(57)【要約】  曲げローラを用いて多層パイプ５の製造方法であって、組み合わせて多層パイプ５になる個々の材料層１，２が互いに重ねられ、曲げローラを用いて、上記材料層は多層パイプ５に形成される。曲げローラ或いはそれに引き続いて用いられる曲げ機によるパイプ形成の最終段階では、内側パイプとなる材料層１が、外側パイプとなる材料層２に加圧嵌合される。
2008523996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げローラを用いた多層パイプの製造方法であって、
組み合わされて多層パイプ（５）になる各材料層（１，２）が互いに重ね合わせられ、
このように形成された多層材料は曲げローラを用いて多層パイプ（５）に形成され、曲げローラによる或いはそれに引き続いて使用される曲げ機によるパイプ形成の最終段階において、内側パイプとなる材料層（１）が、外側パイプとなる材料層（２）に強制的に嵌合されることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
曲げローラを用いた多層パイプの製造方法において、
完成した多層パイプ（５）において内側パイプとなる材料層（１）は、その断面が円弧を構成し、こうして好ましくは、多層パイプの基部において溝を形成することを特徴とする製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
組み合わされて多層パイプ（５）になる各材料層（１，２）が互いに重ね合わせられ、
その後、材料層（１，２）間の第１の結合（３，３ａと３ｂ，３ａ1と３ａ2，３ｂ1と３ｂ2，３ｎ1と３ｎ2）は、好ましくは、上に配置される材料層（１）の縦方向の縁部（４）または横方向の縁部（４ａ）に略沿って、或いは好ましくはこれに平行な線に略沿って、材料層（１，２）を互いに結合することによって達成され、
このように形成された多層材料は、曲げローラによってパイプ（５）に成形され、その際、上記ローラが上下から加圧する結果、一定の摩擦密着結合が材料層（１，２）間に創生され、変形時には、まだ自由に相互移動可能な材料層（１，２）の部分（１ｃ，１ｄ，２ａ，２ｂ）は、内側パイプ（１）と外側パイプ（２）との異なる曲げ半径のために、成形の推移に応じて自由に移動し、
一定の成形が進行した後、少なくとももう一つの結合（６ａ，６ｂ）が、材料層（１，２）間において互いの結合によって創生され、その際、上に位置した材料層（１）が少なくともそれ以外のもう一つの位置となって、好ましくは上側の材料層（１，１ａ，１ｂ，１ｎ）の第二の縦方向の縁部（４）に沿って、または横方向の縁部（４ａ）に沿って、または好ましくはこれに平行な線に沿って結合され、
次いで、この多層パイプ（５）は、曲げローラと曲げ機の少なくとも一方によって、最終成形され、最終成形中は、材料層（１，２）は最早これ以上相互に移動することはなく、その結果、内側パイプとなる材料層（１）は外側パイプとなる材料層（２）に加圧嵌合されることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
材料層（１，２）間の第１の結合は、上側の材料層（１）の縦方向の縁部（４）または横方向の縁部（４ａ）に沿った互いの結合によって創生され、
一定の成形が進行すると、少なくとも更にもう一つの結合（６ａ，６ｂ）が、上側の材料層（１）の第２の縦方向の縁部または横方向の縁部に沿って、材料層（１，２）間で創生されることを特徴とする製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記材料層（１，２）間での上記少なくとももう一つの結合（６ａ，６ｂ）は、５０％と１００％未満との間の進行後に、創生されることを特徴とする製造方法。
【請求項６】
請求項３または４に記載の曲げローラによって外側パイプ（２）と内側パイプ（１）を有する多層パイプとしての二重層構造パイプ（５）の製造方法において、
下式に示す（百分率表示の）Ｆforの成形が略進行した後に、上記材料層（１，２）間での少なくとももう一つの結合（６ａ，６ｂ）が創生されることを特徴とする製造方法。
2008523996.tif 000013
ここで  ＤＡ  外側パイプの外径（ｍｍ）、
ＳＡ  外側パイプの肉厚（ｍｍ）、
ＳＩ  内側パイプの肉厚（ｍｍ）、
σＩ  内側パイプの降伏点（Ｎ/ｍｍ2）、
Ｚｓ  アプセット余裕値（百分率）、
Ｅ    弾性係数（ヤング率、Ｎ/ｍｍ2）。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
少なくとも一つの材料層（１，２）は、上側に配置された１以上の構成要素（１ａ，１ｂ，１ｎ）から成ることを特徴とする製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記構成要素は、上記構成要素の縦方向縁部が下側の材料層の縦方向縁部と略平行になるように配置され、且つ、
上記材料層（１，２）間の第一の結合（３）は、上記要素（１ａ，１ｂ）好ましくはプレートによって、上記要素（１ａ，１ｂ）が結合位置に沿って上側に配置された後に、創生され、上記結合位置は、同時に、上側の材料層（１ａ，１ｂ）の要素好ましくはプレートの縦方向縁部を形成し、上記上側の材料層（１ａ，１ｂ）は、下側の材料層好ましくは下側のプレートと結合することを特徴とする製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記多層パイプ（５）は、パイプの継ぎ目（８）に沿って外側パイプ（２）を溶接（７）し、且つ、内側パイプ（１）を肉盛溶接（９）することによって閉塞されることを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
材料層（１，２）は、パイプ（５）の前部で結合されることを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
多層パイプ（５）として、二重層構造パイプが製造されることを特徴とする製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
プレート、好ましくは金属プレート、特に鋼プレートが、上記材料層（１，２）または上記材料層（１）の要素（１ａ，１ｂ，１ｎ）として使われることを特徴とする製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記材料層（１，２）の結合（３，３ａと３ｂ，３ａ1と３ａ2，３ｂ1と３ｂ2，３ｎ1と３ｎ2，６ａ，６ｂ）の少なくとも一つは、溶接によって行われることを特徴とする製造方法。
【請求項１４】
請求項１または２に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
組み合わせて多層パイプ（５）になる各材料層（１，２）は、互いに重ね合わせられ、外側パイプとなる材料層（２）は、ベースプレートを構成し、二つの縦方向縁部に略沿って或いは上記縁部に平行に略沿って、好ましくは溶接される停止縁部（１０ａ，１０ｂ）を有し、上記上側の材料層（１）は、これら停止縁部（１０ａ，１０ｂ）間において、固定しない状態で配置され、
このように構成された上記多層材料は、曲げローラを用いて多層パイプ（５）に成形され、内側パイプとなる材料層（１）は停止縁部（１０ａ，１０ｂ）の間で締め付けられ、曲げローラ或いは引き続いて使用する曲げ機によるパイプ成形の最終段階では、内側パイプとなる材料層（１）は、外側パイプとなる材料層（２）に加圧嵌合される
ことを特徴とする製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
組み合わせて多層パイプ（５）になる個々の材料層（１，２）は、互いに重ね合わせられ、材料層（１）の縁部と停止縁部の間には、パイプ成形過程中にのみ閉塞される間隙が残されていることを特徴とする製造方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
パイプ本体を形成した後には、内側パイプとなる材料層（１）は、力の作用によって、外側パイプとなる材料層（１）の内側で移動でき、その結果プラグイン式スリーブが形成されてパイプ（５）は互いに差し込まれた状態となることを特徴とする製造方法。
【請求項１７】
請求項１４、１５または１６に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記多層パイプ（５）は、上記パイプの継ぎ目（８）に沿った外側パイプ（２）の溶接（７）によって、閉塞されることを特徴とする製造方法。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれかの方法で製造できる多層パイプ（５）。
【請求項１９】
請求項１８に記載の多層パイプ（５）において、
内側に位置する上記材料層（１）は、外側の上記材料層（２）と比較して、高い降伏点または耐力を有することを特徴とする多層パイプ（５）。
【請求項２０】
請求項１９に記載の多層パイプ（５）において、
少なくとも一つの材料層（１，２）は、金属プレートから成ることを特徴とする多層パイプ（５）。
【請求項２１】
請求項２０に記載の多層パイプ（５）において、
上記少なくとも一つの材料層（１，２）は、鋼プレートから成ることを特徴とする多層パイプ（５）。
【請求項２２】
請求項２１に記載の多層パイプ（５）において、
上記多層パイプは、二つの鋼プレート材料層（１，２）である二重層のパイプ（５）として形成されており、内側パイプとなる鋼プレート層（１）は、高炭素含有量ないし超高炭素含有量を有し、したがって、必ずしも溶接可能ではないことを特徴とする多層パイプ（５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多層パイプとその製造方法に関する。このような多層パイプは、好ましくは、腐食または摩耗に対して高度の要求がある場合に使用される。
【背景技術】
【０００２】
