力护套由聚合材料形成,例如基于诸如聚乙烯的聚烯烃、基于诸如PA11或PA12的聚酰胺、或基于诸如聚偏氟乙烯(PVDF)的氟化聚合物。

压力护套20的厚度例如介于5mm和20mm之间。

如图2所示,构架层26在此处由螺旋卷绕的金属第一成型带材31形成。带材31的连续匝彼此装订在一起。

带材31的厚度有利地介于0.8mm和3.5mm之间,并且宽度有利地介于40mm和140mm之间。

构架层26的主要功能是吸收挤压的径向力。

构架层26定位于压力护套20的内部。它能够与在压力护套20中循环的流体接触。

形成构架层26的第一成型带材31的螺旋缠绕具有短的节距,即,其具有绝对值接近90°的螺旋角,所述螺旋角通常介于75°和90°之间。

第一带材31具有在中央区域上纵向弯曲返回的两个边缘。如图2所示,其限定了具有闭合且扁平化的S形截面的多个装订匝。第一带材31具有基本恒定的厚度e1。

构架层26的每一匝的闭合的S形截面在图2中从右至左且平行于轴线A﹣A'依次包括内部U形部分32、倾斜的中间部分34和位于其自由端附近的外部U形部分36、通常用术语“短接头”指代的支撑波形件38。

第一带材31的每一匝的内部部分32相对于倾斜部分34向外部远离中央轴线A﹣A'朝中间部分34弯曲返回。所述内部部分限定了平行于A﹣A'轴线延伸并且面向倾斜部分34敞开的U形截面。

U的两个支腿之间的距离通常是带材31的厚度的两倍,但是也可以更大。U的支腿的长度通常为6mm至12mm。

相对于垂直于轴线A﹣A'的径向轴线,倾斜的中间部分34的角度通常介于10°至20°之间。

相邻匝的外部部分36部分地接合到内部部分32中,支撑波形件38***U的分支之间。

内部部分32限定了位于轴线A﹣A'的圆柱形包络上的内表面39。

外部部分36也限定了U形截面,该U形截面平行于A﹣A'轴线延伸并且面向倾斜部分34敞开。

每一匝的外部部分36相对于倾斜部分34朝内部地向中央轴线A﹣A'、向中间部分34弯曲返回。该截面的外部部分36和支撑波形件38被接收到相邻截面的内部部分32中并且在外部部分地覆盖相邻截面的内部部分32。

支撑波形件38的宽度和长度通常介于1mm至5mm之间。

对于每一匝,中间部分34、外部部分36和相邻截面的内部部分32界定内部间隙40,该内部间隙部分或完全限定了构架层26的轴向游隙。

间隙40径向地朝中央轴线A﹣A'敞开。对于每一匝,所述间隙在两个相邻匝的内部部分32的内表面39之间朝着轴线A﹣A'向内敞开。

在外部,间隙40由外部部分36封闭,并且由匝的中间部分34以及相邻匝的内部部分32侧向地封闭。

因此,间隙40根据沿着构架层26的节距P1作为轴线A﹣A'的螺旋线连续地延伸。

构架层26的每一匝的宽度有利地介于25mm和100mm之间。

构架层26在每对装订的匝之间具有第一轴向游隙,该第一轴向游隙由匝的外部部分36在相邻匝(所述匝结合至所述相邻匝中)的内部部分32中的相对轴向滑动行程所限定。

***件28部分地定位于间隙40中,并且朝向轴线A﹣A'封闭间隙40。

因此,***件28有利地具有轴线A﹣A'的螺旋形状,其节距P1近似于间隙40的节距。

如图3所示,***件28具有在轴向中面中截取的松弛S形的截面。

***件包括轴向外部区域42、径向中间区域44和从中间区域44突出的轴向内部区域46,该轴向内部区域与轴向外部区域42轴向相对并且径向远离轴向外部区域42。

轴向内部区域46至少部分地封闭间隙40。有利地,轴向内部区域46完全封闭间隙40。

根据本发明,通过弯曲第二带材48以单件形式制造***件28。

第二带材48优选是金属。有利地,其具有恒定的厚度e2。第二带材48的厚度e2优选小于第一带材31的厚度e1。第二带材48的厚度e2有利地介于第一带材31的厚度e1的三分之一和三分之二之间。

厚度e2例如介于0.5mm和2mm之间,特别是在0.8mm和1.5mm之间。

这样的厚度保证了足够的刚度,同时限制了在将探针引入中央通道16中时(“清管”操作)发生解体的风险。

在图2和图3所示的示例中,外部区域42在中央轴线A﹣A'的圆柱形包络上延伸。

外部区域42被夹持在构架层26的匝的外部部分36的U的外部分支与构架层26的相邻匝的内部部分32的U的外部部分支之间。所述外部区域42被施加成抵靠外部部分36的内表面。

如图3所示,中间区域44包括与外部区域42连接的弯曲的外部分段50、具有线性截面的中间分段52以及与内部区域46连接的弯曲的内部分段54。

外部分段50具有向外指向的凸曲率。外部分段50的曲率半径有利地大于第二带材48的厚度e2。

中间分段52相对于与中央轴线A﹣A'垂直的轴线倾斜地延伸,同时在轴向上远离外部分段42和内部分段46。

内部分段54具有与外部分段50的凸曲率相反的向内指向的凸曲率。其曲率半径大于外部分段50的曲率半径。

中间区域44施加在中间部分34的内表面上。其形状与中间部分34的形状互补。

中间区域44定位于构架层26的匝的中间部分34和外部部分36与构架层26的相邻匝的内部部分32之间的间隙40中。

外部区域42从中间区域44的外部分段50轴向突出。

内部区域46还沿轴线A﹣A'在A﹣A'的圆柱形包络上轴向延伸,或者相对于该包络以小于10°的角度延伸。

优选地,当内部区域46定位于轴线A﹣A'的圆柱形包络上时,内部区域46被弹性地朝向相对于轴线A﹣A'的圆柱形包络的倾斜位置推动,如图3中的细线所示。

沿轴线A﹣A'截取的内部区域46的宽度L1大于沿轴线A﹣A'截取的外部区域42的宽度L2。在图11的变体方案中,***件28具有L形形状,***件28不包括外部区域42。

内部区域46相对于中间区域44而与外部区域42相对地轴向延伸,并且径向地远离所述中间区域。

内部区域从中间区域44的内部分段54突出。

参考图2,***件28的每匝的内部区域46包括:施加在构架层26的匝的内部部分32的内表面39上的第一轴向分段56;轴向中间分段58,其在内部封闭由内部部分32界定的间隙40;和第二轴向分段60,其在***件28的相邻匝的内部区域46的第一轴向分段56处被施加在该内部区域46的内表面上。

通过向外弹性地推动内部区域46,***件28的每匝的内部区域46有利地被保持成抵靠***件28的一匝的内部区域46的内表面而施加。

因此,***件28的连续匝通过其内部区域46彼此重叠,以便在内部封闭间隙40。

当构架层26占据未变形的线性构造时,每个内部区域46的重叠宽度均大于构架层26的轴向游隙。

参照图1,压力屏蔽件27旨在吸收与压力护套20内部主要存在的压力有关的力。例如,压力屏蔽件27由围绕护套20的螺旋形缠绕的金属异型线材形成。异型线材通常具有复杂几何形状,特别是Z形、T形、U形、K形、X形或I形。

压力屏蔽件27以短节距围绕压力护套20螺旋形地缠绕,即,螺旋角的绝对值接近90°,通常介于75°和90°之间。

根据本发明的挠性管道10包括至少一个防护层24、25,利用至少一个长条的防护元件63的螺旋缠绕来形成所述至少一个防护层。

在图1所示的示例中,挠性管道10包括多个防护层24、25,特别是施加在压力屏蔽件27上的内防护层24和外护套30所围绕定位的外防护层25。

每个防护层24、25均包括纵向防护元件63,所述纵向防护元件围绕管道的轴线A﹣A'以长节距缠绕。

“以长节距缠绕”是指螺旋角的绝对值小于60°,并且通常在25°和55°之间。

通常,第一层24的防护元件63根据相对于第二层25的防护元件63的相反的角度缠绕。因此,如果第一层24的防护元件63的缠绕角度等于在25°和55°之间的+α,则定位成与第一防护层24接触的第二防护层25的防护元件63的缠绕角度例如等于-α°。

防护元件63例如由金属线(特别是钢丝)或由复合材料的条(例如由碳纤维增强的条)所形成。

外部护套30旨在防止流体从挠性管道10的外部向内部渗透。所述外部护套有利地由聚合材料制成,所述聚合材料特别是基于聚烯烃(例如聚乙烯)或基于聚酰胺(例如PA11或PA12)。

外部护套30的厚度例如介于5mm和15mm之间。

在根据本发明的机器100中制造包括构架层26和***件28的管状加强件29,如图4至图10所示。

机器100包括中央芯轴102,该中央芯轴限定用于支撑和成形管状加强件29的外部管状表面104。所述机器包括:围绕中央芯轴102的缠绕轴线E﹣E'旋转安装的旋转支撑件106;以及成型装置108,其由旋转支撑件106承载以便与旋转支撑件106一起共同旋转移动。

成型装置108包括成型机设备110、用于将扁平的第一带材31进给到成型设备110以形成预成型的第一带材31的第一进给器112、以及用于将扁平的第二带材48进给到成型机设备110的第二进给器114,并且使第二带材48与预成型的第一带材31一起共同成型,以形成组合的成型条196,所述组合的成型条将缠绕在外部管状表面104上。

成型装置108还包括锁定装置115,该锁定装置能够使组合的成型条196的连续的匝闭合且互锁。

在该示例中,中央芯轴102直接限定外表面104,管状加强件29围绕所述外表面缠绕。

在该示例中,中央芯轴102由限定外表面104的金属管形成。

在一种变体方案中(未示出),外表面104被限定至管道的管状护套上。

旋转支撑件106在这里由圆形台形成。旋转支撑件106限定正面116和与正面116相对的背面118。所述旋转支撑件在正面116和背面118之间界定了中央贯穿通道120,芯轴102延伸穿过该中央贯穿通道。

旋转支撑件106能够围绕缠绕轴线E﹣E'相对于外表面104旋转,以便允许以螺旋形状缠绕管状加强件29的连续匝。形成在外表面104上的管状加强件能够在外表面104上沿轴线E﹣E'滑动。

如上所述,成型装置108由旋转支撑件106承载,以便与旋转支撑件106一起旋转。成型机设备110包括至少一个(优选地多个)上游成型台122A至122G、至少中间连结台124以及用于使第一带材31和第二带材48共同成型的至少一个(优选地多个)连结成型台126A至126C。

成型机设备110还包括公共支撑体128,所述公共支撑体承载上游成型台122A至122G、连结台124和下游成型台126A至126C。成型机设备包括在旋转支撑件106上的公共支撑体128的移位装置129。

上游成型台122A至122G、连结台124和下游成型台126A至126C均包括一对相对的辊130、132,所述一对相对的辊在它们之间限定了成型空隙134。

辊130、132围绕彼此平行且平行于缠绕轴线E﹣E'的旋转轴线而可旋转地安装。辊130、132分别在公共支撑体128上限定行。各个辊130、132之间的空隙134优选地沿着垂直于缠绕轴线E﹣E'的成型轴线F﹣F'对准。

辊130、132有利地具有介于10cm至30cm的平均直径。

上游成型台122A至122G被构造为从第一进给器112接收扁平的第一带材31,并且通过使扁平的第一带材31的至少一个区域变形以形成与扁平的第一带材31的横截面截然不同的横截面从而形成预成型的第一带材31。

所述上游成型台包括用于形成第一带材31的中间部分34的至少一个台122A,122B、用于形成支撑波形件38的至少台122C以及用于预弯曲第一带材31的边缘以形成第一带材31的内部部分32和外部部分36的多个台。

在图5中示出了用于形成第一带材31的中间部分34的台122B。在连结了辊130、132的旋转轴线的平面P中的横截面中,第一辊130在平行于旋转轴线的两个平坦区带139之间限定了至少倾斜台阶部138。

在该示例中,辊包括限定台阶部138的两个盘136A、136B以及用于定位第一带材31的第一侧边缘并且用于在第一侧上侧向封闭空隙134的第一侧向盘136C。

在平面P中,第二辊132还在平行于旋转轴线的两个平坦区带143之间限定台阶部142。台阶部142被定位成面向台阶部138并且与所述台阶部间隔开。平坦区带139、143面向彼此且相互间隔开。

在该示例中,辊132包括限定台阶部142的两个盘140A、140B和用于定位第一带材31的第二侧边缘且用于在第二侧上侧向封闭空隙134的侧向盘140C。

在包含辊130、132两者的旋转轴线的平面中的截面获得的空隙134包括在相应的平坦区带139、143之间限定的第一和第二平坦区域144、148,以及在平坦区域144、148之间、在台阶部138、142之间限定的中间台阶状区域146。

在图6中所示的另一上游预形成台122C中,辊130限定周向槽150以形成支撑波形件38。此处,在盘136B的一侧上制成槽150。

空隙134还在辊130、132的一侧上包括倾斜区域152,以便沿第一侧边缘开始弯曲第一带材31。

倾斜区域152在此被限定在第一辊130的突出区与第二辊132的对应的凹入区之间。

平台122C不包括侧向盘136C、140C。

在另一上游预形成台122F中,第一辊130包括侧向环形突出部154,以用于继续弯曲第一带材31的第一侧向边缘。突出部154具有沿着第二辊132的弯曲的凸侧向表面延伸的弯曲的凹面。突出部154在此处形成在盘136A上。

第二辊132还包括用于使包括支撑波形件38的第一带材31的第二侧向边缘部分地变形的侧向环形突出部156。突出部156具有沿着第一辊130的弯曲的凸侧向表面延伸的弯曲的凹面。突出部156在此形成在盘140B上。

弯曲的凹面能够相对于空隙134的平坦区域144以大于45°,特别是大于80°的角度弯曲第一带材31的侧部。

如图8所示,在中间连结台124中,第一辊130是引导辊,其构造成用于将第二带材48从第二进给器114重定向到下游成型台126A至126C,第二带材48保持为扁平带材。

第一辊130在平面P中的横截面中限定了平坦区带158,该平坦区带用于在没有第二带材48变形的情况下进行偏转。平坦区带158有利地在一侧上由定位突出部所界定,所述定位突出部用于抵接扁平的第二带材48的边缘。

平坦区带158能够将第二带材48从第二进给器114重定向到平行于成型轴线F﹣F'的方向。当第二带材48被第一辊130偏转时,其保持扁平。在通过第一辊130之前和之后,所述第二带材均具有相同的横截面。

有利地,第一辊130被安装成可围绕其轴线自由旋转,而无需被驱动。

在中间连结台124中,第二辊132具有与上游预形成台122F的第二辊相似的形状,以便支撑预形成的第一带材31,所述第一带材面向平坦区带158并且与第二带材48接触或处于距第二带材48短距离处,例如,位于小于第二带材48的厚度的距离处。

因此,通过被放置成纵向局部轴线彼此平行来连结预形成的第一带材31和第二带材48。预形成的第一带材31和第二带材48彼此靠近,优选地彼此接触。

预形成的第一带材31也与第二辊132接触。其有利地铺设于第二辊132上,使得第二辊132防止预形成的第一带材31在重力作用下掉落。

空隙134局部地具有垂直于辊130、132的旋转轴线所获取的宽度,该宽度大于第一带材的厚度与第二带材48的厚度之和。

在下游的结合成型台126A,126B中,连续的辊130、132能够使得第一带材31和第二带材48共同成型,使得第一带材31和第二带材48中的每个带材的横截面在通过辊130、132之后改变。

在图9和图10的示例中,第一辊130也包括台阶部138,该台阶部面向限定在第二辊132上的台阶部142并且与所述台阶部间隔开。台阶部138能够使第二带材48成型,以便形成中间区域44,所述中间区域具有与第一带材31的中间部分34的形状互补的形状。

第一辊130还限定了侧向弯曲表面160,该侧向弯曲表面界定了侧向槽162,所述侧向槽用于继续弯曲包括支撑波形件38的第一带材31的外部部分36,而不会共同地弯曲第二带材48。

在此,在第一辊130的盘136B上界定侧向弯曲表面160。在第一辊130的盘136A和136B之间界定槽162。

类似地,第二辊132界定用于弯曲第一带材31的内部部分32的侧向弯曲表面164以及用于接收内部部分32的被弯曲部分的槽166。

突出部138在此形成在第一盘136A上。侧向表面164界定于第二辊132的侧向盘140B上。槽166界定于第二辊132的第一盘140A和盘140B之间。

因此,空隙134包括中心区域168,在所述中心区域中进行第一带材31和第二带材48的共同变形,特别是以形成第一带材的倾斜的中间部分34和第二带材48的中间区域44。

空隙134还包括:由槽162、166界定的两个区域170,其用于仅使得第一带材31变形;和区域172,其用于保持第二带材48的平坦形状,以便形成第二带材48的内部区域46。

第一进给器112被构造成将第一带材31进给到上游成型台122A,以便预成型第一带材31。

第一进给器包括第一解绕器180,扁平的第一带材31围绕所述第一解绕器卷绕。第一解绕器180在此固定在旋转支撑件106的相对面118上。

第一进给器112还包括第一引导辊182A、182B、182C,当进入上游成型台122A时,所述第一引导辊能够从解绕器180引导第一带材31并且使所述第一带材扭转以便与成型轴线F﹣F'对准。

第二进给器114包括第二解绕器184和第二引导辊186A、186B,以便将作为扁平带材的第二带材48进给至中间连结台124中。

第二引导辊186A、186B构造成在不改变第二带材48的横截面(即将第二带材48保持为扁平带材)的情况下改变第二带材48的局部纵向轴线的方向。

在图4的示例中,第二进给器114还包括用来控制第二带材48的进给速度的制动器187以及能够将扁平的第二带材48沿着预定的进给方向G﹣G'***至中间连结台124中的一对对准辊188,所述进给方向不平行于成型轴线B﹣B'、特别地垂直于成型轴线F﹣F'。预定的进给方向G﹣G'与成型轴线F﹣F'形成45°至135°之间(特别是90°)的角度,

支撑体128沿着成型轴线F﹣F'依次地保持每个平台122A至122G、124、126A至126C的相继的辊130、132。

移位装置129包括:至少能够使支撑体128和成型轴线F﹣F'相对于芯轴轴线E﹣E'横向运动的横向移位器130;以及能够使支撑体128沿着成型轴线F﹣F'运动的轴向移位器192。

现在将描述根据本发明的用于制造管状加强件29的方法。

当执行该方法时,第一进给器112被启动以解绕扁平的第一带材31,以便将其进给到上游成型台122A至122G。

第一带材31由引导辊182A、182B、182C引导并且有利地被扭转和对准以使所述第一带材平行于成型轴线F﹣F'。

然后,第一带材31行进通过连续的上游成型台122A至122G。所述第一带材在相继的上游成型台122A至122G的辊130、132之间的相继的空隙134中逐渐成型。

