DE19922474C2

DE19922474C2 - Centering aid for welding flanges into pipes

Info

Publication number: DE19922474C2
Application number: DE19922474A
Authority: DE
Inventors: Klaus Itter; Klaus-Juergen Simon
Original assignee: Infraserv GmbH and Co Hoechst KG
Current assignee: Bis Prozesstechnik 65929 Frankfurt De GmbH
Priority date: 1999-05-15
Filing date: 1999-05-15
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2019-05-16
Also published as: DE19922474A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfsvorrichtung zur zentrierten Einschweißung eines Flansches an ein Rohr.The invention relates to an auxiliary device for centered welding of a Flange to a pipe.

Positionierhilfen für das Anschweißen von Rohren an Rohre sind an sich bekannt, beispielsweise aus der US-A-5,310,982.Positioning aids for welding pipes to pipes are known per se, for example from US-A-5,310,982.

Beim Anschweißen von Flanschen an Rohrleitungen entsteht in vielen Fällen ein Problem, wenn die Flansche bei der üblichen Herstellung nicht mittig bzw. zentrisch auf der Rohrleitung angeordnet sind. Dann ragen beispielsweise Meßsonden oder Probennahmeventile oder andere Vorrichtungen zum Entnehmen von Proben von Produkten, die in der Rohrleitung fließen, nicht genau in die Mittellinie der Rohrleitung. Fließt nun das Produkt, das zu messen ist oder von dem eine Probe zu entnehmen ist, genau in der Mittellinie der Rohrleitung, dann hat die beschriebene Ungenauigkeit zur Folge, daß die Messung nicht die gewünschten Ergebnisse liefert bzw. daß das gewünschte Produkt nicht entnommen werden kann. Auch muß ein Flansch, dessen rohrseitiges Ende an die hohlzylindrische Innenform des Rohres strömungsgünstig angepaßt ist, beim Anschweißen entsprechend zur Rohrlängsachse ausgerichtet werden.In many cases, welding flanges to pipelines results Problem if the flanges are not centered or centered in the usual production are arranged on the pipeline. Then, for example, measuring probes or Sampling valves or other devices for taking samples from Products that flow in the pipeline are not exactly in the center line of the Pipeline. Now flows the product to be measured or from which a sample is flowing can be seen exactly in the center line of the pipeline, then the described inaccuracy means that the measurement is not the desired Provides results or that the desired product is not removed can. Also, a flange must be attached, the pipe-side end of the hollow cylindrical Inner shape of the tube is adapted to flow, when welding be aligned accordingly to the pipe longitudinal axis.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die ein Anschweißen von Flanschen derart erlaubt, daß sich die Mittellinie des Flansches und die Mittellinie der Rohrleitung (näherungsweise) schneiden.The object of the invention was therefore to develop a device which allows welding of flanges in such a way that the center line of the Cut the flange and the center line of the pipeline (approximately).

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch gelöst.This object is achieved by a device according to the main claim.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zur Fixierung eines Flansches an einem Rohr, im wesentlichen bestehend aus einem hohlzylindrischen Grundkörper, mit einem Innendurchmesser D_i, der eine erste und zweite Stirnseite hat, in dessen erste Stirnseite eine Ausnehmung in Form eines Zylindersegments mit einem Radius R eingearbeitet ist, dessen Mantelfläche einen oder mehrere Einschnitte aufweist, durch die der Flansch an das Rohr anschweißbar ist, und der mit Mitteln zur Fixierung des Flansches in dem Grundkörper versehen ist.The invention therefore relates to a device for fixing a flange to a tube, consisting essentially of a hollow cylindrical base body with an inner diameter D _i , which has a first and second end face, in the first end face of which there is a recess in the form of a cylinder segment with a radius R is incorporated, the outer surface of which has one or more incisions through which the flange can be welded to the tube and which is provided with means for fixing the flange in the base body.

Der Innendurchmesser D_i ist dazu auf den Außendurchmesser D_aF des Flansches, und der Radius R auf den Außendurchmesser D_aR des Rohres abgestimmt.For this purpose, the inner diameter D _i is matched to the outer diameter D _{aF of} the flange, and the radius R is matched to the outer diameter D _{aR of} the tube.

