DD213055A5

DD213055A5 - Rohrhalter fuer kunststoffrohre, die unter wasserdruck geprueft werden

Info

Publication number: DD213055A5
Application number: DD25422583A
Authority: DD
Inventors: Pawel Friedrich; Wieslaw Placzek; Stanislaw Brzezinski; Jerzy Gaszewski
Original assignee: Inst Chemii Przemyslowej
Priority date: 1982-08-27
Filing date: 1983-08-25
Publication date: 1984-08-29
Also published as: FI832903A0; PL238058A1; RO87918A; HU186308B; RO87918B; PL132463B1; FI832903A; EP0103777A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rohrhalter fuer Kunststoffrohre, der insbesondere bei der Festigkeitspruefung dieser Rohre unter Wasserdruck bei Temperaturen bis 200 Grad C in geeigneten Pruefgeraeten verwendet werden kann. Waehrend es Ziel der Erfindung ist, die Gebrauchswerteigenschaften derartiger Rohrhalter auf kostenguenstige Weise zu erhoehen, besteht die Aufgabe darin, einen Rohrhalter fuer Kunststoffrohre, die unter Wasserdruck bei Temperaturen bis 200 Grad C geprueft werden, zu entwickeln, der eine gleichmaessige Verteilung der Einspannkraefte an der Rohrperipherie in Abhaengigkeit vom Innendruck des zu pruefenden Rohres ermoeglicht, der durch Verwendung eines geeigneten Dichtungsstoffes bis zu Temperaturen von 200 Grad C einsetzbar ist und der gewaehrleistet, dass eine verbesserte Abdichtung und Blockierung des Verschlussteiles erreicht wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe derart geloest, dass der Rohrhalter aus zwei Verschlussstuecken besteht, die an den gegenueberliegenden Rohrenden angesetzt werden, wobei ein Verschlussstueck mit einer zusaetzlichen Oeffnung das zu pruefende Rohr mit dem Pruefgeraet verbindet und das zweite Verschlussstueck das Rohrende verschliesst.

Description

Berlin, den 10,1.1984.

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Rohrhalter für Kunststoff rohre» die unter Wasserdruck geprüft werden

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Rohrhalter fur Kunststoff rohre, der insbesondere bei der Festigkeitsprüfung dieser Rohre unter Wasserdruck bei Temperaturen bis 200 C in geeigneten, zu diesem Ziel angepaBten Prüfgeräten verwendet werden kann» Dieser Rohrhalter ermöglicht die ordnungsgemäße Be- · festigung des für die Prüfung vorgesehenen Rohrsegmentes, die Füllung des Rohres mit dem Medium, dae auf eine Temperatur im Bereich bis 200 ⁰C erwärmt wurdet und die Herstellung des Mediuradruckes im Rohrinneren,,. der der gewünschten Spannung in der Rohrwand entspricht.

Charakteristik der bekanrvten technischen Losungen

Verschiedene Arten von Rohrhaltern sind bekannt, die bei der Prüfung von Kunststoff rohren benutzt werden und die oben genannte Bedingungen mehr oder weniger gut erfüllen* Die Mehrheit der bekannten technischen Lösungen zum Stand der Technik erfüllt jedoch diese Bedingungen nicht umfassend,, und die benutzten Dichtungen sowie die Art der Sicherung des Rohrhalters gegen Hinausgleiten schließen die Anwendung bei Temperaturen oberhalb von 100 C aus« Ein weiterer Nachteil bekannter Rohrhalter ist das Erfordernis, daß die Enden des Rohres vor dem Einsetzen'des Rohrhalters durch Erwärmen plastisch verformt werden müssen» wodurch zusätzliche Spannungen Im Rohr auftreten» Dabei ist die Ausführung sehr um-

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ständlich und, im Falle von großen Durchmessern der zu prü~ fenden Rohre,, ohne spezielle Rohrenderwärmungsgeräte nicht möglich. Seltener sind Rohrhalter, die an ein nicht vorer-* wärmtes Rohr montiert werden können* So ist ein Rohrhalter für die Befestigung von Kunststoff rohrprüflingen in den Festigkeitsprüfgeräten bekannt, der aus zwei starren, praktisch nicht deformierbaren Klemmringen mit inneren Rillen und einem Packungsring mit dessen Fassung besteht. Das zu prüfende Rohr wird mit Hilfe von Schrauben zwischen den Klemmringen eingespannt, wodurch der Rohrhalter an dem Rohr festgeklemmt wird» Eine derartige Einspannung führt zu einer Deforträerung des Rohres, d, h„, das Rohr verliert seinen Kreisquerschnitt, wodurch zusätzliche* durch ungleichmäßige Verteilung von radialen Spannungskräften an der Peripherie verursachte Spannungen in der Rohrwand entstehen, die ein Reißen des Rohres in der Nähe des Rohrhalters verursachen können.

