DE1053260B - Klebeverbindung von Rohren, die ganz oder hauptsaechlich aus Kohlenstoff oder Graphit bestehen - Google Patents
Klebeverbindung von Rohren, die ganz oder hauptsaechlich aus Kohlenstoff oder Graphit bestehenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
ANMELDETAG:
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:
AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:
PATENTSCHRIFT:
kl. 47 £6/10
INTERNAT. KL. F 06 1 2 3. MÄRZ 1955
19. MÄRZ 1959
10. SEPTEMBER 1959
10. SEPTEMBER 1959
STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT
1 053 260 (U 3263 XII / *7 f)
Praktische Überlegungen beim Herstellen und Weiterbehandeln von Robren, die ganz oder hauptsächlich
aus Kohlenstoff oder Graphit bestehen, insbesondere das Behandeln im Ofen und das Reinigen,
beschränken die Länge der in den Handel kommenden Rohre auf Abmessungen, die wesentlich geringer sind
als diejenigen, welche oftmals für den, industriellen Gebrauch erforderlich oder wünschenswert sind. Um
längere Rohrleitungen herzustellen, war es bisher üblich, die verfügbaren relativ kurzen Rohre mif ihren
verjüngten Rohrenden, in eine Verbindungsmuffe zu stecken und darin einzukitten, wobei, wenn die Rohrleitung
für chemische Prozesse mit aggressiven, Medien bestimmt war die Verbindungsmuffe ebenfalls
aus, Kohlenstoff bzw. Graphit bestehen, mußte. Diese Muffenverbindungen weisen, verschiedene Nachteile
auf. Zum einen ist der Außendurchmesser der Muffe wesentlich größer als der des Rohres, woraus sich ein
erhöhter Platebedarf ergibt. Die plötzliche Wandstärkezunahme am Übergang von dier Rohrwand zur
Muffe führt aber auch zu einer Verminderung der Festigkeit, da nach den geltenden Theorien der Span-.
nungskonzentration Unregelmäßigkeiten dieser Art zu örtlich erhöhter Beanspruchung Anlaß geben. Außerdem
bildet die Empfindlichkeit der Kittschicht zwischen Muffe und Rohr gegenüber chemischen Angriffen ein
weiteres Problem, da eine undichte Verbindungsstelle nachgedichtet oder erneuert werden muß. Besonders
nachteilig ist dabei, daß die Verschlechterung der Verbindung gewöhnlich stattfindet, lange bevor die Röhren
ihre normale Gebrauchszeit gedient haben,
Bei Metallrohren, insbesondere Leicbtmetallrobren,
sind Kleb- und Kittverbindungen unter \Aerwendung
von geschäfteten und abgesetzten. Nähten, bekannt. Bei solchen geschäfteten Verbindungen liegt ein zusatzlieber
Platzbedarf für die Verbind'ungsmuffe nicht
vor. Auch ist bereits vorgeschlagen: worden, Kunststoffrohre mit einem posdtiv und einem negativ profilierten
Rohrende zu versehen und sie unter Einstreichen eines Klebstoffes zwischen die miteinander
in Kontakt tretenden' Flächen zu verbinden.
Mag auch der Gedanke, diese Schaffung oder Profilierung
der Röhrenden auf Rohre anzuwenden, d'ie ganz oder hauptsächlich aus Kohlenstoff oder Graphit
bestehen, um eine Klebeverbindung ohne Durchmesservergrößerung zu ermöglichen, naheliegend erscheinen,
so bestehen doch bei den letztgenannten Rohren eine Reihe von zusätzlichen Schwierigkeiten,.
So treten bei allen geschäfteten Verbindungen neben Normalspannungen auch Schubspannungen auf, und
Kohlenstoff oder Graphit ist ein verhältnismäßig spröder Werkstoff, dessen Schubspannungsfestigkeit
geringer ist als diejenige der Metalle oder der üblichen Kunststoffe.
Klebeverbindung von Rohren,
die ganz oder hauptsächlich
aus Kohlenstoff oder Graphit bestehen
aus Kohlenstoff oder Graphit bestehen
Patentiert für:
Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. März 1954
V. St. v. Amerika vom 23. März 1954
Clayton Oliver Holycross, Cleveland, Ohio,
und Samuel Henry Steltz Raub, Bay Village, Ohio
und Samuel Henry Steltz Raub, Bay Village, Ohio
(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
Eine weitere Schwäche von Kohlenstoff und Graphiit
ist ihre besonders große Kerbempfindlichkeit. Jede rasche Änderung des Querschnittes, wie sie z. B.
durch eine scharfkantige Schulter oder Krümmung an einem Rohrstück geschaffen wird, vermindert die
Festigkeit dieses Teiles um ungefähr 5O°/o. Schäden treten jeweils an der scharfen Ecke zuerst auf. Die
Kerbempfind'Hchkeit von Kohlenstoff und Graphit
wird weiter durch eine Art »Messer«-Wir'kung vergrößert, die eintritt, wenn Rohre mit scharfkantigen
Absätzen durch I nein anderstecke η zusammengebaut
werden, wie es bei den vorstehend erwähnten Rohrverbindungen der Fall ist.
Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß bei einer Klebeverbindung von Rohren,
die ganz oder hauptsächlich aus Kohlenstoff oder Graphit bestehen, das positive bzw. negative Profil der
Rohrenden an. der Verbindungsstelle S-förmigen Querschnitt
aufweist dergestalt, daß die Rohrenden an kreisförmigen Berührungsstellen A und B aneinander
anliegen, während im Mittelteil der S-förmigen Kittstelle ein Spalt c für den Kitt ausgespart ist. Durch
diese Ausbildung der Rohre werden nicht nur die scharfen Ecken und Kanten vermieden, sondern es
wird auch eine Spachtelwirkung erzielt, welche den Kittstoff in die Verbindungsstelle hineinschmiert, an-
909 596/129
statt ihn aus dieser herauszuschaben. Durch die S-Form der Kittverbindung ergibt sich zugleich, eine
für die notwendige Festigkeit hinreichend lange Kittstelle. Ferner hat der für den Kitt ausgesparte Spalt
eine besonders günstige Form insofern, als Kleb- und Kittverbindungen gute Festigkeit erlangen, wenn die
Kittschicht im Mittelteil eine gewisse, je nach dem verwendeten Kittstoff zu bestimmende optimale Dicke
aufweist und nach den Rändern der Kittstelle stetig dünner wird. Die S-förmige Profilierung bewirkt auch,
daß die Kohlenstoff- bzw. Graphitrohre sich beim Ineinaniderstecken
an ringförmigen Stellend und B berühren,
so daß an diesen Stellen Klebstoff oder Kitt, der gegen chemischenAngriff nicht hinreichend widerstandsfähig
ist und Anlaß zu Undichtheiten werden
könnte, nicht vorhanden ist. Scharfkantige Übergänge, dünnwandige Stellen der geschäfteten Rohrenden,
Kantenpressungen uswv werden bei Ausbildung der Rohrenden nach der Erfindung vermieden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die S-Linie der ■Kittstelle unter einer Neigungd von etwa 30° zu einer
inneren bzw. äußeren Mantellinie der Rohre mündet. Als besonders günstig in bezug auf die Biegefestigkeit
der Rohre hat sich erwiesen, wenn an den Mündungsstellen der S-Linie ein erweiterter Kittspalt mit einem
Öffnung'swinkel e von etwa 15° vorgesehen ist. Diese
äußere und innere Erweiterung des Kittspaltes wird erzielt, wenn die vorstehenden, mit Rundung auslaufenden
Spitzen der Rohrenden etwas zurückgenommen sind, so daß an diesen Stellen der Neigungswinkel der
S-Linie gegenüber einer Mantellinie des Rohres auf etwa 45° vergrößert ist, während der Neigungswinkel
am Gegenprofil mit etwa 30° beibehalten wird.
Die beiden Figuren geben ein Ausführungsbeispiel für eine Rohrverbindung nach der Erfindung wieder,
und zwar zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt der profilierten Enden für Kohlenstoff rohre od. dgl., wie sie bei Wärmeaustauschern.
und ähnlichen Röhrensystemen Anwendung finden;
Fig. 2 zeigt die ineinandergesteckten Rohrenden nach Fig. 1 mit dem Kittspalt c zwischen kreisförmigen
Berührungslkiien A und B.
Das eine Ende ist, wie Fig. 1 zeigt, mit einem pos'itiven, das andere mit einem negativen Profil von.
S-förmigem Querschnitt versehen. Die Profillinie beginnt am Rohrmantel unter einer Neigung d bogenförmig,,
verlauft dann ein ausreichendes Stück achsparallel, um schließlich wieder bogenförmig auszulaufen.
Die Abmessungen sind dabei so gewählt, daß beim Zusammenbau, wie Fig. 2 zeigt, im Mittelteil
der S-förmigen Kittstelle ein Spalt c für den Kitt aus:- gespart wird, während sich die Rohrenden an den·
kreisförmigen Stellen der Profillinie in den Ringzonen A und B berühren. Zur äußeren und inneren
Oberfläche des Rohres hin ist eine Erweiterung des Kittspaltes um den öffnungswinkel e vorgesehen, wobei
in dem Ausführungsbeispiel der öffnungswinkel e
etwa 15° beträgt. Die Neigung rf, unter welcher die Profillinie der Kittstelle zur inneren bzw. äußeren.
