DE8628587U1

DE8628587U1 - Vorrichtung zur Gasbeflutung von zwei miteinander zu verschweißenden Rohren

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Publication number: DE8628587U1
Application number: DE19868628587
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1986-12-18
Also published as: DE3728184C2; DE3728184A1

Description

Vorrichtung zur Gäsbeflutung von zwei miteinander zu verschweißenden Rohren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gäsbeflutung von zwei miteinander zu verschweißenden Rohren^ - mit einem in den zu beflutenden Rohrabschnitt einführbaren Körper aus einem kleinporigen Material, einer daran anschließbaren Gas·- zuführung und mit beidseits des Korpers angeordneten, gegen das Rohrinnere abdichtenden, nachgiebigen Stützscheiben.

Derartige Vorrichtungen werden bei der Herstellung von hoch" wertigen Röhrschweißverbindungen an niedrig- und hochlegier" ten Stählen eingesetzt, um einem begrenzten Rohrabschnitt im Bereich der herzustellenden Schweißnaht ein Schutzgas zuzuführen, welches das Verzundern der Schweißnaht und der Übergangszonen verhindert.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung (DE-PS 33 00 382) sind die Stützscheiben an ihrem Umfang mit Streifenbürsten besetzt, die die Stützkräfte aufnehmen. Da die Streifenbürsten'gleichzeitig auch den mit Schutzgas zu beflutenden Raum durch LabyMnthbi ldung abdic^h-

fcO ten sollen, muß ihre Faserdichte pro Flächeneinheit verhältnismäßig groß sein. Andererseits muß der Außendurchmesser der Stützscheiben mit Streifenbürsten etwas größer sein als der Innendurchmesser des zu verschweißenden Rohres* damit die gewünschte Zentrierung möglich ist.

Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Gattung werden durch eines der beiden miteinander zu verschweißenden Rohre hindurch bis zur Schweißstelle gezogen oder geschoben. Solange der Transport nur in einer Richtung erfolgt, ergeben sich in der Regel keine Probleme. Soll die Vorrichtung jedoch in Gegenrichtung bewegt werden, dann sperren die Streifenbürsten. Wegen der beengten Raumverhältnisse ist es

Ill

meistens kaum möglich, die Sperrung durch Manipulation der Vorrichtung aufzuheben.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Handhabung und die Abdichtung einer gattungsgemäßen Vorrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst* daß die Stützscheiben aus einem hitzebeständigen Elastomer bestehen und daß jede StUtzscheibe an ihrem Umfang zwei umlaufende Dichtlippen 'in aufweist; die in entgegengesetzten Richtungen zur Scheibenebene abgewinkelt sind und deren Wandstärke, ausgehend von der Stützscheibe, abnimmt.

Die Konstruktion und die Materialeigenschaften dieser Stütz· scheiben* die vorzugsweise aus einem bis 400° C temperaturbeständigen und auf eine Shore-Härte von 35 - 70° eingestellten Silikonkautschuk oder Fluorkautschuk bestehen, ermöglicht eine bessere Handhabung der Vorrichtung, weil die Dichtlippen sich den jeweiligen Belastungen nachgiebig anpassen und in keinem Verformungszustand sperrende Kräfte entwickeln. Hinzu kommt, daß jede Stützscheibe zwei umlaufende Dichtlippen aufweist, wodurch nicht nur die Führung der Stützscheibe im Rohr, sondern auch ihre Abstützung an Ort und Stelle verbessert wird. Ein weiterer wesentlicher 25· Vorteil wird darin gesehen, daß mit Hilfe der Dichtlippen eine nahezu vollständige Abdichtung des mit Schutzgas zu beflutenden Raumes möglich ist.

Nach bevorzugter Ausführung soll die Wandstärke der Dichtlippen im Anschlußbereich an die Stützscheibe kleiner sein als die halbe Wandstärke der Stützscheibe und sollen die Dichtlippen mit gegenseitigem Abstand unter Bildung einer Kehle an den Umfang der Stützscheibe anschließen. Damit kann die Geometrie und die Anordnung der Dichtlippen unabhängig von den konstruktiven Merkmalen der Stützscheibe selbst sowie auch vom Außendurchmesser der Vorrichtung gewählt werden. Die Dichtlippen können ihre Aufgaben erfül-

j en, solange das Verhältnis der Wandstärke der Dichtlippen zu ihrer Länge zwischen 0,1 und 0,2 liegt.

Im einzelnen kann die Wandstärke der Dichtlippen in Riohtung auf ihren äußeren Rand linear abnehmen* und zwar auch so weit, daß die Wandstärke jeder Dichtlippe an ihrem äußeren Rand gegen 0 geht. Eine im Hinblick auf Handhabung und funktion günstige Geometrie ist dadurch gekennzeichnet,
daß jede Dichtlippe gegenüber der Scheibenebene um etwa
30° abgewinkelt ist.

Ferner kann wenigstens eine Stützscheibe oder ihr Träger
im Nabenbereich einen Gasauslaß mit einer Drossel aufweisen, die insbesondere als außenseitig vor dem Gasauslaß
angeordneter Körper aus Sintermetall ausgebildet ist. Damit ergibt sich die Möglichkeit, dem mit Schutzgas zu beflutenden Raum, der durch die Dichtlippen vollständig abge^

dichtet ist, auch nach dem Schließen der Schweißnaht Schutz^

gas zuzuführen, wobei eine entsprechende Schutzgasmenge

durch den Gasauslaß wieder abfließt.

Auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Stützscheibe oder können beide Stützscheiben, wie an sich bekannt, über ein Universalgelenk an den porösen Körper angeschlossen sein. Die sich in Verbindung mit dem elastischen Material der Stützscheiben ergebenden Probleme lassen sich jedoch überwinden, wenn das Universalgelenk ein Wellschlauch, ein Gliederschlauch oder ein umklöppelter PTFE-Schlauch
ist und wenn der Schlauch mittig an die Stützscheibe angeschlossen ist. Diese Schläuche sind immer nur begrenzt biegbar. Da der Schlauchanschluß immer senkrecht zur Ebene der Stützscheibe erfolgt,und die Stützscheibe wegen der doppelten Dichtlippen besonders gut im Rohr geführt ist, braucht ein Kippen der Stützscheibe in einem Rohrkrümmer nicht befürchtet zu werden. Die Schläuche können,zumindest abschnittsweise,auch für die Gaszufuhr oder Gasabfuhr eingesetzt werden.

V :·'· &Iacgr; i-l 4Ah

Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsijei spi el e der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 in schematischer 'Darstel1ung eine Vorrichtung zur
Gasbeflutung in zwei miteinander zu verschweißenden Rohrabschnitten,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Figur 1 im Bereich der Schweißnaht von einem Rohra.bschnitt und einem Krümmer,
10

Fig. 3 die Vorrichtung nach Anspruch 1 im Bereich einer f Schweißnaht zwischen einem Rohrabschnitt und einem | T-Anschlußstück eines Rohrs oder eines Kessels. 1

In Figur 1 sind zwei Enden 1, 2 von miteinander zu ver- J

schweißenden Rohrabschnitten dargestellt. Dazu ist in das |

Innere der beiden Enden 1, 2 eine Vorrichtung zur Gasbeflu- | tung eingesetzt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht aus zwei beidseits der Schweißnaht 3 angeordneten

Stützscheiben 4, 5, die über zugeordnete WeI1schläuche 6, 7

mit einem im Bereich der Schweißnaht 3 anzuordnenden Kör- r_;

per 8 aus Sintermetall verbunden sind. Dem Körper 8 wird |

das Schutzgas über den Wellschlauch 6 und einen von der |

Außenseite der Stützscheibe 4 angeordneten Gasanschluß 9 f

zugeführt. Pfeile deuten die Schutzgasströmung an. &iacgr;

Die Stützscheiben 4, 5 sind identisch aufgebaut, so daß es
genügt, eine der Stützscheiben 4, 5 zu beschreiben. Jede

Stützscheibe 4 bzw. 5 besteht aus einem Elastomer, Vorzugs- !

weise aus einem bis 400° C temperaturbeständigen und auf ;;

eine Shore-Härte von 35 bis 70° eingestellten Silikonkaut- t

schuk oder Fluorkautschuk. I

Die Stützscheibe 4 bzw. 5 besHri einen massiven Scheiben- &ngr;

körper &Iacgr;&Ogr; und eine mittige* metallische Nabe llj die bei
der dargestellten Ausführung als Gasdurchlaß ausgebildet
ist und bei der Stützsdheibe 4 einerseits mit dem Gas-

··■■■ im &eegr; · * ·*

anschluß 9 und andererseits mit dem Wellschlauch 6 in Verbindung steht. Außen an den Scheibenkörper 10 sind mit gegenseitigem Abstand zwei umlaufende Dichtlippen 12, 13 angeformt, die in entgegengesetzten Richtungen zur Scheibenebene jeweils unter einem Winkel von ca, 30° abgewinkelt sind. Die Wandstärke der Dichtlippen im Anschlußbereich an den Scheibenkörper 10 ist kleiner als die halbe Wandstärke des Scheibenkörpers, so daß die Dichtlippen unter Bildung einer Kehle 14 an den Umfang des Scheibenkörpers 1£ anschließen. Die Wandstärke der Dichtlippen 12, 13 nimmt in Richtung auf ihren äußeren Rand linear ab, wobei die Wandstärke im Bereich des äußeren Randes gegen 0 geht. Das Verhältnis der Wandstärke jeder Dichtlippe 13, 14 zu ihrer Länge liegt zwischen 0,1 und 0,2.

Der Gasanschluß 9 an der Stützscheibe 4 ist außermittig angeordnet, so daß ein Haken oder eine Öse 15 als Anschluß für ein nicht dargestelltes Zugmittel mittig an der Stützscheibe 4 angeordnet werden kann.

Auch die Nabe 11 der anderen Stützscheibe 5 ist als Gaskanal ausgebildet. Dazu steht sie innenseitig der Stützscheibe 5 mit einer radialen Bohrung 16 am Ende des Wellschlauches 7 in Verbindung und ist außenseitig der Stützscheibe 5 mit einer Drossel versehen, die bei der dargestellten Ausführung als ein Körper 17 aus Sintermetall ausgebildet ist. Der Wellschlauch 7 ist im übrigen geschlossen, so daß Schutzgas nur durch die Bohrung &Iacgr;6 in die Nabe 11 eintreten und durch den Körper 17 aus Sintermetall austreten kann.

Die dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt: Mit Hilfe des nicht dargestellten Zugmittels wird die Vorrichtung so weit durch die Rohrabschnitte gezogen, bis sie sich in der dargestellten Position befindet. Solange die Vorrichtung bewegt wird, verformen sich die Dichtlippen 12, 13 elastisch, ohne daß jedoch die Abstützung der beiden Stützscheiben 4,

längs der beiden von den Dichtlippen 12, 13 gebildeten Stütz- und Dichtlinien aufgehoben wird. Wenn die Vorrichtung in Gegenrichtung bewegt werden soll, können die Dichtlippen 12, 13 wegen ihrer elastischen Eigenschaften eine Sperrwirkung erzeugen. Vor Beginn des Schweißvorganges wird über den Gasanschluß 9 ein Schutzgas zugeführt, welches durch den Körper 8 aus Sintermetall ausströmt und den im Bereich der Schweißnaht 3 von der Vorrichtung angeschlossenen Raum ausfüllt sowie dabei die im Raum enthaltene Luft verdrängt. Die Schutzgaszufuhr wird während des Schvfsißvorganges aufrechterhalten.

Auch nach dem Schließen der Schweißnaht 3 ist eine Spülung des abgeschlossenen Raumes mit Schutzgas möglich, weil das Schutzgas über die Bohrung 16, die Nabe 11 und den Körper 17 aus Sintermetall im Bereich der Stützscheibe 5 abfließen kann.

Bei der in rigur 2 dargestellten Ausführung bezeichnen gleiehe Bezugszeichen gleiche Teile. Das Ende 1 des Rohrabschnit· tes soll mit dem Ende 2 eines Krümmers verbunden werden. Man erkennt, daß die Abstützung der Stützscheiben i_; 5 innerhalb der Enden 1, 2 im wesentlichen senkrecht zur jeweiligen Achse der Rohrabschnitte erhalten bleibt, weil die Stützscheiben 4, 5 über biegbare WeI1schläuche 6, 7 mit dem Körper 8 verbunden sind. Trotz der Elastizität und Nachgiebigkeit der Scheibenkörper 10 kippen die Stützscheiben 4, 5 nicht, weil die WeI1schläuche 6, 7 senkrecht zu den Scheibenebenen mit den Stutzscheiben 4, 5 verbunden sind, weil die Biegung der Wellschläuche 6, 7 im Abstand von den Stützscheiben 4, 5 und dem Körper 8 erfolgt und weil jede Stützscheibe 4 bzw. 5 wegen der doppelten Abstützung über die beiden Dichtlippen 12, 13 eine hinreichende Führung auch bei gekrümmten Rohrabschnitten besitzt.