Ein weiterer Nachteil dieses Rohrhalters ist darin zu sehen, daß es nicht möglich ist, ein konstantes Verhältnis zwischen der Einspannkraft und dem Druck des Mediums Im Rohrinneren zu erreichen* wodurch zusätzlich unerwünschte Spannungen im zu prüfenden Kunststoffrohr auftreten.

Derartige Rohrhalter für die Prüfung von Kunststoff rohren können zwar für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, sind jedoch hauptsächlich zur Befestigung von Rohren bei deren Festigkeitsprüfung unter Wasserdruck bestimmt und in diesem Zusammenhang grundsätzlich nur in den zu diesem Zweck dienenden Geräten einsetzbar« Bei derartigen Prüfungen ist für

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ein Rohr ein Rohrhalter notwendig', der aus einem oberen und einem unteren Verschlußstöck besteht» wobei in Abhängigkeit von der Konstruktion des Gerätes zur Festigkeitsprüfung von Rohren das untere Verschlußstück mit einem Ventil zum Entlüften des Rohres und das obere mit einer mediumzuführenden Leitung versehen werden kann,. Es ist auch eine technische Lösung bekannt, bei der das untere Verschlußstück ein Rohrverschluß ohne jegliche öffnungen und das obere Verschlußstück mit einer Entlüftungsleitung und einer Mediumzuführungsleitung versehen ist«

Der Rohrhalter füraj prüfende Kunststoff rohre muß die folgenden Bedingungen erfüllen:

«während der Prüfung muß die volle Dichtheit des Rohres gesichert werden;

- die Art der Befestigung des Rohres muß das Hinausgleiten des Rohrhalters unter der Wirkung der durch den Medium« · druck im Inneren des Rohres verursachten Axialkräfte aus« schließen;

- die Befestigung durch-den Rohrhalter darf keine Spannungskonzentration im Rohr in der Nähe des Rohrhalters verursachen ;

- während der Dauerbelastungsprüfung bei erhöhter Temperatur dürfen die nichtmetallischen Materialien, die als Dichtungen benutzt werdenj nicht vorzeitig zersetzt oder zerstört werden;

- der Rohrhalter muß das gleichzeitige Füllen mit Medium und Entlüften des Rohres sowie das Erreichen des vorbestimmten Mediumdruckes während der Prüfung ermöglichen;

- der Rohrhalter muß sich leicht am Rohr montieren und nach der Prüfung leicht demontieren lassen«

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchswerteigenschaften von Rohrhaltern für Kunststoff rohre auf kostengünstige Weise zu erhöhen«

,des W_iesens_i der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rohrhalter für Kunststoffrohre, die unter Wasserdruck bei Temperaturen bis 200 C geprüft werden, zu entwickeln, der eine gleichmäßige Verteilung der Einspannkräfte an der Rohrperipherie in Abhängigkeit vom Innendruck des zu prüfenden Rohres ermöglicht, der durch Verwendung eines geeigneten Dichtungsstoffes bis zu Temperaturen von 200 ⁰C einsetzbar ist und der gewährleistet, daß eine verbesserte Abdichtung und Blockierung des Verschlußteiles erreicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß derart gelöst, daß ein einzelnes Verschlußstück aus zwei trennbaren Grundteilen, einem Deckel und einem Klemmring besteht, welche mittels geeigneter Verbindungselemente* vorteilhafterwsise Schrauben, miteinander verbunden sind, wobei der Deckel des zur Verbindung mit dem hydraulischen System bestimmten Verschlußstückes auf der Außenseite eine zusätzliche öffnung besitzt und die Deckel beider Verschlußstücke* des oberen Ver« schlußstückes und des unteren Verschlußstückes, eine kegel» förmige Innenfläche aufweisen» auf der sich eine Tellerfeder befindet und der untere Teil des Deckels eine zylinderförmige Außenfläche aufweist> die ein Gegenstück zu der entsprechenden Zylinderfläche des Klemmringes bildet, wobei der

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Klemmring noch eine innere Kegelfläche aufweist, an der sich zwei elastische Halbringe befinden, auf deren Oberkante ein Sicherungsring und eine an einen speziellen Einstich des

Deckels anliegende elastische Dichtung vorgesehen sind, wobei diese beiden Elemente den Deckel vom Klemmring trennen,

Erfindungsgemäß ist weiterhin''/ daß die Form und Grö&e des Deckels, des Klemraringes und der Tellerfeder sowie Menge und Abmessungen der Verbindungsschrauben an die Form des zu prüfenden Rohres angepaßt werden.

