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Abwinkelbarer Rohrdehner Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung
für Rohrleitungen aus Stahl oder Gußeisen und hat die Aufgabe, auch unter ungünstigen
Verlegungsverhältnissen eine für lange Betriebszeiten völlig dichte und zuverlässige
Verbindung zu schaffen, die Dehnungen und Zusammenziehungen der Leitung sowie auch
Querverlagerungen im Leitungszuge nachgiebig folgen kann, und zwar ohne daß die
fertigmontierte Verbindungsstelle mit dem nachgiebigen Rohrdehner irgendeiner Wartung
bedarf. Besonders schwierige Betriebsverhältnisse sind für solche Leitungen gegeben,
die bei großer Nennweite in der Erde verlegt sind und dann außer in der Längsrichtung
auch noch in allen Ouerrichtungen arbeiten müssen, wie es z. B. in Bergbaugebieten
mit ihren ständig auftretenden unberechenbaren Erdsenkungen der Fall ist. Während
das Dichthalten elastischer Verbindungs- und Ausgleichstellen in Leitungen geringeren
Durchmessers noch ohne großen Aufwand möglich ist, stößt diese Aufgabe bei Rohrsträngen
größerer Nennweiten, z. B. von 3000m; auf erhebliche Schwierigkeiten, die noch dadurch
vergrößert werden, daß an der Verlegungsstelle oft mit der Einwirkung korrodierender
Flüssigkeiten gerechnet werden muß.
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Es ist bekannt, abwinkelbare Rohrdehner aus einem an den einen Teil
der Leitung anschließbaren Hülsenrchr und einem an den anderen Teil der Rohrleitung
anschließbaren Degenrohr herzustellen und die Längsnachgiebigkeit dieser Verbindungsstelle
dadurch zu erreichen, daß ein elastischer Dichtungsring mit breiter Gleitfläche
in einer am Hülsenrohr angebauten Dichtungskammer auf dem Degenrohr aufliegt. Die
Wände der Dichtungskammer oberhalb der Degenrolirfläche werden gebildet von einem
festen Flanschring, der am Ende des Hülsenrohres sitzt, und von einem losen Ring,
der mit dem genannten Flanschring verschrauht werden kann, wobei dann der elastische
Dichtungsring gegen das Degenrohr gepreßt wird. Bei entsprechend reichlicher Bemessung
des radialen Spieles zwischen den genannten Ringen und dem HülsenrGhr ergibt sich
auch eine gewisse Abwinkelungsmöglichkeit für die beiden ineinandergreifenden Rohre.
Wenn. dabei aber außerdem noch größere Längsverschiebungen aufgenommen werden sollen,
so tritt bei den bisher für solche Rohrdehner gebräuchlichen Profilen der die Dichtungskammer
begrenzenden Ringflanschen eine unerwünschte Beanspruchung der Degenrohroberfläche
ein, die dann bei längerer Betriebszeit den Anlaß zu Korrosionen gab. Diese gingen
nämlich von jenen Stellen hohen Flächendruckes aus, an denen die Auflagelinien der
gegenüber dem abgewinkelten Degenrohr schief gestellten Ringflanschen auf dem Degenrohr
entlang-glitten.
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Man hat dem Auftreten von Korrosionen, wie sie bei Erdverlegung und
bei Gegenwart saurer Flüssigkeiten immer zu fürchten sind, dadurch entgegengewirkt,
daß man Rohrdehner mit Weichpackungen auf bituminöser Grundlage umgeben hat. Die
Erfahrungen haben aber gezeigt, daß auch bei noch so dichter Umhüllung der Verbindungsstellen
mit solchen Packungen Korrosionen nicht zu vermeiden waren, die trotz der Schutzpackungen
offenbar an gewissen Stellen durch den von außen kommenden Druck der Rin.gflansche
u. dgl. auf das Degenrohr ausgelöst wurden, die ihren örtlichen Ausgang aber von
innen an Stellen unterhalb der Packung nahmen (Unterrostungen).
