DE3212150C2 - Rohr mit einer schützenden und formbeständigen Innenauskleidung - Google Patents
Rohr mit einer schützenden und formbeständigen InnenauskleidungInfo
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Abstract
Bei Rohren mit eingesetzter Innenauskleidung, die am Innenumfang des Rohrkörpers nach bekannten Formungs- bzw. Gießverfahren angeformt ist, entstehen Schwierigkeiten infolge der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien des Rohrkörpers und der Auskleidung. Insbesondere kommt es zu Zwischenräumen an den Grenzflächen, Anhebungen, Wellungen, Rissen u.dgl. Neben mechanischen Störungen kommt es zu Meßfehlern, wenn solche Rohre in elektrischen Meßgeräten verwendet werden. Um diese Mängel und Störungen zu beheben, wird erfindungsgemäß die Auskleidung mit einer Vorsprünge bzw. Höhlungen aufweisenden Verstärkungseinlage versehen, so daß das Auskleidungsmaterial ganzheitlich festgehalten ist und diese Verstärkungseinlage mit der Auskleidung wird ohne Spielraum und Zwischenräume mit der Innenfläche des Rohrkörpers verbunden. Mit Vorteil verwendet man eine Verstärkungseinlage aus austenitischem Edelstahl und verbindet diese durch Punktschweißung mit dem Rohrkörper.
Description
35
Die Erfindung betrifft ein Rohr mit einer schützenden und formbeständigen Innenauskleidung aus Kunststoff
und einer fest an der Innenfläche ces Rohrkörpers angebrachten Verstärkungseinlage, wobei die Verstärkungseinlage
in Form eines besonders gestalteten Blechrohres vorgesehen ist, das Auskleidungsmaterial ganzheitlich
festgehalten ist und die Verstärkungseinlage sowie der Kunststoff ohne Spielraum und Zwischenräume mit
der Innenfläche des Rohrkörpers verbunden sind.
Da die Materialien des Rohrkörpers und der Auskleidung sehr unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweisen, entstehen oft Zwischenräume bzw. Ablösungen an den Berührungsflächen. Hierdurch wird
der Innendurchmesser des Rohrs in ungleichmäßiger Weise verändert. Dies ist besonders nachteilig, wenn es
auf gleichmäßigen Durchfluß ankommt, z. B. wenn das Rohr für einen elektromagnetischen Strömungsmesser
verwendet wird. Hierbei kommt es dann zu Meßfehlern bei der Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge. Ferner
verliert das Rohr an den Stellen, wo die Auskleidung sich ablöst oder Risse und Brüche bekommt, an Festigkeit
und wird empfindlich gegen Korrosion und chemische Angriffe.
Zur Vermeidung der allgemein als Zwischenräume bezeichneten Lösungserscheinungen ist es bekannt, einen
aus Edelstahl bestehenden Rohrkörper mit schwalbenschwanzförmigen Nuten zu versehen. Deren Abstände
richten sich nach dem Durchmesser. Das Auskleidungsmaterial wird in die Nuten und in das Rohrinnere
eingespritzt, so daß an der Innenfläche des Rohrkörpers die Auskleidung geformt wird. Durch eine
schwalbenschwanzförmige Gestaltung der Nuten soll die Auskleidung so festgehalten werden, daß keine Zwischenräume
entstehen.
Eine solche Struktur führt nun zu folgenden Nachteilen. Die Einarbeitung von Nuten erfordert eine höhere
Wandstärke des Rohrkörpers und folglich hat man auch ein unerwünscht höheres Gewicht und größere Kosten
sowie einen größeren Außendurchmesser. Eine dichte Haftung kann man zwar in Nähe der Nuten erreichen, in
den zwischen ihnen liegenden Bereichen ist jedoch das Entstehen von Zwischenräumen nicht ausgeschlossen.
Dem könnte man durch eine dichtere Anordnung einer größeren Zahl von Nuten begegnen. Dies verbietet sich
jedoch durch die Schwierigkeit der Bearbeitung und die hohen Kosten, insbesondere bei kleinem Rohrdurchmesser
und im mittleren Teil des Rohrs.