In Figur 3 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wiederum gleiche Teile« Dargestellt ist ein Rohrabschnitt» dessen Ende

mit dem Ende 2 eines T-Anschlusses eines anderen Rohrs oder eines Kessels 18 verschweißt werden soll. Die Vorrichtung wird von der Kesselseite so weit eingeführt, bis die Dichtlippe 12 der Stützscheibe 5 an der Innenseite des Kessels anliegt. Damit der Körper 8, aus dem das Schutzgas austritt, zentriert im Bereich der Schweißnaht 3 gehalten ist, befindet sich im Anschlußbereich zwischen Körper 8 und Wellschlauch 7 ein gasdurchlässiger Stützkranz 19, der beispielsweise aus Federzungen bestehen kann. Auch bei dieser Ausführung und Anordnung wird eine vollständige Abdichtung des mit Schutzgas zu beflutenden Raumes erreicht, weil die Dichtlippe 12 der Sxützscheibe 5 sich unter der Wirkung der Zugkraft federnd-elastisch gegen die Innenseite des Kessels 18 legt.

Claims

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■ « · i &igr; &igr; &igr; ■ · · *

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Dr.-!ng. U We N iemann Ahomstra&e 41, 4300 Essen 1

Patentanwalt Telefon (02 01) 4713 03

Patentanwalt Dr.-lng. U, Niemann. Ahornstr. 41.4300 Essen 1

Ihr Zeichen Mein Zeichen ° ° ' ' ·* Datum

^BetrWerner Jankus, Unterer Weg 6, 4600 Dortmund 30

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Gasbeflutung von zwei miteinander zu verschweißenden Rohren, - mit einem in den zu beflutenden Rohrabschnitt einführlaren Körper aus einem feinporigen Material, einer daran anschließbaren Gaszuführung und mit beidseits des Körpers angeordneten, gegen das Rohrinnere abdichtenden, nachgiebigen Stützscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheiben (4, 5) aus einem hitzebeständigen Elastomer bestehen und daß jede Stützscheibe (4, 5) an ihrem Umfang zwei umlaufende Dichtlippen (12, 13) aufweist, die in entgegengesetzten Richtungen zur Scheibenebene abgewinkelt sind und deren Wandstärke,, ausgehend von der Stützscheibe, abnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Stützscheiben (4, 5) aus einem bis zu 400° C temperaturbeständigen und auf eine Shore-Härte von 35 bis 70° eingestellten Silikonkautschuk oder Fluorkautschuk bestehen.

bresdner Bank Essen (BLZ 36&thgr;|)0&thgr;&idiagr;&phgr;*4011114 '&Bgr;&ogr;&iacgr;&idiagr;&phgr;&kgr;&igr; EsW(BLZ36010043) Kto.-Nr. 1921 54-430
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Dichtlippen (12, 13) im Anschlußbereich an die Stützscheibe (4, 5) kleiner ist als die halbe Wandstärke der Stützscheibe (4, 5) und

5 daß die Dichtlippen (12, 13) mit gegenseitigern Abstand unter Bildung einer Kehle (14) an den Umfang der Stützscheibe (4, 5) anschließen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch 10 gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Wandstärke der Dichtlippen (12, 13) zu ihrer Länge zwior.hen 0.1 und 0,2 liegt.

I
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch

I 15 gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Dicht-1. lippen (12, 13) in Richtung auf ihren äußeren Rand linear I abnimmt.

I
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch

i 20 gekennzeichnet, daß jede Dichtlippe (12, 13)

I gegenüber der Scheibenebene um etwa 30° abgewinkelt ist, >.

I
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ■; gekennzeichnet, daß wenigstens eine Stütz-25 scheibe oder ihr Träger im Nabenbereich einen Gasauslaß (16, 11) mit einer Drossel (17) aufweist.

*
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel ein außenseitig vor dem 30 Gasauslaß angeordneter Körper (17) aus Sintermetall ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch

gekennzeichnet, daß wenigstens eine Stütz- i scheibe (4, 5) über ein Universalgelenk (6, 7) an den Körper 35 (8) angeschlossen ist.

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1Ö. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Universalgelenk ein Wellschlauch (6, 7), ein Gliederschlauch oder ein umkl öppelterPTFE-Schlauch ist und daß der Schlauch (6, 7) mittig an die Stützscheibe (4, 5) angeschlossen ist.