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Umfangreiche Versuche haben nun ergeben, daß es möglich ist, abwinkelbare
Rohrdehner zu schaffen, die auch unter den genannten schwierigen Arbeitsbedingungen
weder mechanische Beschädigungen noch Korrosionsschäden erleiden, wenn die Stelle,
an der die Dichtungskammer auf dem Degenrohr aufliegt, also der Bereich, auf dem
sich bei den Längsbewegungen und bei den Abwinklungen die gegenseitigen Verschiebungen
der Dichtungsteile abspielen, in an sich bekannter, besonderer Weise profiliert,
im Untergrund vorbereitet und mit bestimmten Oberflächeneigenschaften ausgerüstet
wird, so daß durch Zusammenwirken dieser zum Teil für sich bereits bekannten Maßnahmen
eine bisher noch nicht erreichte Widerstandsfähigkeit des abwinkelbaren Rohrdehners
gegen mechanische und chemische Beanspruchungen jeder Art erzielt wird. Man geht
dabei aus von einem abwinkelbaren Rohrdehner, bestehend aus einem an den einen Teil
einer Eisen- oder Stahlrohrleitung anschließbaren Hülsenrohr und einem an den anderen
Teil der Rohrleitung anschließbaren Degenrohr, auf welchem mit breiter Gleitfläche
ein elastischer Dichtungsring ruht, welcher in einer am Hülsenrohr angebauten. Dichtungskammer
zwischen einem festen Flanschring und einem mit diesem verschraubbaren losen Druckring
liegt, wobei die beiden, die Dichtungs-
Kammer begrenzenden Ringe
das Degenrohr mit ausreichendem, eine gewisse Abwinklung in dem entsprechend weit
bemessenen Hülsenrohr gestattendem Spiel umgeben. Bei einem solchen Rohrdehner wird
nun erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen, daß die beiden, die Dichtungskammer
begrenzenden Ringe in an sich bekannter Weise an ihren inneren Auflageflächen mit
abgerundeten Kanten versehen sind und daß der diesen Auflageflächen sowie der Gleitfläche
des Dichtungsringes gegenüberliegende Endabschnitt des Degenrohres etwas abgedreht,
mit einem metallischen Korrosionsschutz, z. B. aus Zink, überzogen und darüber mit
einer Schicht eines kalt härtenden. Kunstharzlackes in solcher Stärke bedeckt ist,
daß sich eine mit der nicht abgedrehten Oberfläche des Degenrohres etwa bündige,
vollkommen glatte, stoß-, schlag- und reibungsfeste Gleitfläche ergibt.
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Die abgerundeten Kanten der Ringe gleiten auf der so vorbereiteten
Fläche des Degenrohres bei allen Längsbewegungen mit nur geringer Reibung hinweg.
Die kalt härtende Kunstharzmasse nimmt sowohl die Reibungskräfte als auch die bei
Ouerbewegungen und Abwinklungen auftretenden Druckkräfte in einer Weise auf, daß
keine ungebührlich hohen spezifischen Flächendrucke auf dem Metallkörper des Degenrohres
selbst auftreten. Und der auf diesem aufgebrachte metallische Korrosionsschutz,
z. B. ein Zinküberzug, verhindert mit Sicherheit auch jede Unterrostungserscheinung.
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Zweckmäßig ist es, nach dem Zusammenbau und dem Verschrauben eines
derartigen Rohrdehners noch einen zusätzlichen Korrosionsschutz für die Kammerringe
und deren Schrauben, dadurch anzubringen, daß in bekannter Weise eine Bitumenumhüllung
um die ganze Dichtungsstelle gelegt wird, nachdem die Schrauben mittels eines Drehmomentenschlüssels
auf einen bestimmten Erfahrungswert (mkg) angezogen wurden. Vorteilhaft und für
die angestrebte hohe Lebensdauer der Verbindung wünschenswert ist es auch, die verwendeten
Schrauben und Muttern in bekannter Weise mit einem korrosionsfesten Metallüberzug,
z. B. einer galvanisch aufgebrachten Zink- oder Kadmiumsch.icht, zu überziehen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben.
Diese zeigt einen abwinkelbaren Rohrdehner nach der Erfindung mit einem Hülsenrohr
1 und einem Degenrohr 2. An beiden Seiten kann die durch den Dehner unterbrochene
Leitung entweder an Anschweißenden 3 oder mittels Anschlußflanschen 4 mit den Dehnerteilen
verbunden werden. Das Hülsenrohr trägt einen mit ihm festverbundenen Flanschring
5, dem ein loser Druckring 6 gegenüberliegt. Beide Ringe bilden die Dichtungskammer,
in der ein elastischer Dichtungsring 9 liegt. Durch eine Schraubverbindung 7 werden
die beiden Kammerringe 5 und 6 aneinandergezogen.
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Die Innenprofile des Flanschringes5 und des Druckringes 6 sind so
gehalten, daß eine Abwinklung des Degenrohres zum Hülsenrohr bis zum Anschlag des
Spitzendes 8 des Degenrohres am Innern des Hülsenrohres möglich ist. Auf diese Weise
ist eine Abwinklung nach allen radialen Richtungen zur Rohrachse bis etwa 4° möglich.
Zwischen Degen- und Hülsenrohr ist ein entsprechend weiter Spalt vorgesehen, und
die Ringe 5 und 6 haben breite ringförmige Auflageflächen mit abgerundeten Kanten,
um auch bei ungleichmäßiger radialer Belastung der Dichtung keinen Schaden an der
Degenrohrgleitfläche hervorzurufen. Der Dichtungsring 9 von gummiartiger Beschaffenheit
ist aus elastischem, alterungsbeständigem Werkstoff und besitzt bei keilförmigem
Querschnitt eine besonders breite Gleitfläche, um ein einwandfreies Gleiten bei
gleichzeitiger Dichtheit zu gewährleisten und alle auftretenden. Axialschubkräfte
einwandfrei aufnehmen zu können.
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Das Degenrohr 2 ist auf der Länge, die etwa der maximalen vorgesehenen
Längsverschiebbarkeit innerhalb des Hülsenrohres entspricht, außerdem abgedreht
und dort zunächst durch Auftragen von Zink oder einem anderen Nichteisenmetall mit
einem korrosionsbeständigen Überzug versehen. Auf diese Metallschicht ist ein weiterer
Überzug aus kalt härtendem Kunstharzlack aufgebracht. Dieser Überzug verschließt
einmal alle Poren des Korrosionsschutzmetalls und bildet weiter eine glatte, gleitfähige,
stoß- und schlagfeste Schicht auf dem Ende des Degenrohres. Zweckmäßig liegt die
Oberfläche dieser Schicht 10 mit der nichtabgedrehten Rohroberfläche bündig. Als
Werkstoff für diese elastische, die auftretenden Kräfte aufnehmende und verteilende
Schicht dient ein kalthärtender Kunstharzlack z. B. auf der Grundlage der unter
den warenzeichenmäßig geschützten Bezeichnungen »DESMOPHE@; « und »DESMODUR« bekannten
Kunstharzmassen, z. B. ein auf dem Markt befindlicher Kunstharzlack »Standoflex«
mit Zinkchromat-Grundier ung.
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Abwinkelbare Rohrdehner der geschilderten Bauart können für Nennweiten
von 200 bis 3000 verwendet werden. Erdverlegte Leitungen dieser Art geben den Rohrstücken
elastische Eigenschaften in allen drei Dimensionen. Die inneren Profile der Dichtungskammerteile
sorgen dafür, daß auch bei eventueller Überbelastung der Dichtung in einseitiger
Richtung, z. B. bei Erddruck auf Degen- oder Hülsenrohr, keine Beschädigung der
Degenrohrgleitoberfläche eintritt.
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Der Korrosionsschutz soll alle Oberflächen der Rohrverbindung innen
und außen erfassen. Durch bereits bekannte Isolierungen, wie innen durch heiße Bituminierung
und außen durch Umwicklung mit Jute- oder Glaserfaserbinden in Bitumen- oder Teerpechmasse
getränkt, werden die Rohroberflächen geschützt. In der geschilderten Weise erhält
die Gleitfläche des Degenrohres nach einer spanabhebenden Bearbeitung einen metallischen
Überzug aus Zink oder einem anderen als Korrosionsschutz geeigneten Nichteisenmetall,
der mittels der geschilderten Kunstharzschicht gegen Unterrostung und chemische
Korrosion geschützt ist. Für die Kammerringe einschließlich der Schraubverbindung
kann ein zusätzlicher Korrosionsschutz getroffen werden durch eine nach dem Zusammenbau
und dem Verschrauben aufgebrachte Bitumenumhüllung. Die verwendeten Schrauben und
Muttern können einen korrosionsfesten Metallüberzug tragen.