DE1870244U - Kupplungsstueck zur gasdichten loetverbindung der stossstellen ineinander liegender rohre. - Google Patents

Description

Die E'euerung "betrifft eine gasdioiite !lötverbindung der Stoßsteilen eines Mantelrohres und mindestens eines in diesem im wesentlichen parallel angeordneten Innenrohres mittels eines Kupplungsstückes*

Das Kupplungsstück, das zwischen die Stoßstellen eingefügt wird, weist dabei folgende Merkmale aufr

Kontaktflachen für die Enden sämtlicher Rohre, Kanäle zur !Fortsetzung der wirksamen Rohrquerschnitte, Ijagerstellen für das für die Kontaktflächen bestimmte lötzusatz- -mittel, eine für die zum lötvorgang erforderliche Wärmezufuhr' geeignete Oberfläche und Wärmeleitbrüoken von dieser

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Oberfläche an die Kontaktflächen, um die an die Oberflächen übermittelte Wärme durch das und von dem Kupplungsstück an die Stoßstellen möglichst gleichzeitig und gleichmässig übertragen _;zu können*

Die Anordnung "von mindestens'einem Innenrohr in einem Mantelrohr ist im Apparatebau nicht neu» Um derartige Rohranordnungen miteinander zu verbinden, gibt es bisher im wesentlichen zwei Ausführungen. Entweder werden zwischen die Dichtflächen an den gegenüberliegenden Rohrenden elastische Dichtungen eingelegt, die alle mittels eines Flansches eingespannt sind oder das Innenrohr ist vor der 'Verbindungsstelle durch das Außenrohr nach außen geführt und die Rohre sind unabhängig voneinander durch an sich bekannte Mittel verbunden. Solche Ausführungsformen beanspruchen viel !Platz, der oftmals im Apparatebau nicht in ausreichendem Maße zur Verfügung steht. Die erste Ausführung hat außerdem die unvorteilhafte Eigenschaft, daß sie sich für hohe Drücke beziehungsweise Druckunterschiede oder für Vakuum in den Rohren, für die Tieftemperatürtechnik oder ■bei nennenswerten Spannungsunterschieden durch unterschiedliche Wärmeeinwirkungen nicht eignet, da die ihr eigentüm-.. liehe Herstellungsungenauigkeit ein weiches für diese Verhältnisse ungeeignetes Dichtungsmaterial erfordert.

^:Bei der' zweiten Ausführungsform ist im Bereich der Verbindungsstellen das Anordnungsprinzip "Innenrohr im

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Mantelrohr'*' nicht aufrecht erhalten, wag äiese Verbindungen in allen lallen, wo dieses Anordnungsprinzip "beibehalten werden muß, ungeeignet macht* Zum Beispiel ein Rohr, in dem ein gefahrverursachendes Medium zum Beispiel ein giftiges oder radioaktives Gas ist, muß mit einem Mantelrohr umgeben sein, in dem zum Schütze gegen das Austreten des im Xnnenrohr transportierten Mediums ein Medium geleitet ist, das laufend auf seinen Seinheitsgrad, beliejaungsweise »Anteil an Medium aus dem inneren Rohr geprüft wird, so daß bei Auftreten der leichtesten Undichtheit sofort entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen werden können.

Die vorliegende feuerung zeigt eine Rohrverbindung, bei der das Schutzprinzip aufrecht erhalten ist* Die■ erfindungsgemäße !lötverbindung stellt eine gegen mechanische Beanspruchungen sehr ,feste, in einem ä,ußerst weiten temperaturbereich bis zu tiefsten Temperaturen höhen Dichtheitsforderungen bei großen Druckunterschieden entsprechende .und durch Warmezuführung an die zugängliche Oberfläche des Kupplungsstückes wieder lösbare Rohrverbindung dar. Sie hat den Yorteil, daß selbst beim wiederholten Zusammenlöten und Auseinandertrennen die Stoßstellen in brauchbarer Form erhalten bleiben, und daß alle, komplizierten Dichtungen, genau herzustellende und daher empfindliche-Dichtflächen an den Stoßstellen und aufwendige Schraubverbindungen etc. entfallen.

Die weitere besondere Eigenschaft, daß die er-

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findungsgemäße Lötverbindung mittels Manipulatoren oder Fern— betätigung· ausführbar igt, macht diese gegenüber den besagten Ausführungsarten in hohem Maße überlegen.

