管路元件和具有管路元件的管路系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于制造聚合物强化的管路元件的方法。本实用新型还涉及一种管路元件、尤其在这种方法中制造的管路元件。本实用新型还涉及一种具有这种管路元件的管路系统。


背景技术：

2.用于制造用于灭火设施的管路的方法是普遍已知的。灭火设施中的管路元件经受特别的挑战，即所述管路元件在非常长的时间段中未使用地安装在对象中，并且在使用情况下必须可靠地确保其面临的流体运输的任务。
3.广泛流行的例如是如下灭火设施，在所述灭火设施中，管路系统也在预备状态下引导灭火液体，以及替选地是如下灭火设施，所述灭火设施在预备状态下尚未在洒水器管道中引导灭火液体。尤其在最后提及的系统中，管的内部中的易腐蚀性是特别的挑战，这就是为什么在现有技术中努力降低尤其用于灭火设施的管路元件的耐腐蚀性。为了避开灭火设施内的腐蚀的问题，已经研发出如下的替选的方案，其中，在预备状态下，管路系统的大部分以及与之安装的管路元件中的大多数的管路元件未由灭火流体填充，而是由气体填充。
4.用于现有技术中的系统的成本有时是可观的，因为一方面使用耐腐蚀的管或耗费的钝化方法是必需的，并且另一方面用于将气体填入到相应的管路系统中的高的安装成本是必需的。
5.在ep 1 2153 964和ep 2 766 653中分别描述了相对于现有技术实现明显改进的系统和方法。在那里，初次描述在灭火设施的管路元件中借助于在管内侧上的自动沉积来使用聚合物强化。通过基于聚合物的覆层材料在管表面处的所实现的离子键，在那里描述的聚合物强化是及其鲁棒的，并且能够实现，使用简单的、本身还不是耐腐蚀的金属，尤其低合金钢类型。同时，即使在较长的观察时间段中，实现非常小的腐蚀发展直至完全的耐腐蚀性。
6.尽管如此，相对于现有技术，存在其他的改进需求。因此，相对于现有技术，不仅力求设置具有聚合物强化的、仅由具有入口和出口的管状的空心体构成的简单的管路元件，而且力求设置具有多个出口并且尤其由多个空心体组成的管路元件。将多个空心体组成复杂的管路元件借助于经由耦联器、管连接器等将空心体拼合在一起进行，或者借助于焊接进行。已经证实的是，在从一个空心体到下一空心体的过渡的区域中使用管连接器引起流动阻力的提升，这降低流动速度并且提高出现的压力损失，通过所谓的c因数表示降低。由此，对输送灭火流体所需的设备方面的耗费潜在地更高、例如以需要更高性能的泵或更大的管额定宽度的形式。c因数按照普遍已知的原理根据海澄威廉方程 (hazen-williams-gleichung)计算。
7.在现有技术中，如果第一空心体和第二空心体借助于焊接连接成管路元件，则这分别仅在注意压力密封性的要求下进行。因此，在至今的实践中，管路元件处的空心体的连
接部虽然压力密封地彼此连接。然而，例如从ep 2 766 653中已知的长期耐腐蚀性仍不可靠地建立。


技术实现要素：

8.因此，本实用新型所基于的目的在于，提出一种用于制造聚合物强化的管路元件的方法，所述方法尽可能大程度地克服上述缺点。本实用新型所基于的目的尤其在于，提出一种开始描述的类型的方法，尽管在复杂的管路元件中存在焊接连接部，所述方法仍确保足够的耐腐蚀性。
9.在开始描述的方法中，本实用新型借助本实用新型的特征来实现其所基于的目的。方法尤其包括如下步骤：
[0010]-提供第一空心体和第二空心体，其中第一空心体和第二空心体分别具有壁，并且壁分别具有环绕的边缘面，
[0011]-将第一空心体的环绕的边缘面和第二空心体的环绕的边缘面彼此定向，
[0012]-将第一空心体沿着环绕的边缘面焊接到第二空心体上，其中产生环绕的焊缝，所述焊缝具有在管路元件的内侧上延伸的根部，以及
[0013]-在所述管路元件的内侧上施加基于聚合物的层，其中基于聚合物的层完全覆盖管元件的内侧和焊缝的根部。
[0014]
本实用新型所基于的认知在于，通过安置完全环绕地在管路元件的内部中、即以圆的方式延伸的焊缝，与现有技术相比，管路元件借助于焊缝根部产生有利的表面几何形状，所述表面几何形状可以实现用基于聚合物的保护层完全润湿包括从第一空心体到第二空心体的过渡区域的管路元件的整个内表面。与现有技术相比，焊缝的完全环绕地延伸的根部确保第一空心体与第二空心体之间的明显更平缓的轮廓过渡，使得由此才变得可能的是，利用聚合物强化，使比仅一件式的管路元件更复杂的管路元件长期耐腐蚀。第一空心体与第二空心体之间的平缓的轮廓过渡为每个类型的聚合物强化提供优点，然而使管路元件更特别适合于借助于自动沉积的聚合物强化，因为管内部中的流动关系由于平缓的轮廓过渡较小程度地受干扰。将边缘面彼此定向理解为，将第一空心体的边缘面和第二空心体的边缘面相对于彼此取向和间隔开，使得两个空心体可以沿着边缘面彼此焊接。
[0015]
根据本使用新型的方法有利地通过如下方式改进：第一空心体和第二空心体的边缘面分别具有环绕的内边缘，并且焊接的步骤包括：以如下厚度构成焊缝的根部，所述厚度完全包围内边缘中的至少一个内边缘，并且优选完全包围两个内边缘。
[0016]
原则上适用的是，在焊接之后，管路元件的内侧的适用性越适合于后续的覆层，则边缘面的越多的份额由根部包围，因为根部通过熔化实现对可能的之前在边缘处存在的不规则性的非常可靠的封闭，并且与空心体的边缘面相比，同时具有更柔软的表面几何形状。将不规则性尤其理解为亚毫米范围内的裂纹、间隙、毛细管等，以及锋利的边缘。可以避免的这种不规则性越多，则预期的覆层成果就越好。根据本实用新型已经证实的是，如果根部完全包围第一空心体或第二空心体的两个边缘面中的仅一个边缘面，并且没有由各另一边缘面包围部分区域、尤其径向内部的部分区域，已经实现令人满意的覆层。特别优选地，完全包围两个边缘面。已经认识到，在随后的尤其借助于使用自动沉积方法对管路元件的聚合物强化中，在现有技术中也已经对管路元件的边缘覆层。然而，与至今建立的先前意见相
反，这然而尚未达到令人满意的厚度。在此示出本实用新型的另一优点：通过借助根部包围实现的避免焊缝区域中的锋利的边缘，实现可能剩余的边缘的更好的覆层。锋利的边缘理解为小于90
°
的边缘角。
[0017]
在方法的一个优选的实施方式中，焊缝的根部完全包围空心体中的一个空心体的环绕的内边缘，并且另一空心体的剩余的内边缘在焊缝处在径向方向上与焊缝间隔开预确定的最大值。
[0018]
优选地，只要存在相同的壁厚，则预确定的最大值小于或等于空心体的壁厚的一半、特别优选地小于或等于空心体的壁厚的四分之一。替选地，只要存在不同的壁厚，则最大值优选地小于或等于空心体的壁厚的差、特别优选地小于或等于空心体的壁厚的差的一半。
[0019]
在方法的另一优选的实施方式中，其中焊接的步骤包括：
[0020]
以完全包围两个空心体的内边缘的厚度构成焊缝的根部，则焊接实施成，使得焊缝的根部从第一空心体和/或第二空心体的壁的内侧径向向内突出预确定的最大值，其中预确定的最大值优选地为空心体的壁厚的 0.7倍或更少。然而，通过焊缝以所述方式确保地然而仅略微突出到管路元件的内部中，能够以简单的方式确保，两个边缘面确实被完全包围，并且在焊接后在空心体的内边缘的区域中没有腔等留下。通过限制焊缝向内突出的最大高度，确保通过焊缝不产生不期望的提升的流动阻力，这会降低c因数、即管路元件的长期耐腐蚀性。
[0021]
在另一优选的实施方式中，第一空心体的环绕的边缘面在空心体的端侧处构成。更优选地，第二空心体的环绕的边缘面与第二空心体的端侧间隔开，并且限定穿过第二空心体的壁的切口。如果第一空心体是所谓的连接元件，并且第二空心体是所谓的基本管，一个或多个连接元件从所述基本管起侧向继续延伸，那么尤其存在所述设计方案。在所述连接元件处，以灭火设施为例例如连接有洒水器。边缘面与第二空心体的端侧的间隔引起第一空心体和第二空心体的根据t形图案的连接。优选地，空心体分别具有纵轴线，并且空心体的纵轴线垂直地或以与垂线成 /-5
°
的角的方式彼此设置。更优选地，第一空心体的纵轴线与切口的中轴线同轴地定向。
[0022]
第二空心体中的切口与最近的端侧的间隔优选地处于20cm至2m的范围内。
[0023]
替选于上述设置，在另一优选的实施方式中，第二空心体的环绕的边缘面(同样)在第二空心体的端侧处构成。因此，在所述实施方式中，第一空心体和第二空心体分别在其端侧处借助于焊接彼此连接。当第一空心体和第二空心体基本上具有相同的额定直径时，以及当应借助于第一空心体和第二空心体的彼此焊接来产生延长的基本管元件时，特别优选地使用所述实施方式。
[0024]
在另一优选的实施方式中，方法还包括如下步骤：借助于切割、优选地借助于等离子切割来产生第一空心体和/或第二空心体的环绕的边缘面中的至少一个环绕的边缘面。等离子切割尤其对于3.0mm和更高的壁厚已经证实为在空心体处产生边缘面的高效的可行性。具有高的速度从而高的经济性的精确的切割是可行的。等离子切割还适用于生产工艺的自动化。
[0025]
