DE2651748A1 - Verfahren zum befestigen eines anschlussteils an einem rohrstueck - Google Patents

Verfahren zum befestigen eines anschlussteils an einem rohrstueck

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DE2651748A1
DE2651748A1 DE19762651748 DE2651748A DE2651748A1 DE 2651748 A1 DE2651748 A1 DE 2651748A1 DE 19762651748 DE19762651748 DE 19762651748 DE 2651748 A DE2651748 A DE 2651748A DE 2651748 A1 DE2651748 A1 DE 2651748A1
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Jean Charpin
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Description

-J τα ν· νν;·Λ L' ·■ ε
A. GRÜNIECKER
CM. ΙΚΛ
H. KINKELDfF-Y
2651748 W. STOCKMAlR
C* -INC. ■ ΑίΐΕ (CAL'i'ECH;
K. SCHUMANN
OR R=S NAT. · CH1L-FI ns
P. H. JAKOB
DIPL-ING
G. BEZOLD
ρ 10 999
COMMISSARIAT A L1ENERGIE ATOMIQUE 29 rue de la Federation,IP-75015 Paris
Verfahren zum Befestigen eines AnscHlußteils an einem Rohrstück
8 MÜNCHEN 22
MAXIMII-IANSTHASSE Λ3
'12. Nov. 1976
Die Erfindung besieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen eines Ahschlußtedls an einem Rohrs-tück, insbesondere zum Befestigen eine« metallenen Anschlußteils an einem keramischen Filterrohr.
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TELEFON (OOO) TELEX CB-20SOO TELEGHAMME MONAfAT TEi-CKOF-ItIRER
die Befestigung eines rohrförmigen Filterelements insbesondere aus keramischem Werkstoff auf einer gegebenen Unterlage wird das Filterelement zweckmäßig mit einem vorzugsweise metallenen Anschlußteil versehen, welches dann an der Unterlage angeschweißt, angelötet oder eingewalzt werden kann. Dabei treten gewisse Schwierigkeiten auf, da die Verbindung zwischen dem Filterelement und dem .Anschlußteil einerseits mechanisch fest sein und eine sichere Abdichtung im Bereich der Verbindung gewährleisten muß. Insbesondere darf die Verbindung auf keinen Fall Schadstellen wie Risse oder offene Poren aufweisen, Vielehe die Durchlässigkeit des Filters insgesamt nachteilig beeinflussen.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Befestigung eines Anschlußteils an einem Rohrstück, insbesondere an einem Filterrohr mittels einer Verbindung, welche eine hohe mechanische Festigkeit, eine perfekte Dichtigkeit und eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion, insbesondere auch gegenüber Fluorverbindungen aufweist. Das Verfahren eignet sich daher hervorragend fiir die Befestigung von dünnwandigen Filterrohren aus keramischen Werkstoffen auf einer Unterlage zum Herstellen von Filtern, welche insbesondere für die Trennung von Uranisotopen durch Gasdiffusion und für die Trennung von Kohlenwasserstoffen in der Petrochemie Verwendung finden können.
Bei einem Verfahren der genannten Art ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß ein Ende des Rohrstücks durch Heißspritzen mit einem keramischen Werkstoff beschichtet wird, und daß das Anschlußteil durch Heißspritzen eines keramischen oder metallischen Werkstoffs abdichtend an dem betreffenden Ende befestigt wird.
Um im Bereich der Verbindung zwischen dem Filterrohr und dem Anschlußteil eine vollständige Abdichtung zu erzielen, muß
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das betreffende Ende vollständig mit einer kompakten, homogenen und undurchlässigen Kerainikschicht überzogen sein, d.h. eine solche Schicht-muß die Innen- und Außenseite des betreffenden Endes sowie die Stirnfläche desselben überdecken. Das Auftragen der Keramikschicht und das abdichtende Befestigen desAnschlußteils kann jeweils in einem oder in mehreren Arbeitsgängen erfolgen. Die Anzahl der Arbeitsgänge für das Auftragen der Keramikschicht und das Befestigen des Anschlußteils bestimmt sich vorzugsweise in Abhängigkeit von der Zerbrechlichkeit des Filterrohrs, welches keinen seine mechanischen Eigenschaften oder seine Durchlässigkeit beeinflussenden Wärmeschock erleiden darf, von der Art und der Dicke der Keramikschicht und/oder der für die Befestigung aufzubringenden Materialschicht, nach denen sich wiederum die Art der für den Auftrag zu verwendenden Vorrichtungen, der Spritzwinkel und -abstand und die Art des zu verwendenden Gasgemischs bestimmt, und von der Durchlässigkeitscharakteristik des Filterrohrs allein, welche durch das Anbringen des Anschlußteils nicht verschlechtert werden darf.
Das Auftragen der Kerainikschicht und des keramischen oder metallischen Werkstoffs für die Befestigung des Anschlußteils kann etwa durch Plasmaspritzen oder Flammspritzen erfolgen. Der für den anfänglichen Auftrag auf dem Filterrohr verwendete keramische Werkstoff kann der gleiche sein, welcher dann für die abdichtende Befestigung des metallenen Anschlußteils verwendet wird. Ebenso können für das Auftragen der Keramikschicht und die Befestigung des Anschlußteils die gleichen Spritzvorrichtungen verwendet werden. Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung \tfird das Filterrohr und das Filterrohr zusammen mit dem Anschlußteil während des Auftragens der Keraroikschicht bzw. während der abdichtenden Befestigung des Anschlußteils in Drehung versetzt.
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Als keramische oder metallische Werkstoffe eignen sich im Rahraen der Erfindung insbesondere Tonerde, Sirkonoxid, Mangandioxid, Titanoxid, Kalziumfluorid. Magnesiumoxid, Oxidgemisehe wie AlpO^-MgO, sowie Aluminate von Metallen wie Magnesium, Fiekel. Kobalt und Chrom«. Die Auswahl des jeweiligen Werkstoffs richtet sich dabei nach dem angestrebten Ergebnis.
Im folgenden ist ein Aus.führungsbeicpiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Eig. 1 eine Darstellung eines ersten Verfahrensschritts,
Eig. 2 eine Schnittansieht eines mit einer Keramikschicht versehenen Endes eines Eilterrohrs,
Eig. 3 eine Darstellung eines zweiten VerfahrensSchritts und
Eig. 4 eine Schnittansicht des Endes des Eilterrohrs mit daran befestigtem Anschlußteil.
In der Zeichnung sind lediglich die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente dargestellt und in den einzelnen Eiguren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In Eig. 1 erkennt man ein Ende eines zylindrischen makroporösen Keramik-Eilterrohrs 1, welches an der Innenfläche eine mikroporöse Schicht 2 enthält, und an welchem ein rohrförmiges Anschlußteil befestigt werden soll. Nahe dem offenen Ende ist in das Filterrohr 1 ein entnehmbarer Pfopfen 3 vorzugsweise aus einem schmiegsamen Werkstoff wie Gummi od. dergl. eingesetzt. An der Außenseite ist das Rohr nahe dem Ende von einem Kragen 5 umgeben. Der Stopfen 3 und der Kragen 5 sollen verhindern, daß ein mittels Spritzköpfen 6 auf das Ende des Rohrs aufgespritzter keramischer Werkstoff auf eine übermäßig große Eläche des Rohrs 1 und
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seiner mikroporösen Innenschicht 2 gelangt.
Fig. 2 zeigt das Ende des Filterrohrs 1 mit seiner Innenschicht 2 nach dein Auftrag des keramischen Werkstoffs. Dieser bildet eine geschlossene Schicht, welche sich entlang der Außenfläche 7, der Innenfläche 4 und der Stirnfläche 8 des Rohrs erstreckt.
In Fig. 3 ist ein am Filterrohr 1 zu befestigendes metallenes Anschlußteil 9 an das vorher mit der Keramikschicht 4, 7j 8 versehene Ende des Rohrs 1 und seiner Innenschicht angesetzt. Auf diese Anordnung wird mittels Spritzköpfen 6', welche die gleichen sein können wie die Spritzköpfe 6 in Fig. 1, ein keramischer oder metallischer Werkstoff aufgespritzt, um die beiden Teile abdichtend miteinander zu verbinden.
Fig. 4- zeigt schließlich das Ende des Rohrs 1 und das mittels des im Verfahrensschritt nach Fig. 4 aufgespritzten Werkstoffs 10 abdichtend daran befestigte Anschlußteil
In einem praktischen Beispiel wird das erfindunggemäße Verfahren in folgender Weise durchgeführt:
Auf ein Keramik-Filterrohr mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Länge von 500 mm, welches mit 3,3 U/sec in Drehung versetzt wird, wird mittels Flammspritzpistolen eine 0,3 mm starke Schicht aus Aluminiumoxid in neunhundert Spritζvorgangen aufgetragen. Zwischen den Spritzvorgängen liegt jeweils eine Pause von 1 see, während welcher sich das Filterrohr abkühlen kann. Anschließend wird ein metallenes Anschlußteil an das Filterrohr angesetzt und dieses dann erneut in Drehung versetzt. Dabei wird mittels der gleichen Flammspritzpistolen eine 0,6 mm starke Schicht aus Aluminiumoxid in eintausendachthundert Spritzstößen aufgetragen. Zwischen den einzelnen Spritzstößen liegt wiederum
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jeweils eine Pause von einer Sekunde. Die fertige Anordnung ist bei einem Innendruck von 2 Bar vollkommen, dicht und hat einen Zugwiderstand von mehr als 900 Newton. Da zwischen den keramischen Werkstoffen untereinander eine homogene Verbindung besteht, treten keine Schrumpfspannungen auf, so daß das Filterrohr gefahrlos in Anlagen verwendbar ist, in denen die Temperaturen bis auf ca. 600 0C ansteigen können. Demgegenüber ist eine Verbindung zwischen Aluminium und Aluminiumoxid bei Temperaturen von mehr als 200 C nicht mehr verwendbar.
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Le e rs.e i t e

Claims (8)

  1. Patentangpriiche:
    Verfahren zum Befestigen eines meta]lenen Anschlußteils am Ende eines Rohrstücks, insbesondere eines Filterrohr s aus keramischem Werkstoff, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t, daß auf das Ende des Rohrstücks durch Heißspritzen eine Schicht aus keramischem 'Werkstoff aufgetragen wird und daß das metallene Anschlußteil durch Heißspritzen eines keramischen oder metallischem Werkstoffs abdichtend am Ende des Rohrstücks befestigt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen der Schicht aus keramischem Werkstoff und das Befestigen des Anschlußteils mittels des keramischen oder metallischen Werkstoffs jeweils in einem oder in mehreren Schritten erfolgt.
  3. 3· Verfahren nach Anspruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück und das Anschlußteil während des Aufspritzens der Kermiksehicht und des keramischen oder metallischen Werkstoffs in Drehung versetzt werden.
  4. 4-. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß für den Auftrag der Keramikschicht und die Befestigung des Anschlußteils der gleiche keramische Werkstoff verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Keramikschicht und als keramischer oder metallischer Werkstoff Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Mangandioxid, Titanoxid, Kalziurafluorid, Oxidgemische wie Alo0^~Mg0 und/oder Aluminate von Metallen wie Magnesium, Nickel, Kobalt und/oder Chrom verwendet werden.
    ORIGINAL INSPECTED
    709820/1026
  6. 6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß nahe den rJnde des Rohrstücks ein enfcnehmbarer Pfropfen in dieses eingesetzt und nahe dem Ende dee Rohrstücks ein dieses umgebender Kragen angebracht wird, um die mit der Keramikschicht zu bedeckende Oberfläche des Rohrstücks zu begrenzen.
  7. 7· Anordnung zum Durchführen eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens eine Spritzvorrichtung (6) zum Auftragen der Keramikschicht (4,75S) und des keramischen oder metallischen Werkstoffs (10), durch einen in das Rohrstück (1) eingesetzten, entnehmbaren Pfropfen (3) und einen an der Außenseite des Rohrstück angebrachten Kragen (5) zum Begrenzen der von der mittels der wenigstens einen Spritzvorrichtung aufgebrachten Keramikschicht bedeckten Oberfläche des Rohrstücks, durch Einrichtungen für den Drehantrieb des Rohrstücks allein beim Aufspritzen der Keramikschicht und des Rohrstücks mit dem Anschlußteil (9) zusammen beim Aufspritzen des keramischen oder metallischen Werkstoffs, und durch Einrichtungen für die intermittierende Betätigung der !wenigstens einen Spritzvorrichtung beim Auftragen der Keramikschicht und des keramischen oder metallischen Werkstoffs mit dazwischenliegenden Pausen für die Abkühlung.
  8. 8. Rohrstück, insbesondere !Filterrohr aus keramischem Werkstoff, mit einem metallenen Anschlußteil, welches unter Anwendung eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 an einem Ende des Rohrstücks befestigt ist.
    9- ' Rohrstück, insbesondere Filterrohr- aus keramischeu Werkstoff mit einem Durchmesser von 20 ram und einer Länge von 500 mm, dadurch gekennzeichnet, daß es an einem Ende eine o,3 mm starke Aluminiumoxidschient (4,7,8) und ein mit einer 0,6 mm starken Alumini^oxidschicht (10) abdichtend auf der ersten Schicht befestigtes metallenes Anschlußteil (9) aufweist.
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DE19762651748 1975-11-14 1976-11-12 Verfahren zum befestigen eines anschlussteils an einem rohrstueck Withdrawn DE2651748A1 (de)

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FR7534869A FR2331534A1 (fr) 1975-11-14 1975-11-14 Procede de fixation d'un embout metallique sur un element tubulaire

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DE2651748A1 true DE2651748A1 (de) 1977-05-18

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