So können zum Beispiel die Verbindungsstellen der Rohrleitungen an Stellen liegen, die nach dem Zusammensetzen der Bohrleitungen nicht mehr direkt zugänglich sind, wie das zum Beispiel im Reaktorbau vorkommen kann. In diesen Fällen, kann zum Verbinden oder Auflösen der Rohrstösse um die zu erwärmende Oberfläche des Kupplungsstückes: eine Wärmequelle gelegt werden, die durch Fernbetätigung ein- und ausschal tbar ist, und die eventuell durch Manipulatoren zu und von diesen Stellen gebracht werden kann. Diese Wärmequelle kann z.B.. ein in Zangenart ausgebildeter Ringbrenner sein, dessen Flammen durch Fernbetätigung entzündbar sind oder auch eine diesem Brennerring äquivalente Ausführung, die auf elektrischem Wege durch Widerstand oder Induktion die zur Lötverbindung notwendige Wärme erzeugt.

In zweckmäßiger Weise kann das Xupplungsstück mit Ringnuten versehen sein, in die die Rohrenden einsteckbar sind. Bei einem derartigen Kupplungsstück mit Ringnuten kann zweckmäßigerweise am Grund der-Ringnuten der Lötzusatz eingelagert sein. Um eine gleichzeitige und gleichmäßige Erwärmung der Kontaktflächen zum Beispiel der Ringnuten zu gewährleisten, ist es zweckmäßig,· diese in axialer Richtung versetzt anzuordnen, insbesondere so., daß die von der zu erhitzenden Ober-

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fläche in radialer Richtung entfernteren Kontaktflachen in axialer Richtung näher an dieser liegen.

In den Figuren sind Äusführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verbindung mit Hilfe des KupplungsStückes dargestellt·. - "

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Verbindungsstelle eines Mantelrohres und eines in diesem zentralangeordneten Innenrohres»

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch das in Figur 1 verwendete Kupplungsstück.
Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine Rohrverbindung

mit einem Mantelrohr und zwei in diesem parallel angeordneten Innenrohren.
■Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf die Rohrverbindung gemäß

Figur 3 · ...-..-

Figur 5 und 6 zeigen im Längsschnitt ein aus zwei zueinander passenden Hälften bestehendes Kupplungsstück· mit drei koaxial angeordneten Rohren. Figur 7 bis 10 zeigen verschiedene Beispiele für Kupp lungs -

stücke mit Kreuzungsstellen und Mehrfachverzweigungen. Zft Figur 1 und 2 s" *

Die Stoßstellen eines Mantelrohres 1 und eines koaxial in diesem angeordneten Innenrohres 2 sind mittels eines zylindri-sehen Kupplungsstückes 3 zu verbinden* Im Kupplungsstück sind beidseitig Ringnuten 4 und 5 eingearbeitet, in die die Enden

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des Mantelrohres 1 beziehungsweise des Innenrohres 2 einsteckbar sind. Um die lichte Weite des Innenrohres 2 auch in der Zentralbohrung β -des Kupplung«Stückes 3 aufrechtzuerhalten, sind die Rohrenden-etwas aufgeweitet. Die Verbindung der ringförmigen Querschnitte zwischen dem Innenrohr 2 und dem Außenrohr 1 ist durch die Bohrungen 7. im Kupplungsstück 3 hergestellt» Vor dem Einstecken der Rohrenden wird vorzugsweise ringförmig gestaltetes Lötzusatzmittel 8 und 9 in. den G-rund der Ringnuten 4 und 5 eingelegt. Die Wärmezufuhr erfolgt vornehmlieh an der mittleren Zone der ausseren Oberfläche des Kupplungsstückes 3... Die Wärme wird im Kupplungsstück 3 zur ausseren Ringnut 4 und Stoßstelle und über die Wärmebrücken 10 zwischen den Kanälen 7 zur inneren Ringnut 5 und Stolstelle geleitet, so daß die Erhitzung auf -Löttemperatur zumindest nahezu gleichzeitig und gleichmäßig an allen Stoßstellen erfolgt. Das Lötzusatzmittel (Lötgut, und Ilussmittel) fließt nach Erreichen der Lottemperatür in alle ■ . zylindrischen Spalte zwischen den Ringnut o.ber flächen und -den Oberflächen ider Rohrenden, wodurch nach der Abkühlung einemechanisch feste und äusserst gasdichte Verbindung;entsteht* Nachdem die Erhitzung der Stoßstellen und des Lötzusatzmittels auf einen zum Löten erforderlichen &rad erreicht, ist, kann durch ein axiales Aneinanderschieben der Stoßstellen ' in Richtung der Pfeile .11 das Einfließen des flüssigen Lotes in die Spalte zwischen den Stoßenden und d,en Ringnut ob er flä-

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chen "begünstigt werden, wodurch in Hinsicht der G-asdichtheit besonders zuverlässige ringförmige Lötungen mit einem etwa U-förmigen Querschnitt entstehen* Durch diese axiale Verschiebung der Rohre ist 'der Zeitpunkt der eigentlichen Lotung und somit das Ende der Erhitzung genau bestimmbar. Die Ringnuten 4 und 5 sind-am Eintritt etwas angefe-ast, um ein leichteres Einstecken der Rohrenden zu ermöglichen und um beim Lötvorgang überschüssiges Lötzusatzmittel aufzunehmen, so daß dieses nicht in die Strömungsräume, der durch die Rohre 1

und '
und 2/durch das Kupplungsstück 3 fliessenden Medien gelangt.

Zu Figur 3 und 4: .

■Die Verbindung eines Mantelrohres 12 und zweier in diesem angeordneten Innenrohre 13 und 14 mittels eines Kjupplungsstüekes 15, das hier bereits an die unteren Stoßenden des Mantelrohres und der Innenrohre bei 16. beziehungsweise 17, 18 angeschweisst ist, ist dargestellt. Im Kupplungsstück 15 sind die Ringnuten 19 für das eine Ende des; Mantelrohres 12 und 20, 21·für die der Innenrohre 13, 14 eingearbeitet» Die Ringnuten 19 beziehungsweise 20, 21 sind in axialer Richtung versetzt angeordnet, so daß die von der zu erhitzenden Oberfläche an der äusseren zylindrischen Zone 22 des Kupplungsstückes 15 in radialer Richtung entfernteren 20, 21 in axialer Richtung näher an dieser liegen. Das Lötzusatzmittel 23, 24 und 25 ist hier ebenfalls in ringförmiger lorm beispielsweise in konische Lagerstellen vor den Ringnuten eingelegt, so daß

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es nach der Erhitzung auf Löttemperatur- in die Spalte zwischen den Oberflächen der Rohrenden und der Ringnuten einfliessen kann. Das Innere der Innenrohre 13 und 14 und der verbleibende Raum im Mantelrohr 12 sind mittels der Kanäle 26 und beziehungsweise 28 und 29 miteinander verbunden. Zwischen den aufgeführten Kanälen sind die Wärmebrücken .30 vorhanden, durch die die Wärme zu den weiter innen liegenden Teilen der Stoßstellen strömen kann.-Zu Figur 5 und 6s

Ein aus zwei Hälften 41 und 42 bestehendes Kupplungsstück für drei koaxial ineinander angeordnete Rohre, deren Enden einerseits bei 43, 44, 45 und andererseits bei 46.', 47, 48 an je eine Hälfte 41 beziehungsweise42,des KupplungsStückes anschweissbar sind* dient zur Verbindung_:der beiden so entstehenden Rohrleitungsenden in zu den vorstehenden Figuren analoger Weise durch Einsetzen der. am Kupplungsende 42 befindlichen zylindrischen Stege*.49, . :50, 51. in die Ringnute 52, 53, 54t die in der Kupplungshälfte 41 eingearbeitet sind* Zu Figur 7 und 8s . . _

In ein Kupplungsstück 61 für eine Kreuzungsstelle verschiedener Rohre mit verschiedenen Strömungsquerschnitten ist eine aus einem lußenrohr 62 und einem Innenrohr.63 bestehende Rohrleitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Ringnuten '64 und 65 einsetzbar und kann mit dem Kupplungsstück gasdicht

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und meelianiscli fest jedoch bei Erhitzung lösbar verbunden werden. Die Figur 9 und 10. zeigen Kupplungsstücke in anderer Ausführung und mit anderer Sage der Durchtrittskanäle.

Schutzansprüche Zeichnungen

Claims (3)

1.. ftasdiehte^Lötverbindung der Stoßstellen eines Mantelrohres und mindestens eines in diesem im wesentlichen parallel angeordneten Innenrohres, gekennzeichnet durch ein folgende Merkmale aufweisendes Kupplungsstück

a) Kontaktflächen für die Enden sämtlicher Rohre

b) Kanäle zur !Fortsetzung der wirksamen Rohrquer schnitte

c) Itagerstellen für das für die Kontaktflächen bestimmte Itöt zusatzmittel

d) eine für die zum Lötvorgang erforderliche Wärmezufuhr geeignete Oberfläche

e) Wärmeleitbrücken von dieser Oberfläche an die Kontaktflächen*

2. Gasdichte lötverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet . durch Ringnuten, in die- die Rohrenden einsteckbar sind.

3. Gasdichte !lötverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Grund der Ringnuten der Lötzusatz eingelegt ist.

4· Gasdichte Lötverbindung nach Anspruch 1 und 3» gekennzeichnet durch axial versetzte Anordnung der Kontaktflächen, insbesondere so, daß die von der zu erhitzenden Oberfläche in radialer Richtung entfernteren Kontaktflächen in axialer Richtung näher an dieser liegen.