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Ringförmige Schweisslasche
Die Erfindung betrifft eine ringförmige Schweisslasche für die Verbindung von Schüssen zylindrischer Bauteile, insbesondere einer Druckrohrleitung, und ein Verfahren zum Verbinden zylindrischer Bauteile, insbesondere von Rohrschüssen einer Druckrohrleitung, mittels einer
Laschenschweissverbindung.
Bekannt ist die Schweissverbindung, insbesondere von Rohrschüssen im Druckrohrleitungsbau, unter Anwendung von Schweisslaschen, deren Aufgabe es ist, die für die Schweissung erforderliche
Unterlage zu bilden. Dazu dienen Ringe von verhältnismässig kleinem, im wesentlichen zylindrischem
Querschnitt. Bekannt ist ferner, die Schweisslaschen auch zur örtlichen Verstärkung des Rohres heranzuziehen, sei es durch Anordnung eines zweiten, entsprechend starken Ringes über der eigentlichen Anschlusslasche, oder durch die entsprechend verstärkte Ausbildung der Schweisslasche selbst, was allerdings wegen der grossen Masse und der damit verbundenen Abkühlungsgeschwindigkeit schweisstechnisch nicht günstig ist.
Darüberhinaus ist eine Nippelschweissverbindung bekanntgeworden, bei der die Schweisslasche geschlitzt und auf einem Rohr geführt ist, welches in den aufgemufften, zu verbindenden Rohrenden gelagert ist. Diese Konstruktion ist sehr aufwendig und nur für kleinere Rohrdurchmesser, keineswegs für Druckrohrleitungen in Kraftwerksanlagen, geeignet.
Allen bekannten Ausführungen der Schweisslasche ist nun gemeinsam, dass sie entweder eine genaue Anarbeitung der Rohrenden und der Lasche erfordern, wenn im Einbauzustand eine genaue Passung erzielt werden soll, oder dass man auf diese genaue Passung verzichtet und einen gewissen, schweisstechnisch nicht erwünschten Spalt zwischen Lasche und Rohrende zulässt, wobei für die leichtere Einbringung des Rohrschusses meist eine konische Anfasung vorgesehen ist.
Die vorstehend geschilderten Nachteile werden durch die Erfindung auf einfache Art behoben.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die in sich geschlossene Lasche an den Schüssen geführt ist und einen bogen-oder winkelförmigen Querschnitt aufweist, wobei der Durchmesser des Führungsquerschnittes der Lasche oder des Schusses geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Führungsquerschnittes des Schusses oder der Lasche und die elastischen Eigenschaften des Laschenquerschnittes den Sitz der Lasche bestimmen. Die Lasche weist vorzugsweise an ihrer engsten Stelle eine Krümmung auf und erweitert sich beidseitig dieser engsten Stelle kegelförmig. Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist der Winkel zwischen der Erzeugenden des rohrförmigen Bauteiles und der Tangentialebene der Lasche an der Stelle ihrer Berührung mit einem der Bauteile spitz und vorzugsweise kleiner als 150.
Vorzugsweise ist die Stärke der Lasche relativ zur Blechstärke der zu verbindenden Bauteile gering. Das Verfahren zum Verbinden der zylindrischen Bauteile ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Bauteile in die Lasche eingefädelt und im richtigen Schweissabstand voneinander gehalten werden, wobei die Lasche gegebenenfalls aufgewärmt oder aufgedehnt wird, so dass die Lasche auf beiden Bauteilen dicht aufsitzt und die Schweissnaht anschliessend in an sich bekannter Weise zwischen den zu verbindenden Bauteilen gelegt wird.
Der Hauptzweck der erfindungsgemässen Lasche ist es, für die Schweissung eine Unterlage
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abzugeben, die eine einwandfreie Verbindung der beiden Rohrenden beim Schweissen von einer Seite aus (meistens von innen) ermöglicht. Dabei soll durch Einbeziehen der Lasche in die Verbindung vor allem die nicht mehr zugängliche und daher nicht mehr entfernbare Wurzellage gut ausgeführt werden können. Dieser Zweck erfordert einen möglichst kleinen Spalt zwischen Lasche und Rohrschuss, also enge Toleranzen mit hoher Fertigungsgenauigkeit.
Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 3 beispielsweise und schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Laschenverbindung einer Druckrohrleitung im Schnitt. Fig. 2 zeigt eine Laschenverbindung, wobei als Lasche ein eingerolltes Winkelprofil verwendet wird. Fig. 3 zeigt eine Laschenverbindung, bei der die Rohrachsen der zu verbindenden Schüsse einen stumpfen Winkel miteinander einschliessen.
