DE2425637A1

DE2425637A1 - Flanschrohr und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2425637A1
Application number: DE19742425637
Authority: DE
Inventors: Richard Ernest Pero
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1974-05-28
Publication date: 1974-12-19
Also published as: USB364786I5; FR2231911A1; US3921673A; CA996044A; JPS5020322A

Description

Dipl. Ing. F. Weickmann, Dipl. Ing. H. Weickrnann, Dipl. Phys. Dr. K. Fincke Dipl. Ing. F. A. fimhmwr., DI·;:·!. Chfnn. B. Huber 8 München 27, ."vichlstr. 22

THE DOW CHEMICAL COiIPAKT

2030 Abbott Road

Midland, Mich. 48640, V.St.A.

Flanschrphr und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein ausgekleidetes und mit einem Flansch versehenes Rohr, das aus einer festen äußeren Ummantelung und einer inneren synthetischen, thermoplastischen Kunststoffauskleidung besteht, und bei dem sich die Auskleidung radial nach außen über die Planfläche des Flansches erstreckt, und ein Verfahren zur Herstellung dieses Rohres.

Flanschverbindungen der eingangs genannten Art sind bereits bekannt und werden vorwiegend in der chemischen Industrie verwendet. Diese haben aber den Nachteil, daß nach einigen Temperatur- oder Druckwechseln Fehler am Übergang zwischen dem zylindrischen Teil und dem flanschförmigen Teil der Auskleidung auftreten.

Es.ist Aufgabe der Erfindung, einen Flansch zu schaffen, der so gestaltet ist, daß die Auskleidung unempfindlich gegen Temperatur- und Druckwechseln ist.

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Für ein ausgekleidetes und mit einem Flansch versehenes Rohr der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr zwischen dem Flansch und dem Übergang des zylindrischen Teiles der Auskleidung zum flanschartigen Teil der Auskleidung einen ringförmigen Einsatz hat und daß der ringförmige Einsatz zur Auskleidung hin eine gekrümmte Oberfläche hat, .die einen glatten Übergang zwischen der inneren Oberfläche der festen Ummantelung und der Planfläche des Flansches, der an der Ummantelung angeordnet ist, bildet.

Durch diese Verbesserung wird erreicht, daß infolge des gut abgerundeten und glatten Überganges von der inneren Oberfläche der ummantelung zur Planfläche des Flansches die Auskleidung einer Vielzahl von Temperatur- und Druckwechseln standhält.

Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Flansch versehenen Rohres vor, das aus einer festen äußeren Ummantelung und einer inneren synthetischen, thermoplastischen Kunststoffauskleidung besteht und bei dem ein Teil der festen äußeren Ummantelung entfernt wird, auf das Ende der Ummantelung ein Flansch geschraubt und der hervorstehende Teil der Auskleidung radial über die Planfläche des Flansches nach außen gebogen wird. Dieses Verfahren ist derart ausgebildet, daß vor dem Umbiegen der Auskleidung ein ringförmiger Einsatz mit einer zur Auskleidung hin gekrümmten Oberfläche, die einen glatten Übergang zwischen der inneren Oberfläche der festen Ummantelung und der Planfläche des Flansches bildet, über den vorstehenden Teil der Auskleidung in eine Nut im Flansch geschoben und der vorstehende Teil der Auskleidung radial nach außen über die gekrümmte Oberfläche und die Planfläche des Flansches gebogen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

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Figur 1 eine Schnittansicht des Rohres nach dor Erfindung, und

Figur 2 eine Ansicht eines in Figur 1 verwendeten Einsat?,-ringes.

Figur 1 zeigt eine Schnittansicht eines mit einem Flansch versehenen Rohres 10. Das Rohr 10 besteht aus einer starren, metallischen äußeren Ummantelung 11, die auf der Innenseite 12 mit einer Auskleidung 15 versehen ist, die im allgemeinen aus einem synthetischen und thermoplastischen Harz besteht. Die Ummantelung 11 trägt am Ende auf der Außenseite ein Gewinde 15, auf das ein Flansch 16 geschraubt ist. Der Flansch 16 hat auf der Vorderseite eine sich radial nach außen erstreckende Planfläche 18 und am Innenurafang auf der Seite der Planfläche 18 eine ringförmige Eindrehung 19· Die Auskleidung 15 ist über die Planfläche 18 des Flansches 16 nach außen gebogen und bildet so einen flanschförmigen Teil 21. In der Eindrehung 19 sitzt ein ringförmiger Einsatz 25. Der ringförmige Einsatz 25 hat von der Innenseite zur äußeren Planseite eine gekrümmte Oberfläche 24, die dazu dient, zwischen der Planfläche 18 des Flansches 16 und der inneren zylindrischen Oberfläche der Ummantelung 11 einen glatten und gut abgerundeten Übergang zu bilden.

Figur 2 zeigt eine Vorderansicht des ringförmigen Einsatzes 23 und dessen gekrümmte und abgerundete Oberfläche 24. Wie Figur 2 zeigt und weiter unten erläutert wird, ist der ringförmige Einsatz 25 an einer Stelle radial gespalten.

Wie in Figur 1 gezeigt, wird bei der Herstellung der Flanschverbindung ein Teil der Ummantelung 11 entfernt, um einen hervorstehenden Teil der Auskleidung 15 zu erhalten. Auf die Ummantelung 11 wird ein Gewinde 15 angebracht, auf das ein Standardrohrflansch 16 aufgeschraubt wird, in dem vorher die Eindrehung 19 angebracht wurde. Anschließend wird der ringförmige Einsatz 25 über den hervorstehenden Teil der Auskleidung 15 in die Eindrehung 19 geschoben und die Auskleidung

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13 auf bekannte Art radial nach außen auf die Planfläche 18 umgelegt»

Vorteilhaft hat der ringförmige Einsatz 23, wie in Figur 2 gezeigt, einen radialen Spalt 25, es kann aber auch ein Einsatz 23 ohne Spalt verwendet werden. Es können jedoch, wenn ein fester Einsatz 23 ohne Spalt 25 verwendet wird, und die Auskleidung 13 eine Tendenz zur Expansion zeigt, einige Schwierigkeiten beim Überschieben des Einsatzes 23 über die Auskleidung 13 auftreten. Es ist daher besser, einen ringförmigen Einsatz 23 mit Spalt 25 zu verwenden, da dieser genügend weit geöffnet werden kann und so leicht über das vorstehende Ende der Auskleidung 11 geschoben werden kann.

Alternativ kann ein federnder Einsatz 23 aus zum Beispiel Kunststoff oder Gummi verwendet werden. Das Material, aus dem "der Einsatz 23""herges"tielTE~Tstr~l.s1; im allgemeinen nicht;""" kritisch. Es können Einsätze 23 aus Metall, Kunststoff oder gepreßten Faserstoffen verwendet werden. Allerdings ist es unvorteilhaft, geschäumte Thermoplaste als Material für den Einsatz 23 in Rohrsystemen zu verwenden, die über längere Zeitabschnitte hohen Temperaturen und hohen Drücken unterworfen sind, da geschäumte Thermoplaste über längere Zeitperioden kalt fließen und zur Zerstörung neigen. Für niedrige Temperaturen und niedrige Drücke jedoch genügen auch Einsätze 23 aus geschäumten Thermoplasten. Wenn die Einsätze 23 aus einem festen Material wie zum Beispiel Metall hergestellt sind, brauchen die Oberflächen des Einsatzes 23, die an der Ummantelung 11 und am Flansch 16 anliegen, nicht genau eingepaßt zu sein. Nur weiche Materialien, die unter Betriebstemperaturen und Betriebsdrücken sich deformieren, sollten mit ihren Oberflächen gut an der Ummantelung 11 und am Flansch 16 anliegen.

Zur Demonstration der Vorteile der Erfindung sollen einige Versuchsergebnisse angeführt werden, die mit einem Rohr mit einer fluorinierten Äthylen/Propylen-Auskleidung und mit einem wie in Figur 2 gezeigten Stahleinsatz 23 erhalten

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wurden, v/obei die gekrümmte Oberfläche 24- einen Radius von etwa 0,4-8 cm hatte. Der Rohrabschnitt wurde für die Zeitdauer von einer Stunde auf 135°^c aufgeheist und anschliessend für etwa eine Stunde auf -29° C abgekühlt. Nach einhundert solchen Temperaturzyklen wax* die Auskleidung noch feh~ lerfrei. Zum Vergleich dazu wurde eine Anzahl von Rohrabschnitten auf herkömmliche Art hergestellt, das heißt, es wurden Flansche verwendet, wie sie in Figur 1 dargestellt sind, aber weder die Eindrehung Ί9 noch den Einsatz 23 aufwiesen. Nach einem bis sechs Temperaturweehseln wurden Fehler an der Auskleidung 13 beobachtet. Der Radius der gekrümraten Oberfläche 24· des Einsatzes 23 hat keinen großen Einfluß, aber vorteilhaft liegt er zwischen 1/4- und dem ein- bis dreifachen der Stärke der Auskleidung 13. Bei Verringerung des Radius wächst die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei Temperaturwechseln, und bei Vergrößerung des Radius über den oben angegebenen Wert hinaus wird der Einsatz unhandlich.

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Claims

Patentansprüche

1J Ausgekleidetes und mit einem Plansch versehenes Rohr, das aus einer festen äußeren Ummantelung und einer inneren synthetischen, thermoplastischen Kunststoffauskleidung besteht und bei dem sich die Auskleidung radial nach außen über die Planfläche des Flansches erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10) zwischen dem Flansch (16) und dem Übergang des zylindrischen Teiles der Auskleidung (13) zum flanschartigen Teil (21) der Auskleidung einen ringförmigen Einsatz (23) hat und daß der ringförmige Einsatz (23) zur Auskleidung (13) hin eine gekrümmte Oberfläche (24-) hat, die einen glatten Übergang zwischen der inneren Oberfläche der festen Ummantelung (11) und der Planfläche (18) des Flansches (16), der_an der Ummantelung (11) angeordnet ist, bildet.
2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (23) an einer Stelle einen Spalt (25) hat.
3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (23) aus einem synthetischen Harz besteht.
4-, Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Oberfläche (24-) des Einsatzes (23) einen Radius von 1/4- bis dreimal der Dicke der Auskleidung (13) hat,
5. Verfahren zur Herstellung eines Rohres nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das aus einer festen äußeren Ummantelung und einer inneren synthetischen, thermoplastischen Kunststoffauskleidung besteht und bei dem ein Teil der festen äußeren Ummantelung entfernt wird, auf das Ende der Ummantelung ein Flansch geschraubt und der hervorstehende Teil der Auskleidung radial über die Planfläche des Flansches nach außen gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor

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dem Umbiegen der Auskleidung (13) ein ringförmiger Einsatz (23) mit einer zur Auskleidung (13) hin gekrümmten Oberfläche (24-), die einen glatten Übergang zwischen der inneren Oberfläche der festen Ummantelung (11) und der Planfläche (18) des Flansches (16) bildet, über den vorstehenden Teil der Auskleidung (13) in. eine Eindrehung (19) i"i flansch (16) geschoben und der vorstehende Teil der Auskleidung (13) radial nach außen über die gekrümmte Oberfläche (24-) und die Planfläche (18) des Flansches (16) gebogen wird.

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