DD230906A1

DD230906A1 - Verfahren zum dichten verbinden zweier rohrenden

Info

Publication number: DD230906A1
Application number: DD26062984A
Authority: DD
Inventors: Gabor Zombor; Miklos Szuecs; Dezsoe Vasanits; Ferenc Tar; Andras Szalay; Jozsef Puskas
Original assignee: Villamos Ipari Kutato Intezet; Foevarosi Gazmuevek
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1984-03-06
Publication date: 1985-12-11
Also published as: HU188850B; DE3407467A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dichten Verbinden zweier Rohrenden mit einem kleineren bzw. groesseren Durchmesser. Das Wesentliche des Verfahrens besteht darin, dass das Rohrende mit dem kleineren Durchmesser in das Rohrende mit dem groesseren Durchmesser eingesetzt wird, zwischen die ineinander eingesetzten Rohrenden ein die Abdichtung gewaehrleistendes Material eingefuegt wird und in dem Rohrende mit dem kleineren Durchmesser eine Druckwelle erzeugt wird, wodurch zwischen den beiden Rohrenden ein dichter Bund entsteht. Fig. 1

Description

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Es kann auch so verfahren werden, daß das Rohrende mit dem größeren Durchmesser durch Auftreiben erzeugt wird.

Es besteht auch die, als Rohrabschnitt mit dem größeren Durchmesser eine Muffe zu verwenden, die unter Zwischenschaltung des die Abdichtung gewährleistenden Materials auf die Stoß-steile der beiden, mit einem zentralen Stirnstoß aneinander angeschlossenen Rohrabschnitte mit kleinerem Durchmesser aufgezogen wird. In diesem Fall bildet die Muffe den Rohrabschnitt mit dem größeren Durchmesser, an die beidseitig je ein Rohrabschnitt mit kleinerem Durchmesser angeschlossen ist.

Der die Rohrenden weitende Druckimpuls wird vorzugsweise durch die Explosion eines Sprengstoffes erzeugt. Der Sprengstoff ist eine mobile Energiequelle mit gut dimensionierbarem Energieeinhalt, die einerseits im Rohrinneren — d. h. innerhalb eines verhältnismäßig geringen Volumens—einen Druckimpuls mit hohem Energieeinhalt zu erzeugen fähig ist. Andererseits werden für die Freigabe der Energie keine komplizierten Vorrichtungen beansprucht; daher kann ein Sprengstoff vorteilhaft auf dem Gelände, bei im Freien durchzuführenden Arbeiten, verwendet werden.

Der Sprengstoff kann in einem geschlossenen Behältereingesetztwerden, der so dimensioniert ist, daß er sich in das Rohrende mit kleinerem Durchmesser einpaßt und ist mit einer Zündkapsel versehen. Dieser Behälter wird in das Rohrende mit kleinerem

Durchmesser eingesetzt und der Sprengstoff wird gezündet. . ~

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen die Realisierungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellenden Längsschnitt und Fig. 2: den Längsschnitt einer unter Zuhilfenahme der Anordnung nach Fig. 1 erzeugten Rohrverbindung.

Bei der hier als Beispiel aufgezeigten Verwirklichung der Erfindung wird die Verbindung von Wasserleitungsstahlrohren gleichen Durchmesser veranschaulicht. Der Durchmesser der Rohre beträgt 110mm bei einer Dicke von 5 mm; Materialqualität: C-Stahl.

In den am Ende des Rohrs 1 kugelartig aufgeweiteten Abschnitt 3 wird das ringförmige Dichtungsmaterial 5 eingesetzt. Für das zur Rohrverbindung dienenden erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Verfahren, mit dem der Abschnitt 3 des Rohres geweitet wird, unbedeutend.

Bei dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel wurde das Ende des Rohrs 1 unter Anwendung des bekannten Explosionsverfahrens geweitet.

