DE3136250A1

DE3136250A1 - Supporting ring for producing a welded pipe joint

Info

Publication number: DE3136250A1
Application number: DE19813136250
Authority: DE
Inventors: Christhart Ing.(grad.) 5000 Köln Albrecht; Rolf 5000 Köln Schumann; Wolfgang 5860 Iserlohn Siegert
Original assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1981-06-30
Filing date: 1981-09-12
Publication date: 1983-03-31

Abstract

The invention relates to a supporting ring for welding corrugated pipe ends (3, 4) or for connecting such a pipe end to a smooth pipe or a fitting. It achieves the object of designing this supporting ring for the continuously sound welding of the ends (3, 4), to be joined, of corrugated metal pipes (1, 2). For this purpose, the supporting ring is designed as a standard intermediate weld piece (5) with a distance section (12) between annular beads (8) arranged close to the transition area (7) to the relevant end face (6) and also with a bevel or a radius (11) on the end face (6) at the transition to its cylindrical inner surface (13). <IMAGE>

Description

Stütsring zur Herstellung einer Rohr-S chwe ißve rb indung Die Erfindung geht aus von einem Stützring der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art 9 zur Herstellung einer Rohr-Schweißverbindung, nach Anspruch 6 der Patentanmeldung P 31 25 626.ob Der Erfindung nach dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zub grunde9 ein Verfahren zum Verbinden ringgewellter Rohrenden anzugeben, welches ein problemloses, automatisches Verschweißen derselben bzw. deren Verbindung mit einer Anschlußarmatur ohne die Notwendigkeit der Zufuhr von zusätzlichem Schweißmaterial ermöglicht.Support ring for the production of a pipe-welded connection The invention is based on a support ring of the type specified in the preamble of claim 1 9 for the production of a pipe welded connection, according to claim 6 of the patent application P 31 25 626. whether the invention according to the main patent is the task zub grunde9 to specify a method for connecting ring-corrugated pipe ends, which is a problem-free, automatic welding of the same or their connection with a connection fitting without the need to supply additional welding material.

Nach dem Hauptpatent wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen die zu verbindenden Rohrabschnitte ein profilierter Stützring aus schweißbarem Metall, vorzugsweise dem gleichen Metall wie jenes der Rohre, eingebracht wird, über dessen Außenfläche die Rohrenden soweit wie möglich gegeneinander geschoben, und schließlich miteinander sowie mit dem Stützring umfänglich verschweißt werden. Ein hierzu geeigneter Stützring ist an seiner Außenfläche mit einem umfänglich hiervon radial abstehenden Ringwulst sowie mit wenigstens einem sich gegen die angrenzende Stirnfläche des Ringes konisch verjüngenden und im Bereich des Überganges zu dieser abgerundeten Außenflächenabschnitt ausgebildet.According to the main patent, this object is achieved in that between the pipe sections to be connected a profiled support ring made of weldable metal, preferably the same metal as that of the tubes, is introduced over it Outer surface pushed the pipe ends against each other as far as possible, and finally are circumferentially welded to each other and to the support ring. A suitable one for this Support ring is on its outer surface with a circumferentially protruding radially therefrom Ring bead as well as with at least one against the adjacent face of the Ring conically tapering and rounded in the area of the transition to this Outer surface portion formed.

Mikroskopische Querschliff-Untersuchungen so hergestellter Schweißnähte haben die einwandfreie dichte Verschweißung nur eines großen Teiles derselben, jedoch im übrigen Bereich Spalt- und Rißbildungen ergeben, welche die Korrosionsfestigkeit der Verbindung beeinträchtigen.Microscopic cross-section examinations of weld seams produced in this way have the perfect tight welding of only a large part of the same, however in the rest of the area the formation of cracks and gaps results in the corrosion resistance affect the connection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für die durchgehend einwandfreie Verschweißung zu verbindender ringgewellter Metallrohre geeigneten Stützring zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.The invention is based on the object of a continuous Corrugated metal pipes to be connected are suitable for perfect welding To create support ring. This task is characterized by that in claim 1 Invention solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben, welche eine bevorzugte Werkstoffauswahl für den Stützring bzw. dessen vorgefertigte Zusammenfassung aus unterschiedlichen Werkstoffen oder mit einem Armaturanschlußstutzen betreffen.Further refinements of the invention are defined in the subclaims 2 to 4, which are a preferred choice of material for the support ring or its prefabricated combination of different materials or with concern a valve connector.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung liegen vor allem darin, daß mit Hilfe des als Schweiß-Zwischenstück ausgebildeten Stützringes z.B. aus einem Edelstahl bestehende Ringwellrohre am Montageort auf einfache Weise verbunden werden können, wobei sich stets eine durchgehend einwandfreie und in Bezug auf die Rohrober- und Innenfläche glatte Schweißverbindung ergibt.The main advantages of the invention are that with the help of the support ring designed as a welding adapter, e.g. from a Stainless steel existing annular corrugated pipes can be easily connected at the installation site can, whereby there is always a consistently flawless and and inner surface results in a smooth welded joint.