耐食性の圧力容器または圧力ラインは、多層パイプを採用すると、対応材料から成る同一材質のものよりもコスト面で有利に製造できる。これは、耐食性の薄内層（例えば耐酸性ステンレススティール）と耐圧性の高張力外層（例えば細粒構造用鋼）への荷重分布によって達成される。このようにした結果、鋼材消費を著しく低減でき、残りの鋼材消費の大部分をコストの有利な材料に転換できる。
【０００３】
或る品質等級においては、耐摩耗性パイプラインは、多層パイプ（例えば機械的結合（下記参照））として実施されたとき、初めて製造可能となる。材料（例えば高硬度の高張力鋼）は、内層として採用できるからである。上記内層は、それ自体ではパイプ内に加工できないか、或いは、パイプへの加工が極めて困難である。
【０００４】
その他の材料の組み合わせは、多種多様に可能である。しかし、材料の組み合わせの実現性は、この状況においては、基本的に、各ケースに適した加工方法によってのみ制約を受ける。
【０００５】
パイプ被覆の形成に際して、次の二つの可能性が存在する。すなわち、
表面全体にわたる金属結合（被覆処理される原材半仕上げ品としての金属プレートが必要である）と、
内側パイプと外側パイプの間での単なる機械的結合（例えば摩擦結合）であって、好ましくは、内側プレートと外側プレートとはプレート端部で溶接される機械的結合。
【０００６】
このような多層パイプの製造は、従来技術では、以下のように行われている。
【０００７】
例えば、金属からなる好ましくは鋼板からなる多層パイプであって、層間が金属結合された多層パイプに対しては、原材半仕上げ品として、二種の異なった（鋼）材料から作られる被覆処理複合プレートが使用される。続いて、多層パイプは次のように製造される。
【０００８】
まず圧延結合（ロール結合）または爆発圧着により、複合プレートが製造され、
次に、例えば曲げローラまたは曲げプレス等の通常の方法によって、パイプ形成が行なわれ、
その後、多層パイプの外壁は、使用材料に合った通常のパイプ溶接方法によって、溶接が行われ、同様に、内壁の溶接は、材料に合った肉盛溶接方法で溶接が行われる。
【０００９】
従来技術によるこの方法の欠点は、一方においては、使用する原材半仕上げ品のコスト高とその結果最終製品のコストが高くなることである。他方においては、世界的に見て生産能力が極めて限定されているため、十分な量の原材半仕上げ品を確保するのが困難なことである。したがって、特許出願人および発明者の知る限りでは、圧延結合された多層プレートを製造するために、例えばオーストリアや日本では、その設備が数件存在するが、ドイツには全く存在しない。また、爆発圧着の設備も、発明者と出願人の知る限りでは、殆ど存在しない。例えば、このような設備の数件の内の一つが、ドイツのブルバッハ（Burbach）のダイナミット・ノーベル（Dynamit Nobel）社に存在する。しかし、それに用いられる製造技術は大きな問題があり、したがって、複雑で高価である。更に、極めて小規模な生産ロットに対してのみ使用可能であることを考慮に入れなければならい。
【００１０】
その上、この様な方法で加工できる材料の数は限られている。そのようなわけで、例えば特定の耐摩耗性鋼材は、それらがその高い炭素含有量のために溶接不可能かまたは溶接困難な場合には、内層として使用できない。
【００１１】
機械的結合を持った多層パイプの場合には、原材半仕上げ品として多数の、好ましくは、二つのパイプ完成品が使用される。この方法を下記に二種のパイプを例に説明する（多数層の場合には、その実施はそれ相応に理解するものとする）。
【００１２】
二本のパイプを複合すべき材料からぴったり合うように製造し、摩擦することなしにさし通す。この際、外側のパイプは内側のパイプより高い降伏点を持つ必要がある。
拡大により（例えば拡大金型を用いることにより、或いは、流体圧力による機械的な拡大で、この際内側にあるパイプを外側パイプを挟んだ金型に圧し込むことにより）内側パイプを、外側パイプの弾性的拡大下において、外側パイプに嵌合する。拡大力が除去されると、外側パイプはそのより高い弾性反発力のために、内側パイプ周囲に固く嵌る。
最後に両方の材料を前面で溶接する。
【００１３】
従来技術によるこの方法の欠点は、上記の外側パイプが内側パイプよりも高い降伏点を持たなくてはならないことである。何故ならば、そうでないと内側パイプと固く締め付けられるように作用し、それに必要な、外側パイプの弾性反発力が欠けるからである。このことは特に、高張力材料、例えば特に高張力鋼材など、好ましくはパイプの内部の耐摩耗性パイプラインにとって特に有利である高張力材料は、高いかまたは著しく高い降伏点を有し、したがってこの製造方法には適切でないという理由で不利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明の目的は、上記最新技術に基づいて、多層パイプとその製造方法を提供することにある。すなわち、一方においては、上記問題点を回避して、圧延結合や爆発圧着された半仕上げ品を必要としなく、他方においては、互いに摩擦状態で係合した多数層の機械的結合の上記最新技術による多層パイプ製造に伴う制約を受けない多層パイプとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、本発明によると、まずは、曲げローラを用いた多層パイプの次の製造方法によって達成される。すなわち、
組み合わされて多層パイプになる各材料層が互いに重ね合わせられ、
このように形成された多層材料は曲げローラを用いて多層パイプに形成され、曲げローラによる或いはそれに引き続いて使用される曲げ機によるパイプ形成の最終段階において、内側パイプ（必ずしも完全に成形される必要はなく、断面が円弧形で、多層パイプの底面の例えば溝を構成するものでもよい）となる材料層が、外側パイプとなる材料層に加圧嵌合される
製造方法によって達成される。
【００１６】
また、上記目的は本発明による上記方法で製造した多層パイプによって達成される。
【００１７】
ここにおいて、圧延結合や爆発圧着された半仕上げ品の使用を回避できる。それは、曲げローラや通常最終形成に必要な曲げ機によるパイプ形成過程において、内側パイプとなる材料層を外側パイプとなる材料層内に加圧嵌合することによって行われる。その結果、多層パイプを拡大させることなく、従って既に述べた欠点を受けずに、内側パイプは摩擦状態で外側パイプ内に維持される。しかし、ここで指摘されるべきことは、或る場合には、例えば、パイプの端部成形機能を有する短小な曲げローラの場合には、曲げローラ単独で最終形成または成形が可能である。このような場合、曲げ機は本発明による方法には含まれない。
【００１８】
本発明による多層パイプ製造方法の好ましい一実施形態では、
組み合わされて多層パイプになる各材料層が互いに重ね合わせられ、
その後、材料層間の第１の結合は、好ましくは、上に配置される材料層の縦方向の縁部または横方向の縁部に略沿って、或いは好ましくはこれに平行な線に略沿って、材料層を互いに結合することによって達成され、
このように形成された多層材料は、曲げローラによってパイプに成形され、その際、上記ローラが上下から加圧する結果、一定の摩擦密着結合が材料層間に創生され、変形時には、まだ自由に相互移動可能な材料層の部分は、内側パイプと外側パイプとの異なる曲げ半径のために、成形の推移に応じて自由に移動し、
一定の成形が進行した後、少なくとももう一つの結合が、材料層間において互いの結合によって創生され、その際、上に位置した材料層が少なくともそれ以外のもう一つの位置となって、好ましくは上側の材料層の第二の縦方向の縁部に沿って、または横方向の縁部に沿って、または好ましくはこれに平行な線に沿って結合され、
次いで、この多層パイプは、曲げローラと曲げ機械の少なくとも一方によって、最終成形され、最終成形中は、材料層は最早これ以上相互に移動することはなく、その結果、内側パイプとなる材料層は外側パイプとなる材料層に加圧嵌合される。
【００１９】
本文において、縁部または（好ましくは単なる想像上の）線に沿った結合と述べた場合、あらゆる種類の結合を意味する。すなわち、上記結合は、上記縁部または線の全体に沿って存在するか、或いは、上記縁部または線に沿って部分的のみに存在するか、或いは、（例えばスポット溶接のように）各点にのみに、例えば二点に、好ましくは上記縁部または線の両端部点に存在するか、または、上記縁部または線上の一点のみに存在する。
【００２０】
本発明による曲げローラを用いた多層パイプの製造方法の好ましい一実施形態では、
材料層間の第１の結合は、上側の材料層の縦方向の縁部または横方向の縁部に沿った互いの結合によって創生され、
一定の成形が進行すると、少なくとも更にもう一つの結合が、上側の材料層の第２の縦方向の縁部または横方向の縁部に沿って、材料層間で創生される。
【００２１】
材料層間での上記少なくとももう一つの結合は、５０％と１００％未満との間の進行後に、創生される。
【００２２】
曲げローラによって外側パイプと内側パイプを有する多層パイプとしての二重層構造パイプを製造する本発明による方法の特に好ましい一実施形態では、
下式に示す（百分率表示の）Ｆforの成形が好ましくも略進行した後に、少なくとももう一つの結合（６ａ，６ｂ）が上記材料層（１，２）間で創生される。
2008523996.tif 000003
ここで  ＤＡ  外側パイプの外径（ｍｍ）、
ＳＡ  外側パイプの肉厚（ｍｍ）、
ＳＩ  内側パイプの肉厚（ｍｍ）、
σＩ  内側パイプの降伏点（Ｎ/ｍｍ2）、
Ｚｓ  アプセット余裕値（百分率）、
Ｅ    弾性係数（ヤング率、Ｎ/ｍｍ2）。
【００２３】
上式の表現は次の関係式に基づく。
【００２４】
外側パイプのニュートラル・ファイバーの長さは、ここではＬnfaと称して、次式で示される。
2008523996.tif 000004
【００２５】
内側パイプのニュートラル・ファイバーの長さは、ここではＬnfiと称して、次式で示される。
2008523996.tif 000005
【００２６】
パイプの成形度１００％におけるプレートの自由端部のずれは、ここではＬfvと称して、次のように表せる。