In den ungeformten Endabschnitt 4 des Rohres 2 wird der Behälter 7 eingesetzt. Der Behälter 7 ist zylindrisch. Gegebenenfalls sind seine Stirnwände dicker oder steifer als seine Umfangswand. Der Behälter 7 enthält die zentral angeordnete Sprengstoffüllung 6 — z.B. Mg Hexogen — und ein druckübermittelndes Medium 8 — z.B. Wasser. Der derweise vormontierte Abschnitt 4 des Rohres 2 wird bis zum Anschlag in den vorgeformten Abschnitt 3 des Rohres 1 eingeschoben. Darauffolgend wird die Sprengstoffüllung mit der elektrischen Zündkapsel 9 angezündet und dadurch wird im Inneren des Rohres 2 ein Druck erzeugt. Dieser von innen nach außen wirkende Druck weitet mit Hilfe des druckübermittelnden Mediums 8 das Rohr 2, wodurch das Dichtungsmaterial 5 zwischen die Abschnitte 3 und 4 der Rohre 1 und 2 eingepreßt wird und der Bund nach Fig. 2 entsteht.

Die in dieser Weise erzeugten Verbindungen überstanden einen Probedruck von 16 bar.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Verbinden aller plastisch formbaren Metallrohrabschnitte verwendet werden.

Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß bei der Montage der Rohrleitung die Güte der Verbindung nur durch die Materialquaiität der Dichtung und der Rohrenden sowie durch die Größe des mit höchster Genauigkeit reproduzierbaren Druckimpulses bestimmt wird; so ist die Qualität der Verbindung von der Subjektivität der ausführenden Person — im Gegensatz zu den geschweißten oder mit der Hand abgedichteten Bünden — unabhängig.

Mit den bekannten mit Explosion stattfindenden Rohrverbindungsverfahren verglichen besteht ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß eine Sprengstoffüllung nur in dem Rohrinnern verwendet wird, wodurch einerseits die Schallwirkung vermindert und andererseits die Sicherheit weitgehend erhöht wird.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß im Verlaufe der Montage geringere Winkelabweichungen möglich sind, wodurch man besser der Gestaltung der Baugrube folgen kann.

Die Dichtung kann auf eines der zu verbindenden Rohrenden werkseitig aufgesetzt werden, wodurch der Arbeitsbedarf der Montage an Ort und Stelle geringer wird. Im Hinblick darauf, daß erfindungsgemäß Rohrenden mit unterschiedlichen Durchmessern verbunden werden, auch dann, wenn die zu verbindenden Rohre gleiche Durchmesser aufweisen, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Verbindung von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden, wodurch sich die bei den traditionellen Verfahren üblichen Reduktionsprofile erübrigen.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum dichten Verbinden zweier Rohrenden durch Erzeugung eines inneren Druckimpulses, gekennzeichnet dadurch, daß das Rohrende mit dem kleineren Durchmesser in das Rohrende mit dem größeren Durchmesser eingesetzt wird und zwischen die ineinander eingesetzten Rohrenden ein die Dichtung gewährleistendes Material eingefügt wird, wonach in dem Rohrende mit dem kleineren Durchmesser ein Druckimpuls erzeugt wird, so daß zwischen den beiden Rohrenden ein dichter Bund entsteht.
2. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß das Rohrende mit dem größeren Durchmesser durch Auftreiben des Rohrendes erzeugt wird.
3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Rohrende mit größerem Durchmesser eine Muffe verwendet wird, die unter Zwischenschaltung des Dichtungsmaterials auf die Stoßstelle der beiden durch Stirnstoß aneinander angeschlossenen Rohrenden kleineren Durchmessers aufgehoben wird.
4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckimpuls durch Zündung eines Sprengstoffes erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Sprengstoff in einen geschlossenen Behälter eingesetzt wird, der so dimensioniert ist, daß er sich in das Rohrende mit dem kleineren Durchmesser einpaßt und ein druckübermittelndes Medium enthält, daß er mit einer Zündkapsel versehen wird, in das Rohrende mit dem kleineren Durchmesser eingesetzt wird und der Sprengstoff gezündet wird.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen den Enden von Rohren mit gleichem oder unterschiedlichem Durchmesser.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die gegenseitige Verbindung zwischen Abschnitten aus Metall gefertigter Rohrleitungen wird in der Mehrzahl der Fälle durch Schweißen oder mittels eines Bundes mit Dichtungshülse realisiert. Der Stoß der zu verbindenden Rohrenden bzw. die Ausführung von dichten (gas- und flüssigkeitsdichten) Rohrverbindungen stellt eine zeit- und apparataufwendige Facharbeit dar, die auch bei über große Praxis verfügenden Arbeitern eine erhöhte Kontrolle beansprucht.

