DE1914124C3

DE1914124C3 - Glas- oder Quarzglas-Rohr mit Metall-Mantel

Info

Publication number: DE1914124C3
Application number: DE19691914124
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 1969-03-20
Publication date: 1976-05-13

Description

ten Glasrohre können auch die dazu passenden Rohrkrümmer, T-Slücke, Kreuzstücke, U-Bogen u. dgl. so wie Behälter, Ventile und andere Apparate aus Glas armiert werden.

Um das Eindringen zersetzender Flüssigkeiten in den Füllstoff an den Verbindungsstellen nach Möglichkeit zu unterbinden, können nach einer Weiterbildung der Erfindung die Enden des eingebetteten Glas- oder Quarzglasrohres mit den stirnseitigen Dichträndern aus der Füllmasse um ein geringes Maß. z. B. 03 mm, herausragen. Auf diese Weise wird die Dichtung in mindestens zwei in Richtung des möglichen Ausströmens hintereinanderliegende Stufen unterteilt, wobei der Druck bereits in der am weitesten innenliegenden Stufe auf ein erträgliches Maß herabgesetzt wird.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Rohre wird zunächst das Glas- oder Quarzglasrohr in das Mantelrohr eingeschoben und anschließend in koaxialer Lage fixiert Dann wird der Zwischenraum zwischen Glas- bzw. Quarzglasrohr und Metallmantel mit der Füllmasse ausgegossen oder ausgestopft.

Zur Herstellung von Krümmern, T-Stücken, Kreuzstücken od. dgl. wird der Metallmantel aus zwei durch Teilung im Längsschnitt gewonnene Hälften zusammengesetzt Das Glasrohr wird bei diesem Verfahren zunächst in die eine Hälfte eingelegt. Dann wird die zweite Hälfte übergestülpt und beide Hälften werden miteinander, z. B. durch Verschweißen, fest verbunden. Anschließend wird der Glaskörper in koaxialer Lage zum Metallmantel fixiert und der Zwischenraum zwischen Glaskörper und Metallmentel mit der Füllmasse ausgegossen oder ausgestopft.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den Erfindungsgegenstand als Verbundrohr, teilweise geschnitten, mit dem Dichtungsring zwischen zwei aneinandergeflanschten Rohrenden,

F i g. 2 einen Schnitt durch das obere Rohr in Ebene C-CderFig.l,

F i g. 3 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrkrümmer mit aufgeschnittenem Mantelrohr und eingelegtem Glasrohr,

F i g. 4 das halbe Mantelrohr nach F i g. 3 mit eingelegtem Glasrohr und daneben die andere Hälfte des Mantelrohres vor dem Überstülpen in Ansicht von vorn,

F i g. 5 einen Schnitt in Ebene D-D von F i g. 3, F i g 6 einen Schnitt in Ebene D-D von F i g. 4, S F i g. 7 zwei Rohrenden mit den Befestigungs-Flanschen und dem Dichtungsring vor dem Zusammenbau.

In zwei Mantelrohre 14 und 14' sind Glasrohre 13 bzw. 13' mit Hilfe einer Füllmasse 12 bzw. 12' eingebettet Die Glasrohre sind an den Enden kegelig verdickt, um an den Stirnseiten Dichtungsflächen 19 bzw. 19' für die Aufnahme des Dichtungsdruckes zu erhalten. Diese Dichtungsflächen stehen gegenüber der Füllschicht etwas vor (vgl. F i g. 5) und übernehmen dadurch die Hauptlast des Dichtungsdruckes. Die Dichtung selbst is; mit 5 bezeichnet. An die Enden der Mantelrohre sind Flanschen 3 bzw. 4 angeschweißt die mit Löchern 1 bzw. 2 zur Aufnahme der Verbindungsschrauben versehen sind.
Die Einbettung der Glasrohre 13,13' (Fig. 1) erfolgt bei geraden Rohren so. daß die Glasrohre in die Mantelrohre 14 bzw. 14' eingeschoben und danach auf die Mittelstellung fixiert werden. Dann wird die Füllmasse 12 bzw. 12' in den Zwischenraum zwischen Glasrohr und Mantelrohr eingegossen oder eingestopft. Beim Einlegen ist besonders darauf zu achten, daß die koaxiale Lage genau eingehalten wird, da schon geringe Abweichungen von der vorgeschriebenen Dicke der Zwischenschicht zu einer raschen Zerstörung des Glasbzw. Quarzglasrohres führen können.