Bei einem weiteren bekannten Rohraufbau weist eine rohrförmige metallische Einlage zum Festhalten des
Materials der Auskleidung eine Vielzahl von Löchern auf und ist über deren ganze Ausdehnung in die Auskleidung
eingebettet. Dies soll ein Ablösen oder Brechen der Auskleidung verhindern, auch bei niedrigem oder
negativem Druck im Rohr. Auch dieser Weg hat seine Nachteile. Zum Formen der Auskleidung auf der Innenfläche
des Rohrkörpers muß das Beschichtungsmaterial auf hohe Temperatur erhitzt werden. Infolge der unterschiedlichen
Ausdehnungskoeffizienten der Materialien von Auskleidung und Rohrkörper entstehen bei der Abkühlung
Zwischenräume an den Grenzflächen. Flüssigkeit, die einsickert, sammelt sich in diesen Zwischenräumen
und verursacht Korrosion am Rohrkörper oder sonstigen Schaden, z. B. Aufblähen der Zwischenräume
und weiteres Abblättern der Beschichtung. Bei der Verwendung des Rohrs für einen elektromagnetischen
Strömungsmesser muß die rohrförmige Einlage eine größere Dicke haben, um dem Druck des das Rohr
durchströmenden Fluids standhalten zu können. Da die rohrförmige Einlage ins Innere der Auskleidung eingebettet
ist, wird die Gesamtdicke der Auskleidung unmäßig erhöht. Dies erfordert eine große Menge an Auskleidungsmaterial,
wodurch bei Verwendung von hochwertigem Material, wie Fluorkunststoffen u. dgl., hohe Herstellungskosten
entstehen. Außerdem wird bei gegebenem Innendurchmeser des Rohrkörpers der Innendurchmesser
des ausgekleideten Rohrs sehr viel kleinen Ferner ist es schwierig, während des Beschichtungs- und
Formungsvorgangs die Einlage in der vorbestimmten Lage zu halten, insbesondere bezüglich der Zentrierung.
Nach einer weiteren bekannten Ausführungsform wird ein Kunststoffrohr in ein Mantelrohr eingesetzt
und durch Schrumpfung des Mantelrohrs kommen beide Rohre mit Vorspannung zum anliegen. Zwischen beiden
Rohren ist eine Blecheinlage vorgesehen. Der mit starken Temperaturänderungen verbundene Schrumpfungsprozeß
ist mit starken Risiken verbunden und es ist nicht gewährleistet, daß eine völlig fehlerfreie Innenfläche
entsteht. Ferner besteht die Gefahr, daß bei Verwendung des Rohres bei erhöhter Temperatur die Vorspannung
und damit die Haftung aufgehoben wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Rohre zu überwinden und ein Rohr mit Innenauskleidung
anzugeben, bei dem die Auskleidung dicht und fest am Rohrkörper haftet, so daß ein Abblättern
und die Ausbildung von Zwischenräumen nicht eintritt. Zur Aufgabe gehört auch die unschwierige und kostengünstige
Herstellung.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Rohr der eingangs beschriebenen
Art die Verstärkungseinlage mit durch Pressen oder
Stanzen über Vorsprünge gebildete Höhlungen versehen ist, wobei sich in den Höhlungen der Verstärkungseinlage
eingespritzter Kunststoff befindet.
In der weiteren Beschreibung wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. In den verschiedenen
Figuren sind für funktionsgleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.
F i g. 1 ist die perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verstärkungseinlage und
F i g. 2 zeigt einen Axialschnitt einer erfindungsge'näßen,
mit einer derartigen Verstärkungseinlage versehenen Rohrs.
F i g. 3 und 4 zeigen perspektivische Ansichten weiterer erfindungsgemäßer Ausbildungsformen der Verstärkungseinlage.
Fig. 5 ist ein Axialschnitt einer weiteren Ausbildungsform eines erfindungsgemäß ausgekleideten
Rohrs.
f i g. 6 zeigt bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
die in den Rohrkörper einzusetzende rohriormige Auskleidung.
F i g. 7 zeigt das Rohr mit eingesetzter Auskleidung.
Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist die blechförmige, aus Metall bestehende Verstärkungseinlage
4 mit Vorsprüngen 4a und Höhlungen 4b versehen, die z. B. durch Pressen oder Stanzen ausgebildet
werden können. Die den Vorsprüngen 4a und Höhlungen 4b entgegengesetzte Fläche der Verstärkungseinlage
4 wird am Innenumfang des Rohrkörpers i fest angebracht. Diese Anordnung ist aus F i g. 2 ersichtlich.