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1Bauteile--l und 2--, welche durch eine Montageschweissnaht verbunden werden sollen, sind durch Distanzstücke --5-- im richtigen Schweissabstand voneinander gehalten. Durch diese Distanzstücke wird der Schweissspalt--3--über den ganzen Umfang in der gewünschten Grösse gehalten. Im unteren Teil der Fig. 1 wurde zur Verdeutlichung der Montageschweissverbindung die Schweissraupe - 6--bildlich dargestellt.
Die Schweisslasche --4-- wird auf Grund des kleineren Durchmessers der zu verbindenden Rohrschüsse in der Werkstätte hergestellt, so dass sie einen geringfügig kleineren Durchmesser an der engsten Stelle aufweist als der kleinste Durchmesser des Rohrschusses. An der Baustelle wird die Lasche auf den bereits fertig montierten Rohrschuss --1-- aufgesetzt, eine
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Lasche und auch durch ihre Stärke bestimmt wird, lassen sich die beiden Schüsse unter satter Auflage von Lasche und Rohrende auf die geforderte Entfernung annähern, so dass der ideale Schweissspalt --3-- gebildet werden kann. Zur Erleichterung der Annäherung der beiden Bauteile--l und 2-- kann es sich manchmal empfehlen, insbesondere bei horizontal liegender Rohrachse, die Lasche etwas aufzuwärmen.
Die Aufwärmung erfolgt in einfacher Art und Weise mit den auf jeder Baustelle vorhandenen Schweissbrennern. Bei nicht horizontal liegender Rohrachse genügt im allgemeinen die
Komponente des Eigengewichtes des Schusses, welche in Richtung der Rohrachse wirkt, um die Lasche aufzudehnen, so dass sie an den Schussenden der beiden Bauteile--l und 2-satt aufliegt.
Nach der oben geschilderten Montage kann die Schweissnaht abgeheftet und die Distanzstücke --5-- entfernt werden. Die Anbringung der Montagenaht erfolgt nun in an sich bekannter Weise, wobei das glatte Anliegen der Rohrenden an die Lasche eine gute Verbindung garantiert.
In Fig. 2 ist eine abgeänderte Form der Schweisslasche --4-- im Schnitt dargestellt. Als Schweisslasche --4-- wird hier ein eingerolltes Winkelprofil verwendet. Selbstverständlich kann als Winkelprofil auch ein entsprechend geformter Blechstreifen verwendet werden, der entsprechend den geometrischen Bedingungen eingerollt wird.
Wie in Fig. 3 dargestellt, können durch diese Laschenverbindung nicht nur Toleranzen im Aussendurchmesser des Rohres überbrückt werden, sondern es lassen sich auch Knicke in der Rohrachse, die innerhalb der Toleranz liegen, überbrücken, ohne dass eine besondere Ausbildung der Schweisslasche notwendig erscheint.
Zweck der Erfindung ist es, auf einfache Weise eine genaue Passung von Lasche und Rohrschuss zu erzielen, ohne hohe Bearbeitungskosten in Kauf nehmen zu müssen. Dazu wird erfindungsgemäss durch entsprechende Ausbildung die Elastizität der Lasche herangezogen. Die Lasche wird aus gebogenem oder abgewinkeltem Profil mit im Vergleich zum Rohrschuss verhältnismässig kleinem Querschnitt gebildet. Die Lasche weist vorzugsweise an ihrer engsten Stelle eine Krümmung auf und erweitert sich beidseits konisch oder bogenförmig. Dadurch ergibt sich an der Berührungsstelle zwischen Lasche und Rohrschuss ein spitzer Winkel von vorzugsweise weniger als 150. Der Innendurchmesser der Lasche an ihrer engsten Stelle ist etwas kleiner als der Aussendurchmesser der zu verbindenden Rohrschüsse.
Diese erfindungsgemässe Ausbildung der Lasche bewirkt nicht nur eine an sich vorhandene Umfangselastizität, sondern auch eine Formnachgiebigkeit. Beide werden durch die gewählte Ausführung beim Zusammenbau der Rohrenden zufolge Keilwirkung direkt aktiviert und damit das gewünschte satte Anliegen der Rohrenden an die Lasche automatisch erzwungen. Es passt sich somit die Lasche von selbst zufolge ihrer elastischen Eigenschaft den Fertigungsungenauigkeiten der Rohrenden so lange an, bis der Spalt zwischen Lasche und Rohrenden zufolge des elastischen Nachgebens der Lasche ohne Aufwand immer auf das technisch notwendige und wirtschaftlich gerechtfertigte Mass eingestellt werden kann, was mit den bisher bekannten Laschen nicht ohne weiteres möglich war.
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Die Erfindung ist nicht nur bei Druckrohrleitungen anwendbar, sie kann auch bei Behälterschüssen, Drehrohröfen und auch im chemischen Apparatebau angewendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ringförmige Schweisslasche für die Verbindung von Schüssen zylindrischer Bauteile,
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