DE484005C

DE484005C - Flanschenrohr mit aufgewalztem Flansch

Info

Publication number: DE484005C
Application number: DEB115358D
Authority: DE
Original assignee: Borsig Maschinenfabrik GmbH; EISENGIESSEREI
Current assignee: Borsig Maschinenfabrik GmbH; EISENGIESSEREI
Priority date: 1924-08-24
Filing date: 1924-08-24
Publication date: 1929-10-09

Description

Flanschenrohr mit aufgewalztem Flansch Die Erfindung bezieht sich auf Rohre mit aufgewalzten Flanschen, wie sie vorzugsweise als Dampfleitung verwendet werden.
Während man früher mit den Drücken über 15 bis 2o Atm. kaum hinausging und vor allen Dingen Sattdampf verwendete, dessen Temperatur bei diesen Drücken sich nur auf etwa 2oo°C oder etwas darüber stellt, ist man jetzt dabei, Drücke von 6o, 8o, ja sogar =oo Atm. zu verwenden und außerdem den Dampf bis auf 5oo° und darüber zu erhitzen. Den hierdurch hervorgerufenen Beanspruchungen, die nicht nur durch Zug in axialer Richtung, sondern häufig auch durch Torsion um die Achse wirken, sind die üblichen Flanschenverbindungen nicht gewachsen.
Ein Vorschlag, im Innern des Flansches eine ringförmige Nut anzuordnen und das Rohr in diese hineinzuwalzen, konnte deshalb nicht zum Erfolg führen, da diese Verbindung zwar gegen Zug, nicht_ aber gegen Drehung fest ist. Alle Torsionsbeanspruchungen also, die infolge von Temperaturschwankungen von einigen hundert Grad in Dampfleitungen mit winkligen Abzweigungen auftreten müssen, werden daher die Verbindungen zwischen Rohr und Flansch in kurzer Zeit lockern. Das auf diese Weise ermüdete Material kann dann auch den axialen Beanspruchungen nicht mehr standhalten, so daß ein Abziehen des Flansches vom Rohre wiederholt eingetreten ist.
Der Vorschlag, Rohr und Flansch miteinander zu verlöten bzw. zu verschweißen, kann die Aufgabe ebenfalls nicht lösen, da die Verbindung leicht undicht wird, ein Nachwalzen ausgeschlossen ist und eine Schwächung des Werkstoffes durch die starke Erwärmung beim Schweißen eintritt.
Man hat daher wie bisher den Flansch aufgewalzt, gleichzeitig aber durch Nieten, Schrauben o. dgl. das Rohr mit dem Flanschenhals verbunden. Jetzt kann allerdings der Flansch nicht mehr durch Drehbeanspruchungen gelockert und durch axialen Zug vom Rohre abgezogen werden. Es muß aber zunächst die Rohrwandung durchlocht werden, wodurch sie geschwächt wird und das hochgespannte und hochüberhitzte Druckmittel Angriffspunkte erhält, die eine Zerstörung begünstigen. Abgesehen hiervon wird durch das häufige Erhitzen und Wiederabkühlen die Verbindung undicht, so daß durch Verstemmen versucht werden muß, Abhilfe zu schaffen. Stellt an sich schon das. Nieten an die Geschicklichkeit des Arbeiters, namentlich bei Rohren mittleren und kleineren -Durchmessers, hohe Anforderungen, so erhöhen sich diese noch, wenn es sich darum handelt, undicht gewordene Nieten nachzustemmen. Außerdem sind wiederholt durch abgeplatzte Nietköpfe, die bis in die Turbinen gelangt sind, erhebliche Beschädigungen eingetreten, die die Stillsetzung des ganzen Maschinensatzes zur Folge hatten. Die Niet-oder Schraubenverbindung hat also ganz wesentliche Nachteile, zu denen noch der weitere kcmmt, daß->>ein ;Nachwalzen ausgeschlossen ist, undicht gewordene Verbindungen also dazu führen müssen, die betreffenden Rohrschüsse durch andere zu ersetzen.
Zweck der Erfindung ist, eine Verbindung zwischen Rohr und Flansch zu schaffen, die. die eben angeführten Nachteile vermeidet, also Gewähr dafür schafft, daß sowohl Zug- als auch Torsionsbeanspruchungen ohne- jeden Schaden für einen festen und dichten Zusammenhalt und ohne Schwächung der einzelnen Teile aufgenommen werden können. Dies geschieht dadurch, daß an einzelnen Stellen des Flanschenhalses Löcher oder Aushöhlungen der Innenwand vorgesehen sind, in die das Rohr mit von innen herausgedrückten Ausbeulungen warzenartig eingreift. Diese warzenartigen Vorsprünge passen in die Ausnehmungen des Flanschenhalses hinein und verhindern sowohl die Verdrehung als auch das Abziehen des Flansches. Hierbei fällt aber jede Durchbohrung der Rohrwand und damit jeder Anlaß zu Undichtheiten und Zerstörungen weg. Ein weiterer Vorteil ist, daß ein Nachwalzen ohne weiteres möglich ist, da hierdurch die durch die warzenartigen Ausbeulungen erzielte Verbindung in keiner Weise gestört wird und diese wiederum dem Nachwalzen kein Hindernis entgegenstellt.
Man hat bei statischen Bauten und Konstruktionen, bei denen auf Leichtigkeit und Festigkeit besonderer Wert gelegt wird, wie beispielsweise bei Fahrradrahmen, Flugzeugen u. dgl., anstatt Träger prismatischen Querschnittes zu verwenden, Rohre benutzt. Um diese nun untereinander bzw. mit anderen Bauteilen zu verbinden, ist bereits vorgeschlagen worden, das Rohr über den Bauteil zu stülpen und von außen in flache Ausnehmungen zu drücken, um auf diese Weise eine gegenseitige Verdrehung von Rohr und Bauteil zu verhindern, während durch Aufziehen eines Schrumpfringes, der das Rohr in ringsherum laufende Nuten des Bauteiles preßte, die Verbindung beider Teile gegen Verschiebungen in Richtung der Achse gesichert wurde. Derartige Verbindungen sind für statische Konstruktionen geeignet, lassen sich aber nicht auf Verbindung zwischen Rohr und Flansch anwenden, da hierbei der freie lichte Querschnitt gewahrt bleiben muß.
In Abb. i bis 3 der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt dargestellt. Hierbei ist das Rohr stets mit 5, der Flansch mit 6 und der Flanschenhals mit 7 bezeichnet.
Bei der Ausführungsform gemäß Abb. i hat der Flanschenhals 7 mehrere Löcher 8, deren untere Kanten d abgerundet sind. In diese Löcher 8 wird das Rohr 5 durch Ausbeulen bei io hineingedrückt.
Abb. 2 zeigt dieselbe Verbindung, nur daß hierbei nach Ausbeulung des Rohres 5 der Flanschenhals mit der Rohrbeule durch den Pfropfen ii verschweißt wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3 treten an die Stelle der Löcher 8 eine oder mehrere Ausnehmungen i2 im Flanschenhals 7, die von innen eingebohrt, eingefräst oder sonstwie erzeugt werden und in die hinein die Ausbeulungen io des Rohres 5 greifen.
In allen drei Fällen kann nachträglich noch die Beule io, wie in Abb. 3 angedeutet, durch Verschweißung 13 wieder ausgefüllt werden, wodurch einerseits die Innenwandung des Rohres 5 ihre glatte Gestalt wiedererhält, anderseits die Verbindung zwischen Rohr und Flansch weiter gesichert wird.
Die Verbindung zwischen Flansch und Rohr geschieht in bekannter Weise durch Walzmaschinen oder Handwalzen, während das Ausbeulen des Rohres in die Nietlöcher bzw. Ausnehmungen mittels eines Druckhebels von innen heraus erfolgt. Zur Erleichterung dieser Arbeit kann das Rohr an diesen Stellen vorher angewärmt werden. Das Verschweißen erfolgt elektrisch oder autogen.
Die Herstellung der neuen Flanschverbindung ist außerordentlich einfach, die Rohrwandungen werden nicht geschwächt, und es wird eine sowohl gegen Zug als auch gegen Torsion vollkommen gesicherte Verbindung erreicht. Die Undichtigkeiten fallen fort und die hiermit verbundene Gefahr des Verbrühens durch ausströmenden Dampf wird wesentlich verringert. Auch bietet die neue Verbindung die Möglichkeit des Nachwalzens.

Claims

PATENTANSPRUCH: Flanschenrohr mit aufgewalztem Flansch, dadurch gekennzeichnet, daß an einzelnen Stellen des Flanschenhalses (7) Löcher (8) oder Aushöhlungen (i2) der Innenwand vorgesehen sind, in die das Rohr mit von innen herausgedrücktenAüsbeulungen (io) warzenartig eingreift.