DE3615947C1

DE3615947C1 - Welding and centring ring

Info

Publication number: DE3615947C1
Application number: DE19863615947
Authority: DE
Inventors: Veici Csaba; Martin Kainz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1987-10-22

Abstract

In the application of a method of forming a welded joint for pipes made of a metallic material, the pipes, which have the same internal diameters, are aligned with one another by attaching a centring element between the pipe ends to be welded and are then fused together with the centring element by supplying a large quantity of thermal energy, as a result of which a fixed, one-piece butt joint is obtained. The remaining gap between the pipes is then filled with cover layers of weld deposit. Preferably used as the centring element is a welding and centring ring which is adapted in its dimensions to the dimensions of the pipes to be welded, is provided with a heat-insulating layer at its radially inner surface to prevent excessive radiation of heat, and is made of the same material as the pipes to be welded. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schweiß- und Zen trierring gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to welding and zen trier ring according to the preamble of claim 1.

Bei der Ausbildung eines Rohrstoßes ist es üblich, die zu verschweißenden Rohre zueinander so auszurichten, daß sich die zu verschweißenden Rohrenden nicht berühren und zwi schen ihnen zur Einbringung eines Schweißgutes ein gerin ger Abstand besteht. Es sind dafür relativ aufwendige Konstruktionen vorgesehen, die die Rohre zur Ausbildung von hochwertigen Schweißverbindungen sicher und genau in einer vorbestimmten Lage halten. Diese Konstruktionen sind aber nur unter guten Arbeitsbedingungen, d. h. in Werkhal len oder dergleichen einsetzbar, während z. B. auf einer Baustelle die Rohre üblicherweise verschweißt werden, indem ein Schweißer bzw. ein Facharbeiter die Rohre mit einfachen Hilfsmitteln ausrichtet, sie mittels einer Punktschweißung oder Heftung vorübergehend aneinander fixiert und anschließend eine erste Schweißgutlage, die sogenannte Wurzellage legt. Dabei kann es vorkommen, daß die Rohre sich nicht in exakter Fluchtung befinden, was letztlich zu einer Beeinträchtigung der Gebrauchsfährigkeit des Rohrsystems führen kann, wenn z. B. in Rohren, in denen ein Fluid strömt, durch ungenaue Fluchtung bzw. Ausrichtung Absätze gebildet sind, die zu Strömungsturbu lenzen und somit zu einer verminderten Strömungsgeschwin digkeit führen.When forming a pipe joint, it is common to align welding pipes to each other so that do not touch the pipe ends to be welded and between cut them in to bring in a weld metal long distance exists. For this, they are relatively complex Constructions provided that the pipes for training of high quality welded joints safely and precisely hold a predetermined position. These constructions are but only under good working conditions, d. H. in Werkhal len or the like can be used while z. B. on one Construction site the pipes are usually welded, by a welder or a skilled worker with the pipes aligns simple aids, using a Spot welding or stitching temporarily to each other fixed and then a first layer of weld metal, the so-called root position. It can happen that the pipes are not exactly aligned, which ultimately to an impairment of the usability of the pipe system can lead if, for. B. in pipes, in to which a fluid flows due to inaccurate alignment or Alignment paragraphs are formed that lead to flow turbu limit and thus to a reduced flow rate lead.

Bei Schweißnähten, die hohen Qualitätsanforderungen genü gen sollen, ist es üblich, nach Einbringen der Wurzellage diese auf etwaige Einschlüsse oder Unregelmäßigkeiten zu röntgen und eine Dichtigkeitsprüfung durchzuführen. Erst nachdem aufgrund der Prüfung eine einwandfreie Beschaffen heit der Wurzellage nachgewiesen ist, kann der Schweißvor gang fortgesetzt werden, indem weitere Schweißgutlagen eingebracht werden. Die durch diese Unterbrechung des Schweißvorgangs hervorgerufene zeitliche Verzögerung der Fertigung beeinträchtigt jedoch die Wirtschaftlichkeit des Schweißverfahrens.For welds that meet high quality requirements it is customary, after inserting the root for any inclusions or irregularities X-ray and carry out a leak test. First after a proper procurement due to the test the root position is proven, the welding process can continued by adding more layers of weld metal be introduced. The by this interruption of the Welding delay caused by the welding process However, manufacturing affects the economy of the Welding process.

Des weiteren ist zum Einbringen einer einwandfreien Wur zellage ein sehr gut ausgebildetes und sachverständiges Personal notwendig, da ansonsten die Gefahr besteht, daß sich in der Wurzellage eine zu große Anzahl von Einschlüs sen befindet und die Wurzellage durchbrennt, was zu zeit- und kostenintensiven Reparatur- bzw. Ausbessungsarbeiten führt. Furthermore, it is necessary to insert a perfect sausage cell location a very well trained and expert Personnel necessary, otherwise there is a risk that too many inclusions in the root position and the root layer burns out, which and expensive repair or repair work leads.