Aus F i g. 7 ist zu erkennen, daß der Dichtungsring 5 auf die um etwa 0,3 mm aus der Füllmasse 12, 12' herausragenden Enden 19, 19' zu liegen kommt und sich dann in Flansch 3 druckgesichert eingegrenzt befindet. Bei der Herstellung von Krümmern, T-Stücken, Kreuzstücken u. dgl. wird zu gegebenen Teilen aus Glas die maßgerechte Ummantelung aus Metall in zwei Hälften gefertigt. Hierzu zeigt F i g.4 ein Ausführungsbeispiel für einen Krümmer mit einer Neigung von 45°. In die eine Hälfte 15 (F i g. 4, links) wird der Glasrohr-Krümmer 16 eingelegt. Dann wird die andere Hälfte 17 daraufgelegt und mit Hälfte 15 z. B. durch Verschweißen verbunden. Hierauf wird der Glasrohr-Krümmer 16 im Mantelrohr-Krümmer in koaxialer Lage fixiert und schließlich der Zwischenraum 18 mit der Füllmasse

ausgegossen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. In einem Metallmantel unter Zwischenschaltung eines plastischen oder elastischen Füllstoffes eingebettetes Glas- oder Quarzglasrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllschicht (IZ 12") eine annähernd gleichmäßige Dicke von mindestens 6 mm bis höchstens 9 mm hat

2. Ummanteltes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des eingebetteten Glas- oder Quarzglasrohres (13, S3') mit stirnseitigen Dichträndern (19, 19') aus der Füllmasse (12, 12') um ein geringes Maß, z. B. 0.3 mm herausragen.

den. ist es schon seit Jahren bekannt, ein Glasrohr in ein Mantelrohr aus Metall einzubetten, unter Zwischenlage einer Schicht aus bildsamem Stoff (DT-Patentschrift 2 77 613). Weiter ist es bekannt, eine Email-

schicht auf die Innenfläche eines Stahlrohres aufzubringen und in dieses Rohr ein Glasrohr einzupressen, solange die Emailschicht noch viskos ist (DT-Patentschrift 10 26 140). Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, ein Glasrohr in ein Stahlrohr einzubringen

ίο das Glasrohr in einem Spezialofen zu erhitzen, bis es weich wird, und es dann an die Innenwand des Stahlrohres derart anzupressen, daß es sich fest mit dem Stahlrohr verbindet Den beschriebenen Bauarten lag der Gedanke zu-

3. Verfahren zur Herstellung von ummantelten 15 gründe, dem Stahlrohr die Aufnahme des Innendruckes

Rohren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas- oder Quarzgiasrohr (13„13') in das Mantelrohr (14, 14') eingeschoben und anschließend in koaxialer Lage fixiert wird und daß

und den Schutz gegen Stöße und Schläge zu übertragen, während das Glasrohr die säurebeständige Innenfläche liefern sollte. Da den verschiedenen Wärmedehnungen von Glasrohr und Metallrohr in radialer Rich-

danach der Zwischenraum zwischen Glas- bzw. μ tung nicht Rechnung getragen war, hielten diese Kon-

Quarzglasrohr und Metallmantel mit der Füllmasse (12,12') ausgegossen oder ausgestopft wird.

4. Verfahren zur Herstellung von ummantelten Rohren nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere von

struktionen den in chemischen Betrieben auftretenden Wärme-Beanspruchungen nicht stand und fanden deshalb keinen Eingang in die Praxis. Schließlich sollte nach einem weiteren bekannten

Krümmern, T-Stücken, Kreuz-Stücken od. dgl, da- 25 Verfahren (französische Patentschrift 4 29 119) ein pla-

durch gekennzeichnet daß der Metallmantel aus zwei durch Teilung im Längsschnitt gewonnenen Hälften (15, 17) zusammengesetzt wird, die nach Einlegen des Glasrohres (16) in die eine Hälfte (15)

stisches Material in den Zwischenraum zwischen der Außenfläche des Glasrohres und der Innenfläche des Metallrohres eingepreßt oder eing. :.· .ssen werden. Dieses plastische Material sollte gleichzeitig eine ge-

und Überstülpen der anderen Hälfte (17) miteinan- 30 wisse Elastizität besitzen, damit sich das Glasrohr ver-

der, z. B. durch Verschweißen, verbunden werden, daß anschließend der Glaskörper in koaxialer Lage zum Metallmantel fixiert und danach der Zwischenraum (18) zwischen Glaskörper und Metallkörper

schieden von dem umgebenden Metallrohr dehnen kann. Der Dehnungs-Koeffizient des als Zwischenlage dienenden Materials war dabei als Zwischenwert zwischen dem des Glases und dem des Metalls angenom-

mit der Füllmasse ausgegossen oder ausgestopft 35 men. Auch diese Möglichkeit kam zu keiner prakti-

wird. sehen Verwertung.

Ausgehend von der Überlegung, daß zwischen dem

Durchmesser und der Dicke des Glasrohres, der Elastizität jnd der Dicke der Zwischenschicht sowie der 40 Wärmedehnung des Glasrohres und des Stahlrohres

Die Erfindung bezieht sich auf ein in einen Metall- bestimmte Beziehungen bestehen müssen, wenn das mantel eingebettetes Glas- oder Quarzglasrohr nach Verbundrohr den Anforderungen des Betriebes geOberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Ver- wachsen sein soll, stellte sich die zu lösende Aufgabe fahren zur Herstellung des Rohres. darin, eine Schichtdicke zu finden, welche einerseits Rohrleitungen und Apparate im Produktions-Betrieb 45 den Innendruck sicher auf das Außenrohr überträgt von chemischen Werken müssen eine große chemische und das Glasrohr entlastet, andererseits dem Material Resistenz, hohe Wärme-Festigkeit, eine gute Tempera- der Zwischenschicht noch so viel Elastizität läßt, daß tür-Wechselbeständigkeit und eine gewisse Druckfe- der Unterschied zwischen den Wärmedehnungen beistigkeit besitzen. Diese Forderungen werden, nach dem der Rohre in radialer Richtung durch die Nachgiebigheutigen Stand der Technik, von Rohren aus Glas bzw. 50 keit der Zwischenschicht aufgenommen und ausgegli-Quarzglas und auch von Rohren aus Metall, deren In- chen werden kann.

nenwandungen emailliert sind, zum großen Teil erfüllt. Die Lösung der Aufgabe erfolgt nach Kennzeichen

Rohre und andere Bauteile aus Glas und Quarzglas des Anspruchs 1 dadurch, daß die Füllschicht eine annä-

sind indessen empfindlich gegen Stöße und Schläge, hemd gleichmäßige Dicke von mindestens 6 mm bis

wodurch insbesondere bei der Montage von Anlagen 55 höchstens 9 mm erhält.

leicht Beschädigungen auftreten. Auch ist ihre Druckfe- Bei der angegebenen Füllschichtdicke wird der auf

stigkeit begrenzt. Innen emaillierte Rohre sind gegen das eingebettete Glasrohr wirkende Innendruck über

Druckgefahr stabiler. Sie sind jedoch nicht weniger die Füllmasse sicher von dem Mantelrohr abgefangen,

empfindlich gegen Stöße und Schläge als Glas- und wobei die Füllmasse gleichzeitig eventuelle Wärmedeh-

Quarzglasrohre und neigen außerdem zur Bildung von fo nung kompensiert. Dadurch wird es möglich, erfin-

Haarrissen bei Überbeanspruchung durch Temperaturschocks.

Für die Praxis gibt es Glasrohre mit Nennweiten von bis 450 mm Durchmesser und für Drücke von 0,4 bis

dungsgemäß ausgebildete Rohre für Innendrücke bis kg/cm² und Temperaturen bis 230⁰C zu verwenden. Die angegebene günstige Dicke der Füllschicht hat den weiteren Vorteil, daß der Außendurchmesser des

5 kg/cm². Für emaillierte Rohre sind Nennweiten von 65 Rohres innerhalb solcher Grenzen gehalten werden 25 bis 250 mm Durchmesser und Innendrücke bis kann, welche die Verwendung von für die gegebene

6 kg/cm² angegeben. Nennweite normgerechten Flanschen ermöglichen. Um die obengenannten Schwierigkeiten zu überwin- In gleicher Weise wie die beschriebenen ummantel-