DE3630147A1 - Anordnung zum anschluss eines glattrohres an das gewellte innenrohr eines konzentrischen rohrsystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Anschluß eines Glattrohres an das Innenrohr eines aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten schraubenlinienförmig gewellten metallischen Rohren bestehenden Leitungsrohres, bei der das Innenrohr mit dem Außenrohr kraftschlüssig verbunden ist.

Aus dem DE-GM 81 29 111 ist eine Anordnung der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der das Ende des Innenrohres glattgewalzt wird und mit einem Glattrohrstück und einer Stützbuchse verschweißt wird. Der Kraftschluß zum äußeren Wellrohr wird durch ein becherartig geformtes Teil hergestellt, welches sowohl mit der Stützbuchse als auch mit dem äußeren Wellrohr verschweißt ist.

Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß durch das becherartig geformte Blechteil ein sehr kurzer Weg für die Wärme vom Innenrohr zum Außenrohr zurückzulegen ist, so daß die Wärmeverluste an dieser Stelle besonders hoch sind. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist noch darin zu sehen, daß die Montagearbeiten an der Baustelle sehr hoch sind, da das becherartig geformte Teil, welches zunächst über das Wellrohr geschoben ist, auf den Umfang des Wellrohres heruntergehämmert werden muß, damit eine dichte Schweißnaht erzielt werden kann. Hierzu ist es meistens erforderlich, daß das Blechteil zumindest an seinem einen Ende erwärmt wird und in erwärmtem Zustand auf das Wellrohr heruntergeformt wird. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß das Innenrohr an seinem Ende glattgewalzt werden muß. Hierzu sind Werkzeuge erforderlich, die für jede Rohrgröße bereitgestellt werden müssen. Weiterhin ist noch nachteilig, daß, falls ein Innenrohr aus Edelstahl verwendet wird, in dem Spalt zwischen dem Glattrohr und dem glattgewalzten Wellrohrende Spaltkorrosion auftreten kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einfach herstellbar ist und bei der darüber hinaus der Wärmeabfluß sehr gering ist.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

• a) Das sich konisch erweiternde Glattrohr (Reduzierstück) ist mit seinem erweiterten Ende an das Innenrohr angelötet oder angeschweißt.
• b) Auf das gegenüber dem Innenrohr abgesetzte Außenrohr ist eine aus Blech geformte Manschette aufgeschweißt, wobei die Schweißnaht auf dem Wellenberg der Wellung über mindestens einen Umlauf folgend verläuft und die in Umfangsrichtung verlaufende Schweißnaht durch eine in nahezu längsaxialer Richtung durch das Wellental laufende Schweißnaht verbunden ist bzw. in sich geschlossen ist.
• c) In den Ringspalt zwischen dem freien Ende der Manschette und dem konischen Bereich des Glattrohres ist eine Ringscheibe mit exzentrischer Bohrung eingepaßt, die sowohl mit dem Glattrohr als auch mit der Manschette gasdicht verlötet oder verschweißt ist.

Durch das stumpfe Anlöten oder Anschweißen des Glattrohres an das nicht entwellte Ende des Innenrohres wird eine gasdichte Verbindung geschaffen, ohne daß das Wellrohr endseitig entwellt werden muß. Die aus Blech geformte Manschette weist an ihrem auf dem Außenrohr aufliegenden Ende einen der Wellkontur des Außenwellrohres folgenden gewindeartigen bzw. schraubenlinienförmigen Auslauf aus, der mit den Wellenbergen des Außenwellrohres verlötet oder verschweißt wird.

Anfang und Ende des gewindeartigen Auslaufes sind mittels einer Zunge verbunden, die in das Wellental eingeformt wird und ebenfalls mit dem Wellrohr verschweißt wird. Die Manschette ist auf diese Weise flüssigkeitsdicht mit dem Außenwellrohr verbunden. Die kraftschlüssige Verbindung des Außenrohres mit dem Innenrohr erfolgt über die Ringscheibe, die mit dem freien Ende der Manschette und dem konischen Bereich des Glattrohres verschweißt ist. Da die Schnittfläche eines schraubenlinienförmig gewellten Metallrohres stets exzentrisch zur Rohrmittelachse gelegen ist, ist es für die gasdichte Verschweißung vorteilhaft, daß die Ringscheibe eine exzentrisch gelegene Bohrung aufweist und vor dem Einschweißen so gedreht wird, daß sie den Ringspalt zwischen der Manschette und dem Glattrohrstück nahezu spaltfrei ausfüllt.