Zuerst wird die Verstärkungseinlage 4 durch über die gesamte Innenfläche gehende Punktschweißungen mti
dem Rohrkörper 1 verbunden. Dann wird nach bekannten Techniken das Auskleidungsmaterial von der Seite
der Vorsprünge und Höhlungen eingespritzt bzw. angeformt. Die Auskleidungsmasse ist dann vermittels der
Vorsprünge und Höhlungen ganzheitlich mit der Verstärkungseinlage 4 verbunden, die ihrerseits extrem fest
an dem Rohrkörper 1 angebracht ist. Da die Verstärkungseinlage 4 die Auskleidung 2 sehr wirksam festhält,
kann deren Dicke verringert werden. Das Herstellungsverfahren ist einfach, da die Auskleidungsmasse nur auf
eine Seite der Verstärkungseinlage aufgebracht wird. Die Dicke der Auskleidung 2 kann daher weiterhin verringert
werden.
Die Verstärkungseinlage 4 ist zwar — wie aus F i g. 2 ersichtlich — über den ganzen Innenumfang des Rohrkörpers
1 beschichtet und die Beschichtung ist so festgehalten, daß keine Zwischenräume entstehen, es können
jedoch noch an mehreren Stellen des Innenumfangs des Rohrkörpers 1 Schweißungen vorgesehen sein.
Die Verstärkungseinlage ist nicht auf die in Fig. 1 gezeigte Gestaltung beschränkt. Es können auch gemäß
Fig.3 Vorsprünge 4a und Höhlungen 4b in Art von
Muschelschalen vorgesehen sein. F i g. 4 zeigt ein mäanderförmig
gefaltetes Blech mit Bohrungen in den Flächen der oberen Seite. Verwendbar ist jegliche Gestaltung,
sofern die Eignung zur Befestigung im Rohrkörper 1 und zum Festhalten der Auskleidung 2 vorhanden ist.
Die erfindungsgemäße Auskleidung läßt sich vermittels
der Verstärkungseinlage leicht und sicher im Rohrkörper befestigen. Da die Gefahr der Ausbildung von
Zwischenräumen zwischen dem Auskleidungsmaterial und dein Rohrkörper behoben ist, sind Korrosionen und
sonstige Störungen ausgeschaltet und man erreicht eine längere Lebensdauer des Rohrs. Die durch Schweißungen
hergestellte feste Verbindung der Verstärkungseinlage mit dem Rohrkörper erhöht die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit
gegen Schaden, sowohl an der Verstärkungseinlage als auch am Beschichtungsmaterial.
Da die Gesamtdicke der Auskleidung kleiner sein kann als bisher, erhält man einen größeren Innendurchmesser
des ausgekleideten Rohrs.
F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Auftreten oder die Übertragung von
Induktionsstörungen infolge der Leitfähigkeit der Verstärkungseinlage verhindert ist. Bei der Verwendung eines
ausgekleideten Rohrs in einem elektrischen Instrument, z. B. als Meßrohr in einem elektromagnetischen
Strömungsmesser, entsteht eine große Oberfläche, die von der Strömung herrührende Induktionsstörungen
übertragen kann. Dies hängt zusammen mit der Anordnung der Teile 4 der Verstärkungseinlage und tritt selbst
dann, ein, wenn der Rohrkörper 1 geerdet ist und die Verstärkungseinlage in die Beschichtungsmasse eingebettet
ist. Während der Formung wird das Auskleidungsmateria! gelegentlich aufgeladen, wobei durch die
Verstärkungseinlage Induktionen erzeugt werden. Die Ausführungsform gemäß F i g. 5 löst diese Probleme, indem
die Verstärkungseinlage 4 durch Punktschweißung an den Punkten 5 elektrisch leitend mit dem Rohrkörper
verbunden ist. (In Fi g. 5 wurde für die Verstärkungseinlage die Gestaltung gemäß Fig.4 gewählt, es können
jedoch auch andere Gestaltungen gewählt werden.) Bei diesem Aufbau des Rohrs ist die Verstärkungseinlage
über die Schweißpunkte 5 am Rohrkörper 1 geerdet. Hierdurch ist die Möglichkeit der Aufnahme von durch
das Fluid verursachten Induktionsstörungen gering und es wird einer Aufladung, die ihrerseits zu Induktionsstörungen
führen kann, vorgebeugt.
Betrachtet man elektrischen Verlust und Korrosion, wenn ein erfindungsgemäßes Rohr, z. B. in einem elektromagnetischen
Strömungsmesser, verwendet wird, so ist es erwünscht, die Verstärkungseinlage aus einem isolierenden
Material von hoher Korrosionsbeständigkeit zu bilden. Hierfür sind faserverstärkte Kunststoffe, austenitischer
nichtrostender Stahl u. dgl. geeignet. Dank der oben beschriebenen Struktur ist die Verstärkungseinlage
keiner Korrosion ausgesetzt, die von durch das Auskleidungsmaterial einsickernder Flüssigkeit verursacht
wird.
Ein erfindungsgemäßes Rohr hat den Vorzug, daß es unter sicheren Bedingungen für korrodierende Flüssigkeiten
verwendet werden kann und daß infolge des magnetischen Feldes entstehende Wirbelströme verhindert
werden. Es ist daher für elektrische Instrumente, wie elektromagnetische Strömungsmesser, hervorragend
geeignet. Bei Verwendung von austenitischem Edelstahl ist die Verstärkungseinlage stark genug, um
den Kräften, die beim Schrumpfen der Auskleidungsmasse auftreten, standzuhalten.
Wenn an der Auskleidung irgendwelche Schäden auftraten bzw. sich Zwischenräume zwischen Auskleidung und Rohrkörper zeigten, war es bisher erforderlich, das Rohr in einen Spezialbetrieb zur Neuauskleidung zu bringen. Mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig.6 bzw. 7 werden diese Umstände vermieden.
Wenn an der Auskleidung irgendwelche Schäden auftraten bzw. sich Zwischenräume zwischen Auskleidung und Rohrkörper zeigten, war es bisher erforderlich, das Rohr in einen Spezialbetrieb zur Neuauskleidung zu bringen. Mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig.6 bzw. 7 werden diese Umstände vermieden.
Bei dieser Ausführungsform ist ein vorgefertigtes rohrförmiges Auskleidungselement 2a, in das eine Verstärkungseinlage
4 eingebettet ist. ohne Spielraum in den Rohrkörper 1 eingesteckt. Hierdurch werden Zwischenräume,
die Anzeige- bzw. Meßfehler verursachen, vermieden und gleichzeitig erhält man ein Rohr, bei
dem die Auskleidung leicht austauschbar ist. Das Auskleidungselement 2a ist mit einem solchen Außendurch-
messer geformt, daß es nach der Schrumpfung einen dichten und festen Sitz im Rohrkörper 1 hat oder es hat
einen Außendurchmesser, der wenig größer als der Innendurchmesser des Rohrkörpers 1 ist, so daß es nach
einer Anpassungsbearbeitung zum festen Sitz im Rohrkörper gebracht werden kann. Wie aus Fig. 7 ersichtlich,
wird ein solches Auskleidungselement 2a ohne Spielraum in den Rohrkörper 1 eingesetzt und die an
beiden Seiten des Rohrkörpers 1 überstehenden Enden werden umgebogen. Auch bei dieser Ausführungsform
wird die Ausbildung von Zwischenräumen zwischen dem Rohrkörper und der Auskleidung, auch nach der
Schrumpfung, mit Sicherheit verhütet. Bei Schaden an der Auskleidung kann ein solches Rohr leicht repariert
werden, indem das schadhafte Auskleidungselement 2a gegen ein neues, vorrätig gehaltenes ausgetauscht wird.
Zur Reparatur braucht man also nicht mehr das Rohr zu einer Spezialwerkstatt zu bringen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Rohr mit einer schützenden und formbeständigen Innenauskleidung aus Kunststoff und einer fest
an der Innenfläche des Rohrkörpers angebrachten Verstärkungseinlage, wobei die Verstärkungseinlage
in Form eines besonders gestalteten Blechrohres vorgesehen ist, das Auskleidungsmaterial ganzheitlich
festgehalten ist und die Verstärkungseinlage sowie der Kunststoff ohne Spielraum und Zwischenräume
mit der Innenfläche des Rohrkörpers verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verstärkungeinlage (4) mit durch Pressen oder Stanzen über Vorsprünge (4a) gebildete Höhlungen (4b)
versehen ist, wobei sich in den Höhlungen (4b) der Verstärkungseinlage (4) eingespritzter Kunststoff
befindet.
2. Rohr nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstärkungseinlage (4) der Auskleidung (2) mit dem Rohrkörper (1) elektrisch leitend
verbunden ist.
3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (4) isolierend
und hochkorrosionsbeständig ist.
4. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (4) aus
austenitischem, nichtrostenden Stahl besteht.
5. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (4)
durch Punktschweißung mit dem Rohrkörper (1) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4839481A JPS57163791A (en) | 1981-04-02 | 1981-04-02 | Reinforcing member for lining tube |
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DE3212150A1 DE3212150A1 (de) | 1982-11-11 |
DE3212150C2 true DE3212150C2 (de) | 1986-09-25 |
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ID=12802074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1982-04-01 DE DE19823212150 patent/DE3212150C2/de not_active Expired
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
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