Die vorgenannten Bauelemente sind aus nichtrostendem Stahl gefertigt,; und der elastische Packungsring besteht a® einem bis zu 200 C temperaturbeständigen Materials vorteilhafter« weise aus Äthylen~Propylen~Gummi»

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden» Es zeigen:

Fig* 1: einen Rohrhalter mit einem Rohr und

Fig. 2: ein Verschlussstück mit Anschlußstück zum hydraulischen System*

Das Verschlußstück besteht aus dem Deckel I₄ in den das schlußstüclk 4 eingeschraubt ist* Das Anschlußstück ist mit zwei Durehgangslöchern versehen, wobei ein Durchgangsloch

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zum Anschluß an das hydraulische System des Prüfgerätes zwecks Entlüftung des Prüflings und das zweite Durchgangsloch zur Füllung des Prüflings mit dem Medium und zur Einhaltung des Innendruckes im zu prüfenden Rohr dient* Das Anschlußstück 4 ist im Deckel 1 mit einer Dichtung 10 abgedichtet. Im Deckel ist eine Kegelfläche vorgesehen, an der eine Tellerfeder anliegt. Diese Kegelfläche ermöglicht die Verformung der Tellerfeder in deren Elastizitätsgrenzen. Der Deckel 1 ist mit dem Klemmring 2 derart verbunden, daß die untere zylindrische Außenfläche des Deckels ein Gegenstück zur oberen zylindrischen Innenfläche des Klemmringes bildet, wodurch die koaxiale Bewegung dieser beiden Elemente gesichert wird. Der untere Innenteil des Kleroraringes 2 hat die Form eines Kegels, in dem sich zwei elastische Halbringe befinden. An ihrer zylindrischen Innenfläche, deren Durchmesser dem Durchmesser des zu prüfenden Rohres entspricht, haben diese Ringe eine Schraubenlinie mit scharfer Kante. Auf der Oberfläche der elastischen Halbringe befindet sich ein Sicherungsring 5 und eine elastische Dichtung 8, die gleichzeitig mit einem speziellen Einstich des Deckels 1 in Berührung steht. Der Deckel 1 ist mit dsm Klemmring 2 durch Schrauben 9 verbunden» Die Wirkungsweise des Rohrhalters ist wie folgt: Beide Verschlußstücke,, d. h, das obere Verschlußstück und das untere Verschlußstück j sollen an den gegenüberliegenden Enden des zu prüfenden Rohres mit gelockerten Schrauben aufgesetzt werden, (Fig, 2)· Die Blockierung und Abdichtung des Ver« schlußstückes an dem Rohr erfolgt gleichzeitig durch das Anziehen der Schrauben 9, wobei der Deckel 1 gegenüber dem Klemmring 2 verschoben wird. Dadurch entsteht eine Axial«

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kraft, die das Anpressen der elastischen Halbringe 3 an die Außenwand des zu prüfenden Rohres 6 bewirkt. Vorgesehene scharfe Kanten der Schraubenlinie am zylindrischen Teil der Halbringe ermöglichen deren Verklemmung schon bei niedriger Axialkraft, Beim weiteren Anziehen der Schrauben nach der Verklemmung der Halbrings wird die Dichtung 8 zusammengedrückt bei gleichzeitiger Verformung der Tellerfeder 7, Dabei werden die Halbringe 3 weiter in die Wände des Rohres 6 eingepreßt, Die Kraft, mit der die im kegelförmigen Einstich des Deckels 1 angeordnete Dichtung 8 zusammengedrückt und gleichzeitig an die äußere Wand des Rohres angepaßt wird, ergibt sich aus der Elastizität der Tellerfeder 7, unabhängig davon, mit welcher Kraft die Schrauben 9 angezogen werden. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Losung ist darin zu sehen, daß es nicht erforderlich ist, große Kräfte zur Verbindung des Deckels 1 mit dem Klemmring 2 anzuwenden, wodurch das Risiko von zusätzlichen Spannungen in den^Rohrvvänden ausgeschaltet und die Dichtung 8 vor der Zerstörung geschützt wird. Dadurch wird das Verschlußstück in "elastischer" Weise am Rohr befestigt. Durch die Verwendung von elastischen Halbringen 3 und der Tellerfeder 7 im Rohrhalter gemäß der Erfindung wird eine gewisse Automatisierung des Blockierungsprozesses erreicht, da die Verbindung Rohr und VerschlußstDck zu einer sich an die-ΐ) ruckhöhe des Mediums im Rohr anpassenden Verbindung wird, wodurch sich zwischen den Klemmkräften und dem Druck innerhalb des Rohres ein konstantes Verhältnis einstellt. Neben der leichten Bedienung ira Vergleich mit den bekannten Rohrhaltern sichert der Rohrhalter gemäß der Erfindung auch die Koaxialität des Halters und des Rohres, was von großer Bedeutung ist, wenn das

