DE2239503A1

DE2239503A1 - Verfahren zur herstellung von glasrohrleitungssystemen durch verschweissen von glasrohren

Info

Publication number: DE2239503A1
Application number: DE19722239503
Authority: DE
Inventors: Erich Helmig; Richard Werner
Original assignee: SAALE GLAS GmbH
Current assignee: SAALE GLAS GmbH
Priority date: 1971-10-08
Filing date: 1972-08-11
Publication date: 1973-04-12
Also published as: FR2156554A1; CH541521A

Description

Den 6. 10. 1971

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Verfahren zur Herstellung von Glasrohrleitungs systemen durch-Verschweißen von Glasrohren

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasrohrleitungssystemen durch Verschweißen von Glasrohren.

Es ist "bekannt, Glasrohrleitungen aus Normbauteilen mit entsprechenden Verbindungselementen zu Verbundsystemen zusammenzusetzen. Es werden dabei Rohrteile bis zu 1 m im Durchmesser verbunden. Solche Verbundsysteme kommen vorzugsweise in der Nahrungs- und Genußmittelindustrie sowie in der ohemischen Industrie zum Einsatz.

Es ist weiterhin bekannt, Glasrohre auch größerer Nennweiten maschinell mit Gas-Sauerstoff-Flammen zu verschweißen und in Kühlbahnen zu entspannen. Dazu wurde bereits vorgeschlagen, zwei Glasrohre in Halterungen unverdrehbar zu lagern und das eine Glasrohr in Längsrichtung relativ zum anderen Glasrohr derart zu bewegen, daß die zu verschweißenden Rohrenden aneinandergedrückt und unter Einwirkung der auf die Schweißstelle gerichteten Gasbrenner miteinander verschweißt werden. Durch den Stauchungsvorgang erfährt das Glas in der Nähe der Schweißstelle eine Ausbauchung sowohl an der Außen- als auch an der Innenseite des Rohres. Die durch die Ausbauchung nach innen hervorgerufene Verringerung des Rohrinnendurchmessers wird nach diesem Verfahren dadurch vermieden, daß man während des Schweißvorganges durch das Rohrinnere einen Luftstrom leitet.

Gegenüber den verflanschten Rohrleitungssystemen weisen verschweißte Rohrleitungen eine höhere Druckbeständigkeit

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("bis 6 kp/cra ) sowie den Vorteil des Fehlens von Schliff- und anderen Verbindungsteilen auf, die einen erhöhten technischen Aufwand bedeuten und oftmals die Ursache für Wirbelbildungen und bakterielle Verunreinigungen sowie von Gasundichtheiten sind.

Das vorgenannte Verfahren zum Verschweißen von Glasröhren weist jedoch den Nachteil auf, daß durch den Luftstrom im Rohrjnneren ein Temperaturgefälle zwischen der Außen- und Innenseite der Glasrohre erzeugt wird, das bewirkt, daß die Anschmelzstelle der beiden Rohrenden nicht gleichmäßig durchschmilzt und unter Umständen an der Rohrinnenseite überhaupt keine Verschmelzung stattfindet. Außerdem entsteht an der Schweißstelle eine unerwünschte Einschnürung. Solche ungenügenden Schweißverbindungen führen dann leicht zum Bruch des Glases an der Schweißstelle. Insbesondere ist aber auch eine Verschweißung von Rohrbiegungen mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens äußerst schwierig.

Andere bekannte Schweißverfahren, wie das Rotations- oder Schleuderverfahren, sind bei Verschweißungen von Rohren zu komplizierten Rohrleitungssystemen überhaupt nicht anwendbar oder, wie z. B. das Verschweißen mit hochfrequenten Strömen zu aufwendig und im Ergebnis unbefriedigend, weil eine genügende Verschmelzung an der Schweißstelle nicht immer gewährleistet ist und zudem häufig Stoßkanten im Rohrinneren auftreten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verschweißen von Glasrohrstücken zur Herstellung komplizierter Glasverbundsysteme zu schaffen, das eine einwandfreie, glatte und dichte

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Verschweißung garantiert und einen geringen technischen Aufwand erfordert.

Der Lösung der Aufgabe -wird das oben "beschriebene Schweiß™ verfahren zugrunde gelegt, bei dem während des Stauch- und Ziehvorganges durch das Rohrinnere ein Luftstrom geleitet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in das Innere eines jeden Rohrabschnittes, der aus zwei mit ihren zu verschweißenden Rohrenden aneinandergedrückten Rohrstücken besteht, deren beiden anderen nicht erhitzten Rohrenden verschlossen gehalten werden, ein Gasstrom "beim Auseinanderziehen der beiden Rohrstücke geleitet wird.

Vorteilhafterweise werden die nicht erhitzten Rohrenden der beiden Rohrstücke mit Stopfen verschlossen^ von denen einer der beiden eine Bohrung für die Zuführung des Gasstromes enthält.

Es ist ferner vorteilhaft, die noch erweichten Außenflächen der miteinander verschmolzenen Rohrstücke an der Schweißstelle mittels eines Glättwerkzeuges, beispielsweise einer Kohlepatsche oder durch Anbringung eines konzentrisch zum Rohr angeordneten Ringes aus Kohlenstoff zu glätten. Weiterhin ist es von Vorteil^ die Abkühlung und Entspannung der Schweißstelle in einer geeigneten Kühlvorrichtung, z. B. in einer elektrisch beheizten Kühlmuffel, vorzunehmen.

Außerdem ist es günstig, die Glasrohre nach der Verschmelzung mit einer Schicht aus einem Ein- oder modifizierten Mehrstoffsystem, beispielsweise Polyolefinen, Polyamiden oder PVC zu versehen.

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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein sehr gutes und sauberes Verschmelzen der Glasrohrstücke gewährleistet. Die Schweißstelle weist nach dem Verschmelzen keinerlei Einschnürungen oder Stoßkanten auf. Beim Aneinanderpressen der vorgewärmten Rohrenden fließt das Glas an der Schweißstelle sowohl nach innen als auch nach außen und bildet dort zunächst eine Glaswulst. Dadurch trägt ein relativ großer, innig vermischter Glasanteil zur Verschmelzung der Rohrenden bei. %n Temperaturgefälle von der Außenfläche zur Innenfläche des Glasrohres, das ein gleichmäßiges Zusammenschmelzen verhindern würde, wird weitestgehend vermieden, weil der zum Verblasen der Schweißstelle dienende Gasstrom nur kurzzeitig beim Auseinanderzeihen der beiden auseinandergepreßten Rohrenden in das Rohrinnere einströmt. Das Verfahren gestattet es außerdem, Verschweißungen auch dann durchzuführen, wenn die Rohrenden infolge Krümmung der Rohre nicht eng zueinander passen, indem man Glas der gleichen Zusammensetzung auf die Schweißstelle aufschmilzt, um den vorhandenen Zwischenraum auszufüllen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 schematisch zwei zu verschweißende Rohrstücke beim Erhitzen der gegenüberliegenden Rohrenden,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch die Schweißstellen beim Aneinanderdrücken der zu verschweißenden Rohrenden,

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Pig. 3 einen schematischen Schnitt durch die Schweißstelle "beim Auseinanderziehen der Rohrenden und Einströmen des Gases in das Innere des Rohr-. absohnittes.

Die zu verschweißenden Enden der Rohrstücke 1 und 2 (Fig. 1) werden auf einen Abstand von ca. 10 mm gebracht. Das eine Rohrstück sei fest und das andere lose gehaltert. Die beiden anderen Rohrenden werden mit Stopfen 3 und 4 verschlossen. Einer der beiden gasdichten Verschlüsse, beispielsweise der Stopfen 3j ist zum Zwecke der Aufnahme einer Schlaueholive als Anschluß für einen Blasschlauch 6 durchbohrt. Mit Hilfe von Spezialbrennern 7> z. B. Schweißbrennern mit Gas-Sauerstoff -Gemischen, werden die zu verschweißenden Rohrenden gleichmäßig erhitzt, bis dies zu schmelzen beginnt. Bei Rohrstüoken größerer Nennweiten ist es wegen einer gleiohmäßigen Erwärmung der Rohrenden vorteilhaft, neben den Spezialbrennern, auch klappbare Ringbrenner: mit Yormisohung einzusetzen. Nach Erreichen der für die Versohweißung erforderlichen Viskosität wird das lose gehalterte Rohrstück 1 an das fest' gehalterte Rohrstüok 2 herangesohoben. Dabei drücken die erweichten Rohrenden aneinander und das ineinanderlaufende Glas der Verschmelzungszone bildet eine Wulst 8 sowohl an der Außen- als auch- an der Innenseite der Rohrverbindung _p wie sie in Fig. 2 angedeutet ist. Durch anschließendes leichtes Auseinanderziehen und stückweises Verblasen der Schweißstelle mittels Einblasen von Luft durch den Blasschlauch 6 zur Erzielung eines geringen Überdruckes

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wird die Ausbauchung nach dem Rohrinneren beseitigt und die V/ulst 8 erhält die in Fig. 3 angedeutete Gestalt. Damit entfällt die störende Verengung des Innenrohres und es entsteht eine homogene Schweißverbindung zwischen den Rohrstücken 1 und 2,

Mit Hilfe einer Kohlepatsche oder eines Berührungskörpers in der Ebene der miteinander zu verschmelzenden Ränder, z. B. eines konzentrischen Ringes aus Kohlenstoff, wird auch an der Außenfläche des Glasrohres ein glatter Übergang hergestellt, der keinerlei Stoßstellen mehr aufweist.

Die Entspannung der Schweißstelle erfolgt in an sich bekannter Weise in einer auf etwa dem oberen Kühlpunkt des Glases (bei Rasothermglas ca. 580⁰C) vorgewärmten, elektrisch beheizten Kühlmuffel, die auf die Schweißstelle aufgesetzt wird. Dadurch können die noch verbleibenden Restspannungen sehr klein gehalten werden.

Um eine weitestgehend druok- und stoßfeste Schweißverbindung zu erhalten, kann die Verschmelzungszone und die gesamte Rohrleitung naoh bekanntem Verfahren zusätzlich mit Polyolifin-, Polyamid- oder PVC-Sohichten versehen werden. Die Aufbringung der Schichten geschieht durch Plammenspritzen, durch Aufsprühen oder Aufstreichen.

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Claims

Patentansprüche

Λ. Verfahren zur Herstellung von Glasrohrleitungssystemen durch Verschweißung von Glasrohrstücken, deren miteinander zu verschweißenden Rohrenden Ms zur Erweichung des Glases erhitzt, zusammengeführt, aneinandergedrückt und danach leicht auseinandergezogen werden, dadurch gekennzeichnet^ daß in das Innere eines jeden Rohrabschnittes, der aus jeweils zwei mit an ihren zu verschweißenden Rohrenden aneinandergedrückten Rohrenden besteht, deren "beide anderen nicht erhitzten Rohrenden verschlossen gehalten werden, ein Gasstrom beim Auseinanderziehen der beiden Rohrstücke geleitet wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Glasrohrleitungssystemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der miteinander verschweißten Glasrohre an der erhitzten Schweißstelle mittels eines Glättwerkzeuges, beispielsweise einer Kohlepatsche oder eines konzentrisch zum Glasrohr angeordneten Berührungskörpers, geglättet wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Glasrohrleitungssystemen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung und Entspannung der Schweißstelle in einer Kühlvorrichtung, beispielsweise einer elektrisch beheizten Kühlmuffel, erfolgt.

k· Verfahren zur Herstellung von Glasrohrleitungssystemen nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasrohre nach der Verschmelzung der Rohrenden mit einem Ein- oder modifizierten Mehrstoffsystem, beispielsweise Polyolefine, Polyamide oder PVC, beschichtet werden.

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