DE19522540C2 - Rohreinheit in einer Betonförderleitung - Google Patents
Rohreinheit in einer BetonförderleitungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rohreinheit mit einer
auswechselbaren, verschleißfest ausgefütterten Rohrkupplung,
und zwar speziell zum Führen von Abrieb und Verschleiß
erzeugenden Materialien, wie z. B. Beton, nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Beim Einbringen von Beton auf den verschiedensten
Anwendungsgebieten wird der Beton durch Pumpen gefördert. In
Betonfördersystemen sind Rohrabschnitte durch lösbare
Rohrkupplungen miteinander verbunden. Beim Fördern von Beton
mittels Pumpen sowie beim Transport von anderen Abrieb
verursachenden Materialien ist ein extremer Verschleiß des
Rohrs ein häufiges Problem, insbesondere an den Kupplungen und
Krümmern der Rohrabschnitte.
In der heutigen Technologie weisen die Rohreinheiten im
allgemeinen eine lösbare C-förmige Rohrschelle (Kupplung) oder
dergleichen mit einer Dichtung auf, die in einem
Kupplungselement festgelegt ist, um die Verbindungsstelle
zwischen geringfügig beabstandeten Rohrenden abzudichten.
Generell weisen die Kupplungselemente eine ringförmige
Vertiefung bzw. Ausnehmung auf, und die Seitenränder der
Kupplungen sitzen in den Vertiefungen und legen die Rohre
aneinander fest.
Alle Rohreinheiten weisen Bereiche auf, die infolge der
Abriebeigenschaften von Beton besonders starkem Verschleiß
unterliegen, und diese Bereiche gibt es auch bei anderen Abrieb
verursachenden halbfesten fließfähigen Materialien. Die mit
Vertiefungen versehenen Bereiche jeder Rohreinheit sind die
schwächsten Bereiche. Ferner muß, wenn die
Endkupplungsanordnung abgenutzt ist, der Rohrabschnitt
ausgewechselt werden. Die Krümmer in dem Durchflußsystem bilden
ebenfalls einen besonders verschleißanfälligen Bereich an der
äußeren Krümmerwand, die dem anströmenden Material zugewandt
ist, und zwar infolge des ständigen Kontakts der
Feststoffpartikel in dem Beton oder einem anderen
teilchenführenden Fluid, das sich in Wendekontakt mit einer
solchen Wand bewegt. Auf dem Gebiet des Förderns von Beton und
dergleichen führt das als ein industrieller Standard verwendete
lösbare Rohreinheitssystem zur Bildung eines relativ schwachen
Verschleißbereichs. Die Rohreinheitssysteme umfassen eine
Rohrendkonstruktion mit der ringförmigen Kupplungsvertiefung.
Die für die Kupplung bestimmte Vertiefung führt zur Bildung
einer erheblich dünneren Wand in der Konfiguration des
Rohreinheit. Bei diesen Standard-Kupplungssystemen liegt somit
in dem Bereich der relativ dünnen Wand ein besonders
schwerwiegendes Problem eines vorzeitigen Versagens vor. Diese
Art von Kupplung wird jedoch seit vielen Jahren verwendet und
ist aus vielen anderen Gründen sehr vorteilhaft.
Die DE 38 14 035 C1 schlägt zur Lösung dieses Problems eine
Rohreinheit zum Verbinden von einem geraden Stahlrohr mit einem
bogenförmigen Gußrohr als Bestandteile eines Rohrstrangs zum
Feststofftransport vor, welche ein endseitig des Stahlrohrs
angesetztes Vorsatzstück aufweist, das umfangsseitig
angeordnete Radialflansche sowie ein an diese Radialflansche
angepaßtes Kupplungsglied aufweist, wobei das Vorsatzstück
dadurch an die Standzeit des Stahlrohrs angepaßt ist, daß sein
etwa in der Radialebene des ihm zugeordneten Radialflansches
liegender stoßfugenseitiger Endabschnitt mit einem Einsatzring
aus einem verschleißfesten Material versehen ist. Der
Einsatzring kann als einstückiger Bestandteil einer Innenhülse
ausgebildet sein, wobei er in diesem Fall unlösbar mit dem
Vorsatzstück verbunden ist, oder er kann einen trennbaren
Bestandteil der Innenhülse bilden, der lösbar im Vorsatzstück
befestigt ist.
Im Fall des unlösbar im Vorsatzstück festgesetzten Einsatzrings
(Futtereinsatz) weist der vorgenannte Stand der Technik den
Nachteil auf, daß nach Abnutzung der Futtereinsätze nicht nur
diese ausgetauscht werden können, sondern daß dann auch die
zugeordneten Kupplungselemente und eventuell sogar zugeordneten
Rohrabschnitte entfernt und ersetzt werden müssen. Dies
erfordert einen erheblichen materiellen und finanziellen
Aufwand und ist deshalb unter Kostengesichtspunkten nicht
erwünscht. Im Falle des lösbaren Einsatzes des Futtereinsatzes
im Vorsatzstück besteht zwar die Möglichkeit, den Futtereinsatz
nach Abnutzung aus dem Vorsatzstück zu entnehmen und durch
einen neuen Futtereinsatz zu ersetzen, es besteht jedoch die
Gefahr, da der Futtereinsatz im Vorsatzstück nicht befestigt
ist, daß der Feststoff-Fluß den Futtereinsatz in Richtung des
Spalts zwischen den beiden Rohren verschiebt. Die Folge davon
ist, daß sich ein Spalt zwischen Futtereinsatz und Vorsatzstück
ausbildet, in den Feststoff eindringen kann. Gleichzeitig wird
das Eindringen von Feststoff in den Spalt zwischen den beiden
Rohrabschnitten bzw. in einen durch die Kupplungsglieder
definierten Ringraum verhindert. Eine Stabilisierung und
Abdichtung durch, in diesem Ringraum ausgehärtetes
Fördermaterial ist dann nicht mehr gewährleistet. Zudem hat die
Verlagerung des Spalts an das rohrseitige Ende des
Futtereinsatzes einen erhöhten Verschleiß in diesem Bereich zur
Folge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Rohreinheit zum lösbaren Verbinden von zwei Rohrabschnitten zur
Verfügung zu stellen, bei der ein Futtereinsatz im Gebrauch
sicher in seiner festgelegten Position gehalten wird und bei
Bedarf leicht entfernt und durch einen neuen Futtereinsatz
ersetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst.
Die Erfindung richtet sich insbesondere auf eine überlegene,
verschleißfeste Rohrkonstruktion zum Führen von starken Ver
schleiß verursachenden Materialien und insbesondere auf einen
Endeinsatz mit einer überlegenen verschleißfesten Konstruk
tion und Konfiguration. Im allgemeinen ist gemäß der Er
findung ein spezieller, harter, verschleißfester Futter
endeinsatz in einem ausgesparten Ende des Rohrs und speziell
in einem Kupplungsendabschnitt oder -teil befestigt. Der Fut
tereinsatz ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit
Klebstoff in seiner Lage befestigt und kann unter Anwendung
von Wärme oder eines sonstigen wirksamen Energiefeldes, das
den Klebstoff erweicht oder anderweitig wirksam löst, ab
gelöst werden, so daß der Futtereinsatz sowie der Klebstoff
ohne weiteres entfernt werden können. Diese Lösung sorgt
nicht nur für eine rasche und kostengünstige Bildung der
Rohrkonstruktion mit der notwendigen verschleißfesten
Charakteristik, sondern erlaubt die rasche, billige Auswechs
lung des Futtereinsatzes.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der
Futtereinsatz speziell als Gußteil mit einer Außen- und einer
Innenfläche konstruiert, um ein optimales Gießen zu ermögli
chen, während gleichzeitig innerhalb der Kupplung maximal ge
härtetes Material erhalten bleibt. Im allgemeinen umfaßt das
Futter einen unveränderlichen inneren Verbindungs- oder Über
gangsbereich oder -abschnitt, dessen Durchmesser bevorzugt
geringfügig kleiner als der Rohrdurchmesser ist, mit einer
nach innen verlaufenden Verjüngung vom äußeren Ende des Fut
tereinsatzes zu diesem Verbindungsabschnitt und einer äußeren
Verjüngung von diesem Verbindungsabschnitt zu dem Rohr.
Insbesondere ist bei einer Ausführungsform der Erfindung der
Futtereinsatz bevorzugt durch Gießen geformt, speziell aus
einer Chrom-Eisen-Gußlegierung, was zur Bildung von Carbiden
großer Härte, bevorzugt einer Rockwell-Härte von 80 bis 90,
führt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Le
gierung signifikante Anteile von Chrom und Kohlenstoff und
Spurenanteile von Nickel, Molybdän und Silizium. Die Chrom-
Eisen-Gußlegierung ist eine Legierung mit einem Mikrogefüge,
das im wesentlichen aus Carbiden, Martensit, Bainit und Aus
tenit besteht. Verschiedene hochzähe Keramikmaterialien mit
einer Rockwell-Härte im Bereich von 80 bis 90 sind verfügbar
und unterscheiden sich von wärmedämmender Keramik. Die zäh
gemachten Keramikmaterialien können als das Futter verwendet
werden, erfordern aber im allgemeinen Vorformen, Bearbeiten
und anschließendes Brennen. Die derzeitigen Grenzen der Tech
nologie des Gießens von Keramik begrenzen die kostenwirksame
industrielle Verwendung von Keramikmaterialien.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die
Kupplungs-Endkonstruktion integral mit dem Rohr oder als
separate Kupplung geformt sein, die ein mit dem Rohr ver
schweißtes Hauptelement hat.
Der Futtereinsatz ist im allgemeinen als L-förmiges Teil ge
formt und hat einen äußeren Flansch, der zur Anlage an dem
Ende des Hauptelements der Kupplung dient, und einen nach in
nen ragenden rohrförmigen Bereich bzw. ein solches Element,
das unter der Kupplung in Stoßanlage an dem Ende des Rohrs
verläuft. Der Außendurchmesser des Futtereinsatzes ist nach
innen verjüngt, um einen kleinen, aber deutlich ausgeprägten
Spalt zu definieren, der von einem äußeren Bereich des
rohrförmigen Teils zu dem anstoßenden Rohrende hin bevorzugt
größer wird. Dadurch wird der verfügbare Zwischenraum für das
Epoxid größer, und es wird einen optimale Verbindungscharak
teristik erhalten und das einfache Einsetzen und Entfernen
ermöglicht. Dieses Merkmal ergibt ferner eine verbesserte
Gießcharakteristik. Der vordere Rand oder Flansch bildet
zusätzliches verschleißfestes Material am Ort der primären
Verschleißcharakteristiken und außerdem eine mechanische
Arretierung, die verhindert, daß sich im
Fall von zu großen Verschleiß des Futtereinsatzes dieser vor
dem Auswechseln löst und das System zusetzt. Der Flansch
minimiert auch die Gießzeit und die Gießbedingungen, da
infolge seiner Konfiguration ein mehr runder Zustand ge
schaffen wird. Die Flanschbereiche erlauben außerdem die
Verwendung eines Herausziehwerkzeugs oder eines Hammers, um
das Entfernen des Futtereinsatzes zu erleichtern, und bieten
außerdem eine relativ starke Außenwand, so daß der Futter
einsatz mit einem Hammer leicht geklopft werden kann, ohne
zu brechen.
Der Futtereinsatz ist für jeden Rohrabschnitt, der stark
abtragende Materialien führt, gleich gut verwendbar, was
gerade Rohrabschnitte, Rohrkrümmer, Rohrreduzierer und
dergleichen einschließt, er bildet einerseits ein sehr
kostenwirksames Futter, und infolge der bequemen und relativ
billigen Auswechselbarkeit im Feld trägt er außerdem zu der
nutzbaren Standzeit der Rohrabschnitte bei.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Durchflußrohrkonstruktion
mit einem Rohrkrümmer, der mit einem geraden Lei
tungsrohr verbunden ist, wobei Kupplungsenden
gemäß der Erfindung ausgebildet sind; dabei ist
schematisch eine Anwendung zum Fördern von Beton
gezeigt, wobei Teile weggebrochen und im Schnitt
gezeigt sind, um die verbindende Kupplungskon
struktion zu verdeutlichen;
Fig. 2 eine vergrößerte Teildarstellung der Rohr- und
Kupplungskonstruktion;
Fig. 3 eine weitere vergrößerte Schnittdarstellung eines
Futtereinsatzes, wobei eine innere Einzelheit der
Konstruktion gezeigt ist;
Fig. 4 eine Endansicht des Futtereinsatzes;
Fig. 5 eine Darstellung, die die Anwendung des Futterein
satzes an einer alternativen Krümmerkonstruktion
zeigt, mit einem gegossenen Krümmerfutter unter
Verwendung entweder von Zylindern oder Segmenten,
die entweder aus Keramik oder aus einem hochchrom
haltigen verschleißfesten Eisenmaterial bestehen;
Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Teildarstellung, die eine
andere Ausführungsform eines keramikgefütterten
Krümmers mit dem auswechselbaren Futtereinsatz
zeigt;
Fig. 7 eine Teildarstellung eines gegossenen Krümmers mit
einem ausbaubaren Futtereinsatz;
Fig. 8 eine Darstellung eines geraden In-line-Ausleger
rohrstücks oder eines Reduzierrohrstücks; und
Fig. 9 eine Ansicht eines Durchflußrohrs, teilweise
geschnitten, um eine Modifikation zu verdeutli
chen, die eine sekundäre verschleißfeste Hülse
hat, die von einem auswechselbaren, verschleiß
festen Endkupplungsfutter ausgeht.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Betonfördersystem mit Rohrab
schnitten zum Zweck der Beschreibung der bevorzugten Ausfüh
rungsformen. In Fig. 1 hat eine Betonpumpe 1 einen Hoch
druckauslaß zur Erzeugung eines Betonstroms unter relativ
hohem Druck, der von einem zentralen Ort zu ein oder mehr
Einbringstellen transportiert wird. Die Durchflußleitung 3
verbindet den Pumpenauslaß mit Einbringstellen 3a, wie das
bei bekannten Konstruktionen der Fall ist. Die Durchfluß
leitung 3 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Rohr
abschnitten 4, die miteinander durch geeignete lösbare
Kupplungen 4a in Reihe verbunden sind. In Fig. 1 sind im
einzelnen ein gerades Rohr 5 und ein Rohrkrümmer 6 gezeigt,
die miteinander durch eine Rohrkupplung 4a verbunden sind.
Das Rohr 5 und der Krümmer 6 mit dem sie verbindenden Be
reich sind in den Fig. 2 bis 4 im Detail gezeigt, wobei die
Kupplung 4a an den Enden spezielle Futtereinsätze 8 auf
weist, die in dem Rohr 5 und dem Krümmer 6 an deren benach
barten Enden befestigt sind. Die Futtereinsätze 8 sind
speziell ausgebildet, um eine sehr wesentliche Verbesserung
der Verschleißfestigkeits-Eigenschaften der Rohrstücke an
der Kupplung 4a zu bewirken und dadurch einen vorzeitigen
Ausfall des Rohrs oder Rohrendes an dem Verbindungsbereich
von Rohrabschnitten signifikant zu minimieren und zu ver
meiden, wie noch im einzelnen erläutert wird.
Wie insbesondere die Fig. 2 bis 4 zeigen, hat das Rohr einen
gleichbleibenden Durchmesser, und das Auslaßende ist mit dem
Krümmer 6 verbunden. Das Rohr 5 ist als doppelwandiges Rohr
gezeigt, das einen relativ dünnen Außenrohrbereich oder ein
solches -element 9 aus einem relativ hochzähen Stahl hat.
Ein Innenrohrbereich oder -element 10 hat wesentlich größere
Dicke und ist aus einem vergüteten Stahl geformt. Das Rohr
element 10 ist an dem zähen Rohrelement 9 eng festgelegt.
Die Rohrelemente 9 und 10 enden in einer gemeinsamen End
fläche 11. Ein solches Rohr ist wohlbekannt und wird von der
Anmelderin seit einigen Jahren hergestellt und verkauft. Der
Krümmer 6 ist gleichermaßen aus einem zähen Außenrohr 9a und
einem vergüteten Innenrohr 10a geformt.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 sind die Enden
des Rohrs 5 und des Rohrkrümmers 6 mit einer gleichartigen
Endverbindung zum Einbau und zur Verwendung einer Kupplungs
einheit 4a ausgebildet.
Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, weisen die Rohre 5
und 6 identische Endkupplungseinheiten 12 bzw. 12a auf.
Die Kupplungseinheit 12, die an dem Rohr 5 angebracht ist,
ist mit dem Rohr 5 verbunden und bildet eine Fortsetzung
desselben. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Einheit 12
ein äußeres Kupplungselement 13, das im allgemeinen aus
einem starken, zähen Stahl nach der bekannten Technologie
geformt ist und eine Ausnehmung hat und in Überlappungsbe
ziehung mit dem Rohr 5 verläuft. Das Kupplungselement 13 hat
einen inneren Bereich, der die Außenfläche des Rohrs 5 bei
spielsweise bei 13a überlappt und damit verschweißt ist. Das
Kupplungselement ragt somit in Überlappung mit und in Anlage
an dem Außenrohr 9 und dem äußeren Bereich des Innenrohrs 10
an der Endfläche 11 nach innen. Das Kupplungselement 13 ver
läuft in Längsrichtung und axial von dem Rohr 5 weg, wobei
ein äußerer Bereich einen wesentlich kleineren umfangs
mäßigen Außendurchmesser hat und geringfügig größer als der
Durchmesser des Rohrs 5 gezeigt ist. Eine ringförmige Fest
legeausnehmung oder -nut 14 ist in der äußeren Wand allge
mein gleichbeabstandet zwischen dem äußeren Ende des Kupp
lungselements und der gemeinsamen Widerlager-Endfläche 11
ausgebildet und bildet einen Rohrbereich 15, der relativ die
dünnste nichtgehärtete Rohrwand im System ist.
Das Kupplungselement 13 definiert mit dem Ende des Rohrs 5
einen ausgesparten Rohrbereich, der sich von der Endfläche
11 des Innenrohrs 10 nach außen erstreckt. Bei der gezeigten
Ausführungsform ist der Futtereinsatz 8 in einer solchen
Aussparung befestigt, um eine spezielle, extrem verschleiß
feste Oberfläche an der Verbindung zwischen den Rohren 5 und
6 zu definieren.
Der Futtereinsatz 8 ist im allgemeinen ein rohrförmiges Ele
ment mit L-Querschnitt, wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, und hat
einen Außenflansch 17 und einen rohrförmigen Abschnitt 18,
die integral als ein einziges Teil aus einem hochverschleiß
festen Material geformt sind. Der rohrförmige Abschnitt 18
paßt im wesentlichen mit der Aussparung zusammen und verläuft
in die von dem Kupplungselement 13 und dem Ende des Rohrs 5
definierte Aussparung, wobei das innerste Ende des Futterein
satzes, das als ebene Fläche 19 (Fig. 3) ausgebildet ist, an
der gemeinsamen Endfläche 11 des Rohrs 5 anliegt. Zwischen
der umfangsmäßigen Grenzfläche des Kupplungselements 13 und
des rohrförmigen Abschnitts 18 des Futtereinsatzes 8 ist
Klebstoff 20 vorgesehen, um den Futtereinsatz in dem
Kupplungselement 13 sicher zu befestigen. Der Klebstoff 20
ist speziell ausgewählt, um auf Wärme oder ein anderes
Energiefeld anzusprechen, um den Futtereinsatz 8 zu lösen,
wie später noch erläutert wird.
Der Flansch 17 liegt an dem äußeren Ende des
Kupplungselements 13 an und hat eine Dicke, die im
wesentlichen an das äußere Ende angepaßt ist.
Das gezeigte Kupplungselement 13 hat einen gleichbleibenden
Innendurchmesser, der von dem Rohr 5 nach außen verläuft. Der
Außenumfang an der Fläche 21 des rohrförmigen Rohrabschnitts
18 ist eine konisch verjüngte Außenfläche, wie in Fig. 3 am
besten zu sehen ist. Die Fläche verjüngt sich nach innen von
der runden Übergangsstelle 22 zu dem Ende 19, beispielsweise
bei 24, und bildet einen deutlich ausgeprägten Spalt 25 zwi
schen dem Kupplungselement 13 und der Außenfläche des Fut
tereinsatzes 8. Dieser Spalt 25 ist mit dem Klebstoff 20 aus
gefüllt. Der verjüngte rohrförmige Bereich ist bei der Her
stellung eines gegossenen Futtereinsatzes erwünscht. Die Ver
jüngung kann vollständig oder teilweise durch Vorsehen einer
Verjüngung mit dem Kupplungselement erhalten werden. Der
Spalt 25 erleichtert die einfache Montage des Futtereinsatzes
8 an dem Rohr 5, und Überlegungen in bezug auf das Anbringen
von ausreichend Klebstoff zum Befestigen des Futtereinsatzes
8 an dem Rohr 5 brauchen nicht angestellt zu werden. Wie
bereits erwähnt, ist nach der neuesten Technologie der
Klebstoff 20 ein bekanntes
Epoxidharz, das ein Carbidfutter in der Endkupplung fest mit
dieser verbindet und leicht auf Wärme anspricht, um erneut
den Schmelzzustand anzunehmen. Das Teil kann dann leicht
entfernt, die Oberflächen können gereinigt und ein neues
Futter eingebaut werden. Daher wird auf den rohrförmigen
Bereich ein Epoxidharz aufgebracht und der Futtereinsatz in
das Kupplungselement 13 geschoben, und zwar ebenso wie beim
Ersteinbau. Die konisch verjüngte Außenwand erlaubt die
Verwendung von ausreichend Epoxidharz, um eine ordnungs
gemäße Verbindung des Futters mit dem Kupplungselement auf
schnelle und kostengünstige Weise zu gewährleisten. Der
Epoxidklebstoff gewährleistet, daß das Futter in seiner Lage
gehalten wird, falls aus irgendeinem Grund ein Teil ab
bricht, und erlaubt gleichzeitig bei Bedarf einen leichten
Ausbau. Es kann zwar jeder geeignete Klebstoff verwendet
werden, aber bevorzugt ist der Klebstoff für Wärme oder ein
anderes Energiefeld empfindlich, so daß das Teil zu Repara
turzwecken gelöst werden kann, während gleichzeitig das Fut
ter fest in seiner Lage gehalten wird, wenn Beton gefördert
wird. Bei der gezeigten Konstruktion könnte auch eine Gleit
passung verwendet werden. Beim ersten Fördern von Beton wird
der Spalt zwischen den Rohrenden und damit zwischen den
Flanschen 17 des Futters 8 mit Beton ausgefüllt, der aushär
tet und die Futtereinsätze mechanisch haltert. Die mechani
sche Halterung ist der haftenden Halterung wegen der er
höhten Rückhalteeigenschaft der Haftverbindung unterlegen,
kann aber im vorliegenden Rahmen angewandt werden.
Die Innenwand des Futterinsatzes 8 ist ebenfalls bevorzugt
und ganz speziell so ausgebildet, wie es in den Fig. 2 bis 4
gezeigt ist. Wie Fig. 3 deutlicher zeigt, hat die Innenwand
einen äußeren Endbereich 27 und einen inneren Endbereich 28,
die über einen gemeinsamen Übergangs- oder Verbindungsbe
reich 29, der als eine gemeinsame Verbindungslinie 29 dar
gestellt ist, miteinander verbunden sind. Der äußere Endbe
reich 27 hat an seinem äußersten Ende einen Durchmesser, der
geringfügig kleiner als die gemeinsame Übergangslinie 29
ist. Eine Konizität ist an dem äußeren Endbereich vorgesehen
und verjüngt sich nach innen zu dem gemeinsamen Übergangs
punkt 29, wie bei 31 gezeigt ist. Der innere Bereich 28 hat
eine umgekehrte oder nach außen verlaufende Konizität ausge
hend von der gemeinsamen Linie 29 zu der Endfläche des Fut
tereinsatzes 8, wie bei 32 gezeigt ist. Der äußerste Durch
messer des Bereichs 28 entspricht im wesentlichen dem In
nendurchmesser des Rohrs 5.
Die Außenwand oder Endfläche des Flanschs 17 hat ebenfalls
eine leichte Konizität bei 33 und ist von der Außenfläche
des Flanschs nach innen verjüngt, so daß ihre Oberfläche
geringfügig einwärts von der Außenfläche des angrenzenden
Kupplungselements 13 liegt. Die diversen Verjüngungen können
den gleichen Winkel haben und das kostengünstige Gießen des
Futtereinsatzes begünstigen. Die Innenfläche des Futterein
satzes 8 mit der doppelten Neigung minimiert eine zu starke
Verdünnung der Futtereinsatzwand an jedem Ende, was den
richtigen Durchfluß des Betons zuläßt.
Die Kupplungseinheit 12a hat den gleichen Aufbau und ist an
dem Rohrkrümmer 6 angebracht, wobei sie davon nach außen in
Ausfluchtung mit der Kupplungseinheit 12 verläuft. Die her
kömmliche Rohrschellenanordnung sichert die Rohrenden anein
ander auf die gezeigte Weise.
Somit ist also der Bereich des Futtereinsatzes 8 angrenzend
an das äußerste Ende der Kupplungselemente 13 und 13a der
Bereich des größten Verschleißes infolge der Wirbelstrom
charakteristik an der Verbindungsstelle und der physischen
Beschränkungen der Kupplungskonstruktion. Daher verlaufen
die Flansche 17 und die Innenflächen 27 bis 29 des Futter
einsatzes mit einer richtigen Durchflußcharakteristik und
richtigem Querschnitt, um eine maximale Verschleißfläche mit
einer Reduktion im Übergangspunkt zu bieten, und haben ein
größeres Volumen an verschleißfestem Material an dem Über
gangspunkt zwischen den Rohrabschnitten, während gleich
zeitig die Turbulenz minimiert und eine gleichmäßige
Materialbewegung zwischen den Rohren gefördert wird. Die
Konstruktion sucht scharfe Kröpfungskanten und dergleichen,
die sowohl die Turbulenz als auch die resultierende Ab
nutzung erhöhen, zu vermeiden.
Der Futtereinsatz 8 ist aus einem hochverschleißfesten
Material geformt, und zwar bevorzugt aus einer speziellen
Gußeisenlegierung oder einem Keramikguß. Der Futtereinsatz
ist bevorzugt so geformt, daß er Carbide mit einer Rockwell-
Härte im Bereich von 80 bis 90 hat. So hat ein vergütetes
Stahlrohr im allgemeinen eine Rockwell-Härte von 50 bis 60.
Auftragsgeschweißte gehärtete Oberflächen mit Carbiden einer
Rockwell-Härte von 80 bis 90 können durch Schweißverfahren
aufgetragen werden. Es wurde gefunden, daß eine Chrom-Eisen-
Legierung mit Martensitgefüge ein gießfähiges Material
ergibt, das Carbide mit einer Rockwell-Härte von 80 bis 90
hat. Die Legierung enthält signifikante Anteile von Chrom
carbid-Kügelchen oder -Partikeln. Die gehärtete Legierung
hat ein Martensitgefüge mit der verbindenden Innenstruktur
und weist zusätzlich Partikel oder Kügelchen aus gehärtetem
Chromcarbid auf, die durch das gesamte gehärtete Material
verteilt sind. Ein einfacher Rockwell-Härtetest kann zwar
eine Rockwell-Härte im Bereich von 50 bis 60 anzeigen, aber
tatsächlich liegt die Carbidhärte im Bereich einer Rockwell-
Härte von 80 bis 90. Die vergütete Legierung ist für her
kömmliche Gießtechniken geeignet und damit für die kosten
günstige Fertigung und das Formen von Futtereinsätzen in
Kupplungen von Rohrabschnitten besonders gut brauchbar. Bei
einer praktisch benutzten industriellen Anwendung enthielt
eine Eisenlegierung 15-20% Chrom, 2-3% Kohlenstoff und
Spuren von Nickel, Molybdän und Silizium, Rest Eisen. Die
Speziallegierungen haben ein Mikrogefüge, das aus Carbiden,
Martensit, Bainit und Austenit besteht. Die Legierungen
werden zweckmäßig als Futtereinsatz mit einem Kostenaufwand
gegossen, der den Einbau des Futtereinsatzes in industrielle
Kupplungssysteme erlaubt. Es wurde gefunden, daß eine beson
ders spezielle und kostengünstige Gußeisenlegierung 15 bis
20% Chrom, 2 bis 3% Kohlenstoff und Spuren von Nickel,
Molybdän und Silizium, Rest Eisen, enthält. Die Legierung
hat ein Mikrogefüge, das im wesentlichen aus Carbiden, Mar
tensit, Bainit und Austenit besteht. Das Material eignet
sich sehr gut zum kostengünstigen Gießen eines Futterein
satzes und hat eine lange Lebensdauer. Außerdem verbindet
sich das Material sehr gut mit dem Stahlkupplungselement bei
Verwendung eines Epoxidharzes. Hochzähe Keramikmaterialien
sind zwar bei den heutigen Werkstoffen und der heutigen
Technologie verfügbar, und Futtereinsätze können geformt
werden, um eine ganz bedeutende Verbesserung der Lebensdauer
der Kupplung zu erreichen, aber die mit dem Keramikgießver
fahren verbundenen technischen Einschränkungen resultieren
in einem Endprodukt, das im Vergleich beispielsweise mit den
Carbidlegierungen und dergleichen vom Kostenstandpunkt aus
untragbar ist.
Jede der gezeigten Ausführungsformen mit dem auswechselbaren
Futtereinsatz, der die Flanschausbildung hat, bildet eine
Vorderkante, die maximal verschleißfestes Material für das
Auftreffen des verwirbelt strömenden Betons bietet und eine
maximale Verschleißfestigkeit ergibt. Die geflanschte Vor
derkante verhindert ein Ausbrechen des Futtereinsatzes 8 und
ein Zusetzen des Systems, und zwar auch im Fall eines stark
abgenutzten Futtereinsatzes im Gebrauch. Die Vorderkanten
ausbildung ermöglicht außerdem die Verwendung eines Zieh
werkzeugs, das zum Ausbau des Futtereinsatzes angesetzt wer
den kann. Außerdem ist der Carbid-Futtereinsatz ein relativ
sprödes Teil und kann durch Klopfen mit dem Hammer oder eine
ähnliche Anwendung mit ausreichender Kraft zerbrochen wer
den. Der große Flansch 17 ermöglicht ferner eine verbesserte
Montage, indem die Vorderkante des Futtereinsatzes durch
leichtes Klopfen ohne Bruch in ihre Position gebracht werden
kann. Die erforderliche Kraft ist wesentlich geringer als
die, die in einem Brechen resultiert und beim Ausbau er
forderlich ist. So kann also der Futtereinsatz 8, wenn er
mit den bevorzugten Materialien geformt ist, nach Abnutzung
zwangsweise zerbrochen werden, ist jedoch ausreichend fest,
um ein leichtes Klopfen mit dem Hammer oder einem anderen
ähnlichen Werkzeug in seine Lage zuzulassen. Die konische
Gestalt des Futtereinsatzes ist dem kostengünstigen Formen
oder Gießen des Teils mit der konischen Gestalt, die leicht
eingesetzt und entfernt werden kann, förderlich. Außerdem
erzeugt die konische Gestalt einen Zwischenraum für das
Epoxid oder einen anderen Klebstoff, so daß Überlegungen im
Zusammenhang mit einem geeigneten Klebstoff in bezug auf
Dicke, Güte und dergleichen minimiert werden. Beim Zusammen
bau wird ein Epoxidklebstoff auf das rohrförmige Element
aufgebracht und in das Kupplungselement eingeschoben, wobei
der Epoxidklebstoff den gesamten Spalt ausfüllt, um eine
mechanisch sehr feste langlebige Befestigung zu ergeben.
Der Futtereinsatz ist besonders vorteilhaft und speziell ge
eignet zum Vorsehen eines sehr einfach im Feld auswechsel
baren und somit reparierbaren Teils während der gesamten
maximalen Lebensdauer des Rohrabschnitts. Die Verwendung
eines wärmeempfindlichen Epoxids als Klebstoff 20 ist
besonders vorteilhaft in bezug auf niedrige Montagekosten
sowie eine kostengünstige Reparatur und Auswechslung im
Feld. Es ist dabei nur notwendig, einen geeigneten Brenner
wie etwa einen Propan- oder Acetylenbrenner oder eine andere
Wärmequelle auf das Kupplungselement 13 aufzubringen, um den
Klebstoff 20 zu erweichen und so den raschen und wirkungs
vollen Ausbau zu beschleunigen. Der Futtereinsatz bildet das
maximal verschleißfeste Material, das mit dem sehr dünnen
Kupplungsbereich bei den gezeigten Ausführungsformen un
mittelbar ausgefluchtet ist.
Zum Verbinden der Rohrabschnitte miteinander können ver
schiedene Modifikationen der Kupplungseinheit vorgenommen
werden.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, die bei einem
Rohrkrümmer Anwendung findet, wobei gegossene Futtereinsatz
segmente in dem Krümmer befestigt sind. Bei dieser Ausfüh
rungsform ist der Krümmer mit einem zähen Außenrohr 35 ge
formt, das über die Gesamtlänge des Rohrs mit Futterseg
menten 36 gefüttert ist. Die Segmente 36 bestehen aus einem
hochverschleißfesten Material wie etwa einer Keramik oder
einem verschleißfesten Eisen, wie es für den Futtereinsatz 8
beschrieben wurde. Die Segmente 36 können zylindrisch sein,
oder sie können nur auf die äußeren 180° aufgebracht sein.
Sie sind mit der Innenfläche des Krümmers 35 haftend ver
bunden. Die Endsegmente 36a springen von dem Rohrende nach
außen in Kupplungseinheiten 37 vor.
Die Futtersegmente 36 können verschiedene Formen haben. Zum
Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung sind daher in
Fig. 5 zwei verschiedene Futterausbildungen gezeigt. Es ist
eine Vielzahl von 360°-Segmenten 36b gezeigt. Die Segmente
bestehen aus einer äußeren kreisrunden Wandfläche 38 mit
konstantem Durchmesser und haben eine axiale Erstreckung,
die einen kleinen Bereich der Gesamtlänge einschließt. Die
Segmente 36b haben von der Außenseite des Krümmers zu der
Innenseite einen im allgemeinen konvergenten Querschnitt.
Die Außenseiten überspannen einen entsprechenden größeren
Umfang der Außenseite des Rohrs im Vergleich mit dem der
Innenseite, was dem Unterschied in der Gesamtlänge an der
Außen- und der Innenseite entspricht. Bei der gezeigten
Ausführungsform liegen die Segmente 36 an der Innenfläche
der Innenseite mit einem kleinen Spalt oder Zwischenraum 39
zu den entgegengesetzten Seiten des Anlagepunkts an. Die
Außenwand des Segments 36b ist von der Innenwandfläche des
Rohrs etwa bei 40 geringfügig beabstandet. Öffnungen 41 sind
in der Außenwand des Rohrs 35 vorgesehen und allgemein mit
dem Mittelpunkt jedes 360°-Segments 36 ausgefluchtet. Durch
die Segmentkonstruktion entsteht ein kleiner Spalt zwischen
den Segmenten, und zwar insbesondere auswärts von der In
nenwand. Geeignetes Epoxid 42 wird in das Rohr eingepreßt,
um die Segmente 36 in ihrer Lage haftend festzulegen. Der
Klebstoff wird unter Druck eingepreßt und umschließt und
füllt die Spalte um die Segmente und die Rohrwand herum aus.
Zusätzlich zu einem 360°-Segment können bestimmte Rohre mit
180°-Segmenten 36a gefüttert sein, die nur die äußere halbe
Wand des Krümmers füllen. Mit dieser Konstruktion kann der
Krümmer 35 speziell so gestaltet sein, daß er einen kon
stanten Durchmesser gleich der Entfernung zwischen der In
nenwand des Krümmers 35 und der Innenwand des Keramikfutters
36a hat. Die 180°-Segmente sind auf gleiche Weise in ihrer
Position in dem Krümmer 35 haftend befestigt, wobei Endein
heiten 36a in die Kupplungseinheit 37 ragen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 sind die entgegengesetzten Enden
des Krümmers 35 mit entsprechenden Kupplungseinheiten 37
versehen. Wie bei der ersten Ausführungsform umfaßt die
Kupplungseinheit 37 ein Kupplungselement 43, das mit dem
Ende des Krümmers 35 etwa bei 44 verschweißt oder ander
weitig daran befestigt ist und in Längsrichtung nach außen
als eine Verlängerung des Auslaßendes des 90°-Krümmers
verläuft. Die Mittellinie 45 der Kupplung ist eine Tangente
zu der Radiuslinie 46 des Krümmers an der Austrittsstelle.
Bei dieser Ausführungsform weist das Kupplungselement 43
einen etwas größeren Verbindungsendbereich 48 auf, der an
dem Ende des Krümmers 35 anliegt. Die Innenfläche des Ring
bereichs 47 liegt an dem Endrand des Krümmers an dem Haupt
radius wie gezeigt an. An dem kleinen oder inneren Radius
liegt ein Zwischenbereich der Endfläche 48 an dem Rohrende
an. Eine Schweißverbindung 44 verbindet das Kupplungselement
fest mit dem Rohr 35.
Um einen Bereich des Kupplungsteils und um das Keramikseg
ment herum, das in dem Rohr am terminalen Ende festgelegt
ist, ist ein Spalt ausgebildet. Dieser sorgt für eine feste
unveränderliche Halterung des Kupplungselements an dem Rohr
und dem Keramikfutter des Rohrs.
Das Kupplungselement 43 umfaßt einen verlängerten Körper
bereich 50, der eine Festlegeausnehmung zum Befestigen einer
Kupplungseinheit aufweist. Der Körperbereich 50 ist nach
innen abgestuft, und zwar allgemein in Ausfluchtung mit
einem zentralen Bereich des Keramikfutters 36 an dem
Außenumfang und mit einem Krümmerfutter an dem Innenumfang
oder Radius, wenn ein 360°-Segment verwendet wird. Der
verlängerte Körperbereich 50 ist positioniert, um an dem
Ende 51 des Krümmerfutters 36a anzuliegen, und bildet eine
Festlegeausnehmung für einen Futtereinsatz.
Ein Futtereinsatz 52 hat L-Gestalt mit einem konischen
Außenumfang in dem rohrförmigen Bereich 53. Epoxidklebstoff
füllt den Spalt aus, um den Futtereinsatz 52 fest mit dem
Kupplungselement 43 in diesem zu verbinden. Die Innenkon
figuration des Kupplungselements und die Außenumfangsgestalt
des Rohrkrümmer-Futtereinsatzes sind voneinander beabstandet
unter Bildung eines Spalts 53a, der ebenfalls mit Epoxid
klebstoff ausgefüllt ist, um den Körperbereich 50 in seiner
Lage fest einzubinden.
Bei der gezeigten Ausführungsform hat der Futtereinsatz 52
eine konische Innenfläche, die von dem äußeren Flansch zum
innersten Ende 51 des rohrförmigen Bereichs verläuft. Der
Durchmesser des Futtereinsatzes entspricht im wesentlichen
dem ankommenden Hauptrohr, mit dem der Krümmer zu verbinden
ist. Bei dieser Ausführungsform ist natürlich der Strom in
den Krümmer allgemein zur rückwärtigen oder äußersten Seite
gerichtet, und der Durchfluß durch das Rohr ist entlang
einem solchen Radius zum Kontakt mit dem Futtereinsatz 36
des Krümmers gerichtet.
Der Futtereinsatz 52 ist zum leichten Auswechseln auf
ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform haftend
befestigt. Ein Erwärmen des Kupplungselements und/oder des
Futtereinsatzes erweicht daher den Klebstoff und ermöglicht
einen leichteren Ausbau des Futtereinsatzes. Außerdem kann
der dünne Querschnitt eines abgenutzten Futtereinsatzes
ausreichend spröde sein, so daß er ausgebaut werden kann,
indem ausreichend harte Schläge aufgebracht werden, um das
Teil auseinanderzubrechen, wonach dann weitere Körperbe
reiche, die an dem Kupplungselement befestigt sind, durch
weiteres Erwärmen der Teile unter Erweichen des Klebstoffs
leicht entfernt werden können.
Fig. 6 zeigt einen mit Keramik gefütterten Krümmer mit einer
geringfügig verschiedenen Ausführungsform einer Kupplung 59.
In Fig. 6 weist der Krümmer ein Außenrohr 60 auf, das 90°
umspannt. Bei dieser Ausführungsform ist nur die Außenseite
des Krümmers 60 mit einer flachen Keramikplatte versehen. In
diesem Fall umfaßt der keramische Futtereinsatz eine Reihe
von im allgemeinen aneinanderstoßenden Platten 61, die sich
über die gesamte Außenseite des Rohrs erstrecken und in
Ausfluchtung mit dem Rohrende 61a enden. Jede Platte 61
besteht aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beab
standeten Blöcken 62. Auch hier sind die Platten 61 mit
Klebstoff in ihrer Lage befestigt. Der Krümmer 60 ist be
vorzugt besonders geformt, wobei die äußere Hälfte einen
größeren Durchmesser als die innere Hälfte hat, so daß zwi
schen der Platte und der Innenseite des Rohrs eine Öffnung
mit konstantem Durchmesser gebildet ist.
Die Kupplung 59 ist wiederum aus einem Kupplungselement 65
gebildet, das an dem Rohrende in Kombination mit einem
Futtereinsatz 66 fest angebracht ist. Das Kupplungselement
65 ist ein U-förmiges Element mit einer flachen Befesti
gungswand, die an dem Ende des Rohrs 60 und dem Ende des
keramischen Futtereinsatzes 61 anstößt. Das Kupplungselement
65 verläuft mit dem äußeren Bereich, der verringerten Durch
messer hat und die Festlegungsausnehmung aufweist, nach
außen. Die Innenfläche des Kupplungselements hat konstanten
Durchmesser, und die Fläche ist in Ausfluchtung mit dem
Futtereinsatz und der Innenfläche der Innenseite des Rohrs
60. Der Futtereinsatz 66 ist im wesentlichen so aufgebaut,
wie das bei der ersten Ausführungsform gezeigt ist. Dadurch
ergibt sich wieder ein im wesentlichen optimaler Übergang
mit maximaler Präsentation des Futtereinsatzmaterials ge
genüber dem anströmenden Beton, während dieser in den und
aus dem gefütterten Krümmer strömt.
Fig. 7 ist eine Ansicht eines Rohrkrümmers, der aus einem
einzigen gegossenen Rohrkrümmer mit einem integral geformten
Krümmer 66 und Kupplungsenden 67 besteht. Der Krümmer 66 hat
an der Innenseite an dem kleinsten Radius eine relativ dünne
Wand und an der Außenseite und dem maximalen äußeren Radius
eine dicke Außenwand. Die Kupplungsenden des Rohrs, in dem
eine Kupplungsausnehmung 68 geformt ist, verlaufen tangen
tial zu der mittleren Radiuslinie 69 des Krümmers 66. Das
einströmende Material wird daher nach innen zu der äußeren
dicken Wand geleitet.
Die integral geformte Kupplung umfaßt die Ausnehmung 68, die
sich in Umfangsrichtung um das Rohr erstreckt und von der
Rohrendfläche nach innen zurückgesetzt ist. Die Ausnehmung
definiert somit ein nach außen verlaufendes Kupplungselement
70 an dem Ende des Rohrs zur Aufnahme einer Rohrschellen
einheit. Die Innenfläche des Rohrs ist bei 71 ausgespart und
geformt, um einen Futtereinsatz 72 aufzunehmen. Der Futter
einsatz ist wiederum mit Klebstoff in seiner Lage befestigt
und hat eine Konstruktion, die derjenigen der Ausführungs
form von Fig. 1 entspricht.
Die Einheit bildet somit einen maximal verschleißfesten
Futtereinsatz unmittelbar benachbart dem ankommenden Strom,
wobei das Material in die Platte gerichtet wird. Der
Futtereinsatz ist wiederum auswechselbar angebracht.
Fig. 8 zeigt ein typisches Auslegerrohr 80 zum Einbringen
von Beton für eine auf einem Transportfahrzeug angebrachte
Betonfördereinheit. Das gezeigte Auslegerrohr 80 ist ein
gerades Rohrstück, das als doppelwandiges Rohr gezeigt ist.
Das Auslegerrohr kann konstanten Innendurchmesser oder
stetig sich verjüngenden Durchmesser für Größenübergänge
aufweisen. Auslegerrohre werden auch aus Einzelwandkon
struktionen geformt, die eine etwa größere Dicke haben, um
eine ähnliche Festigkeit zu erhalten. Das Auslegerrohr wird
im allgemeinen auf die gleiche Weise geformt, wie das unter
Bezugnahme auf die Betonleitung von Fig. 1 beschrieben ist.
Eine Kupplungseinheit 81, die wie bei der ersten Ausfüh
rungsform ausgebildet ist, ist an dem Ende des Auslegerrohrs
angebracht. Der Futtereinsatz ist wiederum an dem Ende des
Rohrs anliegend gezeigt, was auch den Fig. 1 und 2 ent
spricht.
Fig. 9 zeigt speziell einen Endbereich eines Durchflußrohrs
85 mit einer verlängerten Verschleißstruktur, die von der
Endkupplungseinheit 86 ausgeht. Allgemein ist bei der ge
zeigten Ausführungsform die Kupplungseinheit 86 an dem
angrenzenden Ende des Durchflußrohrs 85 befestigt und bildet
eine davon ausgehende Verlängerung. Ein sekundäres Futter
bzw. eine Hülse 88 ist in Anlage an der Innenfläche der
Kupplungseinheit fest angeordnet und bildet eine Verlänge
rung des Rohrs 85. Die Kupplungseinheit 86 ragt von der
sekundären Hülse 88 nach außen zur Aufnahme einer auswech
selbaren verschleißfesten Endhülse 89, die in der Kupplungs
einheit zwischen dem Ende der Kupplungseinheit und dem
äußeren Ende der sekundären Hülse 88 befestigt ist. Daher
bildet die Hülse 88 die Innenfläche von dem Futtereinsatz 89
zu dem Rohr 85.
Die Hülse 88 kann aus einem herkömmlichen mittelgekohlten
Stahlrohr wie etwa einem 1040-1045-Stahl bestehen. Die Hülse
88 ist jedoch spezialvergütet, um eine verbesserte Ver
schleißfestigkeits-Charakteristik zu erreichen, und verläuft
über eine erhebliche Strecke von dem auswechselbaren ver
schleißfesten Futtereinsatz 89 am Ende nach innen. So können
in den unterschiedlichen Durchflußsystemen abstromseitig von
den Kupplungseinheiten unterschiedliche Wirbelstromcharak
teristiken angetroffen werden. Die genaue Länge der Wirbel
stromcharakteristiken von Beton kann durch einfaches Testen
der Leitung oder dergleichen ohne weiteres bestimmt werden.
Die vergütete sekundäre Hülse 88 mit ihren entsprechend
größeren Verschleißfestigkeitseigenschaften verlängert die
Lebensdauer des Systems weiter, und während dieser Zeit ist
der auswechselbare Endfuttereinsatz ohne weiteres austausch
bar. Insbesondere ist bei der gezeigten Ausführungsform die
Kupplungseinheit 86 ein rohrförmiges Kupplungselement 90 mit
einem Innendurchmesser, der dem Außendurchmesser des Rohrs
85 und der Hülse 88 entspricht. Das innere Ende des Kupp
lungselements 90 ist mit dem Rohr 85 ausgefluchtet und daran
durch eine Schweißverbindung 91 befestigt. Charakteristisch
hat die Hülse 88 einen Innen- und einen Außendurchmesser,
die dem Rohr 85 entsprechen. Die Modifikation kann jedoch an
einem Rohr verwendet werden, das eine geringfügig dickere
Wand als die Hülse hat, weil die Hülse bessere Verschleiß
eigenschaften als das Rohr aufweist, und eine dünnere
Futterhülse könnte verwendet werden, ohne das Betriebsver
halten negativ zu beeinflussen.
Die verschleißfeste sekundäre Hülse 88 ist im allgemeinen
nicht als ein auswechselbares Teil vorgesehen und kann in
beliebiger Weise in ihrer Lage innerhalb der rohrförmigen
Bereiche der Kupplungseinheit 87 fest angebracht werden,
beispielsweise mittels Epoxid in der äußeren Hülle, die von
der Kupplungseinheit gebildet ist, befestigt werden, in die
äußere Hülle eingepreßt werden oder dergleichen. Das äußere
Ende der Hülse 88 endet einwärts von dem Kupplungselement
86, um den Endzwischenraum zur Aufnahme des auswechselbaren
Futtereinsatzes 89 zu definieren. Der gezeigte Futtereinsatz
entspricht dem der vorherigen Ausführungsformen und ist auf
gleiche Weise in seiner Lage befestigt, um durch den gesam
ten Futtereinsatz 89 und die Hülse 88 eine fortlaufende ver
schleißfeste Innenfläche bilden.
Wie bereits erwähnt, richtet sich die Erfindung speziell auf
den Aufbau eines Rohrs mit einer speziellen Kupplungs-Endkon
struktion zum Führen eines Abrieb verursachenden Materials,
insbesondere von Beton und dergleichen. Die gezeigten Aus
führungsformen sind bevorzugte Konstruktionen, die zur
großtechnischen Realisierung entwickelt wurden. Abwandlungen
hinsichtlich der Konstruktion sind im Rahmen der Erfindung
möglich. So ist die Flanschkonstruktion zwar bevorzugt, je
doch nicht unabdingbar, und der lösbare, mit Klebstoff befes
tigte Futtereinsatz wird zwar als ein besonders bedeutender
Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik angesehen, aber
es können auch andere Befestigungseinrichtungen und -systeme
für den gehärteten Futtereinsatz mit der angegebenen Mate
rialstruktur verwendet werden.
Die verschiedenen Einzelmerkmale der Erfindung umfassen u. a.
die Verbindung der Kupplung mit dem dünnen, ausgesparten
Kupplungsbereich in Kombination mit einem Futtereinsatz, die
spezielle Ausbildung des Futtereinsatzes zum leichten Einset
zen und Entfernen, und die Konstruktion des Futtereinsatzes
derart, daß eine maximale oder optimale Verteilung des ver
schleißfesten Materials an der Kupplung und in bezug auf das
strömende Gut erreicht wird, und ferner die gehärteten Fut
tereinsätze aus der speziellen Carbidgußlegierung und den
Keramikmaterialien.
Claims (13)
1. Rohreinheit zum lösbaren Verbinden von wenigstens zwei
Rohrabschnitten zu einer Rohrleitung für den Transport von
halbfesten, fließfähigen Materialien, insbesondere Beton,
mit einem am verbindungsseitigen Ende eines jeden Rohr
abschnitts angeordneten Kupplungselement (13) mit einer
außenseitig umlaufenden Kupplungsausnehmung (14) zur Auf
nahme einer Kupplung (4a), wobei das Kupplungselement (13)
und der zugeordnete Rohrabschnitt eine innere Ausnehmung
definieren, die sich vom Rohrabschnitt nach außen er
streckt und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als
der Innendurchmesser des zugeordneten Rohrabschnitts und
mit einem in die innere Ausnehmung einpaßbaren, einstückig
ausgebildeten Futtereinsatz (8), der einen rohrförmigen
Abschnitt mit einem am äußeren Ende angeordneten Flansch
(17) umfaßt und aus einem gehärteten, hochverschleißfesten
Material besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Verbindung des Futtereinsatzes (8) mit dem Kupplungs
element (13) zwischen diesem und dem rohrförmigen Ab
schnitt (18) des Futtereinsatzes (8) ein Klebstoff dient,
der bei Bedarf zur Ersetzung des Futtereinsatzes (8) unter
Freigabe desselben lösbar ist.
2. Rohreinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Futtereinsatz (8) eine Eisenlegierung ist, die im
wesentlichen aus Chrom, einem geringen Anteil Kohlenstoff,
und aus Spuren von Nickel, Molybdän, Silizium und Rest
Eisen besteht.
3. Rohreinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Futtereinsatz (8) aus einer Eisen-Chromlegierung
besteht.
4. Rohreinheit nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Eisen-Chromlegierung ein Mikrogefüge hat, das im
wesentlichen aus Carbiden, Martensit, Bainit und Austenit
besteht.
5. Rohreinheit nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Eisen-Chromlegierung im wesentlichen aus 12-15%
Chrom, 2-3% Kohlenstoff sowie aus Spuren von Nickel,
Molybdän, Austenit und Rest Eisen, besteht.
6. Rohreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Futtereinsatz (8) mit dem rohrförmigen Abschnitt (18)
und dem Flansch (17) als integrales Gußteil ausgebildet
ist.
7. Rohreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das äußere Kupplungselement (13) aus einem hochfesten,
zähen Stahl hergestellt ist.
8. Rohreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Außenwand des rohrförmigen Abschnitts (18) des
Futtereinsatzes (8) in Richtung von außen nach innen hin
konisch verjüngt ist und zwischen dem rohrförmigen Ab
schnitt (18) und dem Kupplungselement (13) einen Spalt
(25) bildet, der den Klebstoff (20) aufnimmt.
9. Rohreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der rohrförmige Abschnitt (18) des Futtereinsatzes (8)
eine Innenwand aufweist, die einen im wesentlichen zentra
len Bereich (28) hat, dessen Durchmesser etwa dem Innen
durchmesser des zugeordneten Rohres entspricht, sowie sich
von diesem zentralen Bereich jeweils nach außen er
streckende Bereiche (27) aufweist, die sich nach außen hin
konisch verjüngen.
10. Rohreinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Futtereinsatz (8) aus gehärteter Keramik besteht.
11. Rohreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der äußere Flansch (17) des Futtereinsatzes (8) im mon
tierten Zustand desselben am stirnseitigen Ende des Kupp
lungselements (13) anliegt.
12. Rohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der lösbare Klebstoff ein wärmelösbarer Klebstoff ist.
13. Rohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der lösbare Klebstoff ein Epoxidklebstoff ist.
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