DE10320013A1

DE10320013A1 - Sicherheitsabdeckung an einem Rohrende

Info

Publication number: DE10320013A1
Application number: DE10320013A
Authority: DE
Inventors: Helmut Bardenhagen
Original assignee: Individual
Current assignee: Bardenhagen Maschinenbau und Dienstleistungs G De
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2023-05-07
Also published as: DE10320013B4; DE20207750U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsabdeckung für Stopfen (2) zur innenseitigen Abdichtung eines Rohres (1) an einem Rohrende (11, wobei ein Abdeckmittel (31) mit einer Längserstreckung, die den Innendurchmesser des Rohres (1) übersteigt, vorgesehen ist, das Abdeckmittel (31) von der Außenseite auf dem Rohrende (11) aufliegt und mit dem Stopfen (2) lösbar verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsabdeckung für Stopfen zur innenseitigen Abdichtung eines Rohres an einem Rohrende.
Stopfen zur innenseitigen Abdichtung eines Rohres werden beispielsweise für einzelne leckgeschlagene Rohre in einem Wärmetauscher verwendet. Derartige Wärmetauscher weisen einen Wärmetauscherbehälter mit darin angeordneten Wärmetauscherrohren auf. Die Wärmetauscherrohre sind dabei meist in einem Bündel zwischen zwei Rohrplatten angeordnet. Jedes Wärmetauscherrohr ist in der jeweils zugeordneten Aufnahmebohrung der Rohrplatte dichtend aufgewalzt und/oder verschweißt. Da der Austausch eines einzelnen Wärmetauscherrohres sehr Zeit- und damit kostenaufwendig ist, wird bei Undichtigkeiten in einem Wärmetauscherrohr, beispielsweise aufgrund von Korrosionsschäden oder Mikrorissen dieses Rohr durch Dichtstopfen vom übrigen Wärmetauschermediumkreislauf abgetrennt.

Derartige Stopfen-Konstruktionen sind beispielsweise aus der US 5,437,310 bekannt. Dabei wird ein aufweitbares Hülsenelement mit einem darin geführten konischen Element durch axiales Versetzen des konischen Elements mittels einer außerhalb des Rohres angebrachten Zugeinrichtung aufgeweitet. Das Hülsenelement wird dabei dichtend in der Rohrinnenseite und der konischen Außenfläche des länglichen Elementes verpreßt. Diese Konstruktionen erlauben daher bei nur einzelnen undichten Rohren in einem Wärmetauscher einen langen Betriebsausfall des Wärmetauschers zu vermeiden, da das Setzen der vorgenannten Stopfen schnell von den von außen leicht zugänglichen Rohrplatten möglich ist.

Nachteilig ist jedoch, daß die in einzelnen leckgeschlagenen Wärmetauscherrohren eingesetzten Stopfen relativ empfindlich gegen Belastungen von der Außenseite, also der druckabgewandten Seite sind. Beispielsweise werden Wärmetauscher regelmäßig gereinigt, wobei Reinigungslanzen von der Rohrplattenaußenseite in die Wärmetauscherrohre zum Abtragen von Ablagerungen eingeführt werden. Da bei dieser Arbeit häufig sehr kraftvoll vorgegangen wird, besteht die Gefahr, daß in einem Wärmetauscherrohr eingesetzte Stopfen vom Reinigungspersonal losgeschlagen werden. Eine Markierung der mit Stopfen versehenen Wärmetauscherrohre an der jeweiligen Rohrplattenwand hat sich dabei als nicht ausreichend sicher erwiesen, da entweder die Markierung im Laufe der Betriebszeit nicht mehr erkennbar ist oder das Reinigungspersonal die Markierungen übersieht. Ferner besteht die Gefahr, daß bei aus dem Wärmetauscherrohrende an der Rohrplatte hervorstehende Stopfen bei Reinigungs- und/oder Revisionsarbeit ebenfalls losgeschlagen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein versehentliches Lösen der in Wärmetauscherrohren gesetzten Stopfen zu verhindern.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Sicherheitsabdeckung, bei der ein Abdeckmittel mit einer Längserstreckung, die den Innendurchmesser des Rohres übersteigt, vorgesehen ist, wobei das Abdeckmittel von der Außenseite auf dem Rohrende aufliegt und mit dem Stopfen lösbar verbunden ist.

Das Abdeckmittel überdeckt das offene Rohrende des mit dem Stopfen abgedichteten Rohres. Um das Abdeckmittel auf dem Rohrande zu fixieren ist es mit dem Stopfen lösbar verbunden.

Bevorzugt ist ein zentrales Befestigungsmittel für das Abdeckmittel zur lösbaren Verbindung am Stopfen in axialer Position vorgesehen. Mit dem zentralen Befestigungsmittel kann unabhängig von der Orientierung des im Rohr eingesetzten Stopfens eine leicht zu handhabende Befestigung des Abdeckmittels erreicht werden.

Wenn das Abdeckmittel in bestimmungsgemäßer Lage am Rohrende Durchgangsöffnungen zum rohrinnenseitigen Raum zwischen Stopfen und Abdeckmittel aufweist, wird ein Druckausgleich zwischen dem rohrinnenseitigen Raum zwischen Stopfen und Abdeckmittel und dem vor der Rohrplatte liegenden Sammelraum zuverlässig erreicht. Die Durchgangsöffnungen sollen für einen schnellen Durckausgleich ausreichend dimensioniert sein, wobei der größte Teil des offenen Rohrquerschnitts durch das Abdeckmittel verdeckt bleibt.

Bevorzugt ist das Abdeckmittel im wesentlichen flächig ausgebildet. Das flächige Abdeckmittel trägt damit nur geringfügig auf. Weiter bevorzugt hat das Abdeckmittel die Form eines zentralen Kreissegments, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des abzudeckenden Rohres ist.

Dadurch, daß ein Einstich am Abdeckmittel zur Zentrierung auf dem Rohrende vorgesehen ist, dessen radial nach außen gerichtete Flanke oder gerichteten Flankenabschnitte einen geringfügig kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser des Rohres hat/haben, wird eine Zentrierung des Abdeckmittels auf dem Rohrende erreicht. Das Abdeckmittel kann somit auch bei äußerer seitlicher Belastung nicht vom Rohrende abrutschen und/oder verkanten.

Wenn ein in einem Rohr gesetzter Stopfen aus dem Rohrende übersteht, ist eine Distanzhülse vorgesehen, die zwischen Rohrende und Abdeckmittel angeordnet ist. Mit der Distanzhülse wird der überstehende Abschnitt des Stopfens umhüllt und somit vor unbeabsichtigten Krafteinwirkungen geschützt.

Um ebenfalls eine Zentrierung auf dem Rohrende sicherzustellen, weist die Distanzhülse auf der zum Rohrende gerichteten Seite einen Einstich zur Zentrierung auf, dessen radial nach außen gerichtete Flanke einen geringfügig kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser des Rohres hat. Dabei kann die Distanzhülse so ausgebildet sein, daß dessen äußeres Ende gleichen Innendurchmesser wie das Rohrende hat, so daß das gleiche Abdeckmittel mit entsprechender Dimensionierung hierin zentriert einsetzbar ist. Alternativ kann das Abdeckmittel mit der Distanzhülse einstückig ausgebildet sein.

Dadurch, daß das Befestigungsmittel eine Gewindestange und Mutter sowie das Abdeckmittel eine axiale Durchgangsbohrung aufweisen, wobei die Gewindestange durch die axiale Bohrung des Abdeckmittels in eine axiale Gewindebohrung im Stopfen einschraubbar und das Abdeckmittel durch Aufchrauben der Mutter auf dem freien Gewindestangenabschnitt lösbar mit dem Stopfen verbunden ist, wird eine besonders praktikable Befestigungsmöglichkeit erreicht. Da die im Rohr eingesetzten Stopfen jeweils in unterschiedlicher Tiefenlage festliegen, kann die Gewindestange jeweils vor Ort auf die erforderliche Länge gekürzt werden und das Abdeckmittel mit der Mutter auf dem Rohrende gesichert werden. Bevorzugt ist die Mutter eine selbstsichernde Mutter, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Abdeckmittelbefestigung zu vermeiden.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele anhand der anliegenden Figuren detailliert beschrieben.
Darin zeigt:
Fig. 1 eine auf einem Rohrende aufgesetzte Sicherheitsabdeckung in einem ersten Ausführungsbeispiel in teils geschnittener Seitenansicht,
Fig. 2 in einem zweiten Ausführungsbeispiel eine Sicherheitsabdeckung mit Distanzhülse in teils geschnittener Seitenansicht und
Fig. 3 das in Fig. 1 oder Fig. 2 dargestellte Abdeckmittel in Draufsicht.
In Fig. 1 ist in geschnittener Seitenansicht ein Wärmetauscherrohr 1 dargestellt, welches in einer Wärmetauscherrohrplatte 12 dichtend eingeschweißt oder aufgewalzt ist. Dabei führt das Wärmetauscherrohr 1 in Ansicht der Fig. 1 rechts weiter in den Wärmetauscher hinein. In der Zeichnung links befindet sich das Rohrende 11 an der zugänglichen Seite der Rohrplatte 12.
Im Innenraum des Rohres 1 ist ein Dichtstopfen 2 dichtend eingesetzt. Der Stopfen 2 weist ein konisches, längliches Element 21 auf, das in einer aufweitbaren Dichtbuchse 22 gleitend geführt ist.
In Fig. 1 ist der Stopfen 2 in bereits aufgeweiteter dichtender Stellung dargestellt. Der Stopfen 2 wird bevorzugt im Bereich der Rohrplattendurchführung gesetzt. Gleichwohl ist im dargestellten Ausführungsbeispiel das auswärtige Ende des Stopfens im Wärmetauscherrohr 1 verborgen.
Zur Absicherung des mit dem Stopfen 2 versehenen Wärmetauscherrohrs 1 vor unerwünschten Belastungen von der Außenseite ist eine Sicherheitsabdeckung 3 am Rohrende 11 angeordnet.
Die Sicherheitsabdeckung 3 weist ein Abdeckmittel 31 auf, das in Form einer zentralen Kreissegmentscheibe flächig auf der Querschnittfläche des Rohrendes 11 aufliegt. In Fig. 3 ist das Abdeckmittel 31 in einer Ansicht der Unterseite dargestellt. Das Abdeckmittel 31 weist eine zentrale Durchgangsbohrung 32 auf, durch die eine Gewindestange 33 geführt ist. Die Gewindestange 33 ist in einer axialen Gewindebohrung 23 des Stopfens 2 eingeschraubt. Auf dem freien Ende der Gewindestange 33 ist eine selbstsichernde Mutter 34 zur Befestigung des Abdeckmittels 31 auf dem Rohrende 11 aufgeschraubt. Zur Sicherung der Gewindestange 33 in der Gewindebohrung 23 des Stopfens 2 ist eine Kontermutter 38 vorgesehen.
Zur sicheren Zentrierung des Abdeckmittels 31 auf dem Rohrende 11 ist ein Einstich 35 am Abdeckmittel 31 auf der dem Rohrende 11 zugewandten Seite vorgesehen, dessen radial nach außen gerichtete Flankenabschnitte einen geringfügig kleineren Durchmesser als den Innendurchmessers des Rohres 1 aufweisen.
In Fig. 2 ist in teils geschnittener Seitenansicht ein in einem Rohr 1 dichtend gesetzter Stopfen 2 dargestellt, dessen auswärtiges Ende über das Rohrende 11 hinausragt. Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind mit den aus der Fig. 1 vergebenen Bezugszeichen bezeichnet.
Zum Schutz vor unerwünschter Kraftbelastung auf der Außenseite des Stopfens weist die Sicherheitsabdeckung 3 gemäß zweitem Ausführungsbeispiel eine Distanzhülse 36 auf, die zwischen Rohrende 11 und Abdeckmittel 31 angeordnet ist. Die Distanzhülse 36 und das Abdeckmittel 31 umhüllen somit den aus dem Rohrende 11 herausragenden Teil des Stopfens 2.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist auf der zum Rohrende 11 gerichteten Seite der Distanzhülse 36 ein Einstich 37 vorgesehen, der mit seiner radial nach außen gerichteten Flanke den Innendurchmesser des Rohres 1 hintergreift und somit die Distanzhülse 36 zentriert hält.
Auf der nach außen gerichteten Stirnfläche der Distanzhülse 36 ist analog zum bereits erläuterten ersten Ausführungsbeispiel das Abdeckmittel 31 aufgesetzt und mittels einer durch eine Durchgangsbohrung 32 im Abdeckmittel 31 hindurchgeführten und im Stopfen 2 verankerten Gewindestange 33 und einer außen aufgesetzten Mutter 34 befestigt.
Die auf dem Rohrende 11 aufgesetzte Distanzhülse 36 hat eine kreisringförmige Querschnittsfläche. Darüber ist das Abdeckmittel 31 in Form einer zentralen Kreissegmentscheibe (siehe Fig. 3) gelegt und mittels Gewindestange 33 und Mutter 34 befestigt, wobei die Gewindestange 33 in eine axiale Gewindebohrung 23 des konischen Elementes 21 des Stopfens 2 eingeschraubt und mit einer Mutter 38 gesichert ist.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise mit der Sicherheitsabdeckung 3 erläutert. Nachdem in einem Wärmetauscher undichte Wärmetauscherrohre 1 lokalisiert sind, werden die bekannten Abdichtstopfen 2 im Bereich der Rohrdurchführungen der Rohrplatten 12 gesetzt. Um nun die Stopfen 2 vor einem unbeabsichtigten Losschlagen zu sichern, wird die erfindungsgemäße Sicherheitsabdeckung 3 von der zugänglichen Seite der Rohrplatte 12 aufgesetzt. Dabei wird je nach Position des Stopfens 2 im Wärmetauscherrohr 1 ein Abdeckelement 31 ggf. mit Distanzhülse 36 auf das betreffende Rohrende 11 aufgesetzt und mittels in den Stopfen 2 eingeschraubter Gewindestange 33 fixiert. Die Gewindestange wird nun kurz vor dem Abdeckmittel 21 abgelängt und das Abdeckmittel 31 ggf. mit zwischengefügter Distanzhülse 36 durch Aufschrauben einer Mutter 34 auf dem freien Ende der Gewindestange 33 fest verspannt.
Neben dem Schutz vor unbeabsichtigter Belastung des Stopfens von der druckabgewandten Seite wird auch die Möglichkeit des Nachspannens des Stopfens mit dieser Einrichtung ermöglicht. Bezugszeichenliste 1 Rohr, Wärmetauscherrohr
11 Rohrende
12 Wärmetauscherrohrplatte
2 Stopfen
21 konisches Element
22 Dichtbuchse
23 Gewindebohrung
3 Sicherheitsabdeckung
31 Abdeckmittel
32 Durchgangsbohrung
33 Gewindestange
34 selbstsichernde Mutter
35 Einstich
36 Distanzhülse
37 Einstich
38 Mutter

