DE10126976C1 - Kunststoff-Hydraulikrohr für den untertägigen Einsatz - Google Patents

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Hydraulikrohr für den untertägigen Einsatz, bestehend aus einem Rohrelement (1) und zwei an dessen Ende angeordneten korrespondierenden Kupplungselementen, wobei die Kupplungselemente Flansche (4, 4') zur lösbaren axialen Verbindung benachbarter Rohrelemente (1) aufweisen, wobei das Rohrelement (1) und die Kupplungselemente aus Kunststoff bestehen. Um Undichtigkeiten oder gar Beschädigungen im Bereich der Rohrkupplungsverbindungen zuverlässig auszuschließen, sind als Rohrelement (1) und die Kupplungselemente einstückig gefertigt. Dazu werden die Enden der Rohrelemente (1) an das Rohrelement (1) angeformt oder durch Umformen dessen Enden hergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikrohr für den untertägigen Einsatz bestehend aus einem Rohrelement und zwei an dessen Ende angeordneten korrespondierenden Kupplungselementen, wobei die Kupplungselemente Flansche zur lösbaren axialen Verbindung benachbarter Rohrelemente aufweisen, wobei das Rohrelement und die Kupplungselemente aus Kunststoff bestehen.

Die im Bergbau untertage eingesetzten Hydraulikrohre oder Hydraulikrücklaufrohre werden mit Wasserhydraulik betrieben, wobei dem Medium Wasser ein zusätzliches Korrosionsschutzmittel beigegeben wird. Solche Rohre, die nachfolgend kurz sämtlich als "Hydraulikrohre" bezeichnet werden, sind in der Regel feuerverzinkte Metallrohre, um eine hohe Standzeit zu erreichen. Durch die Feuerverzinkung wird eine Schutzschicht geschaffen, die die Rohre einerseits äußerlich gegen die gerade im untertägigen Bergbau häufig sehr aggressiven äußeren Einflüsse schützt, aber auch innen einen Schutz gegen die aggressiven in diesen Rohren transportierten Fluide bietet.

Diese bekannten Rohre führen bei längeren Betriebszeiten zu Problemen:
Durch das beigegebene Korrosionsschutzmittel und die so entstehende Emulsion wird, je nach deren Zusammensetzung, die Zinkschicht im Inneren an- oder gar aufgelöst, so dass das gelöste Zink die Filter beispielsweise von Hydraulikanlagen beeinträchtigt oder verstopft mit der Folge von Betriebsstörungen und - teils aufwendigen - Reparatur- und Wartungsarbeiten.

Es wurden viele Versuche mit verschiedenen Emulsionen gemacht, um das Auflösen der Zinkschicht zu vermeiden oder zumindest zu verringern, doch konnte dieses Problem nicht zufriedenstellen gelöst werden. In Betriebspunkten, wo ständig Filtereinrichtungen ausgetauscht werden mussten, ist man daher dazu übergegangen, Hydraulikrohre zu verwenden, die in ihrem Inneren mit Edelstahl verkleidet sind, um das Auflösen der Zinkschicht zuverlässig auszuschließen. Diese ausgesprochen teure Alternative ist aus Wirtschaftlichkeitsgründen jedoch nur auf wenige Einsatzorte beschränkt.