产生的边缘面优选地对应于各另一空心体的轮廓，空心体应以其边缘面焊接到所述各另一空心体上。优选地，待产生的边缘面的轮廓预先测量技术地确定，并且然后根据先
前确定的轮廓产生边缘面。
[0026]
在另一优选的实施方式中，方法还包括如下步骤：在焊接之前，优选地在切割、尤其等离子切割之后并且在焊接之前，清洁环绕的边缘面中的至少一个环绕的边缘面，优选地清洁所有环绕的边缘面。清洁边缘面尤其包括去除毛刺和疏松的颗粒，但是也包括去除污物。如果边缘面的之前的切割借助于等离子切割进行，则由此有时在边缘面的区域中构成金属氧化物层。在本实用新型的范围内已经认识到，清洁边缘面以及尤其在边缘面的区域中从空心体的表面去除金属氧化物引起非常更均匀的焊接图案，并且结果是在管路元件的内部中得出焊缝的根部的更均匀的成型。此外，所述实施方式的优点是，尤其当以旋转驱动刷清洁边缘面时，不仅边缘面的清洁能够以少量耗费自动化。另一方面，清洁边缘面本身也允许自动化的焊接过程，因为鉴于清洁的和不含金属氧化物的边缘面，可以明显更容易地控制所述焊接过程。
[0027]
因此概括地，根据本实用新型，清洁的步骤优选地包括，从至少一个环绕的边缘面、特别优选地从所有边缘面去除金属氧化物和疏松的颗粒，优选地借助于刷来去除。
[0028]
在另一优选的实施方式中，根据本实用新型的方法还包括如下步骤：优选地在焊接的步骤前，并且更优选地在切割的步骤前，将第一空心体和/或第二空心体的壁在如下区域中压平：环绕的边缘面应分别在所述区域中延伸或产生。压平可以借助于从外部将变形力施加到相应的空心体的壁上产生，例如以气动的、液压的或其他机械的方式。可选地，在管路元件的底侧上可以将以分别对应地待压平的区域的大小的对应半壳作为对应保持件从外部安放到空心体上，以便避免管路元件在不期望的部位处的变形、即不在应进行压平的部位处的变形。压平的优点在于，用于产生焊缝的工具可以执行基本上平坦的圆周运动，并且不必沿着三维的弯曲部引导。由此，一方面可以在焊接工具的引导中更容易地控制工艺参数，并且另一方面可以更容易地控制熔化的金属的伸展。因为边缘面在压平的区域中基本上平坦地伸展，所以相对应的空心体的在端侧处构成的边缘面可以同样处于平面中，这再次简化在相应的空心体处的边缘面的切割。优选地，以预确定的压入深度进行压平，其中深度在优选的实施方式中处于压平的空心体的额定宽度的0.05倍至0.18倍的范围内。
[0029]
在根据本实用新型的方法中，施加基于聚合物的层优选地借助于将管路元件浸入到浸渗池中进行，所述浸渗池包括对应的覆层材料。浸渗覆层方法的优点在于，除了对管路元件的特别敏感的内部区域覆层以外，外表面在相同的覆层过程中也至少尽可能地覆层。
[0030]
在另一优选的实施方式中，空心体由适用于化学自动沉积的金属构成、尤其由含铁的和/或含锌的金属构成，并且在管路元件的内侧上施加聚合物层的步骤包括：覆层，尤其借助于化学自动沉积来覆层，优选地借助于将管路元件浸入到浸渗池中来覆层，所述浸渗池包括基于聚合物的化学自动沉积材料。此外，使用自动沉积方法的优点在于，实现均匀的、非常耐腐蚀的、同时具有低的层厚度的覆层。尤其地，在使用浸渗方法时，无论如何可以在管路元件被润湿的地方形成覆层。在此，因为通过在上述优选的实施方式中完全地、均匀地构成焊缝尽可能地避免腔等，所以优化的焊缝的根据本实用新型的优点再次得到体现。另一优点在于，由于自动沉积层及起因于此的腐蚀防护，可以实现较薄的管壁厚，所述较薄的管壁厚至今由于锈透的危险被排除在外。较小的壁厚又具有如下优点：可以使在管内部中由焊缝占据的面部段进一步最小化，并且必须焊接总体更少的材料。
[0031]
自动沉积材料优选地包括聚合物组成部分，所述聚合物组成部分离子键合于空心
体的壁和焊缝的根部，并且优选地作为含水的乳液或分散体存在。
[0032]
自动沉积材料在其液相中优选是酸性的，所述自动沉积材料特别优选地具有1至5的范围内的ph值，并且特别优选地具有呈金属卤化物的形式的起始剂材料。作为金属卤化物，对于含铁的金属尤其提出铁卤化物、特别优选地铁(iii)氟化物。借助于在管路元件的表面处的反应，金属卤化物在含铁的管路元件的情况下释放金属离子、即尤其铁离子、尤其fe
2
离子，所述金属离子使自动沉积材料中的聚合物组成部分不稳定，因此出现在焊缝和空心体的金属表面处的积聚。
[0033]
自动沉积材料优选地具有可自动沉积的聚合物作为聚合物组成部分，优选地选自如下列表：
[0034]
i)环氧化物，
[0035]