2008523996.tif 000006
【００２７】
アプセットリミットへ到達するための内側パイプのアプセット率は、これをεStと称して、次式のようになる。
2008523996.tif 000007
【００２８】
そしてアプセットリミットへ到達するためのアプセット長は、次式で示される。
2008523996.tif 000008
【００２９】
成形の進行は、ここではＦforと称して、（０から１の値で示す）次式となるが、その間に材料層間で別の結合がなされる。
2008523996.tif 000009
【００３０】
上式を百分率で表せば、次になる。
2008523996.tif 000010
【００３１】
この関係式は、次を用いて解かれる。
ＤＡ  外側パイプの外径（ｍｍ）、
ＳＡ  外側パイプの肉厚（ｍｍ）、
ＳＩ  内側パイプの肉厚（ｍｍ）、
σＩ  内側パイプの降伏点（Ｎ/ｍｍ2）、
Ｚｓ  アプセット余裕値（百分率）、
Ｅ    弾性係数（ヤング率、Ｎ/ｍｍ2）。
【００３２】
初に既述した、ここではＦforと称する百分率表示の成形進行の式を得るが、もう一つの結合が材料層間でなされる。アプセットの余裕値（許容差）は、少なくとももう一つの材料層との結合における製造位置精度を考慮に入れるとともに、少なくとも、意図された外側パイプに対する内側パイプの加圧力が達成されるようにして、製造位置精度を補うものである。
【００３３】
いくつかの例は、百分率成形度に言及して、典型的な例以外に最小と最大の場合の例を示すものであるが、少なくとももう一つの材料層間において結合が行われる。
【００３４】
2008523996.tif 000011
【００３５】
調査された数量は次のものである。
2008523996.tif 000012
【００３６】
本発明による曲げローラを用いた多層パイプを製造するもう一つの好ましい実施形態は、少なくとも一つの材料層は、上側に配置された１以上の構成要素から成ることを特徴とする。この際に上側の構成要素は、この構成要素の縦方向の縁部が下側の材料層の縦方向の縁部と略平行になるように配置され得る。しかし、そうでなくてもよい。すなわち、上側の構成要素は、その縦方向の縁部が下側の材料層のそれに対して直角に配置できる。
【００３７】
構成要素の縦方向縁部が、下側の材料層の縦方向縁部に対して、平行に好ましくは略平行になっている場合、材料層間の第一の結合は、上記構成要素好ましくはプレートによって、上記要素が結合位置に沿って上側に配置された後に、創生され、上記結合位置は、同時に、上側の材料層の要素好ましくはプレートの縦方向縁部を形成し、上記上側の材料層は、下側の材料層好ましくは下側のプレートと結合する。
【００３８】
この方法は、特に、本発明による大径の多層パイプの製造、好ましくは６１０ｍｍ（２４“）以上の径を有するパイプの製造に適している。この場合、このような大径のパイプとして一体の内側層を製造するためには、入手可能な内側層材のストリップ、好ましくは鋼帯（鋼プレート）の幅は、しばしば不十分なものである。二枚のストリップでも不十分ならば、随意に、すなわち、三枚またはそれ以上の数の構造要素、好ましくはプレートを配置して、この方法は続行できる。
【００３９】
本発明による曲げローラを用いた多層パイプの製造方法では、好ましくは、多層パイプは、パイプの継ぎ目に沿って外側パイプを溶接し、且つ、内側パイプを肉盛溶接することによって閉塞されて、多層パイプ本体を製造する。
【００４０】
また、例えば、全面的に金属学的に結合していない材料層の間に湿気が侵入するのを防止するために、材料層をパイプ面上で結合することも可能である。
【００４１】
本発明による方法の好適な適用は、二重層構造のパイプの製造であるが、これに限定されない。一般的には、従来技術では非常に困難或いは全く不可能であった三層構造、四層構造やそれ以上の多層パイプも、本発明によって製造することができる。
【００４２】
本発明の別の特に好ましい実施形態では、プレート、好ましくは金属プレート、特に鋼プレートが、材料層または材料層の要素として使われる。
【００４３】
また、本発明による曲げローラを用いた多層パイプの製造方法では、好ましくは、材料層の結合の少なくとも一つは、溶接によって行われる。これは、特に、上述した金属プレート好ましくは鋼プレートに適している。
【００４４】
本発明による曲げローラを用いた多層パイプの製造方法の別の好ましい実施形態は、
組み合わせて多層パイプになる各材料層は、互いに重ね合わせられ、外側パイプとなる材料層は、ベースプレートを構成し、二つの縦方向縁部に略沿って或いは上記縁部に平行に略沿って、好ましくは溶接される停止縁部を有し、上記上側の材料層は、これら停止縁部間において、固定しない状態で配置され、
このように構成された上記多層材料は、曲げローラによって多層パイプに成形され、内側パイプとなる材料層は停止縁部の間で締め付けられ、曲げローラ或いは引き続いて使用する曲げ機によるパイプ成形の最終段階では、内側パイプとなる材料層は、外側パイプとなる材料層に加圧嵌合されることを特徴とする。
【００４５】
本発明のこの実施形態によると、例えば超高張力鋼といった溶接不可能か非常に溶接困難な材料を、内側パイプとして使用できる。しかし、本発明の原理は、この実施形態においても、同じく維持される。内側パイプとなる材料層は、曲げローラでパイプ成形される際に、外側パイプとなる材料層に加圧嵌合され、したがって、外側パイプの内側に摩擦状態で維持される。
【００４６】
好ましくは、頂部に配置される材料層の縁部と停止縁部との間に間隙を残し、上記間隙はパイプ成形の工程中に閉塞される。
【００４７】
パイプ本体の形成後、内側パイプとなる材料層は、力の作用により、外側パイプとなる材料層に移動する。その結果、プラグイン式スリーブが形成されて、両パイプは互いに差し込まれた状態にすることができ、したがって、現場でのパイプの組み立て作業が著しく簡略化される。
【００４８】
また、本発明による方法の実施形態におけるパイプ本体の完成について、外側パイプの溶接は、好ましくは、パイプの継ぎ目に沿って行う。
【００４９】
本発明の多層パイプ、特に本発明の方法によって得られる多層パイプは、特に、内側に位置する材料層が、外側の上記材料層と比較して、高い降伏点または耐力を有するように（下記参照）、形成されることができる。この際、少なくとも一つの材料層は、好ましくは金属プレート、より好ましくは鋼プレートから成る。
【００５０】
本発明による多層パイプの特に好ましい実施形態は、多層パイプが、二つの鋼プレート材料層である二重層のパイプとして形成されており、内側パイプとなる鋼プレートは、高炭素含有量ないし超高炭素含有量を有し、したがって、必ずしも溶接可能ではないことを特徴とする。
【００５１】
本発明による方法で得られた多層パイプは、従来技術のものとは様々な点で相違している。しかし、これらの相違点は、相応に識別され得るが、本発明の一つの多層パイプで全て同時に明らかにする必要はない。むしろ、これらの相違点は、様々な異なる組み合わせにおいて生じ得るが、必ずしもそうする必要はない。
【００５２】
こうして、本発明によると、一方では、（既に冒頭に述べたように、長い納期、限定された利用性、高い価格というディメリットがある）被覆処理プレートを使う必要がなく、にも拘わらず、他方では、多層パイプ、特に鋼プレート材料層から成る二重層のパイプであって、内側パイプ材は高い降伏点を有し、同時に外側パイプ材は低い降伏点を持つ二重層パイプを製造できる。これには、高い耐摩耗性は通常高い硬度すなわち高い降伏点を伴うので、出来る限り高い耐摩耗性の内側パイプを有する多層パイプを利用することが必要となる。この多層パイプは、外側パイプよりも高い降伏点の材料から作られた内側パイプを有し、表面全体にわたって隣接する層間の金属結合がないものであるが、従来技術では製造不可能である。そのようなものは現在まで存在しない。しかし、このような多層パイプは本発明によれば可能となる。ここで指摘すべきことは、例えば単に増大した塑性変形の場合の如く、降伏点が明白でない場合には、力の或る作用の下での永久的な塑性膨張の応力量として、降伏点の代わりに耐力が代用される。
【００５３】
上述したこととは無関係に、本発明による製造方法は、更に、多層パイプに対する非常に多数の材料の組み合わせを可能とする。例えば、従来技術では、或る耐摩耗性鋼材は、内側層として使用することができない。その理由は、これらの耐摩耗性鋼材が、高耐摩耗性と通常一致する高降伏点のために、パイプ成形プロセスにおける単独での（例えば単層パイプとしての）使用に適していないからである。また、それだけではなく、内側パイプ形成には溶接する必要があるが、耐摩耗性鋼材は、高い炭素含有量のため、溶接は非常に或いは全く不適当であり、必ずしも溶接できるとは限らないからである（上記参照）。したがって、今日まで、これに対応するパイプは存在しない。本発明による方法は、好ましい実施形態では、製造プロセス中に内側パイプを外側パイプへ加圧嵌合することを利用して、多層パイプの製造を可能としているが、上記多層パイプは、内側パイプとして、溶接不可の材料または必ずしも溶接できない材料、例えば高炭素含有量、好ましくは超高炭素含有量の鋼材を使用する。したがって、例えば、パイプ内層として所望の特性を持つ最新型プラスティックのような、全く溶接不可能な材料を使用することが、仮にも可能となる。そのような内層のパイプは、同じく今日まで存在しない。
【００５４】
これとは無関係に、本発明による方法を用いることによって、（表面全体にわたって金属学的に結合される）高価で入手し難い被覆処理プレートを使用することなく、従来技術では不可能であった殆どあらゆる大口径の多層パイプを製造することができる。上記不可能な理由は、製作する多層パイプを包囲する液圧拡大力が作用する場合、必要な拡大が、使用する拡大金型の寸法によって、或いは均一成形に必要な金型によって、制約されるからである。これに比べて、本発明の曲げローラ方法は、このような予め設定された制約を受けない。何故なら、曲げローラは、常にローラの曲率半径の一箇所のみに作用して、本発明の多層パイプの直径を限定しないからである。したがって、特に、被覆処理されたプレートでない多層パイプであって、約６１０ｍｍ（２４インチ）径という現在の技術の限界を超える、好ましくは遙かに超える多層パイプを製造することが可能である。
