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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasrohrleitungssystemen durch Verschweissung von Glasrohrstücken, deren miteinander zu verschweissenden Rohrenden bis zur Erweichung des Glases erhitzt, zusammengeführt, aneinandergedrückt und danach leicht auseinandergezogen werden, wobei während der
Herstellung ein Gasstrom durch die Rohrabschnitte geleitet wird.
Es ist bekannt, Glasrohrleitungen aus Normbauteilen mit entsprechenden Verbindungselementen zu
Verbundsystemen zusammenzusetzen. Es werden dabei Rohrteile bis zu 1 m im Durchmesser verbunden. Solche
Verbundsysteme kommen vorzugsweise in der Nahrungs-und Genussmittelindustrie sowie in der chemischen
Industrie zum Einsatz.
Es ist weiterhin bekannt, Glasrohr auch grösserer Nennweiten maschinell mit Gas-Sauerstoff-Flammen zu verschweissen und in Kühlbahnen zu entspannen. Dazu wurde bereits vorgeschlagen, zwei Glasrohre in
Halterungen unverdrehbar zu lagern und das eine Glasrohr in Längsrichtung relativ zum andern Glasrohr derart zu bewegen, dass die zu verschweissenden Rohrenden aneinandergedrückt und unter Einwirkung der auf die
Schweissstelle gerichteten Gasbrenner miteinander verschweisst werden. Durch den Stauchungsvorgang erfährt das
Glas in der Nähe der Schweissstelle eine Ausbauchung sowohl an der Aussen- als auch an der Innenseite des
Rohres. Die durch die Ausbauchung nach innen hervorgerufene Verringerung des Rohrinnendurchmessers wird nach diesem Verfahren dadurch vermieden, dass man während des Schweissvorganges durch das Rohrinnere einen
Luftstrom leitet.
Gegenüber den verflanschten Rohrleitungssystemen weisen verschweisste Rohrleitungen eine höhere
Druckbeständigkeit (bis 6 kp/cm2) sowie den Vorteil des Fehlens von Schliff- und andern Verbindungsteilen auf, die einen erhöhten technischen Aufwand bedeuten und oftmals die Ursache für Wirbelbildungen und bakterielle
Verunreinigungen sowie von Gasundichtheiten sind.
Das vorgenannte Verfahren zum Verschweissen von Glasrohren weist jedoch den Nachteil auf, dass durch den Luftstrom im Rohrinneren ein Temperaturgefälle zwischen der Aussen- und Innenseite der Glasrohre erzeugt wird, das bewirkt, dass die Anschmelzstelle der beiden Rohrenden nicht gleichmässig durchschmilzt und unter
Umständen an der Rohrinnenseite überhaupt keine Verschmelzung stattfindet. Ausserdem entsteht an der
Schweissstelle eine unerwünschte Einschnürung. Solche ungenügenden Schweissverbindungen führen dann leicht zum Bruch des Glases an der Schweissstelle. Insbesondere ist aber auch eine Verschweissung von Rohrbiegungen mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens äusserst schwierig.
Andere bekannte Schweissverfahren, wie das Rotations- oder Schleuderverfahren, sind bei Verschweissungen von Rohren zu komplizierten Rohrleitungssystemen überhaupt nicht anwendbar oder, wie z. B. das Verschweissen mit hochfrequenten Strömen zu aufwendig und im Ergebnis unbefriedigend, weil eine genügende Verschmelzung an der Schweissstelle nicht immer gewährleistet ist und zudem häufig Stosskanten im Rohrinneren auftreten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verschweissen von Glasrohrstücken zur Herstellung komplizierter Glasverbundsysteme zu schaffen, das eine einwandfreie, glatte und dichte Verschweissung garantiert und einen geringen technischen Aufwand erfordert.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei dem eingangs erwähnten Verfahren dadurch gelöst, dass in das Innere eines jeden der beiden verschweissenden Rohrabschnitte, deren beide nicht erhitzten Rohrenden verschlossen gehalten werden, der Gasstrom nur während des Auseinanderziehens der beiden Rohrstücke geleitet wird.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird ein sehr gutes und sauberes Verschmelzen der Glasrohrstücke gewährleistet. Die Schweissstelle weistnach dem Verschweissen keinerlei Einschnürungen oder Stosskanten auf.