ii)丙烯酸酯，
[0036]
iii)苯乙烯丙烯酸酯，
[0037]
iv)环氧丙烯酸酯，
[0038]
v)异氰酸酯、尤其尿烷、例如聚尿烷，
[0039]
vi)具有乙烯基的聚合物、例如聚偏二氯乙烯，或
[0040]
iv)由i)、ii)或iii)中的两种或更多种聚合物构成的组合物，所述聚合物优选地彼此交联、更优选地经由异氰酸酯交联、特别优选地经由尿烷交联。
[0041]
在根据本实用新型的方法中，在一个或多个浸渗过程中的浸入的步骤一直进行，直至在管路元件的内侧处施加的基于聚合物的层具有在7μm 至80μm的范围内的厚度、优选地具有在7μm至30μm的范围内的厚度。上面所提及的值涉及干燥层厚度并且尤其涉及相对于未覆层状态的管厚度增加。已经证实的是，也可以借助本实用新型的方法施加在7μm以上的范围内的层厚度，使得只要对应地浸入，则实现管路元件的内表面以及外表面的大部分的完全覆盖。
[0042]
上文中已经参照根据本实用新型的方法在第一方面描述了本实用新型。但是，本实用新型也还涉及一种管路元件、尤其根据开始描述的类型的方法制造的管路元件。在管路元件方面，本实用新型通过如下方式实现开始描述的目的，即管路元件具有：第一空心体、第二空心体，其中空心体彼此定向，并且第一空心体和第二空心体借助于环绕的焊缝连接，其中焊缝具有在管路元件的内侧上延伸的根部和在管路元件的内侧上的基于聚合物的层，其中基于聚合物的层完全覆盖管路元件的内侧和焊缝的根部。
[0043]
根据本实用新型的管路元件全面采用了根据本实用新型的方法的优点和优选的实施方式，因此请参照上述实施方案以避免重复。
[0044]
在管路元件的一个优选的改进方案中，焊缝的根部完全包围空心体中的一个空心体的边缘面，并且管路元件在内部中具有另一空心体的剩余的内边缘，所述剩余的内边缘在径向方向上与焊缝间隔开预确定的最大值。
[0045]
优选地，只要存在相同的壁厚，则预确定的最大值小于或等于空心体的壁厚的一半、特别优选地小于或等于空心体的壁厚的四分之一。替选地，只要存在不同的壁厚，则最大值优选地小于或等于空心体的壁厚的差、特别优选地小于或等于空心体的壁厚的一半。
[0046]
在一个优选的实施方式中，焊缝的根部完全包括两个空心体的边缘面，并且从第一空心体和/或第二空心体的内侧径向向内突出预确定的最大值，其中预确定的最大值优
选地为空心体的壁厚的0.7倍或更小。
[0047]
在另一优选的设计方案中，第一空心体的壁在端侧处与第二空心体的壁的与第二空心体的端侧间隔开的区域焊接，在所述区域中，切口穿过壁延伸。第一空心体和第二空心体的这种设置也称为t形设置。如果管路元件作为第一空心体具有连接元件和作为第二空心体具有主管或基本管，一个或多个连接元件从所述主管或基本管起侧向继续延伸，那么这种设置是特别优选的。连接元件在更下文中还更详细地解释。优选地，空心体分别具有纵轴线，并且空心体的纵轴线垂直地或以与垂线成 /-5
°
的角的方式彼此设置。更优选地，第一空心体的纵轴线与切口的中轴线同轴地定向。
[0048]
第二空心体中的切口距最近的端侧的间隔优选地处于20cm至2m的范围内。
[0049]
在一个替选的优选的设计方案中，第一空心体和第二空心体的壁分别在相应的空心体的端侧处彼此焊接。因此，在所述设计方案中，空心体分别在端部侧彼此焊接，例如以便产生具有确定的长度的管路元件，所述长度超过相应的空心体的尺寸。在所述设计方案中的以根据本实用新型的方式和方法焊接空心体对于如下设计方案是特别优选的，在所述设计方案中，第一空心体和第二空心体具有相同的或几乎相同的额定直径。在此，通常可以容许在直至10％的范围内的额定直径偏差。
[0050]
在另一优选的实施方式中，第二空心体的壁在切口周围的区域中被压平。换言之，第二空心体在其中也应安置第一空心体的壁区域中被压平。这具有如下优点：第一空心体的对应的边缘面可以基本上平坦地构成，并且不必具有三维的弯曲部，否则第一空心体就必须以所述弯曲部紧贴到壁上，因为壁在压平的区域中同样是基本上平坦的。
[0051]
在另一优选的实施方式中，空心体由适用于化学自动沉积的金属构成，尤其由含铁的和/或含锌的金属构成，并且基于聚合物的层包括金属组成部分，优选地呈金属离子的形式的金属组成部分，在含铁的金属的情况下因此特别优选地呈铁离子的形式，和在含锌的金属的情况下呈锌离子的形式。
[0052]
自动沉积材料优选地具有可自动沉积的聚合物作为聚合物组成部分，优选地选自如下列表：
[0053]