Weitere Vorteile der Erfindung liegen in der dadurch geschaffenen Möglichkeit zum Verbinden solcher Rohre mit Rohren oder Armaturen, welche aus einem anderen, vorzugsweise schweißbaren Werkstoff bestehen.Further advantages of the invention reside in that created thereby Possibility to connect such pipes with pipes or fittings, which from a other, preferably weldable material exist.

Die wesentlichen Aspekte der Erfindung liegen einerseits in der schweißgerechten Ausgestaltung des oder jedes Stirnflächenbereiches bzw. der angrenzenden Randzonen seiner zylindrischen Innenfläche und der für das Aufsetzen der Rohrenden leicht konischen Außenflächenabschnitte derart, daß sich nach einmaligem Herumführen der Elektrode eines Schweißautomaten der vorausgehend beschriebenen Art ohne weitere Schweißmaterialzugabe eine durchgehend einwandfreie Schweißung ergibt, die keine Spannungs- bzw. Korngrenzenrisse und auch keinen Spalt zwischen der Innenfläche des zuvor im Scheitelbereich einer Rohrwellung ahgeschnittenen Rohres und der Inneiifläche des algrenzender Stützringbereiches aufweist Hierzu gehört auch die Ausbildung des Stützringes als Schweiß-Zwischenstück mit je einem Ringwulst nahe dem abgerundeten Ubergangebereich zu der betreffenden Stirnfläche, welcher Ringwulst beim Schweißvorgang das hierzu erforderliche Zusatzschweißmaterial liefert und sich hierbei entsprechend der Rohr- bzw. Ring-Oberfläche verformt Von wesentlicher Bedeutung ist auch die abgerundete umlaufende Anfasung der Stirnfläche an deren Übergang zu der zylindrischen Innenfläche des Stützringes,- wodurch auch im Bereich des Überganges von der Rohr- zur Stützringinnenfläche eine spaltfreie und glatte makellose Schweißung gewährleistet ist0 Die jeweils bevorzugte Fasenneigung bzw, Abrundung des Übergangsbereiches, also Fasenwinkel bzw. Rundungsradius sind von dem zu verschweißenden Werkstoff und dem Rohrdurchmesser abhängig .The essential aspects of the invention are, on the one hand, that it is suitable for welding Design of the or each end face area or the adjoining edge zones its cylindrical inner surface and that for putting on the pipe ends easily conical outer surface sections in such a way that, after being guided around once, the Electrode of an automatic welding machine of the type described above without any further Welding material allowance a consistently flawless weld results in no stress or grain boundary cracks and no gap between the inner surface of the pipe previously cut in the apex area of a pipe corrugation and the inner surface of the adjacent support ring area also the formation of the support ring as a welding intermediate piece with an annular bead each near the rounded transition area to the relevant end face, which Annular bead supplies the additional welding material required for this during the welding process and is thereby deformed according to the tube or ring surface Of essential The rounded, circumferential chamfering of the face is also important Transition to the cylindrical inner surface of the support ring - which also means in the area the transition from the pipe to the inner surface of the support ring is smooth and free of gaps flawless weld is guaranteed 0 The preferred bevel inclination or The rounding of the transition area, i.e. the chamfer angle or radius of the rounding, are from depends on the material to be welded and the pipe diameter.

