DE2025167A1

DE2025167A1 - Plastic lined pipe - with flange seal formed from lining - or separate length of tube

Info

Publication number: DE2025167A1
Application number: DE19702025167
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 4019 Monheim; Schillians Helmut 4000 Düsseldorf; Huppertz Gert 5605 Hochdahl. P Schopp
Original assignee: STAHL U ROEHRENWERK REISHOLZ G
Current assignee: STAHL U ROEHRENWERK REISHOLZ G
Priority date: 1970-05-23
Filing date: 1970-05-23
Publication date: 1971-12-02

Abstract

A method for forming a flange seal on a plastic lined pipe consists of warming the pipe lining and a length of tube using hot air, then introducing a mandrel into the pipe lining to bring the length of tube into the sealing position on the flange. The length of tube which forms this flange seal is pref. constituted either by an extension of the plastic lining or by a separate length of tube with a chamfered edge mating with a chamfered edge of the plastic lining.

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Rohrdichtung" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Dichtung am Flansch eines mit Kunststoff ausgekleideten Rohres, wie es für den Transport korrodierender Gase und Flüssigkeiten verwendet wird, Die Korrosionsbeständigkeit kunststoffausgekleideter Rohre ist abhängig von der Undurchlässigkeit der Rohraus-Meidung, die jedoch im Bereich von Rohrverbindungen häufig nicht gegeben iste Mit Kunststoff ausgekleidete Rohre lassen sich wegen der geringen Hitzebeständigkeit der Kunststoffauskleidung nicht miteinander verschweißen und werden daher üblicherweise durch Flansche miteinander verbunden. Derartige Flansche bergen die Gefahr von Undichtigkeiten in sich und erfordern daher besondere, zwischen ihren einander gegenüberliegenden Flächen befindliche Dichtungen. Diese bestehen zumeist aus vorgefertigten Rohlingen und müssen, um einen vollkommenen Schutz des Netallrohrs gegen Korrosion zu gewährleisten, flüssigkeits- und gasdicht mit der Kunststoffauskleidung des Metallrohrs verbunden sein. "Method and Apparatus for Making a Pipe Gasket" Die The invention relates to a method and an apparatus for producing a Seal on the flange of a plastic-lined pipe as it is for transportation Corrosive gases and liquids is used, The corrosion resistance plastic-lined pipes depends on the impermeability of the pipe lining, However, this is often not the case in the area of pipe connections. With plastic Lined pipes can be because of the low heat resistance of the plastic lining do not weld together and are therefore usually flanged together tied together. Such flanges harbor the risk of leaks in themselves and therefore require special, located between their opposing surfaces Seals. These mostly consist of prefabricated blanks and have to be a to ensure complete protection of the metal pipe against corrosion, liquid- and be connected in a gastight manner to the plastic lining of the metal pipe.

Bei den bisher bekannt gewordenen Verfahren erfolgt das Verbinden des Rohlings mit der Kunststoffauskleidung durch Verkleben oder Verschweißen6 Es hat sich jedoch gezeigt, daß die dabei entstehenden ElebeS oder Schweißnähte nicht ausreichend dicht sind und sich nur schwer kontrollieren lassen, Beim Verkleben können außerdem nur bestimmte Kunststoffe verwendet ;werden0 Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin die einander gegenüberliegenden Flächen der Flansche durch Tauchen, Beachichten oder Auf sind tern mit einer dichtenden Kunststcffschicht zu versehen.This is done with the methods that have become known so far associate of the blank with the plastic lining by gluing or welding6 Es However, it has been shown that the elements or weld seams produced in this way are not are sufficiently tight and difficult to control when gluing In addition, only certain plastics can be used; be0 Another known one Method consists in passing through the opposing faces of the flanges Diving, watching or standing up are closed with a sealing layer of plastic Mistake.

Hierbei besteht ebenfalls die Gefahr, daß sich der Dichtungswerkstoff nicht gas- und flüssigkeitsdicht mit der Rohrauskleidung verbindet und außerdem Poren aufweist, die insbesondere bei höheren Drücken zu Undichtigkeiten führen.There is also the risk that the sealing material will become damaged does not connect gas- and liquid-tight with the pipe lining and moreover Has pores that lead to leaks, especially at higher pressures.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, die Mängel der herkömmlichen Rohrdichtungen zu beheben und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, mit denen sich auf wirtschaftliche Weise an Rohrflanschen Dichtungen herstellen lassen, die porenfrei und dicht mit der Rohrauskleidung verbunden sind Derartige Dichtungen lassen sich mit einem Verfahren herstellen, bei dem erfiniungsgemäß ein RohLing und die Rohrauskleidung durch Heißluft erwärmt und ein den Rohling in seine Dichtungslage bringender Druckstempel in das Auskleidungs- bzw. Metallrohr eingeführt werden Dies kann in der Weise geschehen, daß ein homogener Fortsatz der Rohrauskleidung erwärmt und mittels des Druckstempels zur Anlage an dem Rohrflansch gebracht wird, In diesem Falle bilden die Auskleidung und die Dichtung ein homogenes Kunststoff teil, das weder eine Naht noch Poren aufweist0 Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein zylindrischer Rohling mit einem kleineren Abachrägungswinkel als der ihm gegenüberliegende Abschrägungswinkel der Rohrauskleidung mit der Rohrauskleidung verbunden und mittels des Druckstempels zur Anlage an den Rohrflansch gebracht, Anstelle eines vorgefertigten zylindrischen Rohlings kann auch ein L-förmiger Rohling verwendet werden. In diesem Falle besteht die Aufgabe des Druckstempels im wesentlichen darin, die abgeschrägten Flächen der Auskleidung und des Rohlings miteinander zu verbinden, ohne daß gleichzeitig eine wesentliche Verformung des Roh lings selbst erfolgt.The object underlying the invention is now that Addressing Deficiencies in Conventional Pipe Seals and a Method and Apparatus to implement it, with which to deal in an economical way Let pipe flanges produce seals that are pore-free and tight with the pipe lining are connected Such seals can be produced with a process, in which, according to the invention, a blank and the pipe lining are heated by hot air and a pressure stamp that brings the blank into its sealing position into the lining or metal pipe are introduced This can be done in such a way that a homogeneous Extension of the pipe lining is heated and applied to the system by means of the pressure ram is brought to the pipe flange, in this case the lining and the seal form a homogeneous plastic part that has neither a seam nor pores Variant of the method according to the invention is a cylindrical blank with a smaller bevel angle than the opposite bevel angle of the Pipe lining connected to the pipe lining and by means of the pressure ram for attachment to the pipe flange brought, instead of a pre-made one cylindrical blank, an L-shaped blank can also be used. In this Case is the task of the pressure stamp essentially in the beveled To connect surfaces of the liner and the blank to each other without simultaneously a significant deformation of the blank itself takes place.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung mit einem mit einer Einlaßbohrung für Heißluft versehenen Gehäuse, in dem ein mit einer Fuhrungsstange verbundener, flanschförmiger Druckstempel und eine mit einem zylindrischen Fortsatz versehene, auf der Führungsstange verschiebbare Kammer in axialer Richtung des Rohres beweglich gelagert sind und eine die Führungsstange konzentrisch umgebende, zwischen einem mit der Führungsstange verbundenen Federteller und der Kammer angeordnete Druckfeder angebracht ist. Vorzugsweise sind dabei die Vorderkanten des zylindrischen Fortsatzes scharfkantig ausgebildet. Um die Heißluft aus der Vorrichtung ableiten zu können, kann der Druckstempel eine axiale Auslaßbohrung besitzen.A is suitable for carrying out the method according to the invention Device with a housing provided with an inlet hole for hot air, in the one with a guide rod connected, flange-shaped plunger and one provided with a cylindrical extension, slidable on the guide rod Chamber are movably mounted in the axial direction of the tube and a guide rod concentrically surrounding, between a spring plate connected to the guide rod and the chamber arranged compression spring is attached. Preferably the Front edges of the cylindrical extension are sharp-edged. To the hot air To be able to derive from the device, the plunger can have an axial outlet bore own.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vor der Verformung des Dichtungsrohlings, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung nach der Verformung, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem vorgefertigten zylindrischen Dichtungsrohlings, Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem vorgefertigten, flanschförmigen Dichtungsrohling.The invention is based on exemplary embodiments of the explained in more detail. In the drawing: Fig. 1 shows a longitudinal section through the Device according to the invention before the deformation of the seal blank, FIG. 2 a Longitudinal section through the device shown in Fig. 1 after the deformation, Fig. 3 shows a detail from FIG. 1 with a prefabricated cylindrical seal blank, FIG. 4 shows a detail from FIG. 1 with a prefabricated, flange-shaped sealing blank.

Das als Mantelrohr dienende Stahlrohr 1 ist mit einem mit ihm fest verbundenen Kunststoffrohr 2 ausgekleidet und besitzt einen Flansch 18o Das Auskleidungsrohr 2 ragt über das Ende des Mantelrohrs 1 hinaus und bildet einen homogenen Fortsatz 3. Der Druckstempel 4 sitzt mit seinem zylindrischen Teil im Auskleidungsrohr 2 und besitzt an seinem Ende einen flanschförmigen Fortsatz 5o Der Druckstempel 4 ist von einer ringförmigen Kammer 6 mit einem zylindrischen Fortsatz 7, dessen Vorderkanten vorteilhafterweise scharfkantig ausgebildet sind, umgeben, In dem Druckstempel 4 ist eine in Richtung des Auskleidungsrohres 2 axial verschiebbare Führungsstange 8 angebracht, mit der der Stempel 4 und die ringförmige Kammer 6 geführt und bewegt werden. Eine Druckfeder 9 stützt sich mit einem Ende gegen die auf der Führungsstange freibewegliche, ringförmige Kammer 6 und mit ihrem anderen Ende gegen den auf der Führungsstange 8 befestigten Federteller 10 ab. Der Druckstempel 4 und die ringförmige Kammer 6 sind in einem Gehäuse 11 untergebracht, in das Heißluft durch die Einlaßöffnung 12 eingeblasen wird. Durch eine oder mehrere axiale Auslaßbohrungen 13 im Druckstempel 4 kann die Heißluft wieder entweichen.The steel pipe 1 serving as a jacket pipe is fixed to one with it connected plastic pipe 2 lined and has a flange 18o The liner pipe 2 protrudes beyond the end of the jacket tube 1 and forms a homogeneous extension 3. The pressure ram 4 is seated with its cylindrical part in the lining pipe 2 and has a flange-shaped extension 5o at its end. The plunger 4 is of an annular chamber 6 with a cylindrical extension 7, the front edges of which are advantageously formed with sharp edges, surrounded, In the plunger 4 is a guide rod axially displaceable in the direction of the lining pipe 2 8 attached, with which the punch 4 and the annular chamber 6 are guided and moved will. A compression spring 9 is supported with one end against the one on the guide rod freely moving, annular chamber 6 and with its other end against the on the Guide rod 8 attached to the spring plate 10. The plunger 4 and the annular Chamber 6 are housed in a housing 11, into which hot air through the inlet port 12 is blown in. Through one or more axial outlet bores 13 in the pressure ram 4 the hot air can escape again.

Bei der Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 kommt anptelle eines Fortsatzes des Auskleidungsrohrs ein vorgefertigter zylindrischer Dichtungsrohling 14 oder ein vorgefertigter, flanschförmiger Dichtungsrohling 15 zur Verwendunug. Die abgeschrägten Verbindungsflächen 16 und 17 der kohtinge 14 und 15 5 werden im Verlauf des Verformungsvorganges mit dem Auskleidungsrohr 2 verbunden Dabei sind die Abwschrägungen,/3 der Dichtungsrohlinge 15 und 16 erheblich flacher gehalten als die Abschrägungen i.der Auskleidungsrohre 2.In the device according to FIGS. 3 and 4, instead of an extension of the lining pipe a prefabricated cylindrical sealing blank 14 or a prefabricated, flange-shaped sealing blank 15 for use. The beveled Connection surfaces 16 and 17 of Kohtinge 14 and 15 5 are in the course of the deformation process connected to the lining pipe 2. The bevels, / 3 of the sealing blanks are connected 15 and 16 kept considerably flatter than the bevels i. of the lining pipes 2.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Stempel 4 in das Auskleidungsrohr 2 eingeführt, gleichzeitig wird durch die Einlaßöffnung 12 Heißluft in das Gehäuse 6 eingeblasen und strömt von dort in die, in Fig. 1 in ihrer Ausgangsstellung dargestellte ringförmige Kammer 6. Die Heißluft erwärmt den Dichtungsrohling 3, der dadurch elastisch und gut verformbar wird, Nach ausreichender Erwärmung des Dichtungsrohlings 3 wird nach Abschalten der Heißluftzufuhr unter Entweichen derselben durch die axialen Auslaßöffnungen 13 der Druckstempel 6 mit der Kammer 5 mechanisch oder pneumatisch vorgeschoben, bzw. in das Rohr 1, 2 eingeführte Dabei trifft zunächst die Kammer 6 mit ihrem zylindrischen Fortsatz 7 auf die zu beschichtende Fläche des Verbindungsflansches 18 und wird durch die Druckfeder 9 fest angepreßt. Während des weiteren Arbeitshubs verschiebt sich der Druckstempel 4 nur noch allein weiter und preßt den durch die Erwärmung verformbaren Dichtungsrohling 3 in die Anlage an den Flansch 18, wie in Fig, 2 dargestellt ist, Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Dichtung einen homogenen Fortsatz des Auskleidungsrohres darstellt und durch das Erwärmen und anschließende Verformen mittels des Stempels an den Flansch derartig angepreßt wird, daß es mit dessen Innenseite eine feste Verbindung eingeht. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit einen nahtlosen Übergang zwischen dem Rohr und der Dichtung. Dadurch, daß die homogene Dichtung und der Rohrflansch genauso wie das Auskleidungsrohr mit dem Mantelrohr fest miteinander verbunden sind, können in dem Rohr transportierte, häufig unter hohem Druck stehende, aggressive Flüssigkeiten oder Gase nicht zwischen Dichtung und Verbindungsflansch eindringen und dort durch Korrosion Schäden hervorrufen und/oder in der Nähe arbeitende Personen durch die austretende Flüssigkeit oder Gase gefährden.In the method according to the invention, the punch 4 is inserted into the lining pipe 2 is introduced, at the same time hot air is introduced into the housing through the inlet opening 12 6 blown in and flows from there into the, in Fig. 1 in its starting position illustrated annular chamber 6. The hot air heats the seal blank 3, which becomes elastic and easily deformable, after the Sealing blank 3 is after switching off the hot air supply while escaping the same mechanically through the axial outlet openings 13 of the plunger 6 with the chamber 5 or pneumatically advanced or introduced into the tube 1, 2 the chamber 6 with its cylindrical extension 7 on the surface to be coated of the connecting flange 18 and is pressed firmly by the compression spring 9. While of the further working stroke, the plunger 4 only moves further on its own and presses the sealing blank 3, which can be deformed by the heating, into the system to the flange 18, as shown in Fig. 2, The advantage of the invention The method is that the seal is a homogeneous extension of the lining pipe represents and by the heating and subsequent deformation by means of the stamp is pressed against the flange in such a way that there is a solid with its inside Connection is received. The method according to the invention thus enables a seamless Transition between the pipe and the seal. Because the homogeneous seal and the pipe flange as well as the lining pipe with the casing pipe firmly together are connected, can be transported in the pipe, often under high pressure, Do not place aggressive liquids or gases between the seal and the connection flange penetrate and cause corrosion there and / or work in the vicinity Danger to persons from the escaping liquid or gases.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Dichtungsrohlinge 14 und 15 verwendet werden. Durch die eintretende Heißluft werden sowohl das Ende des Auskleidungsrohres wie auch der Dichtungsrohling erwärmt und dadurch in einen verformbaren Zustand gebracht. Das Pressen erfüllt hier aber zweierlei Funktionen; zunächst werden die einander gegenüberliegenden Enden des Auskleidungsrohres 2 und des Dichtungsrohlings 14, 15 aneinandergepreßt und dadurch miteinander innig verbunden. Zweckmäßigerweise sind dabei die aufeinanderstoßenden Enden derartig abgeschrägt, daß der Ab schrägungswinkel 3;1 des Auskleidungsrohres 2 größer ist als der Abschrägungswinkel ß des Dichtungsrohlings 142 15, so daß ein Einschluß von Luftblasen während des Verpressens und des Verschweißens verhindert wird, da die Spitze des flacheren Konus des Dichtungsrohlings- 14, 15 zuerst anstößt und mit dem Auskleidungsrohr 2 verschmolzen wird und sich dann nach außen hin die Verbindung bildet und das Verbinden der beiden Teile kontinuierlich fortsetzt, Nach dem Verbund folgt das Verformen und Anpressen des Dichtungsrohlings an den Verbindungsflansch 18, wobei eine innige Verbindung zwischen dem Flansch und Dichtung hergestellt wird.In the method according to the invention, the FIGS. 3 4 and 4, seal blanks 14 and 15 shown can be used. By entering Be hot air both the end of the liner pipe as well the seal blank is heated and thereby brought into a deformable state. The pressing fulfills two different functions here; first of all they will be each other opposite ends of the liner pipe 2 and the sealing blank 14, 15 pressed together and thereby intimately connected. Appropriately are the abutting ends beveled such that the bevel angle from 3; 1 of the lining pipe 2 is greater than the bevel angle β of the sealing blank 142 15, so that air bubbles are trapped during pressing and welding is prevented because the tip of the flatter cone of the seal blank 14, 15 first abuts and is fused with the liner pipe 2 and then after the outside forms the connection and the connection of the two parts is continuous continues, After the bond, the sealing blank is shaped and pressed on to the connecting flange 18, with an intimate connection between the flange and seal is made.

Wie bei der Verwendung des einstückig mit dem Auskleidungsrohr verbundenen Dichtungsrohlinga werden auch bei der Verwendung vorgefertigt er Dichtungsrohlillge die gleichen Vorteile gegenüber den bisher bekannten Dichtungen erzielt, da das Auskleidungsrohr und der Dichtungsrohling aus demselben Material bestehen und auch hier eine homogene Verbindung zwischen der Dichtung und dem Auskleidungsrohr erreicht wird.As with the use of the integrally connected to the liner pipe Sealing blanks are also prefabricated when using sealing blanks achieves the same advantages over the previously known seals, since the Lining pipe and the sealing blank consist of the same material and also a homogeneous connection between the seal and the lining pipe is achieved here will.

Claims

Patent application:

Method of making a seal on the flange ~ one with plastic lined pipe, denoting that a blank (3, 14 iCi) and the pipe lining (2) heated by hot air and a blank (3, 14, 15) in the sealing position bringing plunger (4) into the lining pipe (2) to be introduced.

2. The method according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that a homogeneous extension (3) of the pipe lining (2) is heated and to the plant is brought to the pipe flange (18).

3. The method according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that a cylindrical blank (14) with a smaller bevel angle (#) as the opposite bevel angle (jU) of the pipe lining (2) connected to the pipe lining (2) and brought into contact with the pipe flange (18) will.

4. The method according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that a cross-sectionally L-shaped blank (15) with a smaller bevel angle (ß) as the opposite bevel angle (dL) of the pipe lining (2) connected to the pipe lining (2) and brought into contact with the pipe flange (8) will.

.5. Device for carrying out the method according to the claims 1 to 4, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h one provided with an inlet bore (12) Housing (11) in which a flange-shaped Pressure stamp (4) and one with a cylindrical extension (7) provided on the Guide rod displaceable annular chamber (6) movable in the axial direction of the tube (2) are mounted and a guide rod (8) concentrically surrounding, between a with the guide rod connected to the spring plate (10) and the chamber (6) lying Compression spring (9) is arranged.

6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the front edges of the cylindrical extension (7) are sharp-edged are

7. Apparatus according to claim 5 or 6, d a d u r c g e k e n n z e i c h n e t that in the pressure ram (4) axial outlet bores (13) are arranged.

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