CH625324A5

CH625324A5 -

Info

Publication number: CH625324A5
Application number: CH1114077A
Authority: CH
Inventors: Hans Fricker
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1977-09-13
Filing date: 1977-09-13
Publication date: 1981-09-15
Also published as: US4199853A; DE2742118C2; JPS5450746A; DE2742118B1; GB2004343B; FR2402824A1; GB2004343A; FR2402824B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Verschleiss-Schutzanordnung, die aus einer durch eine Hülse 15 auf einem zu schützenden Rohr festgeklemmten Büchse besteht, wobei die Hülse aus mindestens zwei in Umfangsrichtung getrennten keilartigen Schalen zusammengesetzt ist.

Aus der CH-PS 491 313 ist eine Verschleiss-Schutzanordnung bekannt, durch die Rohre, die im Bereich ihrer Halterun-2ogen dem Verschleiss ausgesetzt sind, geschützt werden; diese Andordnung besteht aus einer Büchse, die an der zu schützenden Stelle des Rohres durch Keile auf das Rohr aufgepresst ist. Sie hat sich in der Praxis bewährt, ihr haftet jedoch der Nachteil an, dass die Büchse jeweils im voraus auf das Rohr aufgefädelt 25 oder in die Halterung eingebaut werden muss. Bei der Konstruktion und Fertigung ergeben sich dabei unter Umständen Schwierigkeiten. Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Anordnung so zu modifizieren, dass auch nachträglich an einem Rohr noch Halterungen angebracht werden können.

3o Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren derart gelöst, dass ein C-förmig offener Grundkörper radial über das Rohr geschoben, zu einer ringartigen Büchse zusammengebogen, etwa längs einer Mantellinie verschweisst und darauf mittels der keilartigen Schalen auf dem zu schützenden 35 Rohr verkeilt wird.

Auf diese Weise können die Grundkörper neben den vorgesehenen Halterungen um das zu schützende, bereits verlegte Rohr herumgelegt, und zu Büchsen verformt werden, die durch Schweissen geschlossen werden, ohne dass ein Einfädeln vom 40 Ende des Rohres her erforderlich ist.

In Weiterentwicklung des neuen Verfahrens ergeben sich eine Reihe von vorteilhaften Massnahmen für seine Durchführung. So kann bei kleinen Stückzahlen der Grundkörper zweckmässigerweise auf einem Rohrstück durch konische Formge-45 bung der Innenseite, Auftrennen längs einer Mantellinie und Aufbiegen hergestellt werden, wobei die konische Formgebung besonders wirtschaftlich durch Aufdornen erfolgen kann. Für grosse Stückzahlen, für die sich die Herstellung einer Gesenkform lohnt, empfiehlt sich, den Grundkörper aus Blech zu stan-50 zen und in die gewünschte Gestalt durch Pressen zu verformen. Durch Bildung mindestens eines endständigen Bundes, der vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung der Aussenseite der Büchse hergestellt wird, lässt sich auf einfache Weise eine Sicherung gegen axiale Verschiebung der Büchse in der Halte-55 rang schaffen.

Um die Verformung beim Biegen des Grundkörpers auf einen engen Mantelbereich der Büchse zu beschränken, kann man das Biegewiderstandsmoment der Büchsenwand um eine Mantellinie in einem dem Trennschnitt diametral gegenüberlie-60 genden Bereich herabsetzen, was vorteilhaft durch lokales Abarbeiten des oder der Bunde vorgenommen werden kann.

Ein zweckmässiges Vorgehen für die Montage der Büchse mit Hilfe der keilartigen Schalen kann darin bestehen, dass der Grundkörper in axialer Richtung seitlich neben den in ihre Endes position am Rohr gebrachten, keilartigen Schalen radial über das Rohr geschoben, zu einer Büchse zusammengebogen und -geschweisst und mit einer sich an den Schalen abstützenden Zange axial auf die Schalen aufgepresst wird. Auf diese Weise

3

625 324

werden gegenüber dem Eintreiben von Keilen in eine relativ zum Rohr feststehende Büchse die axialen Kräfte etwa auf die Hälfte verringert.

Eine zweite vorteilhafte Ausführungsform der Büchse weist - im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen Büchse - im wesentlichen eine zylindrische Innenfläche auf ; in den Spalt zwischen ihr und dem Rohr können zweckmässigerweise eine gerade Anzahl Schalen abwechselnd von ihrem einen oder anderen Ende aus eingepresst werden. Bei dieser Ausführungsform ist insbesondere die Gefahr einer axialen Verschiebung der Büchse auch ohne die erwähnten Bunde vermieden.

Werden bei der vorbeschriebenen Ausführungsform die keilartigen Schalen durch sektorartiges Zerschneiden eines Zylinders gebildet, der mit geringer Neigung zu seiner Achse ausgebohrt worden ist, so lässt sich durch eine geometrisch einfach zu erzeugende Keilform eine sehr gleichmässige Spannung in der Büchse erreichen.

Gegen Beschädigungen können die keilartigen Schalen geschützt werden, wenn sie auf ihrer dickeren Seite einen Bund aufweisen. Sie können darüberhinaus durch einen aufbiegbaren Ansatz auf ihrer dünneren Seite gegen Verschieben gesichert werden.

Eine gewisse radiale Elastizität der Büchse, die ein Nachgeben bei nicht übereinstimmenden Keilwinkeln der Schalen erlaubt, lässt sich erreichen, wenn die Verschweissung des zusammengebogenen Grundkörpers nur über einen vorzugsweise mittleren Teil der Länge einer Mantellinie erfolgt.

Ein Grundkörper für die Anwendung des neuen Verfahrens ist gekennzeichnet durch zwei in einem Umfangsbereich deformierbare, längs einer Mantellinie verbundene Halbringstücke, deren konkave Seiten einander zugewandt sind, wobei die C-förmige Öffnung zwischen den freien Enden der Halbringstücke etwa mindestens so gross ist wie der Durchmesser des zu schützenden Rohres.

Die Halbringstücke können dabei längs ihrer freien Mantellinien zum Zusammenschweissen vorbearbeitet und/oder durch mindestens einen sich über einen Teil ihres Umfangs erstrek-kenden Bund versteift sein.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Aussenseite des Grundkörpers mit einer Chromkarbidschicht gegen ein Ver-schweissen mit der Halterung in reduzierender Atmosphäre geschützt ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch zwei mittels einer Halterung verbundene Rohre, die durch eine Verschleissschutzan-ordnung geschützt sind ;

Fig. 2 stellt einen Längsschnitt II-II von Fig. 1 durch eines der Rohre im Bereich einer Verschleiss-Schutzbüchse dar;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen C-förmig geöffneten Grundkörper;

Fig. 4 gibt den Grundkörper nach Fig. 3 zu einer Verschleiss-Schutzbüchse geschlossen und zusammengeschweisst wieder;

Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine keilartige Schale;

Fig. 6 stellt räumlich die Grundform eines zusammengehörigen Paares zweier keilartiger Schalen schematisch dar;

Fig. 7 zeigt den Stanzschnitt eines aus Blech gestanzten Grundkörpers;

Fig. 8 zeigt den Stanzteil gemäss Fig. 7 nach einer ersten Biegeoperation;

Fig. 9 stellt den Stanzteil nach Fig. 8 in der endgültigen Form als geschlossene Büchse im Längsschnitt dar;

Fig. 10 zeigt die Büchse nach Fig. 9 zusammengeschweisst in Ansicht.

In den Fig. 1 und 2 werden zwei Rohre 1 und 2 durch eine Halterung in festem Abstand gehalten. Diese setzt sich zusammen aus zwei gleichen Bügeln 4 und 5 aus Flachstahl, die aus je einem geraden Schenkel 6 mit daran angebogener U-Form 7 bestehen. Die Bügel sind durch zwei Querschweissnähte 8 und zwei Längsschweissnähte 9 zusammengeschweisst. Innerhalb 5 der U-Formen 7 verlaufen die Rohre 1 und 2 - vor Abnützung, insbesondere vor Reibungserosion (fretting corrosion), geschützt - durch je eine Büchse 10, die in der U-Form leichtes Spiel aufweist und auf den Rohren 1 und 2 durch je drei Keile 12 verspannt ist.

io Jede der Büchsen 10 besteht, wie Fig. 3 zeigt, aus einem C-förmig offenen Grundkörper 15, der aus längs einer Mantellinie zusammenhängenden Ringstücken gebildet ist und vorspringende Bunde 16 trägt. Im Bereich einer Mantellinie 17 ist der Grundkörper 15 durch eine Schweissraupe 18 zu einer Büchse 15 10 (Fig. 4) zusammengeschweisst. Der Schweissraupe 18 gegenüber sind die Bunde 16 auf einem Umfangsbereich 22 von etwa 50 0 entfernt. In diesem Bereich 22 ist das Widerstandsmoment des Grundkörpers 15 somit erheblich kleiner als auf dem restlichen Umfang, auf dem die Bunde 16 vorhanden sind. 20 Zwischen den Büchsen 10 und den Rohren 1 bzw. 2 sind je drei keilartige Schalen 12 eingepresst, von denen in Fig. 5 ein Längsschnitt dargestellt ist. Diese Schalen 12 sind beispielsweise aus einer aussen konisch gedrehten Hülse durch drei um 120 ° versetzte Axialschnitte hergestellt. Sie können aber auch aus 25 einem keilartig profilierten Walzprofil durch Rundbiegen gefertigt sein. Am einen Ende der Schalen 12 ist ein Bund 20 vorgesehen, so dass ein Werkzeug, mit dem man die Schalen beim Aufschieben der Büchse festhält, eine grössere Angriffsfläche hat. Es ist selbstverständlich möglich, auf diesen Bund 20 zu 30 verzichten.

Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Schale 12 eine lappenartige Verlängerung 21 auf, die an ihrer Innenseite angeschrägt ist, so dass man mit einem Aufbiegewerkzeug zwischen sie und das Rohr 1 bzw. 2 eingreifen kann, wenn die Verlänge-35 rung 21 zur Sicherung der Büchse 10 aufgebogen wird.

Die Büchse 10 ist innen, vorzugsweise der Konizität der keilartigen Schale 12 entsprechend, leicht konisch ausgedreht oder durch Einpressen eines Dorns erweitert. Falls erforderlich ist sie nach dem Aufdornen wärmebehandelt worden. 40 Es ist aber auch möglich, die Büchse 10 aussen und innen zylindrisch auszubilden und paarweise, abwechselnd von beiden Seiten her, keilartige Schalen 33,34 (Fig. 6) einzupressen. Nach Fig. 6 ist ein Zylinder schräg ausgebohrt, so dass ein Rohr mit variabler Wandstärke entsteht. Das Rohr ist danach durch zwei 45 radiale Trennschnitte 30 und 31 in die zwei Schalen 33,34 derart aufgeschnitten, dass deren Querschnitt wechselseitig am einen Ende grösser ist als am anderen, und dass die beiden Schnittflächen, in einem mittleren Wandstärkenbereich liegend, etwa rechteckig sind. Die Schalen 33,34 werden von entgegen-50 gesetzten Seiten in die Büchse 10 eingepresst, wobei am Anfang die Büchse 10 leicht oval deformiert wird. Selbstverständlich können auch in diesem Fall Sicherungsmittel, wie aufbiegbare Lappen oder ähnliches, vorgesehen sein.

Bei dieser Ausführungsform verläuft die Achse der Büchse 5510 gegenüber der Achse des Rohres 1 wegen der geneigten Bohrung der Zylinderschalen 33,34 leicht geneigt, was bei der Anordnung der Halterung gegebenenfalls berücksichtigt werden muss.

Bei Fertigung grosser Serien kann es zweckmässig sein, den 60 Grundkörper 15 für die Büchse 10 durch Stanzen und Biegen aus Blech herzustellen. Wie Fig. 7 zeigt, ist es zweckmässig, den Stanzschnitt des Grundkörpers 15 in der Form eines H auszubilden, wobei die entsprechenden Ecken ausgerundet werden können, um hohe Spitzenspannungen und Anrisse zu vermeiden. «5 Nach dem Stanzen werden die Bunde 16 hochgebogen, wie Fig. 8 zeigt, anschliessend eine Halbzylinderschale gerundet und zu einem «C» gebogen, so dass ein Grundkörper 15 entsteht, der demjenigen der Fig. 3 ähnlich ist. Fig. 9 zeigt sodann eine leere

625 324

Büchse 10 in fertig zusammengebogenem Zustand ; sie ist in Fig. 10 in Ansicht mit einer Verbindungsraupe 18 dargestellt, die sich hier aber nur über einen mittleren Teil der Mantellänge 17 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform der Schweissnaht bleibt die Büchse 10 in erhöhtem Masse elastisch und plastisch deformierbar, so dass selbst bei Anwendung von einseitig angeordneten, keilartigen Schalen 12 auf eine konische Formgebung der Innenfläche verzichtet werden kann. Dabei geht allerdings die Zylindrizität der Aussenfläche der Büchse 10 verloren. Dies kann durch eine passende, konische Ausbildung der Halterung 3 kompensiert werden, falls notwendig.

Je nach den Genauigkeitsansprüchen kann es vorteilhaft sein, zum Schweissen die beiden Halbringstücke stumpf zusammenzupressen oder aber zwischen den freien Enden Beilagen einzufügen und eine Heftschweissung auszuführen, bevor die Raupe 18 gesetzt wird.

Die Montage der Verschleiss-Schutzbüchse 10 geschieht beispielsweise wie folgt:

Der Grundkörper 15 wird in der Form gemäss Fig. 3 an einer passenden Stelle über das Rohr 1 geschoben und mit einer Zange mit etwa kreisförmigem Maul zusammengepresst, wobei gegebenenfalls Beilagen zwischen seine beiden freien Zylinderenden zur Erziehung des gewünschten Umfangs eingefügt werden. Nach Hinterlegen eines Keramik- oder Kupferstreifens wird die Schweissraupe 18, gegebenenfalls nach verherigem Heften, beispielsweise über die ganze Breite der Büchse 10 ausgeführt.

Danach werden an der Stelle, wo die Büchse 10 liegen soll, 5 die keilartigen Schalen 12 um das Rohr angeordnet, beispielsweise angeschlagen an zwei Backen einer das Rohr umgreifenden, nicht gezeigten Zange. Von der den beiden Zangenbacken gegenüberliegenden Seite wird nun die Büchse 10 auf die Schalen 12 aufgeschoben und schliesslich mit weiteren Backen der io Zange bis zum Erreichen der nötigen radialen Spannung aufgepresst —im Extremfall bis ihre eine Seite an den Bund 20 der Schalen 12 anliegt. Nun wird mit einem Werkzeug, das auf der einen Seite am Bund 20 der keilartigen Schale 12 ansetzt, die Verlängerung 21 untergriffen und nach aussen gedrückt, so dass 15 die Schalen 12 die Büchse 10 vor axialem Verschieben schützen.

Sollen jeweils Rohre in gegebenem Abstand voneinander festgehalten werden, so werden auf gleicher Höhe der Rohre Büchsen 10 verkeilt und danach zwei Bügel 4 und 5, wie in Fig. 1 dargestellt, um die Büchsen 10 angeordnet und miteinander 20 verschweisst. Die Bügel 4 und 5 haben den Vorteil, dass der Rohrabstand nach Belieben gewählt werden kann. Es ist dabei möglich, das Abschneiden der geraden Schenkel 6 der Bügel 4 und 5 auf passende Länge und das Anbringen der Schweissnäh-te 8 und 9 in beliebiger Reihe aufeinander folgen zu lassen.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims

625 324

1. Verfahren zum Erstellen einer Verschleiss-Schutzanord-nung, die aus einer durch eine Hülse auf einem zu schützenden Rohr festgeklemmten Büchse besteht, wobei die Hülse (12) aus mindestens zwei in Umfangsrichtung getrennten keilartigen Schalen zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein C-förmig offener Grundkörper (15) radial über das Rohr (1,2) geschoben, zu einer ringartigen Büchse (10) zusammengebogen, etwa längs einer Mantellinie (17) verschweisst und darauf mittels der keilartigen Schalen (12) auf dem zu schützenden Rohr (1,2) verkeilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der offene Grundkörper (15) aus einem Rohrstück durch konische Formgebung der Innenseite, Auftrennen längs einer Mantellinie (17) und Aufbiegen hergestellt wird.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass die konische Formgebung der Innenseite durch Aufdornen erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass - vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung - an der Aussenseite der Büchse (10) mindestens ein endständiger Bund (16) gebildet wird.

5 stens einen sich über einen Teil ihres Umfangs erstreckenden Bund (16) versteift sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegewiderstandsmoment der Büchsenwand um eine Mantellinie in einem dem Trennschnitt diametral gegenüberliegenden Bereich (22) herabgesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Herabsetzung des Widerstandsmoments durch lokales Abarbeiten des oder der Bunde (16) vorgenommen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) in axialer Richtung seitlich neben den in ihre Endposition am Rohr (1) gebrachten, keilartigen Schalen (12) radial über das Rohr (1,2) geschoben, zu einer Büchse (10) zusammengebogen und -geschweisst und mit einer sich an den Schalen (12) abstützenden Zange axial auf die Schalen (12) aufgepresst wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (10) eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche aufweist, dass die Schalen (33, 34) in gerader Anzahl angewendet werden und abwechslungsweise vom einen und anderen Ende der Büchse (10) aus in den Spalt zwischen Büchse (10) und Rohr (1) eingepresst werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die keilartigen Schalen (33,34) durch sektorartiges Zerschneiden (30,31) eines Zylinders gebildet werden, der mit geringer Neigung zu seiner Achse ausgebohrt worden ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die keilartigen Schalen (12) an der dickeren Seite (20) einen Bund aufweisen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die keilartigen Schalen (12) auf ihrer dünneren Seite einen aufbiegbaren Ansatz (21) aufweisen.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gundkörper (15) aus Blech gestanzt und in die offene Gestalt gepresst wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschweissung (18) des zusammengebogenen Grundkörpers (15) nur über einen vorzugsweise mittleren Teil der Länge einer Mantellinie (17) erfolgt.

14. Grundkörper zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei in einem Umfangsbereich (22) deformierbare, längs einer Mantellinie verbundene Halb-ringstücke, deren konkave Seiten einander zugewandt sind, wobei die C-förmige Öffnung zwischen den freien Enden der Halbringstücke etwa mindestens so gross ist wie der Durchmesser des zu schützenden Rohres (1,2).

15. Grundkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Mantellinien der Halbringstücke zum Zu-sammenschweissen mit einer V-Naht vorbearbeitet sind.

16. Grundkörper nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbringstücke durch minde-

17. Grundkörper nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass seine Aussenseite mit einer Chromkarbidschutzschicht versehen ist.