Beim Aneinanderpressen der vorgewärmten Rohrenden fliesst das Glas an der Schweissstelle sowohl nach innen als auch nach aussen und bildet dort zunächst eine Glaswulst. Dadurch trägt ein relativ grosser, innig vermischter Glasanteil zur Verschmelzung der Rohrenden bei. Ein Temperaturgefälle von der Aussenfläche zur Innenfläche des Glasrohres, das ein gleichmässiges Zusammenschmelzen verhindern würde, wird weitestgehend vermieden, weil der zum Verblasen der Schweissstelle dienende Gasstrom nur kurzzeitig beim Auseinanderziehen der beiden auseinandergepressten Rohrenden in das Rohrinnere einströmt.
Das Verfahren gestattet es ausserdem, Verschweissungen auch dann durchzuführen, wenn die Rohrenden infolge Krümmung der Rohre nicht eng zueinander passen, indem man Glas der gleichen Zusammensetzung auf die Schweissstelle aufschmilzt, um den vorhandenen Zwischenraum auszufüllen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen : Fig. l schematisch zwei zu verschweissende Rohrstücke beim Erhitzen der gegenüberliegenden Rohrenden, Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch die Schweissstellen beim Aneinanderdrücken der zu verschweissenden Rohrenden, Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch die Schweissstelle beim Auseinanderziehen der Rohrenden und Einströmen des Gases in das Innere des Rohrabschnittes.
Die zu verschweissenden Enden der Rohrstücke--l und 2-- (Fig. l) werden auf einen Abstand von zirka 10 mm gebracht. Das eine Rohrstück sei fest und das andere lose gehaltert. Die beiden andern Rohrenden werden mit Stopfen-3 und 4-verschlossen. Einer der beiden gasdichten Verschlüsse, beispielsweise der Stopfen-3-, ist zum Zwecke der Aufnahme einer Schlaucholive--5--als Anschluss für einen
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Blasschlauch-6-durchbohrt. Mit Hilfe von Spezialbrennern-7--, z. B. Schweissbrennern mit
Gas-Sauerstoff-Gemischen, werden die zu verschweissenden Rohrenden gleichmässig erhitzt, bis diese zu schmelzen beginnen.
Bei Rohrstücken grösserer Nennweiten ist es wegen einer gleichmässigen Erwärmung der
Rohrenden vorteilhaft, neben den Spezialbrennern auch klappbare Ringbrenner mit Vormischung einzusetzen.
Nach Erreichen der für die Verschweissung erforderlichen Viskosität wird das lose gehalterte Rohrstück--l-- an das fest gehalterte Rohrstück --2-- herangeschoben. Dabei drücken die erweichten Rohrenden aneinander und das ineinanderlaufende Glas der Verschmelzungszone bildet eine Wulst --8-- sowohl an der Aussen- als auch an der Innenseite der Rohrverbindung, wie sie in Fig. 2 angedeutet ist. Durch anschliessendes leichtes Auseinanderziehen und stückweises Verblasen der Schweissstelle mittels Einblasen von Luft durch den Blasschlauch-6-zur Erzielung eines geringen überdruckes wird die Ausbauchung nach dem Rohrinneren beseitigt und die Wulst-8-erhält die in Fig. 3 angedeutete Gestalt.
Damit entfällt die störende Verengung des Innenrohres und es entsteht eine homogene Schweissverbindung zwischen den Rohrstücken-l und 2--.
Mit Hilfe einer Kohlepatsche oder eines Berührungskörpers in der Ebene der miteinander zu verschmelzenden Ränder, z. B. eines konzentrischen Ringes aus Kohlenstoff, wird auch an der Aussenfläche des Glasrohres ein glatter übergang hergestellt, der keinerlei Stossstellen mehr aufweist.
Die Entspannung der Schweissstelle erfolgt in an sich bekannter Weise in einer auf etwa dem oberen Kühlpunkt des Glases (bei Rasothermglas zirka 5800C) vorgewärmten, elektrisch beheizten Kühlmuffe1, die auf die Schweissstelle aufgesetzt wird. Dadurch können die noch verbleibenden Restspannungen sehr klein gehalten werden.
Um eine weitestgehend druck- und stossfeste Schweissverbindung zu erhalten, kann die Verschmelzungszone und die gesamte Rohrleitung nach bekanntem Verfahren zusätzlich mit Polyolifin-, Polyamid- oder PVC-Schichten versehen werden. Die Aufbringung der Schichten geschieht durch Flammenspritzen, durch Aufsprühen oder Aufstreichen.