i)环氧化物，
[0054]
ii)丙烯酸酯，
[0055]
iii)苯乙烯丙烯酸酯，
[0056]
iv)环氧丙烯酸酯，
[0057]
v)异氰酸酯、尤其尿烷、例如聚尿烷，
[0058]
vi)具有乙烯基的聚合物、例如聚偏二氯乙烯，或
[0059]
iv)由i)、ii)或iii)中的两种或更多种聚合物构成的组合物，所述聚合物优选地彼此交联、更优选地经由异氰酸酯交联、特别优选地经由尿烷交联。
[0060]
在另一优选的设计方案中，基于聚合物的层具有在7μm至80μm的范围内的厚度、特别优选地具有在7μm至30μm的范围内的厚度。这再次涉及干燥层厚度并且尤其涉及相对于未覆层的状态的厚度增加。
[0061]
优选地，第二空心体管状地构成，并且具有在dn15至dn300的、优选地dn32至dn80的范围内的额定直径。替选地，额定宽度范围在英寸系统中为1/2“(nps)至12“(nps)、特别优选地处于1 1
/
4“(nps)至 3“(nps)的范围内。
[0062]
优选地，第二空心体具有纵轴线和在纵轴线的方向上在1m或更大的范围内、更优选地在3m或更大的范围内、特别优选地在5m或更大的范围内的管长度。
[0063]
更优选地，第一空心体同样管状地构成，并且具有与第二空心体的额定直径相等的额定直径或小于第二空心体的额定直径的额定直径。
[0064]
第一空心体优选地选自如下列表：
[0065]
管
[0066]
接管、法兰，
[0067]
封闭盖，
[0068]
减压阀，
[0069]
弯管或套管。
[0070]
优选地，在第一空心体处构成有固定元件，优选地选自如下列表：
[0071]
螺纹；
[0072]
凹槽；或
[0073]
法兰环。
[0074]
固定元件优选地设立用于，将流体喷洒设备、例如灭火喷嘴、洒水器、流体分配器或其他管路元件连接到第一空心体上。优选地，固定元件至少部分地由上述适用于化学自动沉积的金属中的一种金属构成、尤其由含铁的和/或含锌的金属构成，并且至少部分地设有基于聚合物的层。
[0075]
上文中已经参照管路元件和用于管路元件的制造方法描述了本实用新型。在另一方面，本实用新型也涉及一种灭火设施的管路系统，所述管路系统具有彼此耦联的若干管路元件，其中一个、多个或所有管路元件根据上述优选的实施方式中任一实施方式构成或制造。制造方法和根据本实用新型的管路元件的优选的实施方式和根据本实用新型的优点同时是根据本实用新型的管路系统的优点和优选的实施方式，因此关于此为了避免重复，参照上述实施方案。
[0076]
特别优选地，管路元件中的一个、多个或所有管路元件具有管状地构成的第一空心体和管状地构成的第二空心体，其中第一空心体的额定直径等于或小于第二空心体的额定直径，并且其中洒水器、灭火喷嘴、流体分配器或另外的管路元件分别连接到第一空心体的背离两个空心体之间的焊缝的端侧上。
[0077]
本实用新型也还涉及管路元件在灭火设施的管路系统中的应用，在所述灭火设施中，多个管路元件彼此耦联，其中一个、多个或所有管路元件分别根据上述优选的实施方式中的一个实施方式构成。
附图说明
[0078]
下文中参照附图并且参照优选的实施例详细描述本实用新型。在此示出：
[0079]
图1示出根据一个优选的实施例的根据本实用新型的方法的示意性方法流程图，
[0080]
图2示出按照根据图1的方法制造的管路元件的示意性立体图，
[0081]
图3a、图3b示出根据图2的管路元件的侧视图，
[0082]
图4a至图4e和图5a至图5e示出根据图2和图3a、图3b的管路元件的不同的优选的变型方案的细节图，
[0083]
图6示出关于图5c的另一细节图，
[0084]
图7示出关于图5b、图5d的另一细节图，
[0085]
图8示出局部压平的空心体的示意图，以及
[0086]
图9示出根据另一优选的实施例的管路元件的示意性部分示图，所述管路元件按照根据图1的方法制造。
具体实施方式
[0087]
在图1中示出根据一个优选的实施例的根据本实用新型的用于制造聚合物强化的管路元件的方法的示意性流程。首先在步骤1a、1b中提供第一空心体和第二空心体。紧随其后，在下一方法步骤3a、3b中将边缘面设置在空心体处，优选地借助于等离子切割将边缘面设置在空心体处。在步骤3a、3b中，空心体在一个其端侧处或在两个其端侧处获得边缘面，或者在与相应的端侧间隔开的壁部段处获得边缘面，后者呈切口的形式。
[0088]
在随后的方法步骤5a、5b中，在边缘面处清洁第一空心体和第二空心体，优选地借助于旋转驱动刷在边缘面处清洁第一空心体和第二空心体。如果应在用于产生边缘面的前面的步骤中使用等离子切割，则通过刷尽可能大程度地去除产生的金属氧化物和疏松的颗粒以及毛刺。
[0089]
在下一方法步骤中，将第一空心体和第二空心体彼此定向成，使得一个空心体的各一个边缘面尽可能近地与各另一空心体的相对应的边缘面相邻地定向和设置。空心体的彼此定向可以手动地或借助于单关节或多关节的机器人进行。
[0090]
在下一方法步骤9中，将之前定向的空心体沿着彼此定向的环绕的边缘面彼此焊接，使得产生完全环绕的焊缝，所述焊缝具有在管路元件的内侧上延伸的根部。优选地安置单层焊缝。
[0091]
在焊接之后，在又可以具有未详细示出的多个子步骤的方法步骤21 中，彼此焊接的空心体提供用于随后的覆层。提供包括在一个或多个浸渗池中清洁彼此焊接的空心体，在所述浸渗池中例如可以储备有酸洗液或冲洗介质、例如脱矿物质水。提供步骤的精确的数量和设置取决于待使用的覆层材料的规格。
[0092]
在步骤21中提供的焊接的空心体在下一方法步骤23中然后在一个或多个浸渗过程中借助于自动沉积法被化学覆层。通过浸入实现，包括焊缝在内的完整内侧基本上完全地覆层，但是空心体的外侧也基本上完全地覆层。
[0093]
在用基于聚合物的层对空心体和焊缝覆层之后，在步骤25中发生热后处理。步骤25可以包括一个或多个子步骤，在所述子步骤中分别进行晾干或以预确定的温度和回火时间进行回火(低温回火或高温回火)。可选地，可以在步骤27中对由空心体产生的这样覆层和后处理的管路元件进行粉末覆层。优选地，粉末覆层也在步骤25中在热后处理中硬化。
[0094]
紧随其后，在步骤29中，将管路元件从制造过程中引出并且提供就绪。
[0095]
为简单起见，用于对管路元件进行热后处理的方法步骤25作为单独的步骤绘制。但是可以在步骤25中进行多个彼此跟随的热处理级，所述热处理级在一个或多个不同的装置中进行。
[0096]
根据步骤9的焊接方法例如可以通过如下方式优化：在测量步骤13 中测量空心体的直径和空心体的壁厚、尤其在边缘面的区域中测量空心体的直径和空心体的壁厚，所述
测量步骤在时间上可以在步骤1a、1b与焊接步骤9之间的任意时刻进行。可选地，直接在边缘面产生的方法步骤中在线进行测量、例如借助于缝隙识别光学地进行测量，并且然后基于测量的变量来调整焊接参数，用于补偿测量的几何形状与初始几何形状的可能确定的偏差，为所述初始几何形状保存原始焊接参数。这能够实现，在焊接过程本身中补偿偏差的、例如空心体的可能的不圆度的影响。
[0097]
根据测量的参数，优选地在方法步骤15中从预定义的数值表中选择用于最佳安置焊缝的参数集。在预定义的数值表中对于每个直径和每个壁厚存储的参数优选地包括焊接工具的进给、轨迹、焊接添加物的选择，以及在电弧焊的情况下待使用的电压、焊丝的输送速率等。
[0098]
优选地，在随后的步骤17中，将先前确定的参数读入到焊接工具中，或者如果应手动地进行焊接，则将所述先前确定的参数提供给操作者，借此可以在随后的步骤19中将第一空心体和第二空心体彼此焊接。
[0099]
已经参照图1示意性地阐述了方法。之前已经部分参考的借助方法生产的管路元件在图2至图5a至图5e中以多个变型方案详细地阐述。
[0100]
在图2中首先示出管路元件100，所述管路元件具有第一空心体101 和第二空心体102。
[0101]
第一空心体101具有第一端侧103和第二端侧105，在所述第二端侧处，所述第一空心体与第二空心体102焊接。空心体102在其与第一空心体101焊接的部位处在其侧壁107中具有切口(113，参见图4)。
[0102]
第一空心体101和第二空心体102借助于单层的完全环绕的焊缝 109连接。
[0103]
在管路元件100的内部中，管路元件100具有基于聚合物的层111，所述基于聚合物的层完全地沿着空心体101、102的内侧延伸，并且无论如何在管路元件100的内侧上也完全地覆盖环绕的焊缝109。如果管路元件在浸渗方法中被覆层，则第一空心体和第二空心体101、102以及焊缝 109的外表面也至少尽可能地由基于聚合物的层覆盖。
[0104]
在所示出的实施例中，第一空心体101在第二空心体102的第一端侧108与第二端侧110之间大约居中地设置，并且如尤其在图3a、图3b 中可看出的，尽可能同轴地定向到在第二空心体102的侧壁107中构成的切口113上。第一空心体101和第二空心体102相互间以角度α彼此定向，所述角度例如可以处于大约90
°
的范围内。
[0105]
在图4a至图4e和图5a至图5e中，分别沿剖面a-a绘制相对于彼此定位空心体以及选择焊缝的形状的不同的细节。
[0106]
从图4a至图4e中得出第一空心体101和第二空心体102相互间的不同的设置变型方案，并且伴随于此也得出用于焊缝在管路元件100的内部中的具体成型的不同方案(参见图1至图3b)。图4a至图4e的共同点是，第一基体在其第二端侧105处具有边缘面115，并且第二空心体102 具有对切口113限界的边缘面117。图4a至图4e的实施方式首先在边缘面115、117相对于彼此的设置方面不同。
[0107]
在图4a中首先绘制，第一空心体101的边缘面115伸入到由第二空心体102的边缘面限定的开口113中。优选地，第一空心体101和第二空心体102彼此定向成并且第二空心体102中的切口113的尺寸设计成，使得第一空心体101的边缘面115仅在外部的环绕的边缘处与第二空心体102连接或完全在切口113内延伸。以所述方式，为了实现完全环绕的焊缝，仅
必须相对地熔化材料，并且可以实现顺畅的工作方式。在理想情况下，在根据图4a的设置中可以产生如在图5a中所示的焊缝。在此，“理想情况”应理解为正确选择预定义的参数集，所述参数集考虑空心体101和102的精确的尺寸以及边缘面115、117的位置。
[0108]
不同于图4a，在图4b中，第一空心体在其直径方面略微更大地选择，无论如何在其直径方面相对于切口113的直径略微更大地选择。边缘面 115在外部平放在第二空心体102上。优选地，第一空心体101的壁部的内侧与第二空心体102中的切口113的边缘面117齐平。在根据图4b的定向和尺寸设计中，在选择对应的参数集时获得根据图5b、图5d的焊接图像。
[0109]
在图4c中，第一空心体101与第二空心体102之间的定向基本上如在图4a中那样进行，使得边缘面115以外部环绕的边缘贴靠在第二空心体102的边缘面117处或者在那里与其相邻。
[0110]
不同于图4a，第一空心体101的材料厚度然而更高，使得分别又在选择正确的参数集的情况下出现根据图5c的焊接图像。
[0111]
图4d在第一空心体相对于第二空心体的尺寸设计方面与图4b不同。在此，可定性地预期相同的焊接图像，因此参照上文中的实施方案以及参照图5b、图5d。
[0112]
图4e又示出第一空心体101和第二空心体102相对于彼此的定向，如其也在图4a和图4c中已经选择的那样。然而不同于图4d、图4c，第二空心体102的材料厚度选择成，使得只要选择正确的参数集，则出现根据图5e的焊接图像。
[0113]
如从图5a中得出的，在图4a所示的定向中，空心体101和102彼此在理想情况下在边缘面115、117中完全由焊缝109的根部112包围，使得在第一空心体101的内侧118与第二空心体102的内侧119之间产生平缓的过渡部。基于聚合物的层111可以理想地施加到所述几何形状上。在图5b、图5d中，焊缝109的根部112同样沿着第一空心体101与第二空心体102之间的连接部位在整个环周上环绕。但是，不同于图4a，仅第一空心体101的边缘面115完全由焊缝109包围，而第二空心体102 的边缘面117仅部分地被包围。但是，由于第一空心体101与切口113 之间的定向和尺寸设计，焊缝109的根部112从第一空心体101的壁118 径向向内突出仅预确定的最大值h1。h1优选地处于壁107的材料厚度的 0.7倍的范围内或更小。因此，焊缝不为对用基于聚合物的层111完全润湿管路元件的内侧的阻碍。
[0114]
在图5c中示出一个变型方案，其中由于第一空心体101的材料厚度，第一空心体101的整个边缘面115没有由焊缝109的根部112包围，使得一部分、即在内边缘121的区域中从焊缝109关于第一空心体101径向向内突出。但是，只要内边缘121与焊缝109间隔开不多于预确定的最大值h2，则通过剩余的边缘面115产生的用于流动阻力的阈值在容许的界限中。此外，用基于聚合物的层111完全润湿管路元件的内侧由此不明显受损。值h2优选地处于壁107的壁厚的差的0.5倍的范围内，如果它们具有相同的壁厚，或者更低。替选地，如果壁厚彼此不同，则h2 优选地小于空心体101、102的两个壁厚的差。
[0115]
为了获得如在图5c中的焊接图像，优选地根据图6选择空心体101、 102的定向。特别优选地，第一空心体101的边缘面115和/或第二空心体102的边缘面117倾斜。由此明显减少待熔化的材料的量。因为待产生的焊缝109的区域中的材料厚度可以非常小，所以有利的是，将池支撑部200引入到第二空心体102中，所述池支撑部防止融化的金属的下垂。
[0116]
在图5e中与图5c类似地示出，其中由于空心体中的一个空心体、在所述情况下第二空心体10的材料厚度，不完全包围第一空心体101和第二空心体102的两个边缘面。在所
述情况下，这为第二空心体102中的切口113处的内边缘123，所述内棱边与焊缝109的根部112间隔开预确定的值h3，使得第二空心体102的边缘面117的一部分继续是可见的。但是，如果值h3不超过预确定的最大值、优选地如在更上文中h2那样确定，则然而不妨碍基于聚合物的层111的完整构成，并且也不不允许地恶化流动状态。根据图5c和图5e的实施方式的优点在于在技术上明显更简单的可控制性。与图5a和5b、图5d的实施方式相比，第一空心体 101和第二空心体102的直径公差和材料厚度公差可以更大地安排，这简化了适当的参数集的预选择。
[0117]
优选地，为了获得根据图5b、图5d的焊接图像，优选地根据图7 对空心体101、102进行定向和提供。优选地，第一空心体101在其边缘面115处具有若干突出部125，所述突出部例如可以构成为引脚，并且当两个空心体101、102如在图7中所示的那样彼此定向时，所述突出部预设距第二空心体102的预定义的间隙间隔。突出部确保，空心体101、102 之间的间隙间隔在焊接期间保持恒定，并且简化具有至少第一空心体 101的边缘面115的或甚至两个空心体101、102的边缘面115、117的完整根部包围的焊缝109的实现。
[0118]
最后在图8中示出以第二空心体102为例的局部压平的方面。第二空心体102在区域b上压入深度t、例如借助于冲压工具在区域b上压入深度t。在压平的区域b中，第二空心体102的壁107是基本上平坦的。由此可行的是，将第一空心体101的边缘面115构成为同样平坦的端面，这在生产经济性上是有利的。因此，焊缝109同样基本上平坦地在压平的区域b中沿着边缘面115的环周延伸。深度t优选地是第二空心体的壁107的材料厚度和第一空心体101的额定宽度的函数。在优选的实施方式中，深度t处于压平的空心体、在图8中即空心体102的额定宽度的0.05倍至0.18倍的范围内。
[0119]
在上述图中，已经如下在第一方面描述了本实用新型，第一空心体 101是连接元件，并且第二空心体102是基本管。在图9中，现在示出具有环绕的焊缝109的管路元件100，其中不仅第一空心体101而且第二空心体102分别是基本管。空心体101和102彼此同轴且彼此轴向相邻地设置。在未焊接的状态下，空心体101和102分别具有朝向另一空心体的边缘面115、117。在根据本实用新型安置焊缝109之后，焊缝109的根部112环绕地完全在管路元件100内的圆中延伸。
[0120]
在未焊接的状态下，边缘面115、117还分别由环绕的内边缘121、123 限界。在焊接的状态下，环绕的内边缘121、123由焊缝109的根部112 完全包围。替代空心体101、102之间的有棱角的锋利的过渡部，现在焊缝的根部112构成相对平缓的过渡部。在此，焊缝109的根部112在管路元件100的壁107的径向内部突出预确定的最大值h1。根部112向内突出的量值优选为空心体的壁107的材料厚度的0.7倍或更少。
[0121]
在初步试验的范围内，对于预确定的管直径确定，以哪些焊接参数可以以期望的高度h1构成根部112，参见上文。根据对于分别存在的订单存在哪个管直径，从先前确定的列表中选择适当的参数集并且就此实施焊接方法。在此，无论焊接是否自动化地、半自动化地或手动地进行，方法原则上相同。
[0122]
在内部中，根据图9的管路元件100同样具有基于聚合物的层111，所述基于聚合物的层完全沿着空心体101、102的内侧延伸，并且无论如何在管100的内侧上也完全覆盖环绕的焊缝109。只要管路元件在浸渗方法中覆层，则第一空心体101和第二空心体102以及焊缝109的外表面也至少尽可能地由基于聚合物的层111覆盖。
[0123]
在概览中，借助本实用新型实现了，首次将聚合物强化的应用范围也扩展到具有一个或多个焊接连接部的复杂的管路元件上。在现有技术至今由于在管路元件的内侧上的焊缝的缺乏的品质还阻碍成功覆层的地方，本实用新型提出有利的改进方案。