Es ist auch ein Verfahren bekannt, in dessen Verlauf die miteinander zu verbindenden Rohrenden durch Explosionsverformung verbunden werden (HU-PS 173472), aber auch dieses Verfahren beansprucht das traditionelle Schweißen. Die Abdichtung der Rohrverbindung wird dadurch erreicht, daß die verbundenen Enden verschweißt werden.

Es sind weiterhin Verfahren bekannt, bei denen die Verbindung der ineinander eingesetzten Rohrenden durch die Anwendung des Prinzips des sogenannten Explosionsschweißens gelöst wird.

Das Grundprinzip dieser Verfahren ist in dem Artikel Pipe Welding: The Unconventional Ways, Iron Age 1978/33 beschrieben. Bei einem Teil der das Prinzip des Explosionsschweißens verwendeten Verfahren, z. B. bei dem in der US-PS 4231 506 beschriebenen Verfahren, wird der Bund durch Explodieren von in großen Mengen auf dem Außenmantel des Rohres angeordnetem Sprengstoff realisiert. Der Verwendungskreis derartiger „von außen her schweißenden Verfahren" ist infolge der erhöhten Schadwirkung und der strengen Sicherheitsmaßnahmen recht beschränkt. Das mit Sprengstoff durchzuführende Schweißen kann auch durch einein dem Rohrinneren stattfindende Explosion vorgenommen werden. Ob zwar in diesem Fall die Schallwirkung geringer und die Sicherheit größer sind, müssen die Rohrenden zwecks Vermeidung einer Deformation an der Stelle der Explosion mit kostenaufwendigen Werkzeugen großer Masse umgeben werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Umweltbelastung und die mit den bekannten Verfahren verbundenen Gefahren, sowie den hohen Aufwand an kostenaufwendigen Werkzeugen zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist das dichte Verbinden von Abschnitten aus Metall gefertigter Rohrleitungen ohne Schweißen, mit einem einzigen Rohraufwalzarbeitsgang, wobei diese Operation nach erfolgtem Ineinandersetzen der Rohrenden durch einen in dem Inneren des Rohrs mit kleinerem Durchmesser erzeugten Druckimpuls durchgeführt wird.

Im Sinne der Erfindung wird die Rohrverbindung in der Weise realisiert, daß eines der zu verbindenden Rohrenden in einem Werkzeug oder durch freie Formung auf ein Maß erweitert wird, daß es erlaubt, daß das andere Rohrende mit einem an seinem Mantel angeordneten ringförmigen Dichtungsmaterial in das erweiterte Rohrende eingesetzt werden kann. Danach wird in das erweiterte Rohrende das mit der ringförmigen Dichtung bereits versehene Ende des anderen Rohrs eingesetzt, wonach im Inneren des letzterwähnten Rohrs ein so hoher Druck erzeugt wird, daß dieser das innere Rohr an der Stelle der Verbindung erweiternd das Dichtungsmaterial zwischen die beiden Rohrwände pressen kann.

Demnach bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum dichten Verbinden von Rohrenden mit einem größeren und kleineren Durchmesser. Das Wesentliche des Verfahrens besteht darin, daß das Rohrende mit dem kleineren Durchmesser in das Rohrende mit dem größeren Durchmesser eingesetzt wird und zwischen die ineinander eingesetzten Rohrenden ein die erforderliche Abdichtung gewährleistendes Material eingefügt wird, wonach in dem Rohr mit dem kleineren Durchmesser eine Druckwelle erzeugt wird, wodurch zwischen den beiden Rohrenden ein dichter Bund zustandekommt.