DE2010013C3

DE2010013C3 - Schrumpfverbindung für Rohre

Info

Publication number: DE2010013C3
Application number: DE2010013A
Authority: DE
Inventors: Fritz 6092 Kelsterbach Boerner
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1970-03-04
Filing date: 1970-03-04
Publication date: 1974-01-10
Also published as: US3704901A; CH522845A; FR2078256A5; GB1292573A; DE2010013B2; NL7100952A; DE2010013A1

Description

ebenfalls mit nngförmigen Dichlzaeken versehen, die in den Zwischenring einpreßbar sind. Bei unterschiedlichen Werkstoffen werden die Dichtzacken in das weichere Material eingetrieben

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmogl.chke.ten der neuen Erfindung ergeben sich aus dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sowie uus der folgenden Beschreibung.

Die Figur zeigt eine teilweise Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schrumpfverbindung.

Die Schrumpfverbindung besteht aus einem zur Muffe 1 aufgeweiteten Rohr und einem am Ende als Bund 3 ausgebildeten Rohr 2. Die MuITe 1 weist eine Ausnehmung 4 auf, die dem Bund 3 angepaßt ist Passung, Schrumpfsitz). Die Muffe 1 ragt über den Bund 3 In den Ringspalt 5 zwischen der Außen-Hache des Rohres 2 und der Innenfläche des überragenden Teils der Muffel ist ein Zwischenring6 eingeschoben, dessen Stirnfläche? gegen die Stim- »?«?, ^{Bundcs3 anI}'egt. Zwischenringe und Muffe 1 können mit einer Haftschweißnaht 9 verbunden weiden. Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht die Muffel z.B. aus Aluminium und das Rohr 2 aus austenitischem Stahl, beispielsweise V₂A-SIaM. An den Stirnflächen 8 und 10 des Bundes 3 sind erfindungsgemäß ringförmig Dichtzacken 11 vorgesehen, die sich — die Verbindung zusätzlich abdichtend — in das weichere Material der Muffe 1 einpressen. Die Muffel ist über die Schweißnaht 14 mit einem Rohr aus gleichartigem Material verbunden.

Der Zwischenring 6 kann auch aus Segmenten oder Halbschalen bestehen (nicht gezeigt). Bei einer solchen Ausführungsform werden vorzugsweise auch an den axialen Sioßflächen der Segmente oder Halbschalen Dichtzacken oder eine labyrinthartige Profilierung der Stoßflächen vorgesehen.

Der Fertigungsablauf für die erfindiingsgeniäße Schrumpfverbindung ist folgender:

Die vorgeferiigte Muffe 1 aus Aluminium wird auf etwa 300 C erwärmt. Danach wird das nicht erwärmte Rohr2 in die Muffel geschoben und mii Druck geeen die Stirnfläche 16 der Muffel gepreßt

ίο so daß die Dichtzahlen 11 in die Stirnfläche 16 ein dringen. Ist dieser Arbeitsgang beendet, wird der nicht erwärmte Zwischenring 6 in den Ringspalt5 ge schoben und mit Druck gegen die Stirnfläche 8 des Bundes 3 gepreßt, so daß die Dichtzacken 11 in du·

Stirnfläche 7 des Zwischenringes 6 eindringen.

Beim Erkalten der Muffel entstehen durch Schrumpfung große Haltekräfte und dadurch eine feste Verbindui'm zwischen der Muffel, dem Zwischenring 6 und dem Rohr 2.

Nach dem Erkalten werden die Muffel und der Zwischenring6 durch eine Haftschweißnaht9 zusätzlich miteinander verbunden, und es entsteht eine unlösbare Übergangsverbindung.

Die crfindungsgcmäße Schrumpfverbindung ist

insbesondere bei Rohrleitungen, in denen flüssige Gase bei sehr tiefen Temperaturen (-200° C) transportiert werden (Gas- und Luftzerlegungsanlagen), vorteilhaft, da die bei Raumtemperatur (20° C) vorhandenen Halftekräftc infolge der tiefen Temperatur (-20U⁰C) verstärkt werden. Sie weist den großen Vorteil auf, daß sich wegen der Dichtzacken 11 keine axiale Kraftkomponenten durch Druckeinwirkung auf die Stirnflächen 10 und 16 aufbauen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Endteil der Muffe und das Innenrohr verlötet; diese

Patentansprüche: Lötstelle wird bei tiefen Temperaturen leicht brü

chig.

J. Schrumpfverbindung für Rohre aus unter- In der britischen Patentschrift 1 028 946 wird eine

schiedlichem Werkstoff, mit einem am Ende als 5 Verbindung von Rohren aus unterschiedlichem Ma-Bund ausgebildeten ersten Rohr und einem zur teriai beschrieben, bei der ein Rohr rnuffenförrmg Muffe aufgeweiteten zweiten Rohr, wobei das er- -ausgebildet ist und das andere Rohr in die Muffe einste Rohr bis zur Anlage der Stirnfläche seines geschoben wird. Im Spalt zwischen den beiden Rohr-Bundes an der Stirnfläche einer in der Muffe ge- enden ist ein Ring vorgesehen, der aus gleichem oder bildeten radialen Stufe in diese einschiebbar ist io ähnlichem Material besteht wie das äußere Rohr, und die Verbindung durch Aufschrumpfen der Diese Rohrverbindung ist für hohe Drücke nicht gut Muffe erfolgt, dadurch gekennzeich- geeignet, da sich der Rohrinnendruck auf die Stirnnet, daß die Muffe über den Bund (3) des ein- flächen zwischen den beiden Rohren und dem Ring geschobenen Rohres (2) hinaus zur Bildung eines fortpflanzen kann, wodurch sehr hohe axiale Kraft-Ringspaltes (5) zwischen ihr und dem Rohr (2) 15 komponenten entstehen können. Als Sicherung hierverlängert ist, wobei in den Ringspalt (5) ein gegen ist ein außerordentlich fester Preßsitz des Rin-Zwischenring (6) bis zur Anlage an die rückbar- gcs auf dem inneren Rohr sowie eine starke Schweilitige Fläche des Bundes (3) auf diese druckaus- verbindung zwischen dem Ring und dem muffenförübcnd einschiebbar ist, und mindestens die vor- migen äußeren Rohr vorgesehen. Durch die starke dere Stirnfläche (10) des Bundes (3) mit ringför- 20 Schweißverbindung kann der Preßsiiz jedoch wieder migen, in die Stirnfläche (16) der radialen Stufe gelockert werden.

schon vor dem Schrumpfen eingreifenden Dicht- Bekannt ist ferner eine Rohrverbindung (USA.-

zacken (11) versehen ist. Patentschrift 2 878 040), bei der das Außenrohr über
2. Schrumpfverbindung nach Anspruch 1, da- das Innenrohr ragt und beide Rohrteile miteinander durch gekennzeichnet, daß das zur Muffe (1) auf- 25 verschweißt sind. Eine Hülse wird dann noch mit geweitete zweite Rohr und der Zwischenring (6) dem äußeren Rohrteil verschweißt. Nachteilig ist, miteinander verschweißt sind. daß bei Rohren aus unterschiedlichem Material die
3. Schrumpfverbindung nach Anspruch 1 Schweißverbindung, insbesondere bei tiefen Tempeoder2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen- raturcn, zur Brüchigkeit neigt. Ferner ist die innendurchmesser des zur Muffe (1) aufgeweiteten 30 liegende Schweißung zwischen den Rohrteilen zweiten Rohres im Bereich des Ringspaltes (5) schwierig herstellbar und prüfbar.

größer ist als im Bereich des Bundes (3). Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine in
4. Schrumpfverbindung nach einem der An- weiten Temperatur- und Druckbereichen dichte sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfverbindung für Rohre zu schaffen.

hintere Stirnfläche (7) des Bundes (3), auf wel- 35 Es wurde nun eine Schrumpfverbindung für Rohre eher der Zwischenring (6) aufliegt, ebenfalls mit aus unterschiedlichem Werkstoff gefunden, mit ringförmigen Dichtzacken versehen ist. einem am Ende als Bund ausgebildeten ersten Rohr

und einem zur Muffe aufgeweiteten zweiten Rohr, wobei das erste Rohr bis zur Anlage der Stirnfläche

40 seines Bundes an der Stirnfläche einer in der Muffe

gebildeten radialen Stufe in diese einschiebbar ist und die Verbindung durch Aufschrumpfen der Muffe

Die Erfindung betrifft eine Schrumpfverbindung erfolgt, bei der gemäß der Erfindung, die Muffe über für Rohre aus unterschiedlichem Werkstoff, mit den Bund des eingeschobenen Rohres hinaus zur BiI-einem am Ende als Bund ausgebildeten ersten Rohr 45 dung eines Ringspaltes zwischen ihr und dem Rohr und einem zur Muffe aufgeweitetem zweiten Rohr. verlängert ist, wobei in den Ringspalt ein Zwischen-

Bei Rohrleitungen, in denen flüssige Gase bei sehr ring bis zur Anlage an die rückwärtige Fläche des tiefen Temperaturen transportiert werden, sind Bundes auf diese druckausübend einschiebbar ist, Rohrverbindungen der herkömmlichen Art nicht ver- und mindestens die vordere Stirnfläche des Bundes wendbar. Die Herstellung von solchen Rohrverbin- 5° mit ringförmigen, in die Stirnfläche der radialen düngen ist besonders schwierig, wenn die Rohre aus Stufe schon vor dem Schrumpfen eingreifenden verschiedenartigen Metallen, wie z. B. Aluminium Dichtzacken versehen ist.

und Kupfer oder Aluminium und austenitischen Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der ErStahl bestehen. findung sind der Zwischenring und das zur Muffe

Bekannt ist es, solche Rohre mittels Schweißung 55 aufgeweitete zweite Rohr miteinander verschweißt, zu verbinden. Nachteilig ist es, daß sich an den Über- Die Rohrverbindung erträgt Betriebstemperaturen gangszonen der Schweißnaht ein intermetallischer von +200 bis -200" C und Betriebsdrücke von Bereich bildet, der bei tiefen Temperaturen (bis über 200 kp/cm², ohne daß Rißerscheinungen an den 200° C) und/oder mechanischer Beanspruchung zu Verbindungsstellen auftreten. Es werden keine Dich-Brüchen neigt. 60 Hingen an den Verbindungsstellen benötigt.

Bekannt ist eine Rohrverbindung für Rohre mit Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform

etwa gleichem Innendurchmesser, die aus einem der Erfindung weist der Zwischenring im Bereich des außen bundartig abgesetzten Innenrohr und einem Ringspaltes einen größeren Durchmesser als den dem äußeren Durchmesser des Bundes angepaßten Durchmesser des Bundes auf. Hierdurch ergibt sich äußeren Rohrteil (französische Patentschrift 65 eine große Spaltfläche für den Zwischenring, der mit-108), besteht, bei der eine Muffe, die dem hin festigkeitsmäßig günstiger ausführbar ist.
Bund angepaßt ist, mit dem äußeren Rohrteil vcr- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform

schweißt ist. Zur Abdichtung werden zusätzlich das der Erfindung ist die hintere Stirnfläche des Bundes