Mantellinie der Rohre mündet, beträgt etwa 30°.
Beim Herstellen der Verbindung werden die verjungten
Enden der Rohre mit einem zementierend wirkenden Kittstoff bestrichen, ineinandergesteckt
und die Verbindungsstelle einer Wärmebehandlung 5 oder einer anderen zum Verfestigen des Kittstoffes
geeigneten Maßnahme unterzogen.
Als zementierend wirkende Kittstoffe zur Verwendung für Verbindungen gemäß der Erfindung wurden
verschiedene selbsthärtende oder wärmehärtende harzartige Kittstoffe als geeignet gefunden. Falls erwünscht,
kann die Stufe der Kittverfestigung durch Beimischung eines Säurekatalysators in den Kittstoff
· beschleunigt werden. Ein geeigneter Kittstoff kann die folgende Zusammensetzung haben:
Feinverteilter Kohlenstoff 30 Gewichtsteile
Phenol-Aldehyd-Harz 100 Gewichtsteile
HypophosphoTsäure
als Katalysator 1 Gewichtsteil
Man läßt die miteinander verkitteten Rohre etwa 4 Stunden liegen. Dann werden sie durch Strahlung
oder auf andere Weise für einen Zeitraum zwischen und 24 Stunden erhitzt. Diese Wärmebehandlung
kann jedoch fortfallen und dadurch ersetzt werden,
, daß die Rohre etwa 2 Wochen in Raumtemperatur verbleiben, während welcher Zeit sich der selbst-
härtende Kittstoff verfestigt. . ■
Claims (3)
1. Klebeverbindung von Rohren, die ganz oder hauptsächlich aus Kohlenstoff oder Graphit bestehen
und deren ineinandergreifende, positiv und negativ profilierte Enden mittels eines härtenden
Kittstoffes miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das positive bzw. negative
Profil der Rohrenden .an der Verbindungsstelle S-förmigen Querschnitt aufweist dergestalt, daß
die Rohrende» an kreisförmigen BerührungssteUen (A und B) aneinander anliegen, während im
Mittelteil der S-förmigen. Kittstelle ein Spalt (c) für den Kitt ausgespart ist.
2. Klebeverbindung nach- Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die S-Linie der Kittstelle
unter einer Neigung (d) von etwa 30° zu. einer
inneren bzw. äußeren Mantellinie der Rohre mündet. .
3. Klebeverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Mündungsstellen
der S-Linie ein erweiterter Kittspalt mit einem öffnungswinkel· (e) von etwa 15° vorgesehen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 278 090; britische Patentschrift Nr. 259 891;
USA.-Patentschrift Nr. 2 412 081; »Kunststoffe«, 1953, Heft· 10, S. 376; »Aluminium«, 1953, Heft 4, S. 151;
»Schweizer Archiv für angewandte Wissenschaft und Technik«, 1953, Heft 2, S. 34;
»Werkstattstechnik und Maschinenbau«, 1954, Heft 3, S: 124.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 809 770/267 3. 59' (909 596/129' 9. 59)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1053260XA | 1954-03-23 | 1954-03-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1053260B true DE1053260B (de) | 1959-03-19 |
Family
ID=22305184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEU3263A Pending DE1053260B (de) | 1954-03-23 | 1955-03-23 | Klebeverbindung von Rohren, die ganz oder hauptsaechlich aus Kohlenstoff oder Graphit bestehen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1053260B (de) |
Cited By (3)
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EP0989383A2 (de) * | 1998-09-25 | 2000-03-29 | Karl Dipl.-Ing. Hoermann (FH) | Anordnung zum Dosieren schüttfähiger Substanzen |
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GB259891A (en) * | 1926-08-07 | 1926-10-21 | Carl Wallmann | Improvements in and relating to shrunk pipe joints |
US2412081A (en) * | 1944-12-21 | 1946-12-03 | Joseph W Droll | Electrode joint |
CH278090A (fr) * | 1949-05-06 | 1951-09-30 | Somo Societe Pour Les Metaux O | Procédé pour raccorder bout à bout deux tubes de même calibre, en matière thermoplastique, et ensemble de deux tubes raccordés obtenu par ce procédé. |
-
1955
- 1955-03-23 DE DEU3263A patent/DE1053260B/de active Pending
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