DE1295926C2

DE1295926C2 - Mit einem Kunststoffrohr ausgekleideter Rohrkoerper

Info

Publication number: DE1295926C2
Application number: DE1965SC037508
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-08-06
Filing date: 1965-08-06
Publication date: 1973-02-15
Also published as: NL149274B; US3417786A; NL6611044A; DE1295926B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Kunststoff ausgekleideten Rohrkörper, z. B. aus Stahl, in dem ohne Verbindung zu seiner Wand ein über seine Stirnflächen umgebördeltes Kunststoffrohr mit einer vim der Wärmedehnzahl des Rohrkörpers abweieilenden Wärmedehnzahl angebracht ist. Bei derartigen Rohrkörpern ist es nicht möglich, das Kunststoffrohr mit der Wandfläche des auszukleidenden Rohrkörpers zu verkleben oder zu verschweißen, weil in praktisch allen Fällen die Wärmedehnzahl υ von Kunststoffrohr und Rohrkörper so stark voneinander abweicht, daß eine Verklebung nicht hält. Ein loses im Körper liegendes Innenrohr gleitet bei thermischer Beanspruchung gegenüber dem Rohrkörper. Die Wärmedehnzahl von Polytetrafluorüllnicn Kt beispielsweise sechsmal so groß wie die von Suhl. Es kommt dal«.r bei starker Erwärmung vor. daß sich das durch Umbördelung auf die Stirnflächen der Rohrflansche am Rohrkörper befestigte Kunststoffrohr beim Erwärmen so stark ausdehnt, ao daß sich am Flansch bzw. an der Einspannstelle ein in ilen Rohrkörper hineinragender Wulst bildet. Beim Erkalten schrumpft das Innenrohr unJ geht fist in die l'tsprungsform zurück. Dabei wird bei häufigen und stärkeren Temperaiurweehseln die Stelle, an der sich der Wulst bildet, so stark beansprucht, daß im Laufe der Zeit ein Bruch eintritt und Strömungsmittel an die Außenseite des Kui^tstoffrohres und an das ausgekleidete Rohr gelangen kann, ^erner ^:st nachteilig, daß sich der freie Strömungsquerschnitt des Rohres durch den sich bildenden Wulst ver! einen. was zu erhöhtem Druckabfall führt, und was schließlich auf Grund der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit an der Wulstkante dort einen besonders hohen Erosionsverschleiß verursacht und damit zur Beschleunigung der Zerstörung des Kunststoffrohres fuhrt.

Einen Dehnungsausgleich des Kunststoffauskleidungsrohres gegenüber dem Außenrohr hat man dadurch zu ermöglichen versucht, daß man :'--. Kunststoffrohr teilte und die aneinandergrenzenden Enden ieleskopartig ineinanderschäebbar oder in einem die Stoßstelle übergreifendes Kunststoffrohrstück vei schiebbar ausbildete. Im Bereich der Überlappung der Innenrohrenden, an der sie sich bei Temperatur-Schwankungen verschieben, hat man sie darch Einbau von O-Dichtungsringen in die Trennfuge abgedichtet. Da die O-Ringe im allgemeinen aus Kautschuk-Silikon bestehen, sind sie erheblich weniger korrosionsfest als die Innenrohre. Außerdem wirkt sich die Wirbelbildung an der Stirnkante des an der Uberlappungsstelle inrienliegenden Rohrendes in einem größeren Druckverlust der Rohrströmung und einer erhöhten Beanspruchung der O-Ringe aus. Dieser Dehnungsausgleich hat sich nicht bewährt.

Es ist ferner bekannt, die Auskleidung einer Rohrleitung aus Kunststoffrohren so auszuführen, daß zwischen den .Stirnkanten beider Innenrohre ein freier Ringraum verbleibt, der durch Hinsatzmuffen aus Kunststoff überbrückt ist, welche mit ihren rohrvtutzenförmigen Enden in die Kunststoffrohre und mittels eines mittleren, radial nach außen weisenden Ringliansches in den Ringraum eingreifen. Auch diese Verbindung der Stoßstellen der Kunststoffrohr hat sich bei langen Betriebs/eiten nicht bewährt, da insbesondere bei häufigen Temperaturschw.inkungen Strömungsmittel an der Verbindungsmuffe vorbei an die Inneimmid des Außenrohres dringt.

L£s ist auch bekannt, Auskleidungen von Rohren oder Behältern eine Dehnungsmögliehkcit durch in die Auskleidung eingearbeitete wellenförmige Sicken zu jeben. Diese Anordnungen lassen sich jedoch ohne 7uslitziiche Malinahmen nicht auf Rohrkörper mit jinem eingezogenen, mit dessen Wand nicht verbundenen Kunststoffrohr übertragen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, einen wirksamen !ecksicheren Dehnungsausgleich für die Kunststoffauskleidung eines Rohrkörpers, z. B. aus Stahl, in den ohne Verbindung zu seiner Wand ein über seine Stirnflächen umgebördeltes Kunststoffrohr mit einer von der Wärmedehnzahl des Rohrkörpers abweichenden Wärmedehnzahl eingebracht ist, zu schaffen, der zu keiner Verengung des Strömungsquerschnitts führt, einfach in der Herstellung ist und bei Temperaturschwankungen, bei deiuii sich das Kunststoffrohr dehnt oder zusammenzieht, nicht zerstört wird.