如图5所示,在台122A至122B中,首先在台阶状区域146中弯曲第一带材31,以便形成成型的第一带材31的中间部分34,所述第一带材31的其他部分保持扁平。

然后,如图6所示,支撑波形件38形成于台122C的槽150中。如图7所示,在随后的上游成型台122D至122F中,第一带材31的边缘被逐渐弯曲。

在图7中,现在将第一带材31的侧边缘部分地弯曲以限定具有敞开J形的内部部分32和外部部分36。因此,当第一带材31进入中间连结台124时被预成型。

同时,第二进给器114被启动以从第二解绕器184解绕第二带材48。第二带材48沿着辊186A、186B、186C行进以到达制动器187和对准辊188。然后所述第二带材沿着进给方向G﹣G'与成型轴F﹣F'成预定角度地对准。所述第二带材仍然是扁平带材。

在连结台124中,第二带材48作为扁平带材被进给,并且通过与第一辊130的平坦区带158接触而被对准以便平行于成型轴线F﹣F'。

预成型的第一带材31仅支撑在第二辊132上,以面向第二带材48放置。

因此,预成型的第一带材31和扁平的第二带材48的纵向局部轴线彼此平行地放置。预成型的第一带材31和扁平的第二带材48彼此相邻,优选彼此接触。

然后,在下游的成型台126A至126C中,第一带材31和第二带材48在辊130、132之间的空隙134的中央区域168中被共同成型。第二带材48的中间区域44和第一带材31的中间部分34以及第一带材的轴向外部区域36和第一带材31的外部部分36的分段被成型为具有彼此接触的互补形状。

此外,在空隙134的区域170中,特别是在槽162、166中,第一带材31的边缘在第二带材48不变形的情况下发生变形,以形成敞开的U形。

最后,在区域172中,第二带材48保持扁平以形成***件28的扁平的内部区域46。

然后,将在成型机设备110的出口处获得的组合的成型条196进给至芯轴102的外表面104。在沿着轴线E﹣E'平移驱动芯轴102时,旋转支撑件106围绕轴线E﹣E'持续旋转。

然后将组合的成型条196围绕表面104螺旋缠绕,以便形成具有所需的节距的连续的匝。

同时,将第一带材31的每匝的部分敞开的外部部分36***至相邻匝的内部部分32中,将***件28的外部区域***所述匝的外部部分36和所述相邻匝的内部部分之间。

第二带材48的每一匝的内部区域46被施加在相邻匝的内部区域46上,以便封闭在第一带材31的连续匝之间形成的间隙40。

然后将锁定装置115的径向施加构件施加在组合的成型条196的外侧上,以便封闭并互锁构架层26和***件28。

一旦已经制造了管状加强件29,就例如通过挤压而在构架层26周围形成内护套20。然后将压力屏蔽件27和防护层24、25围绕内护套20缠绕。然后,外护套30有利地通过挤压而形成,并且同时定位于防护层24、25的外侧。

借助于根据本发明的机器100,制造管状加强件29的方法易于操作。第一带材31和第二带材48的共同变形确保了带材31、48之间、在构架层26被互锁之前的完美配合。此外,在连结台124中作为扁平带材的第二带材48的进给易于操作,并且不需要笨重的布置。

用于第一带材31的第一进给器112、用于第二带材48的第二进给器114和成型机设备110都配合在同一旋转支撑件106上,这简化了形成构架层26所需的装备并且减小了其体积。因此,机器100特别适于形成构架层。

通过使用连结台124的简单的偏转辊130,很容易将第二带材48引入机器100中。因此,用于仅成型第一带材31的机器可以容易地改装成包括用于第二带材48的连结台124。

在变体方案中,管状加强件29形成在界定于管道的内护套上的外表面104上。

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