【００５５】
本発明では、一部分内層を有する多層パイプの製造が可能である。すなわち、内側パイプは、例えばパイプ基部で溝が挿入された形態で、断面積が円弧を形成する。これは今日まで従来技術では不可能であった。
【００５６】
これに関連して記述しておくべきことは、本発明の方法によると、勿論、極少量のパイプ、特に個別のパイプでも経済的に製造できるが、従来技術では、一方では、複雑な被覆処理や必要最小の製造ロット数によって、他方では、拡大に必要な特設された工具や装置によって、妨げられることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、図に基づいて本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００５８】
図１は、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層１，２の斜視図である。
【００５９】
図２は、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、上に配置された材料層の長手方向縁部４の一つに平行な（想像）線に略沿って材料層間１，２で第１の結合３ａ，３ｂ、好ましくは溶接（すなわち二箇所３ａ，３ｂ）をする。
【００６０】
図３は、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層１ａ，１ｂ，２の斜視図であって、上記材料層の一つは、すなわちここでは材料層２は、パイプ縦方向に配置された二つの要素１ａ，１ｂ好ましくはプレートを備える。
【００６１】
図３ａは、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層１ａ，１ｂ，... ，１ｎ，２のもう一つの斜視図である。材料層の一つは、すなわち上に配置された材料層は、パイプ円周方向に配置された複数の要素、すなわち、ここではｎと称する有限数の要素から、好ましくはプレートから、構成されている。上に配置されたｎ個の要素１ａ，１ｂ，...，１ｎの数が任意であることは、図において、点線１１によって示されている。
【００６２】
上に配置された要素１ａ，１ｂ， ... ，１ｎは、その縦方向縁部４が、その下に位置する材料層２の縦方向縁部に対して横切るように配置され、一方、縦方向縁部４ａがその下に位置する材料層２の縦方向縁部に対して平行となるように配置されている。また、この配置において形成される、材料層２上に配置された要素１ａ，１ｂ， ... ，１ｎには各第一の結合部３ａ1，３ａ2，３ｂ1，３ｂ2，３ｎ1，３ｎ2が示されている。
【００６３】
図４は、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、材料層の一つは、一つ以上すなわちここでは上側に配置された二つの要素１ａ，１ｂ、好ましくはプレートから成り、且つ、材料層の下側の要素が接合位置に沿って配置された後、上に配置された材料層の要素の縦方向縁部を同時に形成するが、第１の結合３は、材料層の下の要素１ａ，１ｂを結合好ましくは溶接することによってなされる。ここにおいて、結合部３は、閉結合好ましくは溶接によって、接合箇所とそして同時に縦方向縁部に沿って、接合箇所とそして同時に縦方向縁部の全長にわたって形成されている。
【００６４】
図５は、本発明の製造プロセス中の本発明による多層パイプ５を正面から見た斜視図であるが、製造プロセス中、すなわち、上記プロセスのステップでは、形成される多層材料は、曲げローラ（ここでは図示せず）によって、パイプ５に成形され、その際、上記ローラによって上下から加圧する結果、一定摩擦による密着接合が材料層１，２の間に形成され、また、変形時には、材料層の一部（２ａに対して１ｃおよび２ｂに対して１ｄ）とは、相互に自由に移動でき、内側パイプ１と外側パイプ２の異なった曲率半径のため、成形の進行にしたがって、相互に自由に移動する。両方の材料層１、２間の第一の結合部３ａ，３ｂは、二点３ａ，３ｂにおいて既に形成されている。上記二点３ａ，３ｂは、端部点に成形する内側パイプ２の縦方向縁部と平行な（想像）線上に位置している。しかし、材料層１，２のこれら第一の結合部３ａ，３ｂの範囲では、第一の結合部３ａ，３ｂのために、材料層１，２は、もはや向かい合って相互に移動することなく、互いに固定され、保持される。
【００６５】
図６は、本発明の製造プロセス中の本発明による多層パイプ５を正面から見た斜視図であるが、製造プロセス中、すなわち、上記プロセスのステップでは、一定の成形が進行した後、材料層１，２の間の少なくとももう一つの結合（ここでは、二つの結合６ａ，６ｂ）が、少なくとももう一つの位置（ここでは、二つの位置）における頂部に位置する材料層１を接合することによって、創生される。これに続いて、多層パイプ５は、曲げローラや曲げ機によって最終成形される（図示せず）。最終成形段階では、材料層は、結合部分６ａと６ｂによって、互いに最早これ以上移動することはない。その結果、それぞれの内側パイプとなる材料層１，１ｃ，１ｄは、外側パイプとなる材料層２，２ａ，２ｂに加圧嵌合される。
【００６６】
図７は、内側層（内側パイプ、内側パイプライン、内側プレートなどとも言う）１と外側層（外側パイプ、外側パイプライン、ベースプレートなどとも言う）２を有する本発明による完成多層パイプの斜視断面図である。この場合、多層パイプは、パイプの継ぎ目８に沿って外側パイプを溶接し、内側パイプ１を肉盛溶接９することによって、閉じられている。
【００６７】
図８は、図７の二つの溶接線７，９の領域の詳細図を含む内側層１と外側層２を有する多層パイプの斜視断面図である。
【００６８】
図９は、平坦で未加工の状態における、停止縁部１０ａ，１０ｂ付きの後工程で外側パイプを形成するベースプレート２と、後工程で内側パイプを形成する内側プレート１との斜視図である。このように形成された多層材料は、曲げローラによって本発明の多層パイプに成形されるが、この場合、内側パイプとなる材料層１は、停止縁部１０ａ，１０ｂ間で締め付けられ、その結果、外側パイプとなる材料層２に嵌合される。ここにおいて、上側の材料層の縁部と停止縁部１０ａ，１０ｂ間に間隙が残されているのがわかるが、上記間隙はパイプ成形プロセスの進行に伴って閉じる。
【００６９】
図１０は、本発明による多層パイプ５の断面図であって、上記多層パイプ２は、停止縁部１０ａ，１０ｂを有する外側パイプのベースプレートと、対応する成形が進行した後に停止縁部１０ａ，１０ｂ間で締め付けられる内側パイプを形成する内側プレートとを有する。上側の材料層の縁部と停止縁部１０ａ，１０ｂとの間の間隙は、この前に既に閉じられている。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図である。
【図２】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、上に配置された材料層の長手方向縁部の一つに平行な（想像）線に略沿って材料層間で第１の結合、好ましくは溶接をする。
【図３】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、上記材料層の一つは、パイプ縦方向に配置された二つの要素好ましくはプレートを備える。
【図３Ａ】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層のもう一つの斜視図であって、材料層の一つは、すなわち上に配置された材料層は、パイプ円周方向に配置された複数の要素から、好ましくはプレートから、構成されている。
【図４】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、材料層の一つは、一つ以上すなわちここでは上側に配置された二つの要素から、好ましくはプレートから成り、且つ、材料層の下側の要素が接合位置に沿って配置された後、上に配置された材料層の要素の縦方向縁部を同時に形成するが、第１の結合は、材料層の下の要素を結合好ましくは溶接することによって創生される。
【図５】本発明の製造プロセス中の本発明による多層パイプを正面から見た斜視図であって、上記製造プロセス中、すなわち、上記プロセスのステップでは、形成される多層材料は、曲げローラ（ここでは図示せず）によって、パイプに成形され、その際、上記ローラによって上下から加圧する結果、一定摩擦による密着接合が材料層間に形成され、また、変形時には、材料層の一部は、相互に自由に移動でき、内側パイプと外側パイプの異なった曲率半径のため、成形の進行にしたがって、相互に自由に移動する。
【図６】本発明の製造プロセス中の本発明による多層パイプを正面から見た斜視図であって、上記製造プロセス中、すなわち、上記プロセスのステップでは、一定の成形が進行した後、材料層間の少なくとももう一つの結合が、少なくとももう一つの位置における頂部に位置する材料層を接合することによって、創生される。
【図７】内側層と外側層を有する本発明による完成多層パイプの斜視断面図である。
【図８】溶接線領域の詳細図を含む内側層と外側層を有する多層パイプの斜視断面図である。
【図９】平坦で未加工の状態における、停止縁部付きの後工程で外側パイプを形成するベースプレートと、後工程で内側パイプを形成する内側プレートとの斜視図である。
【図１０】本発明による多層パイプの斜視断面図であって、上記多層パイプは、停止縁部を有する外側パイプのベースプレートと、対応する成形が進行した後に停止縁部間で締め付けられる内側パイプを形成する内側プレートとを有する。
【図１】
2008523996.tif 000014
【図２】
2008523996.tif 000015
【図３】
2008523996.tif 000016