Um Rohre in wirtschaftlicher Weise über qualitativ hoch wertige Schweißnähte miteinander verschweißen zu können, ist aus der US-PS 27 92 490 ein Schweiß- und Zentrierring gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Dieser Schweiß- und Zentrierring wird zur Bereitstellung einer genauen Lagepositionierung der zu verschweißenden Rohrenden zwischen diesen derart angeordnet, daß im ausge richteten Zustand die Stirnseiten der Rohrenden an einem Stegabschnitt des Schweiß- und Zentrierringes und die inneren Umfangsflächen der Rohrenden an einem Flanschab schnitt des Schweiß- und Zentrierringes anliegen. Über den Stegabschnitt wird anschließend in geeigneter Weise Ener gie zugeführt, so daß der Schweiß- und Zentrierring mit den Rohrenden zu einem einstückigen Bauteil verschmolzen wird.To get pipes in an economical way about high quality to be able to weld quality welds together, is a welding and centering ring from US-PS 27 92 490 according to the preamble of claim 1 known. This welding and centering ring becomes available an exact positioning of the position to be welded Pipe ends arranged between them so that in the out aligned the end faces of the pipe ends at one Web section of the welding and centering ring and the inner peripheral surfaces of the pipe ends on a flange cut of the welding and centering ring. On the The web section is then suitably ener gie supplied so that the welding and centering ring with the pipe ends fused into a one-piece component becomes.

Da der Flanschabschnitt in Längsrichtung der Rohrenden relativ kurz ist, können die Rohrenden nach ihrer Ausrich tung leicht von dem Schweiß- und Zentrierring herunter rutschen, wodurch ein erneutes Ausrichten erforderlich wird. Eine übermäßige Verlängerung des Flanschabschnittes ist jedoch nicht möglich, da es dann aufgrund der Art der Energieeinleitung in den Flanschabschnitt, die über den Stegabschnitt und somit über einen relativ kleinen Bereich erfolgt, in den Randbereichen des Flanschabschnittes zu einer wesentlich geringeren Energiedichte als in dessen Mittelbereich kommt. Wenn jedoch die Gesamtenergiemenge erhöht würde, so daß auch die Randbereiche des Flanschab schnittes in ausreichender Weise mit den Rohrenden ver schmelzen, dann bestünde die Gefahr einer zu großen Ener giedichte im Mittelbereich des Flanschabschnittes, was zu dessen Anbrennen bzw. zu dessen Beschädigung führen kann. Wenn hingegen die Gesamtenergiemenge auf einem Niveau gehalten wird, bei dem ein Anbrennen des Mittelbereichs des Flanschabschnittes vermieden ist, reicht die Energie dichte in den Randbereichen des Flanschabschnittes nicht mehr aus, um ein vollkommenes Verschmelzen mit den Rohren den zu bewirken. Dadurch ist kein glatter Übergang an den Verbindungsstellen der beiden Rohrenden erreicht, so daß es in Rohren, in denen Fluid strömt, an diesen Stellen zu Turbulenzen kommen kann, wodurch die Durchflußleistung einer Rohrleitung nachteilig beeinflußt wird.Because the flange section is in the longitudinal direction of the pipe ends is relatively short, the pipe ends can be aligned easy down from the welding and centering ring slip, which means that realignment is necessary becomes. Excessive extension of the flange section is not possible, however, because of the nature of the Energy input into the flange section, which over the Web section and thus over a relatively small area takes place in the edge areas of the flange section a much lower energy density than in it Middle range is coming. However, if the total amount of energy would be increased so that the edge areas of the flange cut sufficiently with the pipe ends melt, then there would be a risk of too large energy giedichte in the central region of the flange section, which too its burning or damage. If, on the other hand, the total amount of energy is at one level is held, in which a burning of the central area of the flange section is avoided, the energy is sufficient does not seal in the edge areas of the flange section more to completely fuse with the pipes to effect that. As a result, there is no smooth transition to the Joints of the two pipe ends reached so that it in pipes in which fluid flows, at these points Turbulence can occur, reducing flow rate a pipeline is adversely affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schweiß- und Zentrierring gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit dem eine koaxiale Ausrichtung der zu verbindenden Rohre einfach sichergestellt werden kann und der so aufgebaut ist, daß bei der Energiezuführung in allen Abschnitten des Schweiß- und Zentrierringes die Energiedichte derart gesteuert ist, daß ein vollständiges Verschmelzen des Schweiß- und Zentrierringes mit den Rohr enden ohne die Gefahr eines Anbrennens sichergestellt ist.The invention has for its object a welding and centering ring according to the preamble of the claim 1 to create a coaxial alignment of the connecting pipes can be easily ensured and which is constructed in such a way that the energy supply in all sections of the welding and centering ring Energy density is controlled so that a complete Fusion of the welding and centering ring with the pipe ends without the risk of burning is ensured.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.

Der erfindungsgemäße Schweiß- und Zentrierring vereinfacht mit seiner gegenüber dem bekannten Schweißring wesentlich größeren Auflagerfläche eine genaue Ausrichtung der zu verschweißenden Rohrenden, wodurch die Gefahr, daß die Rohrenden vom Schweiß- und Zentrierring abrutschen, wirk sam verrringert wird. Um die Differenzen zwischen den Ener giedichten im Mittelbereich und in den Randbereichen des Flanschabschnittes möglichst klein zu halten und um somit einerseits ein vollständiges Verschmelzen des Schweißrin ges mit den Rohrenden sicherzustellen und andererseits ein Anbrennen bestimmter Teilbereiche des Schweißrings zu verhindern, ist erfindungsgemäß die Wärmeschutzschicht vorgesehen. Diese verhindert übermäßige Wärmeverluste durch Abstrahlen, so daß auch die äußersten Enden des Schweiß- und Zentrierringes eine ausreichend hohe Tempe ratur erhalten, um vollständig mit den Rohrenden ver schmelzen zu können, was zu glatten Übergängen an den Verbindungsstellen der Rohre führt. Hierdurch ist gewähr leistet, daß die Strömungseigenschaften eines in den Roh ren strömenden Fluides nicht nachteilig beeinflußt werden.The welding and centering ring according to the invention is simplified with its essential compared to the well-known sweat ring larger bearing surface an exact alignment of the welding pipe ends, which increases the risk that the Slip pipe ends off the welding and centering ring, effective sam is reduced. To the differences between the Ener seal in the central area and in the peripheral areas of the To keep the flange section as small as possible and thus on the one hand a complete fusion of the welding ring ensure with the pipe ends and on the other hand Burning of certain sections of the sweat ring prevent, according to the invention is the heat protection layer intended. This prevents excessive heat loss by blasting, so that even the extreme ends of the The welding and centering ring have a sufficiently high temperature obtained to fully ver with the pipe ends to be able to melt, resulting in smooth transitions at the Connections of the pipes leads. This guarantees does the flow properties of one in the raw ren flowing fluids are not adversely affected.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 2 schafft die Vor aussetzung dafür, daß der Schweiß- und Zentrierring zur Herstellung einer Rohrleitung herangezogen werden kann, die von einem Fluid durchströmt wird. In diesem Fall wird die Innenoberfläche der Rohrleitung an den Stoßstellen ohne spürbare Einschnürungen gehalten, wodurch das Auftre ten von Turbulenzen verhindert und die Strömungsgeschwin digkeit des Fluids und die Durchsatzmenge so groß wie möglich gehalten werden können.The training according to claim 2 creates the front suspension for the welding and centering ring to Production of a pipeline can be used, which is traversed by a fluid. In this case the inner surface of the pipe at the joints held without noticeable constrictions, which makes the appearance Prevents turbulence and the flow rate fluidity and throughput as large as can be kept possible.

Die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 3 ermöglicht es, auch in den von einer Mittelebene des Schweißstoßes ent fernten Abschnitten des Schweiß- und Zentrierringes eine ausreichende Wärmeenergiedichte zu erreichen.The development according to claim 3 enables also in the ent of a central plane of the weld joint removed sections of the welding and centering ring to achieve sufficient thermal energy density.

Es hat sich gezeigt, daß sich mit der Wärmeschutzschicht in der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 und/oder 5 besonders gute Ergebnisse erzielen lassen.It has been shown that with the heat protection layer in the configuration according to claim 4 and / or 5 get particularly good results.

Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 6 wird die Wärmeenergieübertragung auf die Endabschnitte der zu ver schweißenden Rohre zusätzlich verbessert.With the training according to claim 6 Thermal energy transfer to the end sections of the ver welding pipes additionally improved.

Die Anordnung gemäß Patentanspruch 7 gewährleistet eine möglichst exakte Ausrichtung und Zentrierung der zu ver bindenden Rohrenden.The arrangement according to claim 7 ensures a alignment and centering of the ver binding pipe ends.

Es hat sich gezeigt, daß mit den Abmessungen des Schweiß- und Zentrierringes gemäß Patentanspruch 8 und/oder 9 die Güte der Schweißverbindung auf besonders hohem Niveau gehalten werden kann.It has been shown that with the dimensions of the welding and centering ring according to claim 8 and / or 9 the Quality of the welded joint at a particularly high level can be held.

Die Wahl bzw. die Anpassung der Werkstoffe des Schweiß- und Zentrierrings und der Rohre gemäß den Ansprüchen 10, 11 und 12 stellt eine ausreichende Verschmelzung dieser Bauteile miteinander und die Ausbildung einer festen, einstückigen Verbindung sicher.The choice or adaptation of the materials of the welding and centering ring and the tubes according to claims 10, 11 and 12 represents a sufficient amalgamation of these Components together and the formation of a solid, one-piece connection safely.

Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 14 läßt sich nicht nur die Herstellung des Schweiß- und Zentrierrings wirtschaftlicher gestalten. Es ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß auf diese Weise ein in radialer Richtung nachgiebiger Schweiß- und Zentrierring entsteht, der nach dem Einschlagen in ein jeweiliges Rohrende unter Federvor spannung am Innenumfang des Rohrendes anliegt. Auf diese Weise wird ein besonders inniger Flächenkontakt zwischen Schweiß- und Zentrierring einerseits und dem Rohrende andererseits erzielt, wodurch günstige Voraussetzungen für ein Anschmelzen der Rohrenden geschaffen werden.With the training according to claim 14 can not just the manufacture of the welding and centering ring Make it more economical. The additional results Advantage that in this way a radial direction flexible welding and centering ring is created, which after hammering into a respective pipe end under spring voltage is present on the inner circumference of the pipe end. To this A particularly intimate surface contact between Welding and centering ring on the one hand and the pipe end achieved on the other hand, creating favorable conditions for melting of the pipe ends can be created.

Nachstehend wird anhand der Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.An embodiment is shown below with reference to the figure the invention explained in more detail.

Die Figur zeigt im Schnitt einen Schweiß- und Zentrierring vor dem Verschweißen bzw. Verschmelzen mit den aneinanderstoßenden Rohrenden.The figure shows in section a welding and centering ring before welding or Merging with the abutting pipe ends.

In der Figur sind zwei Rohre 2 und 3 dargestellt, die über eine Schweißverbindung gestoßen werden sollen. Sie sind an ihren zu verschweißenden Endabschnitten 2 a und 3 a ange fast, um eine ein Schweißgut aufnehmende Kehle 5 zu bil den. Die Rohre 2 und 3 weisen jeweils den gleichen Innen durchmesser, die gleiche Wandstärke t sowie den gleichen Außendurchmesser auf. Die Außendurchmesser der Rohre können sich auch um ein geringes Maß unterscheiden. An bzw. zwischen den zu verschweißenden Endabschnitten 2 a und 3 a der Rohre 2 und 3 ist ein Schweiß- und Zentrierring 1 angebracht bzw. ange ordnet.In the figure, two tubes 2 and 3 are shown, which are to be joined via a welded connection. They are at their end portions to be welded 2 a and 3 a almost to a weld receiving throat 5 to the bil. The tubes 2 and 3 each have the same inner diameter, the same wall thickness t and the same outer diameter. The outside diameter of the pipes can also differ by a small amount. On or between the end sections to be welded 2 a and 3 a of the tubes 2 and 3 , a welding and centering ring 1 is attached or arranged.

Der Schweiß- und Zentrierring 1 ist in seinen Abmessungen an die Abmessungen der zu verschweißenden Rohre 2 und 3 angepaßt und wird hergestellt, indem von einem stangenför migen Werkstück ein Abschnitt der benötigten Länge maßge nau abgeschnitten wird. Dieser Abschnitt wird anschließend in einer Biegevorrichtung, z. B. einem Biegeautomaten, in eine Ringform gebogen, wobei die freien Enden des Ab schnittes aneinanderstoßen. Nach der Entnahme aus der Biegevorrichtung weitet sich der Ring um ein geringes Maß auf, da der elastische Anteil seiner Verformung zurückge wonnen wird. Der Ring ist somit in seinem nicht eingebau ten Zustand nicht geschlossen und weist in radialer Richtung eine Federcharakteristik auf.The welding and centering ring 1 is adapted in its dimensions to the dimensions of the pipes to be welded 2 and 3 and is produced by a section of the required length is cut to a precise size from a rod-shaped workpiece. This section is then in a bending device, for. B. an automatic bending machine, bent into a ring shape, the free ends of the section abutting against each other. After removal from the bending device, the ring widens by a small amount, since the elastic part of its deformation is recovered. The ring is thus not closed in its non-built state and has a spring characteristic in the radial direction.

In Umfangsrichtung weist der Schweiß- und Zentrierring 1 einen im wesentlichen T-förmigen bzw. pilzförmigen Quer schnitt mit einem radial äußeren Stegabschnitt 1 a und einem radial inneren Flanschabschnitt 1 b auf. Der Flansch abschnitt 1 b weist eine radial innere Oberfläche 1 c und eine radial äußere Oberfläche 1 d auf, wobei die radial innere Oberfläche 1 c so abgerundet ist, daß sie sich radial nach innen vorwölbt.In the circumferential direction, the welding and centering ring 1 has a substantially T-shaped or mushroom-shaped cross section having a radially outer land portion 1 a and a radially inner flange portion 1b on. The flange section 1 b has a radially inner surface 1 c and a radially outer surface 1 d , the radially inner surface 1 c being rounded such that it bulges radially inwards.

Im angebrachten bzw. montierten Zustand liegt der Schweiß- und Zentrier ring 1 mit der radial äußeren Oberfläche 1 d des Flanschab schnittes 1 b an radial inneren Umfangsflächen bzw. Innen mantelflächen 2 b und 3 b der Rohre 2 und 3 an, während der Stegabschnitt 1 a zwischen den zu verschweißenden Endab schnitten 2 a und 3 a der Rohre 2 und 3 angeordnet ist. Die Endabschnitte 2 a und 3 a liegen dabei an dem Stegabschnitt 1 a an, so daß die Rohre 2 und 3 durch den Schweiß- und Zentrierring 1 zueinander ausgerichtet und zentriert sind. In the attached or assembled state, the welding and centering ring 1 lies with the radially outer surface 1 d of the flange section 1 b on the radially inner circumferential surfaces or inner surface surfaces 2 b and 3 b of the tubes 2 and 3 , while the web section 1 a cut between the endab to be welded 2 a and 3 a of the tubes 2 and 3 is arranged. The end portions 2a and 3a to lie against the web portion 1 a, so that the tubes are aligned with each other 2 and 3 by welding and the centering ring 1 and centered.

Auf der radial inneren Oberfläche 1 c des Flanschabschnit tes 1 b ist der Schweiß- und Zentrierring 1 mit einer Wärmeschutzschicht 4 überzogen, die eine übermäßige Wär meabstrahlung von dieser Oberfläche während des Schweiß- bzw. Verschmelzungsprozesses verhindert. Die Wärmeschutz schicht 4 besteht bevorzugterweise aus einer elastischen Wärmeschutzpaste und weist eine Dicke von etwa 0,5 mm auf.On the radially inner surface 1 of the Flanschabschnit tes b 1 c is coated with a thermal-protection layer 4 of the sealing and centering ring 1, the meabstrahlung excessive Wär from this surface during the welding or fusing process prevented. The heat protection layer 4 is preferably made of an elastic heat protection paste and has a thickness of about 0.5 mm.

Die Abmessungen des Schweiß- und Zentrierringes 1 werden bevorzugterweise so gewählt, daß das Verhältnis der ra dialen Dicke z des Stegabschnittes 1 a zu der maximalen radialen Dicke y des Flanschabschnittes 1 b etwa 7 : 3 beträgt. Der Schweiß- und Zentrierring 1 wird in seinen Abmessungen so an die Abmessungen der zu verschweißenden Rohre 2 und 3 angepaßt, daß das Verhältnis der Wanddicke t der Rohre 2 und 3 zu der radialen Dicke z des Stegab schnittes 1 a und das Verhältnis der axialen Breite s des Schweiß- und Zentrierringes 1 zu der Wanddicke t der Rohre 2 und 3 jweils etwa 2 : 1 beträgt.The dimensions of the welding and centering ring 1 are preferably chosen so that the ratio of the radial dial thickness z of the web section 1 a to the maximum radial thickness y of the flange section 1 b is approximately 7: 3. The welding and centering ring 1 is adapted in its dimensions to the dimensions of the pipes to be welded 2 and 3 that the ratio of the wall thickness t of the pipes 2 and 3 to the radial thickness z of the web section 1 a and the ratio of the axial width s of the welding and centering ring 1 to the wall thickness t of the tubes 2 and 3 is approximately 2: 1 in each case.

Im folgenden wird der Ablauf des Verfahrens beschrieben, mit dem die beiden zu verschweißenden Rohre 2 und 3 mit Hilfe des Schweiß- und Zentrierringes 1 verbunden werden. Nachdem die Rohre in der üblichen Weise zum Verschweißen vorbereitet sind, d. h. auf die gewünschte Länge zuge schnitten und an den zu verschweißenden Seiten angefast sind, wird der Schweiß- und Zentrierring 1, der die den zu verschweißenden Rohren 2 und 3 entsprechenden Abmessungen aufweist, in die Rohre 2 und 3 eingesetzt, indem er so zusammengedrückt wird, daß seine beiden freien Enden an einander anliegen. Dabei entspricht der an den radial äußeren Oberflächen 1 d des Flanschabschnittes 1 b gemessene Außendurchmesser des Schweiß- und Zentrierringes 1 dem Innendurchmesser der Rohre 2 und 3. Wenn der Schweiß- und Zentrierring 1 nicht mehr gehalten ist, möchte er in seine ursprüngliche Form zurückfedern und legt sich dabei an die radial inneren Umfangsflächen der Rohre an. Da der Schweiß- und Zentrierring 1 sehr maßgenau herstellt ist, tritt bei dem Zurückfedern in der Ringform des Schweiß- und Zentrierrings ein nur relativ kleiner Spalt auf, der dem Verschweißvorgang nicht abträglich ist. Nachdem die Rohre auf dem Schweiß- und Zentrierring aufgesetzt sind, können sie zueinander ausgerichtet werden, indem ihre Endabschnitte 2 a und 2 b jeweils gegen den dabei als Anschlag dienenden Stegabschnitt 1 a geschoben werden. Nach dem Einsetzen des Schweiß- und Zentrierringes 1 sind die radial inneren Umfangsflächen 2 b und 3 b der Rohre 2 und 3 zueinander ausgerichtet und ausgefluchtet, ohne daß weitere Stütz- oder Haltevorrichtungen notwendig sind.The sequence of the method with which the two pipes 2 and 3 to be welded are connected by means of the welding and centering ring 1 is described below. After the pipes are prepared for welding in the usual way, ie cut to the desired length and chamfered on the sides to be welded, the welding and centering ring 1 , which has the dimensions to be welded pipes 2 and 3 , in the tubes 2 and 3 inserted by being pressed together so that its two free ends abut each other. Here, the on the radially outer surfaces of the flange portion 1 d 1 b measured outer diameter of the welding and centering ring 1 corresponds to the internal diameter of the tubes 2 and 3. FIG. When the welding and centering ring 1 is no longer held, it would like to spring back into its original shape and thereby lies against the radially inner peripheral surfaces of the tubes. Since the welding and centering ring 1 is made very dimensionally, the spring back in the ring shape of the welding and centering ring causes only a relatively small gap which is not detrimental to the welding process. After the tubes are mounted on the centering ring and welded, they can be aligned by their end portions 2 a and 2 b are each against the thereby serving as a stop web portion 1 a to be pushed. After the insertion of the welding and centering ring 1 , the radially inner circumferential surfaces 2 b and 3 b of the tubes 2 and 3 are aligned and aligned with one another without the need for further supporting or holding devices.

Den ausgerichteten Rohren 2 und 3 und dem Schweiß- und Zentrierring 1 wird daraufhin eine große Wärmeenergiemenge z. B. mittels eines Argonbrenners über den Stegabschnitt 1 a des Schweiß- und Zentrierringes 1 zugeführt. Die Wärme energie wird über den Stegabschnitt 1 a und den Flanschab schnitt 1 b auf die Rohre 2 und 3 übertragen. Aufgrund der großen Wärmeenergiemenge verschmelzen die Rohre 2 und 3 und der Schweiß- und Zentrierring 1 an ihren Kontaktflä chen miteinander, so daß nach dem Abkühlen eine feste, einstückige Verbindung entsteht. Da für den Schmelzprozeß und zur Erreichung einer einstückigen Verbindung eine große Wärmeenergiedichte auch in den axial äußeren Endbe reichen des Flanschabschnittes 1 b erforderlich ist, wird einer übermäßigen Wärmeab strahlung an der radial inneren Oberfläche 1 c des Flanschabschnittes 1 b durch die Aufbringung der Wärme schutzschicht 4 entgegenwirkt. Zusätzlich können die axial äußeren Endbe reiche des Flanschabschnittes 1 b mit einer geringeren radialen Dicke ausgebildet werden. Andererseits darf die Wärme energiedichte nicht zu groß werden, da ansonsten die Rohre 2 und 3 oder Schweiß- und Zentrierring 1 durchschmelzen und zerstört werden können. Aufgrund von Versuchen wurde festgestellt, daß die Wärmeenergiedichte in einem vorteil haften Bereich liegt, wenn die Abmessungen des Schweiß- und Zentrierringes und der Rohre aufeinander abgestimmt sind bzw. in den oben angegebenen Verhältnissen stehen.The aligned tubes 2 and 3 and the welding and centering ring 1 is then a large amount of heat energy z. B. supplied by means of an argon torch above the web portion 1 a of the welding and centering. 1 The heat energy is transferred via the web section 1 a and the flange section 1 b to the tubes 2 and 3 . Due to the large amount of heat energy, the tubes 2 and 3 and the welding and centering ring 1 melt together at their contact surfaces, so that a solid, one-piece connection is formed after cooling. As for the melting process and to achieve an integral connection a large heat energy density in the axially outer Endbe range of the flange portion 1b is required, an excessive Wärmeab radiation on the radially inner surface 1 c of the flange 1b by applying the heat-protection layer 4 counteracts. In addition, the axially outer Endbe can rich of the flange portion 1 may be formed with a smaller radial thickness b. On the other hand, the heat energy density must not be too high, otherwise the pipes 2 and 3 or the welding and centering ring 1 can melt and be destroyed. Based on tests, it was found that the thermal energy density is in an advantageous range if the dimensions of the welding and centering ring and the pipes are matched to one another or are in the ratios indicated above.

Nach der Ausbildung der einstückigen Verbindung zwischen den Rohren mit Hilfe des Schweiß- und Zentrierringes kann die Verbindung einer Röntgenuntersuchung auf evtl. Ein schlüsse oder Verunreinigungen sowie einer Dichtigkeits überprüfung unterworfen werden. Bei durchgeführten Ver suchen an einer Vielzahl von Verbindungen zeigt es sich, daß mit Hilfe des Schweiß- und Zentrierringes in bezug auf Verunreinigungen, Einschlüsse und Dichtigkeit eine Ver bindung hervorragender Qualität erzielt werden kann.After forming the one-piece connection between the pipes with the help of the welding and centering ring the connection of an X-ray examination to possibly on short circuits or impurities and a tightness to be subjected to verification. When ver looking at a variety of connections it shows that with the help of the welding and centering ring in relation to Contamination, inclusions and tightness a ver excellent quality can be achieved.

Nachdem die Rohre und der Schweiß- und Zentrierring ein stückig verbunden sind, wird der verbleibende Raum der Kehle 5 in der üblichen Weise durch ein Schweißgut einer Schweißelektrode gefüllt. Die Rohre 2 und 4 sind damit fest miteinander verbunden und zueinander ausgerichtet. Sie weisen des weiteren an der radial inneren Oberfläche der Verbindung aufgrund des Schweiß- und Zentrierringes 1 eine leicht abgerundete Oberfläche ohne Vorsprünge oder Ausnehmungen auf.After the pipes and the welding and centering ring are connected in one piece, the remaining space of the throat 5 is filled in the usual manner by a weld metal from a welding electrode. The tubes 2 and 4 are thus firmly connected to one another and aligned with one another. Furthermore, they have a slightly rounded surface on the radially inner surface of the connection due to the welding and centering ring 1, without projections or recesses.

Die auf der radial inneren Oberfläche aufgebrachte Wärme schutzschicht verbrennt während des Verschmelzungspro zesses vollständig, so daß sie auch für Rohrleitungen, in denen Lebensmittel oder ähnliche Stoffe befördert werden, Verwendung finden kann. Des weiteren sind Wärmeschutzmittel üblicherweise in vielerlei Ausführungen erhältlich, so daß ein an den in der Rohrleitung zu befördernden Stoff ange paßtes Wärmeschutzmittel verwendet werden kann.The heat applied to the radially inner surface protective layer burns during the merger pro zesses completely, so that it can also be used for pipelines to which food or similar substances are transported Can be used. Furthermore, heat protection agents usually available in many versions, so that a attached to the material to be transported in the pipeline suitable heat protection agent can be used.

Zur Durchführung des Verfahrens müssen der Schweiß- und Zentrierring 1 und die Rohre 2 und 3 aus einem schweiß fähigen Werkstoff bestehen. Dabei handelt es sich üblicherweise um einen metallischen Werkstoff, bevorzug terweise um Stahl. Vorteilhafterweise bestehen die Rohre 2 und 3 und der Schweiß- und Zentrierring 1 aus dem gleichen metallischen Werkstoff, wodurch eine feste und dauerhafte Schmelzverbindung gewährleistet ist.To carry out the method, the welding and centering ring 1 and the pipes 2 and 3 must be made of a weldable material. It is usually a metallic material, preferably steel. Advantageously, the tubes 2 and 3 and the welding and centering ring 1 are made of the same metallic material, which ensures a firm and permanent fusion connection.

Claims

1. Schweiß- und Zentrierring, der zur gegenseitigen Ausrichtung und Verschweißung zweier Rohrenden zwischen diesen angeordnet werden kann und einen senkrechten zur Rohrmittelachse verlaufenden Stegabschnitt, an dem die Stirnseiten der Rohrenden im ausgerichteten Zustand anlie gen und über den die zur Verschweißung notwendige Energie zugeführt werden kann, sowie einen im wesentlichen pa rallel zur Rohrmittelachse verlaufenden Flanschabschnitt aufweist, an dem die Rohrenden im ausgerichteten Zustand mit einer Innenumfangsfläche anliegen, wobei der Schweiß- und Zentrierring bei Zuführung einer ausreichenden Ener giemenge mit den Rohrenden verschmolzen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der in Richtung der Rohrmittelachse gemessenen Breite (s) des Schweiß- und Zentrierringes (1) zu der Wanddicke (t) der zu ver schweißenden Rohrenden (2, 3) etwa 2 : 1 beträgt und daß der Flanschabschnitt (1 b) des Schweiß- und Zentrierringes (1) auf seiner radial inneren Oberfläche (1 c) mit einer Wärme schutzschicht (4) überzogen ist.1. Welding and centering ring, which can be arranged between them for the mutual alignment and welding of two pipe ends, and a web section running perpendicular to the pipe center axis, against which the end faces of the pipe ends lie in the aligned state and via which the energy required for welding can be supplied , and also has a flange section running essentially parallel to the pipe center axis, on which the pipe ends lie in the aligned state with an inner circumferential surface, the welding and centering ring being able to be fused to the pipe ends when a sufficient amount of energy is supplied, characterized in that the ratio measured in the direction of the tube central axis width (s) (t) of the weld and the centering ring (1) to the wall thickness of the ver welded pipe ends (2, 3) is about 2: 1 and that the flange portion (1 b) of the welding and centering ring ( 1 ) on its radially inner surface he ( 1 c) is covered with a heat protection layer ( 4 ).

2. Schweiß- und Zentrierring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschabschnitt (1 b) an seiner radial inneren Oberfläche (1 c) abgerundet ist.2. welding and centering ring according to claim 1, characterized in that the flange portion ( 1 b) on its radially inner surface ( 1 c) is rounded.

3. Schweiß- und Zentrierring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Dicke des Flansch abschnittes (1 b) mit der axialen Entfernung von einer Mit telachse (A-A) des Schweiß- und Zentrierringes (1) ab nimmt.3. welding and centering ring according to claim 1 or 2, characterized in that the radial thickness of the flange portion ( 1 b) with the axial distance from a central axis (AA) of the welding and centering ring ( 1 ) decreases.

4. Schweiß- und Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutz schicht (4) aus einer elastischen Wärmeschutzpaste be steht.4. welding and centering ring according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat protection layer ( 4 ) consists of an elastic heat protection paste be.

5. Schweiß- und Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutz schicht (4) eine Dicke von ca. 0,5 mm aufweist.5. welding and centering ring according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heat protection layer ( 4 ) has a thickness of about 0.5 mm.

6. Schweiß- und Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschabschnitt (1 b) des Schweiß- und Zentrierringes (1) in dessen einge bautem Zustand mit seinen radial äußeren Oberflächen (1 d) an den inneren Umfangsflächen (2 b, 3 b) der zu ver schweißenden Rohre (2, 3) vorzugsweise mit radialer Vor spannung anliegt.6. welding and centering ring according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flange portion ( 1 b) of the welding and centering ring ( 1 ) in its built-in state with its radially outer surfaces ( 1 d) on the inner peripheral surfaces ( 2 b , 3 b) of the pipes to be welded ( 2, 3 ) is preferably applied with radial pre-tension.

7. Schweiß- und Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegabschnitt (1 a) des Schweiß- und Zentrierringes (1) in dessen einge bautem Zustand zwischen den zu verschweißenden Endab schnitten (2 a, 3 a) der Rohre (2, 3) angeordnet ist.7. welding and centering ring according to one of claims 1 to 6, characterized in that the web portion ( 1 a) of the welding and centering ring ( 1 ) in its built-in state between the Endab to be welded cut ( 2 a , 3 a) the pipes ( 2, 3 ) is arranged.

8. Schweiß- und Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der radialen Dicke (z) des Stegabschnittes (1 a) zu der maxima len radialen Dicke (y) des Flanschabschnittes (1 b) etwa 7 : 3 beträgt.8. welding and centering ring according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ratio of the radial thickness (z) of the web portion ( 1 a) to the maxima len radial thickness (y) of the flange portion ( 1 b) about 7: 3 is.

9. Schweiß- und Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Wanddicke (t) der zu verschweißenden Rohre (2, 3) zu der radialen Dicke (z) des Stegabschnittes (1 a) etwa 2 : 1 beträgt.9. welding and centering ring according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ratio of the wall thickness (t) of the pipes to be welded ( 2, 3 ) to the radial thickness (z) of the web portion ( 1 a) about 2: Is 1.

10. Schweiß- und Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem metallischen Werkstoff besteht.10. welding and centering ring according to one of the claims 1 to 9, characterized in that it consists of a metallic material.

11. Schweiß- und Zentrierring nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er aus dem gleichen metal lischen Werkstoff wie die zu verschweißenden Rohre (2, 3) besteht.11. welding and centering ring according to claim 10, characterized in that it consists of the same metallic material as the pipes to be welded ( 2, 3 ).

12. Schweiß- und Zentrierring nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er und die zu verschweißenden Rohre (2, 3) aus Stahl bestehen.12. welding and centering ring according to claim 11, characterized in that it and the pipes to be welded ( 2, 3 ) consist of steel.

13. Schweiß- und Zentrierring nach einem der Ansprü che 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem in seine Montageform umgeformten Strangpreß- oder Walzprofil besteht.13. Welding and centering ring according to one of the claims che 1 to 12, characterized in that it consists of a in its assembly form reshaped extruded or rolled profile consists.

14. Schweiß- und Zentrierring nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem stangenförmigen, abgelängten Werkstück herstellt ist, das im wesentlichen T-Profil-Querschnitt hat und in die jeweils erforderliche Form des Stoßflächenverlaufs der zu verschweißenden Rohr enden gebogen ist.14. welding and centering ring according to claim 13, characterized in that it consists of a rod-shaped, cut workpiece, which is essentially T-profile cross section and in the required Shape of the face of the pipe to be welded ends is bent.