Aus den eingetragenen Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters 19 32 448 ist darüber hinaus bereits ein druckfestes Rohr aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, welches auch im Bergbau Verwendung finden soll. Dieses bekannte Rohr weist an seinen Enden Flansche aus Metall oder verstärktem Kunststoff auf, welche mit dem eigentlichen Rohr verklebt sind. Zur Bewehrung und Abdichtung sind darüber hinaus das Rohr und die darauf aufgeklebten Kupplungsteile mit Matten und Fäden aus Glasfasern oder Metall bewehrt, was mit einem relativ hohen Fertigungsaufwand einhergeht. Die bekannten Hydraulikrohre sind darüber hinaus deshalb nachteilig, weil durch Biege- oder Knickbeanspruchungen an den Rohrverbindungsstellen Undichtigkeiten zwischen den aufgeklebten Flanschen und den eigentlichen Rohren auftreten können. Längerfristige Biegebeanspruchungen können aufgrund der Wirkung der auftretenden Momente sogar bis zu Beschädigungen der Rohrkupplungen führen. Daher haben sich auch diese bekannten Kunststoffrohre für den untertägigen Einsatz nicht durchsetzen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Hydraulikrohr so auszugestalten und weiterzubilden, dass Undichtigkeiten oder gar Beschädigungen im Bereich der Rohrkupplungsverbindungen zuverlässig ausgeschlossen werden.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Hydraulikrohr gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch, dass das Rohrelement und die Kupplungselemente einstückig gefertigt sind. Durch die Qualität moderner Kunststoffe ist es möglich, die Rohre einerseits beständig gegen die aggressiven inneren und äußeren Einflüsse zu schützen und andererseits sicherzustellen, dass deren Anwendung ohne Gefahr elektrostatischer Aufladung möglich ist. Im untertägigen Kohlebergbau wurden aus dem vorgenannten Grund bislang Kunststoffrohre nicht eingesetzt, um die Gefahr von Schlagwetterexplosionen zuverlässig ausschließen zu können.

Erfindungsgemäß sind das Rohrelement und das Kupplungselement in einem Stück ohne Schweißvorgang gefertigt. Dabei können die Kupplungselemente nachträglich angeformt sein oder durch Umformen der Endungsrohrelemente hergestellt werden. Solche Kunststoffrohre sind etwa 3 bis 5 Meter lang, und es müssen ggf. lediglich die Dichtsitze nachgearbeitet werden. Vorteilhafterweise lassen sich Kunststoffrohre auch eher gebogen verlegen als Stahlrohre, da sie sich, insbesondere in langer Ausführung, sich verändernden geometrischen Verhältnissen (beispielsweise durch konvergenzbedingte Streckenverformungen) gewissermaßen "automatisch" anpassen. Die Verbindung dieser Rohre kann durch Verschrauben ihrer Flansche erfolgen, jedoch werden häufig Rohrschellenverbindungen eingesetzt, um den Montage- und Demontageaufwand zu reduzieren.

Nach einer bevorzugten Lehre der Erfindung sind die Kupplungselement als Steckteil und Muffenteil ausgebildet, welche zum Verbinden mittels einer Rohrkupplungsschelle axial zusammengehalten werden. Rohrkupplungsschellen sind in vielerlei Ausführungen bekannt und können bevorzugt aus Stahl oder Gesenkschmiedmaterial hergestellt sein. Diese Kupplungen erlauben auch die Verwendung vorhandener Formstücke, Rohrweichen oder dergleichen.

Zur Abdichtung der erfindungsgemäßen Hydraulikrohre ist vorgesehen, dass die Dichtflächen des Steckteils und Muffenteils mit einem O-Ring abgedichtet sind. Dieser kann in bekannter Weise in eine in der Dichtfläche des Steckteils angeordnete Ringnut eingelegt sein, es ist jedoch auch möglich, dass das freie Ende des Steckteils einen Absatz aufweist, auf den der O-Ring aufgeschoben und mittels eines gleichfalls aufgeschobenen Ringes der zweckmäßigerweise aus Metall, bevorzugt aus Edelstahl besteht, fixiert ist. Die sich auf diese Weise gleichfalls bildende Ringnut kann einerseits dadurch gebildet werden, dass der Ring bis zum freien Ende des Steckteils 2 heranreicht oder aber, bevorzugt, dass der Ring mit einem Sicherungsring zum freien Ende des Steckteils hin axial gesichert ist. Die letztgenannte Variante hat den Vorteil, dass bei einem Lösen der so ausgestalteten Hydraulikrohre O-Ring und Ring nicht verloren gehen können.

Wie bereits erwähnt, ist nach einer weiteren Lehre der Erfindung vorgesehen, dass für die erfindungsgemäßen Hydraulikrohre ein elektrostatisch nicht leitender Kunststoff verwendet wird, dessen Verwendung von der Bergbehörde für den jeweiligen Einsatzzweck zugelassen ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eine lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Rohrelement mit aufgeschnittenen Kupplungselementen,

Fig. 2 eine zusammengesteckte Rohrkupplung in einer ersten Ausführungsform und

Fig. 3 eine alternative Ausführungsform der Rohrkupplung in offener Position.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäß einstückig aus Kunststoff bestehendes Hydraulikrohr dargestellt, wobei mit 1 das verkürzt dargestellte eigentliche Rohrelement benannt ist, dessen Ende Kupplungselemente aufweist, die im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel als Steckteil 2 und Muffenteil 3 ausgebildet sind. Wie erwähnt, ist es jedoch auch möglich, die erfindungsgemäßen Hydraulikrohre miteinander zu verschrauben. An diese Kupplungselemente angeformte Flansche 4, 4' ermöglichen eine axiale Verbindung benachbarter Hydraulikrohre, wie in Fig. 2 dargestellt ist, in der eine nur schematisch dargestellte Rohrkupplungsschelle 5 eingezeichnet ist.

Zur Abdichtung von Steckteil 2 und Muffenteil 3 weist die Dichtfläche des Steckteils 2 in einer ersten Ausführungsform eine Ringnut 6 auf, in die ein O-Ring 7 eingelegt ist. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Abdichtung der miteinander verbundenen Kupplungselemente gewährleistet.

Fig. 3 zeigt schließlich eine alternative Ausführungsform der Rohrkupplung. Während das Muffenteil 3 unverändert ist, weist das freie Ende des Steckteils 2 einen Absatz 8 auf, auf den der O-Ring 7 aufgeschoben und mittels eines gleichfalls aufgeschobenen Ringes 9 fixiert ist. Zum Fixieren dient dazu ein Sicherungsring 10, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als in einer nicht näher bezeichneten Ringnut befindlicher Sprengring ausgebildet ist. Die axiale Fixierung des Ringes 9 dient zur definierten Kammerung des O-Ringes 7 und führt so zu einer zuverlässigen Abdichtung der Rohrkupplung.

Claims (14)

1. Hydraulikrohr für den untertägigen Einsatz bestehend aus einem Rohrelement (1) und zwei an dessen Ende angeordneten korrespondierenden Kupplungselementen, wobei die Kupplungselemente Flansche (4, 4')zur lösbaren axialen Verbindung benachbarter Rohrelemente (1) aufweisen, wobei das Rohrelement (1) und die Kupplungselemente aus Kunststoff bestehen dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (1) und die Kupplungselemente einstückig gefertigt sind.

2. Hydraulikrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente an das Rohrelement (1) angeformt sind.

3. Hydraulikrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente durch Umformen der Enden des Rohrelementes (1) hergestellt sind.

4. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtsitze der Kupplungselemente nachgearbeitet sind.

5. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente als Steckteil (2) und Muffenteil (3) ausgebildet sind, welche zum Verbinden einer Rohrkupplungsschelle (5) axial zusammengehalten werden.

6. Hydraulikrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrkupplungsschelle (5) aus Stahl gefertigt ist.

7. Hydraulikrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrkupplungsschelle (5) aus Gesenkschmiedematerial gefertigt ist.

8. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen des Steckteils (2) und Muffenteils (3) mit einem O-Ring (7) abgedichtet sind.

9. Hydraulikrohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der O-Ring (7) in eine in der Dichtfläche des Steckteils (2) angeordnete Ringnut (6) eingelegt ist.

10. Hydraulikrohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Steckteils (2) einen Absatz (8) aufweist, auf den der O-Ring (7) aufgeschoben und mittels eines gleichfalls aufgeschobenen Ringes (9) fixiert ist.

11. Hydraulikrohr nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) aus Metall besteht.

12. Hydraulikrohr nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) aus Edelstahl besteht.

13. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) mit einem Sicherungsring (10) axial gesichert ist.

14. Hydraulikrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrostatisch nicht leitender Kunststoff verwendet wird.