【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008523996.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月10日(2006.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げローラを用いた多層パイプの製造方法であって、
組み合わされて多層パイプ（５）になる各材料層（１，２）が互いに重ね合わせられ、
その後、材料層（１，２）間の第１の結合（３，３ａと３ｂ，３ａ1と３ａ2，３ｂ1と３ｂ2，３ｎ1と３ｎ2）は、好ましくは、上に配置される材料層（１）の縦方向の縁部（４）または横方向の縁部（４ａ）に略沿って、或いは好ましくはこれに平行な線に略沿って、材料層（１，２）を互いに結合することによって達成され、
このように形成された多層材料は、曲げローラによってパイプ（５）に成形され、その際、上記ローラが上下から加圧する結果、一定の摩擦密着結合が材料層（１，２）間に創生され、変形時には、まだ自由に相互移動可能な材料層（１，２）の部分（１ｃ，１ｄ，２ａ，２ｂ）は、内側パイプ（１）と外側パイプ（２）との異なる曲げ半径のために、成形の推移に応じて自由に移動し、
一定の成形が進行した後、少なくとももう一つの結合（６ａ，６ｂ）が、材料層（１，２）間において互いの結合によって創生され、その際、上に位置した材料層（１）が少なくともそれ以外のもう一つの位置となって、好ましくは上側の材料層（１，１ａ，１ｂ，１ｎ）の第二の縦方向の縁部（４）に沿って、または横方向の縁部（４ａ）に沿って、または好ましくはこれに平行な線に沿って結合され、
次いで、この多層パイプ（５）は、曲げローラと曲げ機の少なくとも一方によって、最終成形され、最終成形中は、材料層（１，２）は最早これ以上相互に移動することはなく、その結果、内側パイプとなる材料層（１）は外側パイプとなる材料層（２）に加圧嵌合されることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の曲げローラを用いた多層パイプの製造方法において、
完成した多層パイプ（５）において内側パイプとなる材料層（１）は、その断面が円弧を構成し、こうして好ましくは、多層パイプの基部において溝を形成することを特徴とする製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
材料層（１，２）間の第１の結合は、上側の材料層（１）の縦方向の縁部（４）または横方向の縁部（４ａ）に沿った互いの結合によって創生され、
一定の成形が進行すると、少なくとも更にもう一つの結合（６ａ，６ｂ）が、上側の材料層（１）の第２の縦方向の縁部または横方向の縁部に沿って、材料層（１，２）間で創生されることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記材料層（１，２）間での上記少なくとももう一つの結合（６ａ，６ｂ）は、５０％と１００％未満との間の進行後に、創生されることを特徴とする製造方法。
【請求項５】
請求項１、２または３に記載の曲げローラによって外側パイプ（２）と内側パイプ（１）を有する多層パイプとしての二重層構造パイプ（５）の製造方法において、
下式に示す（百分率表示の）Ｆforの成形が略進行した後に、上記材料層（１，２）間での少なくとももう一つの結合（６ａ，６ｂ）が創生されることを特徴とする製造方法。
2008523996.tif 000025
ここで  ＤＡ  外側パイプの外径（ｍｍ）、
ＳＡ  外側パイプの肉厚（ｍｍ）、
ＳＩ  内側パイプの肉厚（ｍｍ）、
σＩ  内側パイプの降伏点（Ｎ/ｍｍ2）、
Ｚｓ  アプセット余裕値（百分率）、
Ｅ    弾性係数（ヤング率、Ｎ/ｍｍ2）。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
少なくとも一つの材料層（１，２）は、上側に配置された１以上の構成要素（１ａ，１ｂ，１ｎ）から成ることを特徴とする製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記構成要素は、上記構成要素の縦方向縁部が下側の材料層の縦方向縁部と略平行になるように配置され、且つ、
上記材料層（１，２）間の第一の結合（３）は、上記要素（１ａ，１ｂ）好ましくはプレートによって、上記要素（１ａ，１ｂ）が結合位置に沿って上側に配置された後に、創生され、上記結合位置は、同時に、上側の材料層（１ａ，１ｂ）の要素好ましくはプレートの縦方向縁部を形成し、上記上側の材料層（１ａ，１ｂ）は、下側の材料層好ましくは下側のプレートと結合することを特徴とする製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記多層パイプ（５）は、パイプの継ぎ目（８）に沿って外側パイプ（２）を溶接（７）し、且つ、内側パイプ（１）を肉盛溶接（９）することによって閉塞されることを特徴とする製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
材料層（１，２）は、パイプ（５）の前部で結合されることを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
多層パイプ（５）として、二重層構造パイプが製造されることを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
プレート、好ましくは金属プレート、特に好ましくは鋼プレートが、上記材料層（１，２）または上記材料層（１）の要素（１ａ，１ｂ，１ｎ）として使われることを特徴とする製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記材料層（１，２）の結合（３，３ａと３ｂ，３ａ1と３ａ2，３ｂ1と３ｂ2，３ｎ1と３ｎ2，６ａ，６ｂ）の少なくとも一つは、溶接によって行われることを特徴とする製造方法。
【請求項１３】
曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
組み合わせて多層パイプ（５）になる各材料層（１，２）は、互いに重ね合わせられ、外側パイプとなる材料層（２）は、ベースプレートを構成し、二つの縦方向縁部に略沿って或いは上記縁部に平行に略沿って、好ましくは溶接される停止縁部（１０ａ，１０ｂ）を有し、上記上側の材料層（１）は、これら停止縁部（１０ａ，１０ｂ）間において、固定しない状態で配置され、
このように構成された上記多層材料は、曲げローラを用いて多層パイプ（５）に成形され、内側パイプとなる材料層（１）は停止縁部（１０ａ，１０ｂ）の間で締め付けられ、曲げローラ或いは引き続いて使用する曲げ機によるパイプ成形の最終段階では、内側パイプとなる材料層（１）は、外側パイプとなる材料層（２）に加圧嵌合されることを特徴とする製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の曲げローラを用いた多層パイプの製造方法において、
完成した多層パイプ（５）において内側パイプとなる材料層（１）は、その断面が円弧を構成し、こうして好ましくは、多層パイプの基部において溝を形成することを特徴とする製造方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
組み合わせて多層パイプ（５）になる個々の材料層（１，２）は、互いに重ね合わせられ、材料層（１）の縁部と停止縁部の間には、パイプ成形過程中にのみ閉塞される間隙が残されていることを特徴とする製造方法。
【請求項１６】
請求項１３、１４または１５に記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
パイプ本体を形成した後には、内側パイプとなる材料層（１）は、力の作用によって、外側パイプとなる材料層（１）の内側で移動でき、その結果プラグイン式スリーブが形成されてパイプ（５）は互いに差し込まれた状態となる
ことを特徴とする製造方法。
【請求項１７】
請求項１３、１４、１５または１６のいずれかに記載の曲げローラを用いた多層パイプ（５）の製造方法において、
上記多層パイプ（５）は、上記パイプの継ぎ目（８）に沿った外側パイプ（２）の溶接（７）によって、閉塞されることを特徴とする製造方法。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれかの方法で製造できる多層パイプ（５）。
【請求項１９】
請求項１８に記載の多層パイプ（５）において、
内側に位置する上記材料層（１）は、外側の上記材料層（２）と比較して、高い降伏点または耐力を有することを特徴とする多層パイプ（５）。
【請求項２０】
請求項１９に記載の多層パイプ（５）において、
少なくとも一つの材料層（１，２）は、金属プレートから成ることを特徴とする多層パイプ（５）。
【請求項２１】
請求項２０に記載の多層パイプ（５）において、
上記少なくとも一つの材料層（１，２）は、鋼プレートから成ることを特徴とする多層パイプ（５）。
【請求項２２】
請求項２１に記載の多層パイプ（５）において、
上記多層パイプは、二つの鋼プレート材料層（１，２）である二重層のパイプ（５）として形成されており、内側パイプとなる鋼プレート層（１）は、高炭素含有量ないし超高炭素含有量を有し、したがって、必ずしも溶接可能ではないことを特徴とする多層パイプ（５）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多層パイプとその製造方法に関する。このような多層パイプは、好ましくは、腐食または摩耗に対して高度の要求がある場合に使用される。
【背景技術】
【０００２】
耐食性の圧力容器または圧力ラインは、多層パイプを採用すると、対応材料から成る同一材質のものよりもコスト面で有利に製造できる。これは、耐食性の薄内層（例えば耐酸性ステンレススティール）と耐圧性の高張力外層（例えば細粒構造用鋼）への荷重分布によって達成される。このようにした結果、鋼材消費を著しく低減でき、残りの鋼材消費の大部分をコストの有利な材料に転換できる。
【０００３】
或る品質等級においては、耐摩耗性パイプラインは、多層パイプ（例えば機械的結合（下記参照））として実施されたとき、初めて製造可能となる。材料（例えば高硬度の高張力鋼）は、内層として採用できるからである。上記内層は、それ自体ではパイプ内に加工できないか、或いは、パイプへの加工が極めて困難である。
【０００４】
その他の材料の組み合わせは、多種多様に可能である。しかし、材料の組み合わせの実現性は、この状況においては、基本的に、各ケースに適した加工方法によってのみ制約を受ける。
【０００５】
パイプ被覆の形成に際して、次の二つの可能性が存在する。すなわち、
表面全体にわたる金属結合（被覆処理される原材半仕上げ品としての金属プレートが必要である）と、
内側パイプと外側パイプの間での単なる機械的結合（例えば摩擦結合）であって、好ましくは、内側プレートと外側プレートとはプレート端部で溶接される機械的結合。
【０００６】
このような多層パイプの製造は、従来技術では、以下のように行われている。
【０００７】
例えば、金属からなる好ましくは鋼板からなる多層パイプであって、層間が金属結合された多層パイプに対しては、原材半仕上げ品として、二種の異なった（鋼）材料から作られる被覆処理複合プレートが使用される。続いて、多層パイプは次のように製造される。
【０００８】
まず圧延結合（ロール結合）または爆発圧着により、複合プレートが製造され、
次に、例えば曲げローラまたは曲げプレス等の通常の方法によって、パイプ形成が行なわれ、
その後、多層パイプの外壁は、使用材料に合った通常のパイプ溶接方法によって、溶接が行われ、同様に、内壁の溶接は、材料に合った肉盛溶接方法で溶接が行われる。
【０００９】
従来技術によるこの方法の欠点は、一方においては、使用する原材半仕上げ品のコスト高とその結果最終製品のコストが高くなることである。他方においては、世界的に見て生産能力が極めて限定されているため、十分な量の原材半仕上げ品を確保するのが困難なことである。したがって、特許出願人および発明者の知る限りでは、圧延結合された多層プレートを製造するために、例えばオーストリアや日本では、その設備が数件存在するが、ドイツには全く存在しない。また、爆発圧着の設備も、発明者と出願人の知る限りでは、殆ど存在しない。例えば、このような設備の数件の内の一つが、ドイツのブルバッハ（Burbach）のダイナミット・ノーベル（Dynamit Nobel）社に存在する。しかし、それに用いられる製造技術は大きな問題があり、したがって、複雑で高価である。更に、極めて小規模な生産ロットに対してのみ使用可能であることを考慮に入れなければならい。
【００１０】
その上、この様な方法で加工できる材料の数は限られている。そのようなわけで、例えば特定の耐摩耗性鋼材は、それらがその高い炭素含有量のために溶接不可能かまたは溶接困難な場合には、内層として使用できない。
【００１１】
機械的結合を持った多層パイプの場合には、原材半仕上げ品として多数の、好ましくは、二つのパイプ完成品が使用される。この方法を下記に二種のパイプを例に説明する（多数層の場合には、その実施はそれ相応に理解するものとする）。
【００１２】
二本のパイプを複合すべき材料からぴったり合うように製造し、摩擦することなしにさし通す。この際、外側のパイプは内側のパイプより高い降伏点を持つ必要がある。
拡大により（例えば拡大金型を用いることにより、或いは、流体圧力による機械的な拡大で、この際内側にあるパイプを外側パイプを挟んだ金型に圧し込むことにより）内側パイプを、外側パイプの弾性的拡大下において、外側パイプに嵌合する。拡大力が除去されると、外側パイプはそのより高い弾性反発力のために、内側パイプ周囲に固く嵌る。
最後に両方の材料を前面で溶接する。
【００１３】
従来技術によるこの方法の欠点は、上記の外側パイプが内側パイプよりも高い降伏点を持たなくてはならないことである。何故ならば、そうでないと内側パイプと固く締め付けられるように作用し、それに必要な、外側パイプの弾性反発力が欠けるからである。このことは特に、高張力材料、例えば特に高張力鋼材など、好ましくはパイプの内部の耐摩耗性パイプラインにとって特に有利である高張力材料は、高いかまたは著しく高い降伏点を有し、したがってこの製造方法には適切でないという理由で不利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明の目的は、上記最新技術に基づいて、多層パイプとその製造方法を提供することにある。すなわち、一方においては、上記問題点を回避して、圧延結合や爆発圧着された半仕上げ品を必要としなく、他方においては、互いに摩擦状態で係合した多数層の機械的結合の上記最新技術による多層パイプ製造に伴う制約を受けない多層パイプとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、本発明によると、まずは、曲げローラを用いた次の多層パイプの製造方法によって達成される。すなわち、
組み合わされて多層パイプになる各材料層が互いに重ね合わせられ、
その後、材料層間の第１の結合は、好ましくは、上に配置される材料層の縦方向の縁部または横方向の縁部に略沿って、或いは好ましくはこれに平行な線に略沿って、材料層を互いに結合することによって達成され、
このように形成された多層材料は、曲げローラによってパイプに成形され、その際、上記ローラが上下から加圧する結果、一定の摩擦密着結合が材料層間に創生され、変形時には、まだ自由に相互移動可能な材料層の部分は、内側パイプと外側パイプとの異なる曲げ半径のために、成形の推移に応じて自由に移動し、
一定の成形が進行した後、少なくとももう一つの結合が、材料層間において互いの結合によって創生され、その際、上に位置した材料層が少なくともそれ以外のもう一つの位置となって、好ましくは上側の材料層の第二の縦方向の縁部に沿って、または横方向の縁部に沿って、または好ましくはこれに平行な線に沿って結合され、
次いで、この多層パイプは、曲げローラと曲げ機の少なくとも一方によって、最終成形され、最終成形中は、材料層は最早これ以上相互に移動することはなく、その結果、内側パイプとなる材料層は外側パイプとなる材料層に加圧嵌合される製造方法によって達成される。
【００１６】
或いは、その代替えとして、上記目的は、下記特徴を有する多層パイプの製造方法によって達成される。すなわち、
組み合わせて多層パイプになる各材料層が互いに重ね合わせられ、外側パイプとなる材料層はベースプレートを構成し、二つの縦方向の縁部に略沿って、或いは上記縁部に平行に略沿って、好ましくは溶接される停止縁部を有し、上側の材料層は、これら停止縁部間において、固定しない状態で配置され、且つ
このように形成された多層材料は、曲げローラを用いて多層パイプに成形され、これによって、内側パイプとなる材料層は停止縁部の間で押圧され、曲げローラ或いは引き続いて使用する曲げ機によるパイプ成形の最終段階では、内側パイプとなる材料層（１）は、外側パイプとなる材料層（２）に加圧嵌合される。
【００１７】
また、上記目的は本発明による上記方法で製造した多層パイプによって達成される。
【００１８】
ここにおいて、圧延結合や爆発圧着された半仕上げ品の使用を回避できる。それは、曲げローラや通常最終形成に必要な曲げ機によるパイプ形成過程において、内側パイプとなる材料層を外側パイプとなる材料層内に加圧嵌合することによって行われる。その結果、多層パイプを拡大させることなく、従って既に述べた欠点を受けずに、内側パイプは摩擦状態で外側パイプ内に維持される。しかし、ここで指摘されるべきことは、或る場合には、例えば、パイプの端部成形機能を有する短小な曲げローラの場合には、曲げローラ単独で最終形成または成形が可能である。このような場合、曲げ機は本発明による方法には含まれない。
【００１９】
本文において、縁部または（好ましくは単なる想像上の）線に沿った結合と述べた場合、あらゆる種類の結合を意味する。すなわち、上記結合は、上記縁部または線の全体に沿って存在するか、或いは、上記縁部または線に沿って部分的のみに存在するか、或いは、（例えばスポット溶接のように）各点にのみに、例えば二点に、好ましくは上記縁部または線の両端部点に存在するか、または、上記縁部または線上の一点のみに存在する。
【００２０】
本発明による曲げローラを用いた多層パイプの製造方法の好ましい一実施形態では、
材料層間の第１の結合は、上側の材料層の縦方向の縁部または横方向の縁部に沿った互いの結合によって創生され、
一定の成形が進行すると、少なくとも更にもう一つの結合が、上側の材料層の第２の縦方向の縁部または横方向の縁部に沿って、材料層間で創生される。
【００２１】
材料層間での上記少なくとももう一つの結合は、５０％と１００％未満との間の進行後に、創生される。
【００２２】
曲げローラによって外側パイプと内側パイプを有する多層パイプとしての二重層構造パイプを製造する本発明による方法の特に好ましい一実施形態では、
下式に示す（百分率表示の）Ｆforの成形が好ましくも略進行した後に、少なくとももう一つの結合（６ａ，６ｂ）が上記材料層（１，２）間で創生される。
2008523996.tif 000026
ここで  ＤＡ  外側パイプの外径（ｍｍ）、
ＳＡ  外側パイプの肉厚（ｍｍ）、
ＳＩ  内側パイプの肉厚（ｍｍ）、
σＩ  内側パイプの降伏点（Ｎ/ｍｍ2）、
Ｚｓ  アプセット余裕値（百分率）、
Ｅ    弾性係数（ヤング率、Ｎ/ｍｍ2）。
【００２３】
上式の表現は次の関係式に基づく。
【００２４】
外側パイプのニュートラル・ファイバーの長さは、ここではＬnfaと称して、次式で示される。
2008523996.tif 000027
【００２５】
内側パイプのニュートラル・ファイバーの長さは、ここではＬnfiと称して、次式で示される。
2008523996.tif 000028
【００２６】
パイプの成形度１００％におけるプレートの自由端部のずれは、ここではＬfvと称して、次のように表せる。