Aufgrund der relativ großen Länge der Manschette und aufgrund der geringen Wanddicke des Blechmaterials, aus dem die Manschette hergestellt ist, ist der Wärmeabfluß vom mediumführenden Innenrohr zum Außenrohr relativ gering. Da es sich bei den Glattrohren bzw. Reduzierstücken um genormte Rohre mit einer relativ großen Wanddicke handelt, Wellrohre dagegen eine relativ geringe Wanddicke aufweisen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen dem aufgeweiteten Ende des Reduzierstückes und dem Ende des Innenwellrohres einen Zwischenring einzuschweißen, dessen Enden bezüglich der Wanddicke der Wanddicke der an seine Enden angrenzenden Teile entspricht. Mit besonderem Vorteil dringt der Zwischenring über eine kurze Länge in das Innenrohr ein und liegt das Innenrohr an einer Schweißlippe an. Die Kante des in das Innenrohr eindringenden Teiles des Zwischenringes ist zweckmäßigerweise über in etwa 40% seines Umfanges gebrochen. Durch diese Maßnahme wird ein gutes Anliegen des Endes des Innenrohres an die Schweißlippe bzw. an den in das Innenrohr eindringenden Bereich des Zwischenstückes gesichert. Für manche Anwendungsfälle kann es sein, den Zwischenring stumpf mit dem Wellrohrende zu verschweißen. Um Abstrahlungsverluste im Bereich der Anschlußverbindung möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, den Ringraum zwischen dem Innenrohr und der Manschette auszuschäumen. Zu diesem Zweck weist der Zwischenring eine Bohrung auf, in die nach dem Einschweißen des Zwischenringes ein aufschäumbares Kunststoffgemisch eingeführt wird. Diese Bohrung kann dann in vorteilhafterweise zur Durchführung bzw. zum Herausführen von in der Isolierung befindlichen Überwachungsadern dienen.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen seitlichen Schnitt durch eine Anschlußverbindung für ein Leitungsrohr, welches aus einem metallischen schraubenlinienförmig gewellten Innenrohr 1, einer thermischen Isolierschicht 2 auf der Basis von Polyurethan sowie einem schraubenlinienförmig gewellten metallischen Außenrohr 3 besteht. Auf dem Außenrohr kann noch ein Kunststoffmantel 4 aus Polyäthylen aufsitzen. Zur Herstellung einer Anschlußverbindung für ein solches Leitungsrohr wird zunächst das Außenrohr 3 gegenüber dem Innenrohr 1 abgesetzt und die Schaumstoffschicht 2 über eine bestimmte Länge auch zwischen Innenrohr 1 und Außenrohr 3 entfernt. An das senkrecht zur Rohrlängsachse geschnittene Innenrohr 1 wird ein Reduzierstück 5 angeschweißt. Das Reduzierstück 5 trägt an seinem erweiterten Ende ein Zwischenstück 6, welches mit dem Reduzierstück 5 verschweißt ist und welches an seinem dem Innenrohrende zugekehrten Ende eine Verringerung der Wanddicke aufweist, die der Wanddicke des Innenrohres 1 entspricht. Wie bei 7 dargestellt, wird das Ende des Zwischenstückes 6 mit dem Ende des Innenrohres 1 verschweißt. Für den Fall, daß das Innenrohr 1 aus Edelstahl besteht, muß mit Schutzgas geschweißt werden, wobei auch der Innenraum im Bereich der Schweißnaht 7 mit Schutzgas gespült werden muß. Sowohl das Reduzierstück als auch der Zwischenring 6 sind aus normalem Stahl gefertigt.

Um das äußere Wellrohr 3 wird dann eine Blechmanschette 8 herumgeformt und an ihren Längskanten verschweißt. Die Blechmanschette 8 besteht aus normalem Stahlblech. Der Zuschnitt der Blechmanschette 8 weist an seinem dem Wellrohr 3 zugekehrten Ende einen schraubenlinienförmigen Auslauf aus, welcher der Wellung des Außenwellrohres 3 folgt. Dieser Auslauf wird, wie bei 9 dargestellt, im Bereich der Wellenkuppen mit dem Außenwellrohr 3 verschweißt. Nach einem Umlauf von in etwa 360° werden Anfang und Ende der Rundumschweißnaht durch eine Schweißnaht 30 miteinander verbunden. Hierzu dient eine Zunge 11, die nach der Kontur der Wellung des Außenwellrohres 3 geformt, in das Wellental hereingeformt und mit dem Außenwellrohr 3 verschweißt ist. Die Manschette 8 erstreckt sich bis in den Bereich des konischen Übergangs des Reduzierstücks 5. Da die Schnittfläche eines schraubenlinienförmig gewellten Rohres grundsätzlich exzentrisch zur Rohrmittelachse gelegen ist, ist auch das Reduzierstück 5 exzentrisch zur Rohrmittelachse und damit zur Manschette 8. Zur Abdichtung des Ringspaltes zwischen dem Ende der Manschette 8 und dem Reduzierstück 5 im Bereich des konischen Übergangs dient eine Ringscheibe 10, die eine exzentrische Bohrung aufweist und so lange gedreht wird, bis die Exzentrizität der Bohrung mit der exzentrischen Lage des Reduzierstücks 5 übereinstimmt. Wie bei 21 und 12 dargestellt, wird die Ringscheibe 10 sowohl mit der Manschette 8 als auch mit dem Reduzierstück 5 im Bereich des konischen Übergangs rundum verschweißt.

Die Ringscheibe 10 weist eine Öffnung 13 auf, durch welche ein aufschäumbares Kunststoffgemisch eingeführt werden kann, welches den Ringspalt zwischen dem Innenrohr 1 und der Manschette 8 ausfüllt. Die Bohrung 13 dient gleichzeitig dazu, nicht näher bezeichnete Meldeleiter für die Feuchtigkeitsüberwachung des dargestellten Leitungsrohres herauszuführen. Ein Schrumpfschlauch 14 überdeckt den Bereich zwischen dem Kunststoffmantel 4 des Leitungsrohres und der Manschette 8. Nach dem Herstellen der Schweißnähte 9 und 10, aber vor dem Überziehen mit dem Schrumpfschlauch 14, kann noch eine dauerplastische Masse 15 in die Wellentäler des Außenrohres 3 im Bereich der Schweißnaht 9 eingefüllt werden.

Bei der dargestellten Anschlußverbindung ist das Innenrohr 1 über die Ringscheibe 10 und die Manschette 8 mit dem Außenrohr kraftschlüssig verbunden. Wärmeverluste sind sowohl durch die nachträglich eingebrachte Isolierschicht 16 als auch durch den relativ großen Abstand zwischen der Schweißnaht 9 und der Schweißnaht 11 sowie der relativ geringen Wanddicke der Manschette 8 weitestgehend vermieden. Die Anschlußverbindung kann ohne größere Vorkenntnisse von nahezu jedem Rohrleitungsbauer auf der Baustelle erstellt werden.

In der Fig. 2 ist der Zwischenring 6 vergrößert dargestellt, wobei die obere Hälfte den Zwischenring 6 im Schnitt und die untere Hälfte den Zwischenring 6 in der seitlichen Ansicht zeigt. Der Zwischenring 6 dringt, wie gezeigt, über eine kurze Länge in das Wellrohr 1 ein, bis dessen Ende gegen einen Anschlag 17 gelangt. Dieser Anschlag 17 kann als Zusatzmaterial zum Schweißen verwendet werden. Um eine optimale Schweißnaht in diesem Bereich zwischen dem Innenrohr 1 und dem Zwischenstück 6 zu erreichen, ist der in das Innenrohr 1 hineinragende Teil des Zwischenstückes 6, wie bei 18 gezeigt, kantengebrochen, so daß allseitig ein guter Kontakt zwischen dem Innenrohr 1 und dem Zwischenstück 6 gegeben ist.

Die Fig. 3 zeigt die Blechmanschette, die mittels der Schweißnaht 19 aus einem Metallblech gefertigt ist. Die Blechmanschette 8 weist einen Auslauf 20 auf, dessen Anfang und Ende über eine Zunge 11 miteinander verbunden sind. Die Steigung des Auslaufes 20 entspricht der Steigung der Wellung des Außenwellrohres 3. Durch diese Maßnahme ist es gelungen, in besonders einfacher Weise eine Manschette an ein schraubenlinienförmig gewelltes Metallrohr gas- und flüssigkeitsdicht anzubringen.

Claims (6)

1. Anordnung zum Anschluß eines Glattrohres an das Innenrohr eines aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten schraubenlinienför­ mig gewellten metallischen Rohren bestehenden Leitungsrohres, bei der das Innenrohr mit dem Außenrohr kraftschlüssig verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale

• a) Das sich konisch erweiternde Glattrohr (Reduzierstück) ist mit seinem erweiterten Ende an das Innenrohr angelötet oder angeschweißt.
• b) Auf das gegenüber dem Innenrohr abgesetzte Außenrohr ist eine aus Blech geformte Manschette aufgeschweißt, wobei die Schweißnaht auf dem Wellenberg der Wellung über mindestens einen Umlauf folgend verläuft und die in Umfangsrichtung verlaufende Schweißnaht durch eine in nahezu längsaxialer Richtung durch das Wellental laufende Schweißnaht verbunden ist bzw. in sich geschlossen ist.
• c) In den Ringspalt zwischen dem freien Ende der Manschette und dem konischen Bereich des Glattrohres ist eine Ringscheibe mit exzentrischer Bohrung eingepaßt, die sowohl mit dem Glattrohr als auch mit der Manschette gasdicht verlötet oder verschweißt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Ringscheibe abgekehrte Ende der Manschette einen der Wellung des Außenrohres entsprechenden schraubenlinienförmigen Auslauf und eine in das Wellental einformbare Zunge aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ende des Innenrohres und dem erweiterten Ende des Glattrohres ein Zwischenring eingeschweißt ist, dessen Enden bezüglich der Wanddicke der Wanddicke der an seine Enden angrenzenden Teile entspricht.

4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring über eine kurze Länge in das Innenrohr eindringt und das Innenrohr an einer Schweißlippe anliegt und daß die Kante des in das Innenrohr eindringenden Teils des Zwischenringes über in etwa 40% seines Umfangs gebrochen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring stumpf mit dem Ende des Wellrohres verschweißt ist.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe eine Bohrung aufweist.