DE10126976C1 - Kunststoff-Hydraulikrohr für den untertägigen Einsatz - Google Patents
Kunststoff-Hydraulikrohr für den untertägigen EinsatzInfo
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Abstract
Dargestellt und beschrieben ist ein Hydraulikrohr für den untertägigen Einsatz, bestehend aus einem Rohrelement (1) und zwei an dessen Ende angeordneten korrespondierenden Kupplungselementen, wobei die Kupplungselemente Flansche (4, 4') zur lösbaren axialen Verbindung benachbarter Rohrelemente (1) aufweisen, wobei das Rohrelement (1) und die Kupplungselemente aus Kunststoff bestehen. Um Undichtigkeiten oder gar Beschädigungen im Bereich der Rohrkupplungsverbindungen zuverlässig auszuschließen, sind als Rohrelement (1) und die Kupplungselemente einstückig gefertigt. Dazu werden die Enden der Rohrelemente (1) an das Rohrelement (1) angeformt oder durch Umformen dessen Enden hergestellt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikrohr für den
untertägigen Einsatz bestehend aus einem Rohrelement und
zwei an dessen Ende angeordneten korrespondierenden
Kupplungselementen, wobei die Kupplungselemente Flansche
zur lösbaren axialen Verbindung benachbarter Rohrelemente
aufweisen, wobei das Rohrelement und die
Kupplungselemente aus Kunststoff bestehen.
Die im Bergbau untertage eingesetzten Hydraulikrohre oder
Hydraulikrücklaufrohre werden mit Wasserhydraulik
betrieben, wobei dem Medium Wasser ein zusätzliches
Korrosionsschutzmittel beigegeben wird. Solche Rohre, die
nachfolgend kurz sämtlich als "Hydraulikrohre" bezeichnet
werden, sind in der Regel feuerverzinkte Metallrohre, um
eine hohe Standzeit zu erreichen. Durch die
Feuerverzinkung wird eine Schutzschicht geschaffen, die
die Rohre einerseits äußerlich gegen die gerade im
untertägigen Bergbau häufig sehr aggressiven äußeren
Einflüsse schützt, aber auch innen einen Schutz gegen die
aggressiven in diesen Rohren transportierten Fluide
bietet.
Diese bekannten Rohre führen bei längeren Betriebszeiten
zu Problemen:
Durch das beigegebene Korrosionsschutzmittel und die so entstehende Emulsion wird, je nach deren Zusammensetzung, die Zinkschicht im Inneren an- oder gar aufgelöst, so dass das gelöste Zink die Filter beispielsweise von Hydraulikanlagen beeinträchtigt oder verstopft mit der Folge von Betriebsstörungen und - teils aufwendigen - Reparatur- und Wartungsarbeiten.
Durch das beigegebene Korrosionsschutzmittel und die so entstehende Emulsion wird, je nach deren Zusammensetzung, die Zinkschicht im Inneren an- oder gar aufgelöst, so dass das gelöste Zink die Filter beispielsweise von Hydraulikanlagen beeinträchtigt oder verstopft mit der Folge von Betriebsstörungen und - teils aufwendigen - Reparatur- und Wartungsarbeiten.
Es wurden viele Versuche mit verschiedenen Emulsionen
gemacht, um das Auflösen der Zinkschicht zu vermeiden
oder zumindest zu verringern, doch konnte dieses Problem
nicht zufriedenstellen gelöst werden. In Betriebspunkten,
wo ständig Filtereinrichtungen ausgetauscht werden
mussten, ist man daher dazu übergegangen, Hydraulikrohre
zu verwenden, die in ihrem Inneren mit Edelstahl
verkleidet sind, um das Auflösen der Zinkschicht
zuverlässig auszuschließen. Diese ausgesprochen teure
Alternative ist aus Wirtschaftlichkeitsgründen jedoch nur
auf wenige Einsatzorte beschränkt.
Aus den eingetragenen Unterlagen des deutschen
Gebrauchsmusters 19 32 448 ist darüber hinaus bereits ein
druckfestes Rohr aus thermoplastischem Kunststoff
bekannt, welches auch im Bergbau Verwendung finden soll.
Dieses bekannte Rohr weist an seinen Enden Flansche aus
Metall oder verstärktem Kunststoff auf, welche mit dem
eigentlichen Rohr verklebt sind. Zur Bewehrung und
Abdichtung sind darüber hinaus das Rohr und die darauf
aufgeklebten Kupplungsteile mit Matten und Fäden aus
Glasfasern oder Metall bewehrt, was mit einem relativ
hohen Fertigungsaufwand einhergeht. Die bekannten
Hydraulikrohre sind darüber hinaus deshalb nachteilig,
weil durch Biege- oder Knickbeanspruchungen an den
Rohrverbindungsstellen Undichtigkeiten zwischen den
aufgeklebten Flanschen und den eigentlichen Rohren
auftreten können. Längerfristige Biegebeanspruchungen
können aufgrund der Wirkung der auftretenden Momente
sogar bis zu Beschädigungen der Rohrkupplungen führen.
Daher haben sich auch diese bekannten Kunststoffrohre für
den untertägigen Einsatz nicht durchsetzen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das
eingangs genannte und zuvor näher beschriebene
Hydraulikrohr so auszugestalten und weiterzubilden, dass
Undichtigkeiten oder gar Beschädigungen im Bereich der
Rohrkupplungsverbindungen zuverlässig ausgeschlossen
werden.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Hydraulikrohr gemäß
dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch, dass das
Rohrelement und die Kupplungselemente einstückig
gefertigt sind. Durch die Qualität moderner Kunststoffe
ist es möglich, die Rohre einerseits beständig gegen die
aggressiven inneren und äußeren Einflüsse zu schützen und
andererseits sicherzustellen, dass deren Anwendung ohne
Gefahr elektrostatischer Aufladung möglich ist. Im
untertägigen Kohlebergbau wurden aus dem vorgenannten
Grund bislang Kunststoffrohre nicht eingesetzt, um die
Gefahr von Schlagwetterexplosionen zuverlässig
ausschließen zu können.
Erfindungsgemäß sind das Rohrelement und das
Kupplungselement in einem Stück ohne Schweißvorgang
gefertigt. Dabei können die Kupplungselemente
nachträglich angeformt sein oder durch Umformen der
Endungsrohrelemente hergestellt werden. Solche
Kunststoffrohre sind etwa 3 bis 5 Meter lang, und es
müssen ggf. lediglich die Dichtsitze nachgearbeitet
werden. Vorteilhafterweise lassen sich Kunststoffrohre
auch eher gebogen verlegen als Stahlrohre, da sie sich,
insbesondere in langer Ausführung, sich verändernden
geometrischen Verhältnissen (beispielsweise durch
konvergenzbedingte Streckenverformungen) gewissermaßen
"automatisch" anpassen. Die Verbindung dieser Rohre kann
durch Verschrauben ihrer Flansche erfolgen, jedoch werden
häufig Rohrschellenverbindungen eingesetzt, um den
Montage- und Demontageaufwand zu reduzieren.
Nach einer bevorzugten Lehre der Erfindung sind die
Kupplungselement als Steckteil und Muffenteil
ausgebildet, welche zum Verbinden mittels einer
Rohrkupplungsschelle axial zusammengehalten werden.
Rohrkupplungsschellen sind in vielerlei Ausführungen
bekannt und können bevorzugt aus Stahl oder
Gesenkschmiedmaterial hergestellt sein. Diese Kupplungen
erlauben auch die Verwendung vorhandener Formstücke,
Rohrweichen oder dergleichen.
Zur Abdichtung der erfindungsgemäßen Hydraulikrohre ist
vorgesehen, dass die Dichtflächen des Steckteils und
Muffenteils mit einem O-Ring abgedichtet sind.
Dieser kann in bekannter Weise in eine in der
Dichtfläche des Steckteils angeordnete Ringnut eingelegt
sein, es ist jedoch auch möglich, dass das freie Ende des
Steckteils einen Absatz aufweist, auf den der O-Ring
aufgeschoben und mittels eines gleichfalls aufgeschobenen
Ringes der zweckmäßigerweise aus Metall, bevorzugt aus Edelstahl
besteht, fixiert ist. Die sich auf diese Weise gleichfalls
bildende Ringnut kann einerseits dadurch gebildet werden,
dass der Ring bis zum freien Ende des Steckteils 2
heranreicht oder aber, bevorzugt, dass der Ring mit einem
Sicherungsring zum freien Ende des Steckteils hin axial
gesichert ist. Die letztgenannte Variante hat den
Vorteil, dass bei einem Lösen der so ausgestalteten
Hydraulikrohre O-Ring und Ring nicht verloren gehen
können.
