DE1179772B

DE1179772B - Vorschweissflansch fuer Rohre oder Behaelter grossen Durchmessers

Info

Publication number: DE1179772B
Application number: DE1960K0039608
Authority: DE
Inventors: Josef Kunc
Original assignee: Kralovopolska Strojirna Zd Y C
Current assignee: Kralovopolska Strojirna Zd Y C
Priority date: 1959-01-09
Filing date: 1960-01-07
Publication date: 1964-10-15
Also published as: GB920220A

Description

Vorschweißflansch für Rohre oder Behälter großen Durchmessers Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorschweißflansch zum Verbinden von Rohren oder Behältern großen Durchmessers durch Schrauben oder Bolzen mit einem konischen, sich auf die Wandstärke des anzuschweißenden Rohres oder Behälters verjüngenden Kragen.
Derartige Vorschweißflansche mit großem Durchmesser, die besonders für Behälter in der chemischen Industrie Anwendung finden, werden bisher meist durch spanabhebende Bearbeitung aus geschmiedeten Ringen mit rechteckigem Querschnitt angefertigt. Das Gewicht des zerspanten Materials beträgt in einem solchen Falle oft mehr als die Hälfte des Rohlingsgewichtes. Dadurch werden diese Flansche sehr teuer im Verhältnis zu Flanschen ohne Kragen, die aber wegen des plötzlichen Übergangs vom Querschnitt des Flansches zum Querschnitt der Rohr- oder Behälterwand schweißtechnisch ungünstig sind.
Es ist bekannt, bei Vorschweißflanschen ohne Kragen in einer Stirnfläche eine Ringnut vorzusehen, deren innere Kante mit der Außenkante des anzuschweißenden Rohres fluchtet. Diese Konstruktion dient dazu, das Anschweißen des Rohres an den Rechteckflansch zu erleichtern. Wegen der geringen Tiefe der Ringnut werden auch bei dieser Anordnung die guten schweißtechnischen Eigenschaften von Vorschweißflanschen mit Kragen nicht erreicht.
Es ist auch möglich, Vorschweißflansche mit Kragen durch spanlose Bearbeitung, z. B. durch Schmieden, herzustellen. Bei Flanschen großen Durchmessers sind die Schmiedewerkzeuge, die den Kragen ausformen, außerordentlich groß und entsprechend kostspielig. Da Ansatzflansche dieser Größe nur in kleinen Stückzahlen gebraucht werden, müßten in die Herstellungskosten eines mit angeschmiedetem Kragen versehenen Flansches, z. B. mit der Nennweite NW 2000 mm, so hohe Werkzeugkosten eingerechnet werden, -daß dieser Flansch noch erheblich teurer würde als ein solcher, bei dem aus dem Rohling mit rechteckigem Querschnitt der Kragen spanabhebend herausgearbeitet ist.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Herstellungskosten von Vorschweißflanschen großen Durchmessers mit konischem Kragen bei gleichzeitiger Verbesserung seiner Festigkeitseigenschaften zu verringern.
Ausgehend von einem Vorschweißflansch mit konischem Kragen der eingangs definierten Art besteht die Erfindung darin, daß zur Bildung eines innerhalb der Flanschdicke liegenden Kragens in den aus einem Ring von etwa rechteckigem Querschnitt bestehenden Flansch eine entsprechend der Konizität des Kragens zur Flanschachse geneigte Ringnut eingestochen ist, deren Tiefe ein Vielfaches ihrer Breite beträgt, wobei die Durchgangslöcher für die Schrauben oder Bolzen den Flansch möglichst dicht an der Ringnut durchsetzen.
Der erfindungsgemäße Flansch weist schweißtechnisch alle Vorteile der bisherigen Vorschweißflansche mit vorspringenden konischen Kragen auf. Dabei ist aber die Herstellung des erfindungsgemäßen Flansches fast so billig wie die eines herkömmlichen Flansches ohne Hals, da die Zerspanungsarbeit auf das Einstechen der Ringnut beschränkt ist.
Der erfindungsgemäße Flansch ist ferner den üblichen Vorschweißflanschen bezüglich der Festigkeit und Steifigkeit überlegen. Das liegt einmal daran, daß die Schraubenbolzen, weil ihre Köpfe bzw. Mutter in Höhe der Rohr- bzw. Behälterwand liegen, weiter innen angeordnet werden können als bei den bekannten Flanschen mit konischem Kragen. Außerdem ist die Höhe des Flanschringes, die großen Einfluß auf die Herabsetzung der Spannungen die Erhöhung der Steifigkeit hat, bei der erfindungsgemäßen Flanschform viel größer als bei den üblichen Flanschen. Es ist zwar ein auf ein Rohr aufgeschraubter und zusätzlich mit dem Rohr verschweißter Flansch bekannt, der in einer Stirnfläche eine tiefe, achsparallel verlaufende Ringnut aufweist. Diese Ringnut ist aber in die dem Rohrende zugekehrte Stirnfläche des Flansches eingestochen und dient dazu, die Wärmeelastizität des Flansches zu erhöhen. Eine Verwandtschaft zum Gegenstand der Erfindung ist somit weder bezüglich der Aufgabenstellung noch in der Anordnung und Ausführung der Ringnut gegeben.
In der Zeichnung ist beispielsweise ein erfindungsgemäßer Vorschweißflansch im Teilschnitt dargestellt.
In einem ringförmigen an einen Behälter 6 angeschweißten Flansch, der eine Bohrung 8 und eine Stirnsitzfläche 1 für die Mutter 2 des Verbindungsbolzens 7 aufweist, ist zwischen der Bohrung 8 und den auf einem Kreis angeordneten Löchern für die Bolzen 7 eine mit der Flanschbohrung 8 konzentrische Ringnut 3 eingeschnitten, die geneigt zur Achse der Bohrung 8 nach dem äußeren Flanschumfang gerichtet ist. Sie trennt einen ringförmigen Kragen 4 von dem eigentlichen Flansch ab. Die am Grunde der Ringnut 3 größte radiale Dicke des Kragens 4 nimmt bis zur Oberfläche des Flansches ab, wo sie der Wanddicke des Behälters 6 entspricht. Der Kragen 4 ist durch eine Schweißnaht 5 mit der Behälterwand 6 verbunden. Die Flanschhöhe ist größer als bei den bisher üblichen Flanschen, da sie sich auch über die Höhe des Kragens erstreckt, die ansonsten außerhalb des Flansches liegt. Dadurch ist es möglich, mit den Bolzen 7 so nahe an die Achse des zu verbindenden Bestandteils heranzudrücken, wie dies nur die Wanddicke des Behälters möglich macht, wogegen es bei den üblichen Flanschen nötig ist, die maximale Dicke an der Wurzel des Kragens in Betracht zu ziehen.

Claims

Patentanspruch: Vorschweißflansch zum Verbinden von Rohren oder Behältern großen Durchmessers durch Schrauben oder Bolzen mit einem konischen, sich auf die Wandstärke des anzuschweißenden Rohres oder Behälters verjüngenden Kragen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines innerhalb der Flanschdicke liegenden Kragens (4) in den aus einem Ring von etwa rechteckigem Ouerschnitt bestehenden Flansch (1) eine entsprechend der Konizität des Kragens zur Flanschachse geneigte Ringnut (3) eingestochen ist, deren Tiefe ein Vielfaches ihrer Breite beträgt, wobei die Durchgangslöcher für die Schrauben oder Bolzen (7) den Flansch möglichst dicht an der Ringnut durchsetzen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 853 230; USA: Patentschrift Nr. 1936 420; S c h i m p k e -Horn , »Praktisches Handbuch der gesamten Schweißtechnik«, Bd. II, 5. Auflage 1950, S. 265.