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Rohr technologisch bedingte Formabweichungen aufweist» Die

Einhaltung der Koaxialität kann in diesem Fall das Auftre~ ten von unerwünschten Biegetnomenten verhindern.

Es ist vorteilhaft, daß mit den Rohrhaltern gemäß der Er-» findung das Rohr an seiner Außenwand abgedichtet wird» Das ist von großer Bedeutung, da eben diese Außendurchraesser · der Rohre bei verschiedener Wandstärke normgerecht hergestellt werden* Es folgt daraus, daß der Rohrhalter die Prüfung aller Rohre vorgegebenen Durchmessers unabhängig von deren Wandstärke ermöglicht.

Im Gegensatz zu dem bekannten Rohrhalter, der eine Abschrägung von Rohrenden nach genau bestimmten Abmaßen verlangt, ist für den Rohrhalter gemäß der Erfindung keine Vorbereitung des zu prüfenden Rohres notwendig» Da die Bearbeitung von Rohrenden,, besonders bei großen Durchmessern, erhebliche Schwierigkeiten bereitet, ist dieser Vorteil von großer Bedeutung,

Claims

10*1.1984 AP F 16 L/254 225/5 9 - 62 862/25/39 Erf i η d unqsa η sprue h

1, Rohrhalter für Kunststoff rohren die unter Wasserdruck geprüft werden bei Temperaturen bis 200 ⁰C, bestehend aus einem Satz von zwei Verschlußstücken» einem oberen Verschlußstück und einem unteren Verschlußstück,, die an gegenüberliegenden Enden des zu prüfenden Rohres aufgesetzt werden, wobei ein Verschlußstück, vorteilhafterweise das obere Verschlußstück, mit einer zusätzlichen öffnung über Leitungen» die das zu prüfende Rohr mit dem hydraulischen System, welches das Rohr entlüftet und ihit dem Medium füllt, verbunden ist» versehen ist und das andere Verschlußstück, vorteilhafterweise das untere Verschlußstück,, die Rohrenden schließt, gekennzeichnet dadurch, daß ein einzelnes Verschlußstück aus zwei trennbaren Grundteilen, einem Deckel (1) und einem Klemmring (2).besteht, welche mittels geeigneter Verbindungselemente, vorteilhafterweise Schrauben (9), miteinander verbunden sind, wobei der Deckel (1) des zur Verbindung mit •dem hydraulischen System bestimmten Verschlußstückes auf der Außenseite eine zusätzliche Öffnung besitzt und die Deckel (1) beider Verschlußstücke, des oberen Verschlußstückes und des unteren Verschlußstückes, eine kegelförmige Innenfläche aufweisen, auf der sich eine Tellerfeder (7} befindet, und der untere Teil des Deckels (1) eine zylinderförmige Außenfläche aufweist, die ein Gegenstück zu der entsprechenden Zylinderfläche des Klemmringes (2) bildet, wobei der Klemmring (2) noch eine innere Kegelfläche aufweist, an der sich zwei elastische Halbrin~ ge (3) befinden, auf deren Oberkante ein Sicherungsring

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(5) und eine an einen.speziellen Einstich des Deckels (1) anliegende elastische Dichtung (8) vorgesehen sind,

wobei diese beiden Elemente den Deckel (1) vora Klemmring (2) trennen.

2, Rohrhalter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch_Λ daß die Form und Grö&a des Deckels (1), des Klemmringes (2) und der Tellerfeder (7) sowie Menge und Abmessungen der Verbindungsschrauben an die Form des zu prüfenden Rohres angepaßt werden.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen