DE7609197U1

DE7609197U1 - Abzweig zum anschweissen von rohren an einen sammler

Info

Publication number: DE7609197U1
Application number: DE7609197U
Authority: DE
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Priority date: 1976-03-25
Filing date: 1976-03-25
Publication date: 1978-03-30

Description

Balcke-Dürr Aktiengesellschaft., Hornberger Straße 2

4030 Ratingen

Abzweig zum Anschweißen von Rohren an einen Sammler

Die Erfindung betrifft einen Abzweig zum Anschweißen von Rohren an einen Sammler, insbesondere zur Verwendung an Hochdruckapparaten für Dampfkraftanlagen, mit einem die Anschlußöffnung umgebenden Kragen, der aus dem Material des Sammlers herausgearbeitet ist, etwa die Wandstärke des gegebenenfalls verjüngten Ansatzendes des Abzweiges aufweist und eine ringförmige, gegenüber der Längsachse des Abzweiges geneigte Berührungsfläche bildet.

Um eine mehr oder· weniger große Anzahl von Rohren an eines Sammler befestigen zu können, werden seit längerer Zeit Abzweige verwendet, die früher als Rohrnippel bezeichnet wurden. Diese Abzweige besitzen gemäß der DE-PS 803 906 eine Sacklocnbohrung mit höchstens der späteren Durchgangsbohrung betragendem Durchmesser. An der anzusetzenden Stirnfläche sind die Abzweige mit einem zylindrischen Ansatz versehen, der zwecks Lage- und Richtungsbestimmung in eine Anbohrung der Sanjmlerwand eingesetzt wird, bevor der Abzweig mit dem Sammler verschweißt wird. Nach dem Verschweißen wird die Sackloohbohrung durch den ursprünglich ungebohrten Teil des Abzweiges und durch die Sammierwand hindurch verlängert, wobei zugleich der Grund der Schweißnaht entfernt wird, wodurch eine unvollstandjge Verschweißung im Grund der Schweißnaht und jegliche Rerbwirkung ausgeschaltet werden.

76G9197 30.03.78

F=JI

IUJ

_ 2 —

Dieses bekannte Verfahren und der hierzu verwendete Abzweig besitzen jedoch den Nachteil, daß nach dem Verschweißen der Abzweig jeder einzelne Abzweig spanabhebend bearbeitet werden muß, wozu bei großen Sammlern mit einer Vielzahl von Rohren ein hoher Arbeitsund Zeitaufwand erforderlich ist.

Um diese Nachteile des voranstehend geschilderten Standes der Technik zu vermeiden, ist es darüber hinaus aus der DE-AS 1 627 627 bekannt, jede Anschlußstelle am Sammler zum Anschweissen eines Abzweiges mJt einem die Anschlußöffnung umgebenden Kragen zu versehen, der aus dem Material des Sammlers herausge- ' arbeitet wird, etwa die Wandstärke des gegebenenfalls verjüngten Ansatzendes des Abzweiges aufweist und eine ebene, rechtwinklig zur Längsachse des Abzweiges verlaufende Berührungsfläche bildet. Der Abzweig wird mit seinem Ansatzende zunächst durch Widerstands- oder Schmelzschweißung in der Auflagefläche verschweißt. Danach wird die Schweißfuge durch Auftragschweißen ausgefüllt. Efeses bekannte verfahren und der zugehörige Abzweig ί besitzen gegenüber dem zuvor erläuterten ötanö der ϊβοπηικ aen Vorteil, daß eine Innenbearbeitung zur Herstellung des Durchganges und zum Entfernen der Schweißwurzel, beispielsweise durch Ausbohren, vermieden wird und daß eine Durchschweißung der Berührungsfläche wegen der geringen Wandstärke an der anzubringenden Schweißnaht direkt möglich ist, und zwar wahlweise durch Widerstands- oder Schmelzschweißen.

i/

Aus der mit dem Aktenzeichen D 8175 fbekanntgemachten deutschen Patentanmeldung ist weiterhin ein Abzweig bekannt, bei dem die Stirnfläche des Kragens als Kegelstumpf und die Stirnfläche des anzuschweißenden Rohres bzw. Abzweiges als entsprechender Ihnenkegel ausgebildet sind, so daß sich eine ringförmige Berührungsfläche zwischen Abzweig und Kragen ergibt, die gegenüber der Längsachse des Rohres bzw. Abzweiges ns.uh außen geneigt ist.

E=3F=1L

:κ:ι

Bei der Verwendung der aus der DE-AS 1 62? 627 und aus der befcanntgemachten Patentanmeldung D 81751 Dekannten Abzweige hat es sich in der Praxis als nachteilig herausgestellt, daß die mit einer ebenen, bzw. nach außen geneigten, ringförmigen Berührungsfläche versehenen Abzweige schwierig auszurichten sind. Während sich bei den mit einer ebenen Berührungsfläche versehenen Abzweigen häufig ein Achsversatz zwischen den Bohrungen des Abzweiges und des Sammlers ergibt, besteht bei den mit nach außen geneigter Berührungsfläche versehenen Abzweigen die Gefahr, daß sich der Abzweig auf der kegelstumpfförmigen Stirnfläche des Kragens versetzt und dLe Längsachse des Abzweiges nicht mit der Längsachse der im Sammler augebildeten Bohrung fluchtet. In beiden Fällen ergibt sieh ein abweichendes Strörnungsverhalten des versetzten Abzweiges gegenüber den anderen Abzweigen und damit eine ungleichmäßige Beaufschlagung der angeschlossenen Rohre. Aus diesem Grunde ist neben einer sorgfältigen Ausrichtung unter Einsatz von Ausricht- und Zentrierhilfen eine Heftung der Abzweige vor dem eigentlichen Anschweißvorgang erforderlich. Ein weiterer oni-.cfihoiHonHor' Haohhoil rfiofsiar· V»»lf«nnt:en AnsfMiVwiincr TRt". darin

zu sehen, daß die Schweißstelle insbesondere bei Sammlern mit großem Durchmesser nur schwer zugänglich ist, so daß sich trotz Verwendung spezieller Schweißgeräte unvollständige Schweißnähte nicht immer vermeiden lassen. Diese schlechte Zugänglichkeit der Schweißstelle ergibt sich auch bei der aus der DE-PS 802 676 bekannten Ausführung, bei welcher eine ebene, ringförmige Stirnfläche des Kragens von einer ebenfalls ebenen, abgestuften Stirnfläche des Abzweiges übergriffen wird, wodurch eine Durchschweissung der Schweißstelle nahezu unmöglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abzweig der eingangs beschriebenen Art zum Anschweißen von Rohren an einen Sammler zuschaffen, der ohne zusätzliche Ausricht- und Zentrierhilfen und ohne vorherige Heftung direkt ourchgeschweißt werden kann und hierbei die Einhaltung eines Schweißfaktors! d.h. eine sichere Durchsehweißung der Schweißstelle gewährleistet.

LUJI

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche zwischen Abzweig lind Kragen kegelförmig nach innen geneigt ist.

Durch diese erfindungsgeraäße Ausbildung des Abzweiges ergibt sich eine selbsttätige Zentrierung des Abzweiges, so daß dieser ohne zusätzliche Ausricht- und Zentrierhilfen und ohne die Notwendigkeit einer vorherigen Heftung unmittelbar am Kragen des Sammlers angeschweißt werden kann. Durch die Neigung der Berührungsfläche nach innen ergibt sich darüber hinaus eine gute Zugänglichkeit zur Schweißnaht, da der Schweißbrenner in derselben Richtung geneigt sein muß wie die Berührungsfläche, so daß auch bei großen Durchmessern eines Sammlers genügend Raum für die Bewegung des Schweißbrenners vorhanden ist. Schließlich wird der Vorteil erreicht, daß durch die Neigung der ringförmigen Berührungsfläche nach innen infolge der Schwerkraft des flüssigen Schweißmaterials keine Einbuchtungen auf der Innenseite des Abzweiges entstehen können, sondern daß im Gegenteil eine leichte Auftragung erzielt wird, wodurch die sichere Einhaltung des Schweißfaktors 1 gewährleistet ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Ansatzende des Abzweiges außer einer konischen Außenbearbeitung eine zusätzliche Beidrehung auf der Innenfläche aufweisen, um auch bei einem größeren Toleranzbereich hinsichtlich der Abmessungen der Abzweige eine einwandfreie Übereinstimmung der Berührungsfläche am Ansatzende des Abzweiges mit der Berührungsfläche des am Sammler ausgebildeten Kragens sicherzustellen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Abzweiges dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines auf einen Kragen eines Sammlers aufgebtzten Abzweiges,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Schnittdarstellung, nachdem der Abzweig an der Berührungsfläche durchgeschweißt worden ist,

Fi.g, 3 eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Schnittdarstellung nach dem Auffüllen der Schweißfuge unö

Fig. 4 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des \ Abzweiges. \

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Längsschnitt durch einen Teil eines \ Sammler 1 dargestellt, der zum Anschließen eines nicht dargestellten Rohres mit einem Kragen 2 versehen ist, welcher aus dem Ma- ; terial des Sammlers 1 beispielsweise durch Fräsen herausgearbeitet ist und eine ringförmige Berührungsfläche 3 bildet, die eine Anschlußöffnung 4 konzentrisch r.<ngibt.

" -· xnuiic j uca Al¹CIg₁CIiS ä. WxPCi βΊχΙ ÄDZW0xg j S.U1 =

Olcociii i/WcOH. iiix L> ciuci' fcjii

fläche 7 versehen ist. Um die Berührungsflächen 3 am Kragen 2 und die Berührungsfläche 7 am Abzweig 5 aufeinander abzustimmen, d.h. die Wandstärke des Ansatzendes des Abzweiges 5 an die Wandstärke des Kragens 2 anzupassen, ist der Abzweig 5 zum Ansatzende hin ionisch verjüngt, und 2:war durch eine Außenbearbeitung 6.

Ub vom Toleranzbereich der im Abzweig 5 vorhandenen Bohrung möglichst unabhängig zu sein, kann die Innenfläche des Abzweiges 5 am Ansatzende zusätzlich durch eine Beidrehung 10 bearbeitet sein, ίο daß unabhängig von der Einhaltung exakter Toleranzen am Ab- ;weig 5 die erforderliche Übereinstimmung der Berührungsfläche 7 nit der Berührungsfläche 3 am Kragen 2 gewährleistet ist.

Die ringförmige Berührungsfläche 3 bzw. J zwischen Abzweig 5 tragen 2 ist kegelförmig nach innen geneigt, so daß der am Samm-Ler 1 anzuschweißende Abzweig 5 beim Aufsetzen auf den Kragen 2 sich selbsttätig zentriert und ohne Haftung in

7609197 30.03.78 ~⁶~

• *■ * »ft*

· e

gang verschweißt werden, kann.

In Fig. 2 ist eine Durchschweißung 8 dargestellt, mittels der der Abzweig 5 unter Einhaltung eines Schweißfaktors 1,0 am Sammler 1 angeschweißt worden ist. Auf der Innenseite der Bohrung im Abzweig 5 ist zu erkennen, daß die Schweißnaht vollständig durchgeschweißt wurde, wobei sich eine leichte Auftragung ergibt, welche durch die Wölbung der Durchschweißung 8 auf der Innenseite der 3ohrung ebenfalls zu erkennen .ist.

Nach der Befestigung des Abzweiges 5 mittels der in Fig. 2 dargestellten Durchschweißung 8 erfolgt e in Auffüllen der Schweißfuge durch eine Auftragsschweißung 9, die in Fig. 5 dargestellt ist. Diese Darstellung läßt erkennen, daß ein nachträgliches spanabhebendes Bearbeiten des am Sammler 1 befesb igten Abzweiges 5 nicht erforderlich ist.

7605)197 30.03.78

Claims

• · :κ:ι Unser Zeichen: 17 105 13-Dez.1977 G 76 09 197.9 Balcke-Dürr AG Ansprüche

1. Abzweig zum Anschweißen von Rohren an einen Sammler, insbesondere zur Verwendung an Hochdruckapparaten für Dampfkraftanlagen, mit einem die Anschlußöffnung umgebenden Kragen, der aus dem Material des Sammlers herausgearbeitet ist, etwa die Wandstärke des gegebenenfalls verjüngten Ansatzendes des Abzweiges aufweist und eine ringförmige, gegenüber der Längsachse des Abzweiges geneigte Berührungsfläche bildet,

dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche (3,7) zwischen Abzweig (5) und Kragen (2) kegelförmig nach innen geneigt ist,

2. Abzweig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansät zende des Abzweiges (5) außer einer konischen Außenbearbeitung (6) eine zusätzliche Beidrehung (10) auf der Innenfläche aufweist.

7609197 30.0178