Die vorgefertigte Zusammenfassung des Schweiß-Zwischenstückes aus hinsichtlich ihrer Werkstoffe und Ausgestaltung unterschiedlichen Teilen ermöglicht dessen Einsatz auch bei ringgewellten Rohren oder mit Armaturen, die nicht aus dem gleichen Metalls z.B. einem Edelstahl, einem Kohlenstoffstahl oder einer Nichteisenlegierung bestehen. Daher lassen sich mittels eines solchen Zwischenstückes auch Rohre bzw. Armaturen aus einem anderen metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff9 wie einer Aluminium- oder Buntmetall-Legierung bzw. einem z.B. glasfaserverstärkten Kunststoff an ringgewellte Edelstahlrohre anschließen.The prefabricated summary of the welding adapter allows different parts in terms of their materials and design its use also with corrugated pipes or with fittings that are not from the of the same metal, e.g. a stainless steel, a carbon steel or a non-ferrous alloy exist. Therefore, pipes or tubes can also be used by means of such an intermediate piece. Fittings made from a different metallic or non-metallic material9 such as a Aluminum or non-ferrous metal alloy or a glass fiber reinforced plastic, for example connect to corrugated stainless steel pipes.

Es versteht sich, daß beim Verbinden zweier Edelstahl rohre bzwe eines solchen mit einem aus anderem schweißbaren Material bestehenden Rohr oder einem Armaturenteil die Schweißung in der vorausgehend beschriebenen Weise mittels eines jeweils um die eine und hiernach um die zweite Schweißnaht bzw. den betreffenden Ringwulst herumgeführten Schweißwerkzeuges erfolgt. Hingegen wird zum Anschluß einer z.B. aus einer Buntmetall-Legierung bestehenden Armatur oder dergleichen bzw.It goes without saying that when connecting two stainless steel tubes or one those with a pipe made of other weldable material or a Fitting part, the weld in the manner described above by means of a in each case by one and then by the second weld or the concerned Annular bead carried around welding tool takes place. On the other hand, a e.g. fittings made of a non-ferrous metal alloy or the like or

eines Rohres aus nicht schweißbarem Metall eine automatische Lötvorrichtung um die Verbindungsstelle herumgeführt, wobei die Außenflanke des betreffenden Ringwulstes eine gute Löthaftungs- und Begrenzungsfläche bildet. Kunststoffrohre können durch Klebung oder Wärme- bzw. Ultraschall-Schweißung an das freie Ende des zu einer Einheit zusammengefaßten Zwischenstückes angeschlossen werden, sofern der zweite Teil aus einem entsprechend verbindbaren Kunststoff besteht.a pipe made of non-weldable metal an automatic soldering device passed around the connection point, the outer flank of the annular bead in question forms a good solder adhesion and boundary surface. Plastic pipes can go through Gluing or heat or ultrasonic welding to the free end of the unit combined intermediate piece can be connected, provided that the second part from consists of a correspondingly connectable plastic.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 Im Halbschnitt einen Stützring, der als Schweiß-Zwischenstück ausgebildet ist, Fig. 2 im Längsschnitt eine andere Ausführungsform des Schweiß-Zwischenstückes der Fig. 1,mit aus unterschiedlichem Werkstoff bestehenden Teilen,-Fig. 3 im Halbschnitt eine andere Ausführungsvariante mit einem Armaturanschlußstutzen aus unterschiedlichem Material und Fig. 4 ebenfalls im Halbschnitt zwei mit Hilfe eines solchen Schweiß-Zwischenstückes zu verbindende Wellrohrabschnitte, vor dem Schweißvorgang.The invention is illustrated below with reference to in the drawing Embodiments explained in more detail. The drawing shows: FIG. 1 in half section a support ring which is designed as a welding intermediate piece, FIG. 2 in longitudinal section Another embodiment of the welding adapter of Fig. 1, with different from Material existing parts, -Fig. 3 shows another design variant in half section with a fitting connection piece made of different material and FIG. 4 likewise in half-section two to be connected with the help of such a welding adapter Corrugated pipe sections, before the welding process.

Wie ersichtlich, weist der als einheitliches Schweiß-Zwischenstück 5 ausgebildete Stützring einen Distanzabschnitt 12 zwischen zwei Ringwülsten 8 auf, die nahe dem abgerundeten übergangsbereich des sich konisch geringfügig verjüngenden Außenflächenabschnittes 7 zu der betreffenden Stirnfläche 6, hiervon umfänglich radial abstehend, angeordnet sind. Die radiale Ausdehnung jedes der Ringwülste 8 ist jedenfalls größer, vorzugsweise gleich dem zweifachen der üblichen Rohrwanddicke hiermit zu verbindender Rohre bemessen. Jede der Stirnflächen 6 ist im Bereich ihres Überganges zu einer zylindrischen Innenfläche 13 des Stützringes bzw. Schweiß-Zwischenf stückes 5 mit je einer umlaufenden Anfasung und/oder Abrundung 11 ausgebildet.As can be seen, the has as a uniform welding adapter 5 formed support ring a spacer section 12 between two annular beads 8, the ones close to the rounded transition area of the conically slightly tapering Outer surface section 7 to the relevant end face 6, circumferentially thereof radially protruding, are arranged. The radial extent of each of the annular beads 8 is in any case greater, preferably equal to twice the usual pipe wall thickness dimension the pipes to be connected with this. Each of the End faces 6 is in the area of its transition to a cylindrical inner surface 13 of the support ring or welding spacer 5, each with a circumferential chamfer and / or rounding 11 formed.

Der Werkstoff des Stützringes bzw. Schweiß-Zwischenstückes 5 ist in der Regel gleich dem der durch Schweißverbindung zusamensuschließenden Wellrohrabschnitte 1 bzw. 2, vorzugse ein schweißbarer Edelstahl, Z.B. eine Chrom-Nickel Stahl-Legierung, zum Verbinden von ringgewellten Rohren aus Edelstahl, * In der Ausführungsvariante gemäß Fig0 2weist weist st das Schweiß-Zwischenstück 5 jedoch zwei mittels einer umfänglichen Schweißung bzw0 Lötung fest miteinander verbundene Teile 14 bzw. 15 auf, deren jeder aus einem anderen Schweiß oder lot baren Metall, z.B# einerends aus einem Edelstahl und andere endes aus einem Kohlenstoffstahl oder einem Nichteisenmetall besteht In der in Fig. 3 gezeigten Variante ist der als Zwischenstück a#sgebildete Stützring 5, z0B. aus Edelstahl, mit einem Armaturanschlußstutzen 10, welcher einen Zylinderabsatz 9 aufweist9 einstückig ausgebildet oder, vorzugsweise mittels einer walänglichen Schweißung 16, iest verbunden, wobei der anliegende Ringwulst 8 das zusätzliche Schweißmaterial liefert, so daß er hiernach nicht zu erkennen ist. Der Zylinderabsatz 9 des Armaturanschlußstutzens 10 ist im Durchmesser größer als dieser9 jedoch kleiner als der zugehörige Ringwulst 8 bemessen, z.B0 entsprechend der Durchmesserdifferenz zwischen einem angeschlossenen Weil rohr 1 und einem anzuschließenden Glatt rohr bzw. einer Armatur. Der Armaturanschlußstutzen 10 kann aus einem anderen Werkstoff als jener des Stützringes bzw0 Schweiß-Zwischenstückes 5 bestehen, mit dem er verlötet oder auf andere geeignete Weise verbunden, z.B. auch verklebt sein kann. Mit Hilfe dieses Zwischenstückes lassen sich verschiedene Rohrleitungsarmaturen wie Absperrorgane, Verteiler, KrUmmer, Reduzierstücke und dergleichen, welche üblicherweise aus einer Kupferlegierung bestehen, problemlos an ein Edelstahl-Wellrohr anschließen.The material of the support ring or welding adapter 5 is shown in usually the same as that of the corrugated pipe sections that are joined together by welding 1 or 2, preferably a weldable stainless steel, e.g. a chrome-nickel steel alloy, for connecting corrugated stainless steel pipes, * in the variant However, according to Fig0 2, the intermediate welding piece 5 has two means of one circumferential welding or soldering firmly connected parts 14 and 15 each of which is made of a different sweat or solderable metal, e.g. # one end made of a stainless steel and other ends made of a carbon steel or a non-ferrous metal consists In the variant shown in FIG. 3, the is formed as an intermediate piece Support ring 5, z0B. Made of stainless steel, with a fitting connection piece 10, which one Cylinder shoulder 9 has 9 formed in one piece or, preferably by means of a Elongated weld 16, is connected, the adjacent annular bead 8 being the supplies additional welding material so that it cannot be seen afterwards. Of the Cylinder shoulder 9 of the fitting connection piece 10 is larger in diameter than this9 but smaller than the corresponding annular bead 8, e.g. 0 according to the difference in diameter between a connected Weil pipe 1 and a smooth pipe to be connected or a valve. The valve connector 10 can be made of a different material exist as that of the support ring or welding adapter 5 with which it is soldered or connected in some other suitable way, e.g. also glued. With help various pipe fittings such as shut-off devices, Manifolds, elbows, reducers and the like, which usually consist of a Copper alloy can easily be connected to a corrugated stainless steel pipe.

Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, lassen sich mit Hilfe dieses Schweiß-Zwischenstückes 5 die Abschnitte 1 bzw. 2 von Ringwellrohren auch einfache Weise miteinander verbinden. Hierzu wird jeder derselben mit seinem Ende 3 bzw. 4 über den Übergangsbereich 7 des betreffenden endseitigen Außenflächenabschnittes des Zwischenstückes 5 bis zur Anlage an dem dort vorgesehenen Ringwulst 8 geschoben und sodann durch einen mit Hilfe eines automatischen Schweißgerätes der eingangs beschriebenen Art einfach durchzuführenden Schweißvorganges einwandfrei mit dem betreffenden Zwischenstückende verschweißt.As can be seen from FIG. 4, this welding adapter 5 also connect the sections 1 and 2 of annular corrugated pipes to one another in a simple manner. For this purpose, each of these is moved with its end 3 or 4 over the transition area 7 of the relevant end outer surface portion of the intermediate piece 5 to System pushed to the annular bead 8 provided there and then with a Easy with the help of an automatic welding device of the type described above welding process to be carried out flawlessly with the relevant spacer end welded.

Wie zahlreiche metallographische und mikroskopische Untersuchungen so durchgeführter Rohrverbindungs-Schweißungen ergeben haben, sind diese Schweißnähte nicht nur von außen als solche kaum zu erkennen, sondern auch unter dem Mikroskop makellos einwandfrei, insbesondere frei von Spannungs- und Korngrenzenrissen jeder Art sowie auch spaltfrei im Bereich des Überganges an der Rohrinnenfläche.Like numerous metallographic and microscopic examinations pipe connection welds carried out in this way, these are welds Not only hardly recognizable as such from the outside, but also under the microscope flawlessly flawless, especially free of stress and grain boundary cracks each Type as well as gap-free in the area of the transition on the inner surface of the pipe.

Claims

Claims: 1. Support ring for the production of a pipe welded connection, in particular from sections of the media-carrying annular corrugated inner tube of a reelable district heating composite pipe with thermal insulation between Inner and outer pipe, in which the ends of the pipe sections to be connected are perpendicular cut off to the pipe axis and then fixed and leak-proof by circumferential welding are connected to each other, with between the pipe sections to be connected a profiled support ring made of weldable material, preferably the same Material like that of the pipes, is introduced, over the outer surface of which the pipe ends pushed against each other as much as possible, and finally with each other and with circumferentially welded to the support ring9 on its outer surface with a circumferentially radially protruding annular bead as well as with at least one conically tapering against the adjacent face of the ring and in the area of the transition to this rounded outer surface section is formed according to Claim 6 of patent application P 31 25 626002 tl a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the support ring (5) as a uniform welding adapter with a Distance section (12) between two close to the rounded transition area (7) the respective end face (6) arranged annular beads (8) as with one each circumferential knfasun. or rounding (11) of the end faces (6) at their transition to its cylindrical inner surface (13) is ausgebilfset.

2. Support ring according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e ic h n e t that it consists of a weldable stainless steel, e.g. a chrome-nickel steel

3. Support ring according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h ne t that he has two firmly connected parts (14, 15), of which one part (15) consists of one other weldable or solderable metal, e.g. a carbon steel or a non-ferrous metal consists.

4. Support ring according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k It is noted that it is integral at one end with a fitting connection piece (10) formed, and between this and the relevant annular bead (8) a cylinder shoulder (9) is molded with a smaller diameter,