2008523996.tif 000029
【００２７】
アプセットリミットへ到達するための内側パイプのアプセット率は、これをεStと称して、次式のようになる。
2008523996.tif 000030
【００２８】
そしてアプセットリミットへ到達するためのアプセット長は、次式で示される。
2008523996.tif 000031
【００２９】
成形の進行は、ここではＦforと称して、（０から１の値で示す）次式となるが、その間に材料層間で別の結合がなされる。
2008523996.tif 000032
【００３０】
上式を百分率で表せば、次になる。
2008523996.tif 000033
【００３１】
この関係式は、次を用いて解かれる。
ＤＡ  外側パイプの外径（ｍｍ）、
ＳＡ  外側パイプの肉厚（ｍｍ）、
ＳＩ  内側パイプの肉厚（ｍｍ）、
σＩ  内側パイプの降伏点（Ｎ/ｍｍ2）、
Ｚｓ  アプセット余裕値（百分率）、
Ｅ    弾性係数（ヤング率、Ｎ/ｍｍ2）。
【００３２】
初に既述した、ここではＦforと称する百分率表示の成形進行の式を得るが、もう一つの結合が材料層間でなされる。アプセットの余裕値（許容差）は、少なくとももう一つの材料層との結合における製造位置精度を考慮に入れるとともに、少なくとも、意図された外側パイプに対する内側パイプの加圧力が達成されるようにして、製造位置精度を補うものである。
【００３３】
いくつかの例は、百分率成形度に言及して、典型的な例以外に最小と最大の場合の例を示すものであるが、少なくとももう一つの材料層間において結合が行われる。
【００３４】
2008523996.tif 000034
【００３５】
調査された数量は次のものである。
2008523996.tif 000035
【００３６】
本発明による曲げローラを用いた多層パイプを製造するもう一つの好ましい実施形態は、少なくとも一つの材料層は、上側に配置された１以上の構成要素から成ることを特徴とする。この際に上側の構成要素は、この構成要素の縦方向の縁部が下側の材料層の縦方向の縁部と略平行になるように配置され得る。しかし、そうでなくてもよい。すなわち、上側の構成要素は、その縦方向の縁部が下側の材料層のそれに対して直角に配置できる。
【００３７】
構成要素の縦方向縁部が、下側の材料層の縦方向縁部に対して、平行に好ましくは略平行になっている場合、材料層間の第一の結合は、上記構成要素好ましくはプレートによって、上記要素が結合位置に沿って上側に配置された後に、創生され、上記結合位置は、同時に、上側の材料層の要素好ましくはプレートの縦方向縁部を形成し、上記上側の材料層は、下側の材料層好ましくは下側のプレートと結合する。
【００３８】
この方法は、特に、本発明による大径の多層パイプの製造、好ましくは６１０ｍｍ（２４“）以上の径を有するパイプの製造に適している。この場合、このような大径のパイプとして一体の内側層を製造するためには、入手可能な内側層材のストリップ、好ましくは鋼帯（鋼プレート）の幅は、しばしば不十分なものである。二枚のストリップでも不十分ならば、随意に、すなわち、三枚またはそれ以上の数の構造要素、好ましくはプレートを配置して、この方法は続行できる。
【００３９】
本発明による曲げローラを用いた多層パイプの製造方法では、好ましくは、多層パイプは、パイプの継ぎ目に沿って外側パイプを溶接し、且つ、内側パイプを肉盛溶接することによって閉塞されて、多層パイプ本体を製造する。
【００４０】
また、例えば、全面的に金属学的に結合していない材料層の間に湿気が侵入するのを防止するために、材料層をパイプ面上で結合することも可能である。
【００４１】
本発明による方法の好適な適用は、二重層構造のパイプの製造であるが、これに限定されない。一般的には、従来技術では非常に困難或いは全く不可能であった三層構造、四層構造やそれ以上の多層パイプも、本発明によって製造することができる。
【００４２】
本発明の別の特に好ましい実施形態では、プレート、好ましくは金属プレート、特に鋼プレートが、材料層または材料層の要素として使われる。
【００４３】
また、本発明による曲げローラを用いた多層パイプの製造方法では、好ましくは、材料層の結合の少なくとも一つは、溶接によって行われる。これは、特に、上述した金属プレート好ましくは鋼プレートに適している。
【００４４】
本発明による曲げローラを用いた多層パイプの製造方法の別の好ましい実施形態は、
組み合わせて多層パイプになる各材料層は、互いに重ね合わせられ、外側パイプとなる材料層は、ベースプレートを構成し、二つの縦方向縁部に略沿って或いは上記縁部に平行に略沿って、好ましくは溶接される停止縁部を有し、上記上側の材料層は、これら停止縁部間において、固定しない状態で配置され、
このように構成された上記多層材料は、曲げローラによって多層パイプに成形され、内側パイプとなる材料層は停止縁部の間で締め付けられ、曲げローラ或いは引き続いて使用する曲げ機によるパイプ成形の最終段階では、内側パイプとなる材料層は、外側パイプとなる材料層に加圧嵌合されることを特徴とする。
【００４５】
本発明のこの実施形態によると、例えば超高張力鋼といった溶接不可能か非常に溶接困難な材料を、内側パイプとして使用できる。しかし、本発明の原理は、この実施形態においても、同じく維持される。内側パイプとなる材料層は、曲げローラでパイプ成形される際に、外側パイプとなる材料層に加圧嵌合され、したがって、外側パイプの内側に摩擦状態で維持される。
【００４６】
好ましくは、頂部に配置される材料層の縁部と停止縁部との間に間隙を残し、上記間隙はパイプ成形の工程中に閉塞される。
【００４７】
パイプ本体の形成後、内側パイプとなる材料層は、力の作用により、外側パイプとなる材料層に移動する。その結果、プラグイン式スリーブが形成されて、両パイプは互いに差し込まれた状態にすることができ、したがって、現場でのパイプの組み立て作業が著しく簡略化される。
【００４８】
また、本発明による方法の実施形態におけるパイプ本体の完成について、外側パイプの溶接は、好ましくは、パイプの継ぎ目に沿って行う。
【００４９】
本発明の多層パイプ、特に本発明の方法によって得られる多層パイプは、特に、内側に位置する材料層が、外側の上記材料層と比較して、高い降伏点または耐力を有するように（下記参照）、形成されることができる。この際、少なくとも一つの材料層は、好ましくは金属プレート、より好ましくは鋼プレートから成る。
【００５０】
本発明による多層パイプの特に好ましい実施形態は、多層パイプが、二つの鋼プレート材料層である二重層のパイプとして形成されており、内側パイプとなる鋼プレートは、高炭素含有量ないし超高炭素含有量を有し、したがって、必ずしも溶接可能ではないことを特徴とする。
【００５１】
本発明による方法で得られた多層パイプは、従来技術のものとは様々な点で相違している。しかし、これらの相違点は、相応に識別され得るが、本発明の一つの多層パイプで全て同時に明らかにする必要はない。むしろ、これらの相違点は、様々な異なる組み合わせにおいて生じ得るが、必ずしもそうする必要はない。
【００５２】
こうして、本発明によると、一方では、（既に冒頭に述べたように、長い納期、限定された利用性、高い価格というディメリットがある）被覆処理プレートを使う必要がなく、にも拘わらず、他方では、多層パイプ、特に鋼プレート材料層から成る二重層のパイプであって、内側パイプ材は高い降伏点を有し、同時に外側パイプ材は低い降伏点を持つ二重層パイプを製造できる。これには、高い耐摩耗性は通常高い硬度すなわち高い降伏点を伴うので、出来る限り高い耐摩耗性の内側パイプを有する多層パイプを利用することが必要となる。この多層パイプは、外側パイプよりも高い降伏点の材料から作られた内側パイプを有し、表面全体にわたって隣接する層間の金属結合がないものであるが、従来技術では製造不可能である。そのようなものは現在まで存在しない。しかし、このような多層パイプは本発明によれば可能となる。ここで指摘すべきことは、例えば単に増大した塑性変形の場合の如く、降伏点が明白でない場合には、力の或る作用の下での永久的な塑性膨張の応力量として、降伏点の代わりに耐力が代用される。
【００５３】
上述したこととは無関係に、本発明による製造方法は、更に、多層パイプに対する非常に多数の材料の組み合わせを可能とする。例えば、従来技術では、或る耐摩耗性鋼材は、内側層として使用することができない。その理由は、これらの耐摩耗性鋼材が、高耐摩耗性と通常一致する高降伏点のために、パイプ成形プロセスにおける単独での（例えば単層パイプとしての）使用に適していないからである。また、それだけではなく、内側パイプ形成には溶接する必要があるが、耐摩耗性鋼材は、高い炭素含有量のため、溶接は非常に或いは全く不適当であり、必ずしも溶接できるとは限らないからである（上記参照）。したがって、今日まで、これに対応するパイプは存在しない。本発明による方法は、好ましい実施形態では、製造プロセス中に内側パイプを外側パイプへ加圧嵌合することを利用して、多層パイプの製造を可能としているが、上記多層パイプは、内側パイプとして、溶接不可の材料または必ずしも溶接できない材料、例えば高炭素含有量、好ましくは超高炭素含有量の鋼材を使用する。したがって、例えば、パイプ内層として所望の特性を持つ最新型プラスティックのような、全く溶接不可能な材料を使用することが、仮にも可能となる。そのような内層のパイプは、同じく今日まで存在しない。
【００５４】
これとは無関係に、本発明による方法を用いることによって、（表面全体にわたって金属学的に結合される）高価で入手し難い被覆処理プレートを使用することなく、従来技術では不可能であった殆どあらゆる大口径の多層パイプを製造することができる。上記不可能な理由は、製作する多層パイプを包囲する液圧拡大力が作用する場合、必要な拡大が、使用する拡大金型の寸法によって、或いは均一成形に必要な金型によって、制約されるからである。これに比べて、本発明の曲げローラ方法は、このような予め設定された制約を受けない。何故なら、曲げローラは、常にローラの曲率半径の一箇所のみに作用して、本発明の多層パイプの直径を限定しないからである。したがって、特に、被覆処理されたプレートでない多層パイプであって、約６１０ｍｍ（２４インチ）径という現在の技術の限界を超える、好ましくは遙かに超える多層パイプを製造することが可能である。
【００５５】
本発明では、一部分内層を有する多層パイプの製造が可能である。すなわち、内側パイプは、例えばパイプ基部で溝が挿入された形態で、断面積が円弧を形成する。これは今日まで従来技術では不可能であった。
【００５６】
これに関連して記述しておくべきことは、本発明の方法によると、勿論、極少量のパイプ、特に個別のパイプでも経済的に製造できるが、従来技術では、一方では、複雑な被覆処理や必要最小の製造ロット数によって、他方では、拡大に必要な特設された工具や装置によって、妨げられることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、図に基づいて本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００５８】
図１は、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層１，２の斜視図である。
【００５９】
図２は、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、上に配置された材料層の長手方向縁部４の一つに平行な（想像）線に略沿って材料層間１，２で第１の結合３ａ，３ｂ、好ましくは溶接（すなわち二箇所３ａ，３ｂ）をする。
【００６０】
図３は、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層１ａ，１ｂ，２の斜視図であって、上記材料層の一つは、すなわちここでは材料層２は、パイプ縦方向に配置された二つの要素１ａ，１ｂ好ましくはプレートを備える。
【００６１】
図３ａは、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層１ａ，１ｂ，... ，１ｎ，２のもう一つの斜視図である。材料層の一つは、すなわち上に配置された材料層は、パイプ円周方向に配置された複数の要素、すなわち、ここではｎと称する有限数の要素から、好ましくはプレートから、構成されている。上に配置されたｎ個の要素１ａ，１ｂ，...，１ｎの数が任意であることは、図において、点線１１によって示されている。
【００６２】
上に配置された要素１ａ，１ｂ， ... ，１ｎは、その縦方向縁部４が、その下に位置する材料層２の縦方向縁部に対して横切るように配置され、一方、縦方向縁部４ａがその下に位置する材料層２の縦方向縁部に対して平行となるように配置されている。また、この配置において形成される、材料層２上に配置された要素１ａ，１ｂ， ... ，１ｎには各第一の結合部３ａ1，３ａ2，３ｂ1，３ｂ2，３ｎ1，３ｎ2が示されている。
【００６３】
図４は、組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、材料層の一つは、一つ以上すなわちここでは上側に配置された二つの要素１ａ，１ｂ、好ましくはプレートから成り、且つ、材料層の下側の要素が接合位置に沿って配置された後、上に配置された材料層の要素の縦方向縁部を同時に形成するが、第１の結合３は、材料層の下の要素１ａ，１ｂを結合好ましくは溶接することによってなされる。ここにおいて、結合部３は、閉結合好ましくは溶接によって、接合箇所とそして同時に縦方向縁部に沿って、接合箇所とそして同時に縦方向縁部の全長にわたって形成されている。
【００６４】
図５は、本発明の製造プロセス中の本発明による多層パイプ５を正面から見た斜視図であるが、製造プロセス中、すなわち、上記プロセスのステップでは、形成される多層材料は、曲げローラ（ここでは図示せず）によって、パイプ５に成形され、その際、上記ローラによって上下から加圧する結果、一定摩擦による密着接合が材料層１，２の間に形成され、また、変形時には、材料層の一部（２ａに対して１ｃおよび２ｂに対して１ｄ）とは、相互に自由に移動でき、内側パイプ１と外側パイプ２の異なった曲率半径のため、成形の進行にしたがって、相互に自由に移動する。両方の材料層１、２間の第一の結合部３ａ，３ｂは、二点３ａ，３ｂにおいて既に形成されている。上記二点３ａ，３ｂは、端部点に成形する内側パイプ２の縦方向縁部と平行な（想像）線上に位置している。しかし、材料層１，２のこれら第一の結合部３ａ，３ｂの範囲では、第一の結合部３ａ，３ｂのために、材料層１，２は、もはや向かい合って相互に移動することなく、互いに固定され、保持される。
【００６５】
図６は、本発明の製造プロセス中の本発明による多層パイプ５を正面から見た斜視図であるが、製造プロセス中、すなわち、上記プロセスのステップでは、一定の成形が進行した後、材料層１，２の間の少なくとももう一つの結合（ここでは、二つの結合６ａ，６ｂ）が、少なくとももう一つの位置（ここでは、二つの位置）における頂部に位置する材料層１を接合することによって、創生される。これに続いて、多層パイプ５は、曲げローラや曲げ機によって最終成形される（図示せず）。最終成形段階では、材料層は、結合部分６ａと６ｂによって、互いに最早これ以上移動することはない。その結果、それぞれの内側パイプとなる材料層１，１ｃ，１ｄは、外側パイプとなる材料層２，２ａ，２ｂに加圧嵌合される。
【００６６】
図７は、内側層（内側パイプ、内側パイプライン、内側プレートなどとも言う）１と外側層（外側パイプ、外側パイプライン、ベースプレートなどとも言う）２を有する本発明による完成多層パイプの斜視断面図である。この場合、多層パイプは、パイプの継ぎ目８に沿って外側パイプを溶接し、内側パイプ１を肉盛溶接９することによって、閉じられている。
【００６７】
図８は、図７の二つの溶接線７，９の領域の詳細図を含む内側層１と外側層２を有する多層パイプの斜視断面図である。
【００６８】
図９は、平坦で未加工の状態における、停止縁部１０ａ，１０ｂ付きの後工程で外側パイプを形成するベースプレート２と、後工程で内側パイプを形成する内側プレート１との斜視図である。このように形成された多層材料は、曲げローラによって本発明の多層パイプに成形されるが、この場合、内側パイプとなる材料層１は、停止縁部１０ａ，１０ｂ間で締め付けられ、その結果、外側パイプとなる材料層２に嵌合される。ここにおいて、上側の材料層の縁部と停止縁部１０ａ，１０ｂ間に間隙が残されているのがわかるが、上記間隙はパイプ成形プロセスの進行に伴って閉じる。
【００６９】
図１０は、本発明による多層パイプ５の断面図であって、上記多層パイプ２は、停止縁部１０ａ，１０ｂを有する外側パイプのベースプレートと、対応する成形が進行した後に停止縁部１０ａ，１０ｂ間で締め付けられる内側パイプを形成する内側プレートとを有する。上側の材料層の縁部と停止縁部１０ａ，１０ｂとの間の間隙は、この前に既に閉じられている。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図である。
【図２】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、上に配置された材料層の長手方向縁部の一つに平行な（想像）線に略沿って材料層間で第１の結合、好ましくは溶接をする。
【図３】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、上記材料層の一つは、パイプ縦方向に配置された二つの要素好ましくはプレートを備える。
【図３Ａ】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層のもう一つの斜視図であって、材料層の一つは、すなわち上に配置された材料層は、パイプ円周方向に配置された複数の要素から、好ましくはプレートから、構成されている。
【図４】組み合わせて多層パイプになる重なり合った二つの材料層の斜視図であって、材料層の一つは、一つ以上すなわちここでは上側に配置された二つの要素から、好ましくはプレートから成り、且つ、材料層の下側の要素が接合位置に沿って配置された後、上に配置された材料層の要素の縦方向縁部を同時に形成するが、第１の結合は、材料層の下の要素を結合好ましくは溶接することによって創生される。
【図５】本発明の製造プロセス中の本発明による多層パイプを正面から見た斜視図であって、上記製造プロセス中、すなわち、上記プロセスのステップでは、形成される多層材料は、曲げローラ（ここでは図示せず）によって、パイプに成形され、その際、上記ローラによって上下から加圧する結果、一定摩擦による密着接合が材料層間に形成され、また、変形時には、材料層の一部は、相互に自由に移動でき、内側パイプと外側パイプの異なった曲率半径のため、成形の進行にしたがって、相互に自由に移動する。
【図６】本発明の製造プロセス中の本発明による多層パイプを正面から見た斜視図であって、上記製造プロセス中、すなわち、上記プロセスのステップでは、一定の成形が進行した後、材料層間の少なくとももう一つの結合が、少なくとももう一つの位置における頂部に位置する材料層を接合することによって、創生される。
【図７】内側層と外側層を有する本発明による完成多層パイプの斜視断面図である。
【図８】溶接線領域の詳細図を含む内側層と外側層を有する多層パイプの斜視断面図である。
【図９】平坦で未加工の状態における、停止縁部付きの後工程で外側パイプを形成するベースプレートと、後工程で内側パイプを形成する内側プレートとの斜視図である。
【図１０】本発明による多層パイプの斜視断面図であって、上記多層パイプは、停止縁部を有する外側パイプのベースプレートと、対応する成形が進行した後に停止縁部間で締め付けられる内側パイプを形成する内側プレートとを有する。
【国際調査報告】
2008523996.tif 000036
2008523996.tif 000037
2008523996.tif 000038
2008523996.tif 000039
2008523996.tif 000040
2008523996.tif 000041