Der Begriff Flansch umfaßt im Sinne der Erfindung sowohl den zylindrischen Flanschansatz als auch den an diesen Ansatz angebrachten Flanschteller oder Flanschring. Die Erfindung eignet sich selbstverständlich auch zum zentrischen Anschweißen von Rohren an Rohre.The term flange includes both cylindrical in the sense of the invention Flange approach as well as the flange plate or attached to this approach Flange ring. The invention is of course also suitable for centric Welding pipes to pipes.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.Preferred configurations are disclosed in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden auch Zentrierhilfe genannt.The device according to the invention is also called centering aid below.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen in den Fig. 1 bis 7 näher beschrieben. Eine Beschränkung der Erfindung in irgendeiner Weise ist dadurch nicht beabsichtigt.The invention is described in more detail below with reference to the drawings in FIGS. 1 to 7. It is not intended to limit the invention in any way.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Zentrierhilfe 1 zusammen mit einem Flansch 2 ohne Rohrstutzen und einem Rohr 3 Fig. 1 A centering aid according to the invention 1, together with a flange 2 without pipe sockets and a pipe 3

Fig. 2 Die Zentrierhilfe 1, einen Flansch 2 sowie ein Rohr 3 im Querschnitt Fig. 2 The centering aid 1 , a flange 2 and a tube 3 in cross section

Fig. 3 Perspektivische Darstellung des Einschweißens bei einer Anordnung gemäß Fig. 1 Fig. 3 shows a perspective illustration of the welding in case of an arrangement in accordance with Fig. 1

Fig. 4 Perspektivische Darstellung des Ergebnisses des Einschweißens aus Fig. 3 Fig. 4 shows a perspective illustration of the result of the welding in of FIG. 3

Fig. 5 Zentrierhilfe 1 für einen Flansch 2 mit Flanschansatz 22 und Flanschteller 11 Fig. 5 for centering 1 has a flange 2 having flange projection 22 and flange plate 11

Fig. 6 Perspektivische Darstellung des Einschweißens bei einer Anordnung gemäß Fig. 5 Fig. 6 shows a perspective illustration of the welding in case of an arrangement in accordance with Fig. 5

Fig. 7 Perspektivische Darstellung des Ergebnisses des Einschweißens aus Fig. 6 Fig. 7 shows a perspective illustration of the result of the welding in of FIG. 6

Fig. 1 und 2 zeigen eine Zentrierhilfe 1 zur Fixierung eines Flansches 2 auf einem Rohr 3. Die Zentrierhilfe besteht im wesentlichen aus einem hohl zylindrischem Grundkörper 4, mit einer Länge L und einem Innendurchmesser D_i. Je nach der Größe von D_i kann die Zentrierhilfe für Flansche verwendet werden deren Außendurchmesser D_a so bemessen sind, daß der Flansch 2 bzw. der Flanschteller 11 fluchtend in den Grundkörper 4 einführbar ist. Der Innendurchmesser D_i ist auf den Außendurchmesser D_a abgestimmt. Der Grundkörper 4 weist weiter eine erste und zweite Stirnseite 12, 13 auf, wobei die erste Stirnseite 12 beim bestimmungs gemäßen Gebrauch dem Rohr 3 zugewandt wird und eine Ausnehmung 5 in Form eines Zylindersegments mit einem Radius R eingearbeitet ist. Je nach Größe des Radius R der Ausnehmung 5 kann die Zentrierhilfe auf Rohre 3 aufgesetzt werden, deren Außendurchmesser D_aR dem doppeltem Radius R entspricht. Der Radius R ist auf den Außendurchmesser D_aR des Rohres 3 abgestimmt. Die zweite Stirnseite 13 kann mit einem Deckel 6 verschlossen sein, an dem zweckmäßig ein Handgriff 10 angefügt ist. Der Grundkörper 4 weist in seiner Mantelfläche einen oder mehrere Einschnitte 7 auf die für den Fall, daß die Zentrierhilfe 1 mit dem eingeführten Flansch 2 auf ein Rohr 3 mit einer Öffnung des Durchmessers D_R aufgesetzt ist, das Einschweißen des Flansches 2 in das Rohr 3 gestatten, wie in Fig. 3 dargestellt. Zur Halterung des Flansches 2 in der Zentrierhilfe 1 hat diese Befestigungsmittel 8, beispielsweise Schrauben, die entweder durch den Deckel 6 hindurch mit dem Flansch 2 verschraubbar sind, oder als Madenschrauben durch die Mantelfläche hindurch den Flansch 2 im Grundkörper 4 festklemmen. Der Haltegriff 10 kann einen verschließbaren Raum 9 zur Aufnahme der Befestigungsmittel 8 enthalten. Fig. 1 and 2 show a centering 1 for fixing a flange 2 on a pipe 3. The centering aid consists essentially of a hollow cylindrical base body 4 with a length L and an inner diameter D _i . Depending on the size of D _i , the centering aid can be used for flanges whose outer diameter D _a are dimensioned such that the flange 2 or the flange plate 11 can be inserted into the base body 4 in alignment. The inner diameter D _i is matched to the outer diameter D _a . The base body 4 also has a first and a second end face 12 , 13 , the first end face 12 facing the tube 3 when used as intended and a recess 5 in the form of a cylinder segment with a radius R being incorporated. Depending on the size of the radius R of the recess 5 , the centering _aid can be placed on pipes 3 whose outer diameter D _{aR corresponds} to twice the radius R. The radius R is matched to the outer diameter D _{aR of} the tube 3 . The second end face 13 can be closed with a cover 6 , to which a handle 10 is expediently attached. The base body 4 has in its outer surface one or more incisions 7, in the event that the centering aid 1 with the inserted flange 2 is placed on a pipe 3 with an opening of the diameter D _R , the welding of the flange 2 into the pipe 3 allow, as shown in Fig. 3. To hold the flange 2 in the centering aid 1 , this fastening means 8 , for example screws which can either be screwed to the flange 2 through the cover 6 , or clamp the flange 2 in the base body 4 as set screws through the outer surface. The handle 10 can contain a closable space 9 for receiving the fastening means 8 .

Das Ergebnis des Einschweißens unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zentrierhilfe ist in Fig. 4 gezeigt: Die Mittellinie 14 des Flansches 2 schneidet sich mit der Mittellinie 15 des Rohres 3, der Flansch 2 sitzt zentrisch.The result of the welding in using the centering aid according to the invention is shown in FIG. 4: the center line 14 of the flange 2 intersects with the center line 15 of the tube 3 , the flange 2 sits centrally.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen in analoger Weise einen Flansch 2, der aus einem Flanschteller 11 und einem Flanschansatz 22 besteht. Figs. 5 to 7 show in an analogous manner a flange 2, which consists of a flange plate 11 and a flanged 22nd

Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Zentrierhilfe 1 wird ein in die Öffnung des Durchmessers D_R eines Rohres 3 einzuschweißender Flansch 2 in den zylindrischen Grundkörper 4 eingeschoben, und zwar so, daß der Flansch ein Stück aus dem Grundkörper 4 herausragt, und mittels der Befestigungsmittel 8 fixiert. Der Verbund wird sodann mit dem herausragenden Stück des Flansches 2 in eine entsprechend den Abmessungen des Flansches gestaltete Ausnehmung 17 (Innendurchmesser D_R der Ausnehmung 17 etwa gleich Außendurchmesser D_a (bzw. D_a1 in Fig. 5-7) des Flansches 2) des Rohres 3 eingeschoben, bis die erste Stirnseite 12 auf der äußeren Oberfläche des Rohres 3 aufliegt. Anschließend wird durch die Einschnitte 7 hindurch der Flansch an das Rohr angeheftet (Fig. 3, 6). Dann können die Befestigungsmittel 8 gelöst, die Zentrierhilfe 1 abgezogen und eine Schweißnaht 18 gezogen werden. Vorzugsweise wird eine Zentrierhilfe mit einer Länge L gewählt, die gewährleistet, daß der Flansch 2, wenn er bis zum Anschlag an den Deckel 6 in den Grundkörper eingeschoben ist, soweit in das Rohr 3 eingeschoben werden kann, daß die an die innere zylindrische Form des Rohres 3 angepaßte Stirnfläche 21 (Radius R_f = D_ir/2) mit dem Rohrquerschnitt fluchtet und daß die Schweißnaht 18 fachgerecht ausführbar ist.When the centering aid 1 is used as intended, a flange 2 to be welded into the opening of the diameter D _{R of} a tube 3 is inserted into the cylindrical base body 4 , in such a way that the flange protrudes a little from the base body 4 and is fixed by means of the fastening means 8 . The composite is then with the protruding piece of the flange 2 in a recess 17 designed according to the dimensions of the flange (inner diameter D _{R of} the recess 17 approximately equal to the outer diameter D _a (or D _a1 in Fig. 5-7) of the flange 2 ) Inserted tube 3 until the first end face 12 rests on the outer surface of the tube 3 . The flange is then attached to the tube through the incisions 7 ( FIGS. 3, 6). Then the fastening means 8 can be loosened, the centering aid 1 removed and a weld seam 18 drawn. Preferably, a centering aid with a length L is selected, which ensures that the flange 2 , when it is pushed into the base body up to the stop 6 , can be inserted into the tube 3 to the extent that the inner cylindrical shape of the Tube 3 adapted end face 21 (radius R _f = D _ir / 2) is aligned with the tube cross-section and that the weld 18 can be carried out professionally.

Der Flansch 2 mit seiner an die Innenkontur des Rohres 3 angepaßten Stirnfläche 21 kann vorteilhafterweise mittel eines Paßstiftes 19, dessen Anordnung im Deckel 6 festgelegt ist und der in eine Bohrung 20 im Flansch 2 eingreifen kann, zur Zentrierhilfe 1 in seiner Lage dergestalt fixiert werden, daß die Stirnseite 12 (R), Stirnfläche 21 (R_f) zu den Rohraußen-/Innenflächen (D_ar, D_ir) in Richtung der Achse 15 ausgerichtet sind. Die Vorrichtung weist dazu nur einen Paßstift 19 auf, der in nur eine entsprechend gestaltete Bohrung 20 eingreifen kann, so daß nur eine Möglichkeit der Lagefixierung besteht.The flange 2 with its matched to the inner contour of the tube 3 end surface 21 may advantageously by means of a dowel pin 19, the arrangement is defined in the lid 6 and is engageable in a bore 20 in the flange 2, are fixed to the centering 1 in its position in such a way that the end face 12 (R), end face 21 (R _f ) to the tube outer / inner surfaces (D _ar , D _ir ) are aligned in the direction of the axis 15 . For this purpose, the device has only one dowel pin 19 , which can engage only in a correspondingly designed bore 20 , so that there is only one possibility of fixing the position.

Claims

1. Device ( 1 ) for fixing a flange ( 2 ) to a tube ( 3 ), consisting essentially of a hollow cylindrical base body ( 4 ), with an inner diameter D _i , which has a first and second end face ( 12 , 13 ), in the first end face ( 12 ) a recess ( 5 ) in the form of a cylinder _segment with a radius R is incorporated, which is matched to the outer diameter D _{aR of} the tube ( 3 ) such that the welded flange ( 2 ) sits centrally, and its Shell surface has one or more incisions ( 7 ) through which the flange ( 2 ) can be welded to the tube ( 3 ) and which is provided with means ( 8 ) for fixing the flange ( 2 ) in the base body ( 4 ).

2. Device according to claim 1, wherein the other end face ( 13 ) is closed with a lid ( 6 ) and provided with a handle ( 10 ).

3. Device according to claim 1 or 2, wherein the means ( 8 ) in the lid ( 6 ) are arranged.

4. The device according to one or more of claims 1 to 3, wherein the device ( 1 ) has means ( 19 ) with which the flange ( 2 ) relative to the longitudinal axis of the recess ( 5 ) can be fixed in the circumferential direction, so that one to the Inner contour of the tube ( 3 ) adapted end face ( 21 ) of the flange ( 2 ) can be clearly aligned in the direction of the longitudinal axis ( 15 ) of the tube ( 3 ).