Wie bereits erwähnt, ist nach einer weiteren Lehre der
Erfindung vorgesehen, dass für die erfindungsgemäßen
Hydraulikrohre ein elektrostatisch nicht leitender
Kunststoff verwendet wird, dessen Verwendung von der
Bergbehörde für den jeweiligen Einsatzzweck zugelassen
ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eine lediglich
bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Rohrelement mit
aufgeschnittenen Kupplungselementen,
Fig. 2 eine zusammengesteckte Rohrkupplung in einer
ersten Ausführungsform und
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform der Rohrkupplung
in offener Position.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäß einstückig aus
Kunststoff bestehendes Hydraulikrohr dargestellt, wobei
mit 1 das verkürzt dargestellte eigentliche Rohrelement
benannt ist, dessen Ende Kupplungselemente aufweist, die
im dargestellten und insoweit bevorzugten
Ausführungsbeispiel als Steckteil 2 und Muffenteil 3
ausgebildet sind. Wie erwähnt, ist es jedoch auch
möglich, die erfindungsgemäßen Hydraulikrohre miteinander
zu verschrauben. An diese Kupplungselemente angeformte
Flansche 4, 4' ermöglichen eine axiale Verbindung
benachbarter Hydraulikrohre, wie in Fig. 2 dargestellt
ist, in der eine nur schematisch dargestellte
Rohrkupplungsschelle 5 eingezeichnet ist.
Zur Abdichtung von Steckteil 2 und Muffenteil 3 weist die
Dichtfläche des Steckteils 2 in einer ersten
Ausführungsform eine Ringnut 6 auf, in die ein O-Ring 7
eingelegt ist. Auf diese Weise ist eine zuverlässige
Abdichtung der miteinander verbundenen Kupplungselemente
gewährleistet.
Fig. 3 zeigt schließlich eine alternative Ausführungsform
der Rohrkupplung. Während das Muffenteil 3 unverändert
ist, weist das freie Ende des Steckteils 2 einen Absatz 8
auf, auf den der O-Ring 7 aufgeschoben und mittels eines
gleichfalls aufgeschobenen Ringes 9 fixiert ist. Zum
Fixieren dient dazu ein Sicherungsring 10, der im
dargestellten Ausführungsbeispiel als in einer nicht
näher bezeichneten Ringnut befindlicher Sprengring
ausgebildet ist. Die axiale Fixierung des Ringes 9 dient
zur definierten Kammerung des O-Ringes 7 und führt so zu
einer zuverlässigen Abdichtung der Rohrkupplung.
Claims (14)
1. Hydraulikrohr für den untertägigen Einsatz bestehend
aus einem Rohrelement (1) und zwei an dessen Ende
angeordneten korrespondierenden Kupplungselementen,
wobei die Kupplungselemente Flansche (4, 4')zur
lösbaren axialen Verbindung benachbarter
Rohrelemente (1) aufweisen, wobei das Rohrelement
(1) und die Kupplungselemente aus Kunststoff
bestehen
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rohrelement (1) und die Kupplungselemente
einstückig gefertigt sind.
2. Hydraulikrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplungselemente an das Rohrelement (1)
angeformt sind.
3. Hydraulikrohr nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplungselemente durch Umformen der Enden des
Rohrelementes (1) hergestellt sind.
4. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtsitze der Kupplungselemente nachgearbeitet
sind.
5. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplungselemente als Steckteil (2) und
Muffenteil (3) ausgebildet sind, welche zum
Verbinden einer Rohrkupplungsschelle (5) axial
zusammengehalten werden.
6. Hydraulikrohr nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rohrkupplungsschelle (5) aus Stahl gefertigt
ist.
7. Hydraulikrohr nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rohrkupplungsschelle (5) aus
Gesenkschmiedematerial gefertigt ist.
8. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtflächen des Steckteils (2) und Muffenteils
(3) mit einem O-Ring (7) abgedichtet sind.
9. Hydraulikrohr nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der O-Ring (7) in eine in der Dichtfläche des
Steckteils (2) angeordnete Ringnut (6) eingelegt
ist.
10. Hydraulikrohr nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende des Steckteils (2) einen Absatz (8)
aufweist, auf den der O-Ring (7) aufgeschoben und
mittels eines gleichfalls aufgeschobenen Ringes (9)
fixiert ist.
11. Hydraulikrohr nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ring (9) aus Metall besteht.
12. Hydraulikrohr nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ring (9) aus Edelstahl besteht.
13. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ring (9) mit einem Sicherungsring (10) axial
gesichert ist.
14. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein elektrostatisch nicht leitender Kunststoff
verwendet wird.
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Effective date: 20140101 |