Claims

1. Sicherheitsabdeckung für Stopfen (2) zur innenseitigen Abdichtung eines Rohres (1) an einem Rohrende (11), dadurch gekennzeichnet, daß ein Abdeckmittel (31) mit einer Längserstreckung, die den Innendurchmesser des Rohres (1) übersteigt, vorgesehen ist, wobei das Abdeckmittel (31) von der Außenseite auf dem Rohrende (11) aufliegt und mit dem Stopfen (2) lösbar verbunden ist.

2. Sicherheitsabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentrales Befestigungsmittel (33, 34) für das Abdeckmittel (31) zur lösbaren Verbindung am Stopfen (2) in axialer Position vorgesehen ist.

3. Sicherheitsabdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmittel (31) in bestimmungsgemäßer Lage am Rohrende (11) Durchgangsöffnungen zum rohrinnenseitigen Raum zwischen Stopfen (2) und Abdeckmittel (31) aufweist.

4. Sicherheitsabdeckung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmittel (31) im wesentlichen flächig ausgebildet ist.

5. Sicherheitsabdeckung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einstich (35) am Abdeckmittel (31) zur Zentrierung auf dem Rohrende (11) vorgesehen ist, dessen radial nach außen gerichtete Flanke oder gerichteten Flankenabschnitte einen geringfügig kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser des Rohres (1) hat/haben.

6. Sicherheitsabdeckung für einen Stopfen (2), der aus dem Rohrende (11) übersteht nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Distanzhülse (36) vorgesehen ist, die zwischen Rohrende (11) und Abdeckmittel (31) angeordnet ist.

7. Sicherheitsabdeckung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhülse (36) auf der zum Rohrende (11) gerichteten Seite einen Einstich (37) zur Zentrierung aufweist, dessen radial nach außen gerichtete Flanke einen geringfügig kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser des Rohres (1) hat.

8. Sicherheitsabdeckung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhülse (36) und das Abdeckmittel (31) einstückig ausgebildet ist.

9. Sicherheitsabdeckung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel eine Gewindestange (33) und Mutter (34) sowie das Abdeckmittel (31) eine axiale Durchgangsbohrung (32) aufweisen, wobei die Gewindestange (33) durch die axiale Bohrung (32) des Abdeckmittels (31) in eine axiale Gewindebohrung (23) im Stopfen (2) einschraubbar und das Abdeckmittel (31) durch Aufschrauben der Mutter (34) auf dem freien Gewindestangenabschnitt (33) lösbar mit dem Stopfen (2) verbunden ist.