Diese Aufgabe nird, ausgehend von einem RoIukörper der eingang- genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß" an der Innenseite des Rohrkörpers wenigstens eine abgerundete, ringförmige Hohlkehle 1 vorgesehen ist, die von einer an sich bekannten Dehnungsfalte 5 des Kunststoffrohres 4 bei mittlerer Betriebstemperatur nur zum Teil ausgefüllt ist und die auf jeder Seite, von der sich das Kunststoffrohr bei Temperaturerhöhung in diese hineinbewegt, eine !lach kegelförmig geneigte Flanke aulweist. Dadurch wird erreicht, daß bei Dehnung des Kunststoffrohres und Vergrößerung der Dehnungsfalte ein Verletzen des Kunststoffrohres vermieden wird. Bei Zunahme der Betriebstemperatur, bei der sich das Kunststoffrohr dehnt, vergrößert sich die vorgegebene Dehnungsfalte und schiebt sich ohne Scheuern in die abgerundete Hohlkehle hinein. Eine Verengung des freien Strömungsquerschnitts tritt nicht auf. Bei Abnahme der Betriebstemperatur, bei der das Kunststoffrohr schrumpf:, kann sich die Dehnungsfalte strecken.

Ist eine Hohlkehle am Rohrkörperende, insbesondere im Vorschweißflansch vorgesehen, so ist js zweckmäßig, daß die der Stirnfläche des Flansches zugewandte Flanke der Hohlkehle unter einem stumpferen Kegelwinkel zur Rohrachse verläuft als die der Stirnfläche abgewandte Flanke, um bei Dehnung die Kraft auf die Finspannstelle des Kunststoffrohres zu mindern. Die Dehnungskraft kann mit Sicherheit vollständig durch die Hohlkehle aufgefangen werden, wenn die der Stirnfläche des Flansches zugewandte Flanke der Hohlkehle einen spitzen Kegelwinkel mit der Rohrkörperachse einschließt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen mit einem Kunststoffrohr ausgckleidüten Rohrkörper in herkömmlicher Ausführung,

F i g. 2 und 3 zwei Ausfiihrungsformen eines eifindungsgemäßen Rohrkörpers mit unterschiedlicher Ausbildung der Hohlkehle.

Bei den in den F i g. 2 und 3 dargestellten Rohrkörpern ist die abgerundete Hohlkehle 1 in einem Vorschweißflansch 2 angebracht, der mit einem Außenrohr 3 verschweißt ist. Das Innenrohr4 aus Kunststoff füllt bei mittlerer Betriebstemperatur mit seiner Dehnungsfalte 5 die Hohlkehle 1 etwa zur Hälfte aus. Das Kunststoffrohr ist um die Stirnfläche Ci des Vorschweißflansches 2 h:i 7 umgeböidelt. Hei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform

der Hohlkehle schließt die der Stirnfläche des VorschweiCfiansches 2 zugewandte Flanke 8 einen stumpferen Kegelwinkel mit der Rohrkürperachse ein als die der Stirnfläche des Flansches abgewandte Flanke 9. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Hohlkehle schließt die der Flanschstirnfläche zuge-vandte Flanke 10 der Hohlkehle einen spitzen Winkel mit der Ruhrkörperachse ein.

Das Kunststoffinneniohr ist nach dem An- υ schweißen des Vorschweißflansches an das Außenrohr in dieses eingezogen und in bekannter Weise über den Flansch umgebördelt worden. Unter Verwendung von Wärme und innerem Druck ist die Dehnungsfalte des Kunststoffrohres in die Hohlkehle, diese etwa zur Hälfte ausfüllend, eingedrückt worden. Ob die Dehnungsfalte beim Einbau mehr oder weniger als die Hälfte der Hohlkehle ausfüllt, hängt weitgehend von der Wärmedehnungs'.ahl des Kunststoffrohrwerkstoffes im Verhältnis zu der des AußenFohrwerkstoffs und von der Montagetemperatur im Verhältnis zur Betriebstemperatur ab. Damit sich beim Ausdehnen der Dehnungsfalte kein schädliches Luftpolster in der Hohlkehle ausbildet, ist deren Grund in bekannter Weise durch eine Entliiftungsbolming 11 mit der Außenseite des Rohrkörpers verbunden.

Aus fertigungstechnischen Gründen wird bei Rohrkörpern mit Vorschweißflanschen jede Hohlkehle vorteilhaft im Flansch vorgesehen. Bei Roirkörpern mit dicker Wand können sie an jeder be'.ebigen zugänglichen Stelle angebracht werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Kunststoff ausgekleideter Rohrkörper, z. B. aus Stahl, in dem ohne Verbindung zu seiner Wand ein über seine Stirnflächen umgebördeltes Kunststoffrohr mit einer von der Wärmedehnzahl des Rohrkörpers abweichenden Wärmedehnzahl angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des Rohrkörpers wenigstens eine abgerundete, ringförmige Hohlkehle (1) vorgesehen ist, die von einer an sich bekannten Dehnungsfalte (5) des Kunststoffrohrs (4) bei mittlerer Betriebstemperatur nur zum Teil ausgefüllt ist und die auf jeder Seite, von der sich das Kunststoffrohr bei Temperaturerhöhung in diese hineinbewegt, eine flach kegelförmig geneigte Flanke aufweist.

2. Rohrkörper nach Ansp- ich 1, mit Vorschweißflanschen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkehle (1) in den Vorschweißflanschen (2) vorgesehen ist.

3. Rohrkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stirnfläche des Vorschweißflansches (2) zugewandte Flanke (8) der Hohlkehle (1) unter einem stumpferen Kegelwinkel zur Rohrkörperachse verläuft als die der Stirnfläche abgewandte Flanke (9).

4. Rohrkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Grunde der Hohlkehle (1) in an sich bekannter Weise eine zur Außenseite des Rohrkörpers führende Entlüftungsbohrung (11) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen