DD202252A5 - Verfahren zur druckdichten befestigung eines rohres in einem rohrboden o. dgl. - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezweckt eine wirtschaftliche, qualitativ hochwertige druckdichte Befestigung von Rohren in Rohrboeden o. dgl. zu gewaehrleisten und dabei eine problemlose Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Drucklaufbaudorn zu ermoeglichen. Als Loesung hierzu wird nunmehr das Rohrende des zu befestigenden Rohres mit Spiel in eine Bohrung des Rohrbodens eingesetzt, in das Rohrende des zu befestigenden Rohres ein Druckaufbaudorn eingebracht, dessen Aussendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohrendes, der Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn an den beiden Enden eines Aufweitbereiches mit Hilfe von mindestens zwei Dichtungen abgedichtet und ueber mindestens eine durch den Druckaufbaudorn gefuehrte u. in den Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn muendende Druckmittelzufuehrung dem Hohlraum eine Druckfluessigkeit zugefuehrt, wobei erfindungsgemaess zwecks Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn die Dichtungen mit der Druckfluessigkeit beaufschlagt werden.
Description
2 37 k 7 B 1 ~1~ Berlin, den 21.5.1982
^ ^ AP F 23 F/237 476/1
60 381/27
Verfahren und Druckaufbaudorn zur druckdichten Befestigung • eines Rohres in einem Rohrboden o. dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Druckauf baudorn zur druckdichten Befestigung eines Rohres in einem
-' --' ' Rohrboden o. dgl.,,, wobei das-Rohrende des zu befestigenden Rohres mit Spiel in eine Bohrung des Rohrbodens eingesetzt wird,, in das Rohrende des zu befestigenden Rohres ein Druckaufbaudorn eingebracht wird, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Roh.rendes, der Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn an den beiden Enden eines Aufweitbereiches - mit Hilfe von mindestens zwei Dichtungen - abgedichtet wird und über mindestens eine * durch den Druckaufbaudorn geführte "und in den Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn mündende Druckmittelzuführung dem Hohlraum
~\ eine Druckflüssigkeit zugeführt wird.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren, das als "hydraulisches Aufweiten von Rohren" schon seit langem bekannt ist (vgl. z. B,. die DE-OS 19 39- 105 und den Aufsatz von M. Podhorsky und H. Krips "Hydraulisches Aufweiten von Rohren" in VGB KRAFTVVERKSTECHNIK, Heft 1/1979, Seiten bis 87).
Der druckdichten Befestigung von Rohren in Rohrboden o. dgl. z. B, der Wärmetauscherrohre in den Rohrboden von Wärme-
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tauschern, kommt eine enorme wirtschaftliche Bedeutung zu. Über mehrere Oahrzehnte hinweg ist als Verfahren dazu das "mechanische.Einwalzen" angewendet worden,., das jedoch sehr aufwendig ist und nicht zu hinreichend exakt berechenbaren Ergebnissen führt (vgl. M, Podhorsky und H. Krips "Hydraulisches Aufweiten von Rohren",. aaO.) Gegenüber dem "mechanischen Einwalzen" ist das "hydraulische Aufweiten" mit einer Vielzahl von Vorteilen verbunden (vgl. M.Podhorsky und H. Krips "Hydraulisches Aufweiten von Rohren", aaO) .
Ein besonderes Problem bei der praktischen Durchführung des in Rede stehenden Verfahrens zur druckdichten Befestigung eines Rohres in einem Rohrboden o-, dgl., also des "hydraulischen Aufweitens", besteht in der Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn. Insoweit sind verschiedene Lösungen bekannt. Bei dem Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht (vgl. die DE-OS 19 39 105),. wird der Druckaufbaudorn mit Spiel in das Rohrende des zu befestigenden Rohres eingebracht und der Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn erst nach dem Einbringen des Druckaufbäudornes in das Rohrende abgedichtet. Im einzelnen werden dabei die Dichtungen nach dem Einbringen des Druckaufbäudornes in das Rohrende des zu befestigenden Rohres mechanisch, nämlich über Spannkonen, in radialer Richtung vergrößert, so daß es zu der gewollten und erforderlichen Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem in dieses Rohrende eingebrachten.Druckaufbaudorn kommt. Diese Art der Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem in dieses Rohrende eingebrachten Druckaufbaudorn ist inso-'
C Q
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AP F 28 F - 3 - SO 331/27
weit nächteilig, als nach dem Einbringen des Druckaufbaudornes in das Rohrende des zu befestigenden Rohres mindestens ein Spannkonus in axialer Richtung eingestellt werden muß,, was natürlich relativ zeitaufwendig ist.
Im übrigen ist eine Art des "hydraulischen Aufweitens" bekannt (vgl. die DE-OS 24 00 148), bei der die Dichtungen, mit denen der Druckaufbaudorn versehen ist, von vornherein einen Außendurchmesser haben, der "geringfügig-1-1--größer ist als der Innendurchmesser des Rohrendes des zu befestigenden Rohres,, bei der also der Druckauf baudorn, nur durch eine nicht unerhebliche Kraft in axialer Richtung in das Rohrende des zu befestigenden Rohres eingebracht werden kann. (Um trotz möglicher Plustoleranzen des Innendurchmessers des Rohrendes des zu befestigenden Rohres und möglicher Minustoleranzen des Außendurchmessers der Dichtungen des Druckaufbaudornes noch eine sichere Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende und des zu befestigenden R-ohres und dem Druckauf baudorn zu gewährleisten, muß der Außendurchmesser der Dichtungen des Druckaufbaudornes im Verhältnis zum Innendurchmesser des Rohrendes des zu befestigenden Rohres entsprechend gewählt werden» Treten dann Minustoleranzen des Innendurchmessers des Rohrendes des zu befestigenden Rohres und Plustoleranzen der Dichtungen des Druckaufbaudornes auf, so ist der Außendurchmesser der Dichtungen des Druckaufbaudornes nicht mehr "geringfügig", sondern erheblich größer als der Innendurchmesser des Rohrendes des zu befestigenden Rohres. Die Folge davon ist, daß einerseits eine ganz erhebliche Kraft in axialer Richtung aufgebracht werden muß, um den Druckaufbaudorn in das Rohrende des zu befestigenden Rohres einzubringen, daß andererseits die Dichtungen des Druck-
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η ~> *Ί / H Γ Λ AP F 28 F/237 476/1
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aufbauclornes beim Einbringen des Druckaufbaudornes in das Rohrende des zu befestigenden Rohres beschädigt werden)» Nachteilig ist dabei außerdem, daß der Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem .Druckaufbaudorn vor dem Zuführen der Druckflüssigkeit nicht entlüftet werden kann, so daß die eingeschlossene Luft extrem stark komprimiert wird, mit allen Gefahren, die damit verbunden sein können*
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und -eines Druckaufbaudornes zur druckdichten Befestigung eines Roh*res in einem Rohrboden o» dgl., wodurch eine wirtschaftliche und qualitativ hochwertige druckdichte Befestigung der Rohre gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine problemlose Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudbrn zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäSe Verfahren zur druckdichten Befestigung eines Rohres in einem Rohrboden o, dgl., bei dem die zuvor dargelegte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn die Dichtungen mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt werden, und zwar zweckmäßigerweise so, daß durch die Druckflüssigkeit auf die Dichtungen
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eine radial nach außen wirkende Kraft ausgeübt wird. Erfindungsgemäß wird also, wie im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, der Druckaufbaudorn mit Spiel in das Rohrende des zu befestigenden Rohres eingebracht und der Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckauf baudorn erst nach dem Einbringen des Druckaufbaudornes in das Rohrende abgedichtet, und zwar dadurch, daß die Kraft zur radialen Vergrößerung der Dichtungen des Druckaufbaudornes und damit zur Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn aus der Druckflüssigkeit abgeleitet wird, deren "eigentliche Aufgabe" das Aufweiten des Rohrendes des zu befestigenden Rohres ist. Einerseits bedarf es also bei dem erfindungsgemäSen Verfahren nicht einer mechanischen Einstellung eines Spannkonus, wie im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, andererseits treten aber auch die Probleme nicht auf, die dann auftreten,, wenn die Dichtungen des Druckaufbaudornes von vornherein einen Außendurchmasser haben,, der größer ist als der Innendurchmesser des Rohrendes des zu befestigenden Rohres, der Druckaufbaudorn also nur durch eine nicht unerhebliche Kraft in axialer Richtung in das Rohrende des zu befestigenden Rohres eingebracht werden kann»
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die zuvor erläuterte grundsätzliche Lehre der Erfindung im einzelnen zu realisieren sowie auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.
Gesondere Bedeutung kommt einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu, die dadurch gekennzeichnet ist,
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daß die Druckflüssigkeit zuerst mit einer ersten Strömungsgeschwindigkeit und.dann mit einer zweiten Strömungsgeschwindigkeit zugeführt wird, wobei die erste Strömungsgeschwindigkeit so gering ist, daß eine Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckauf baudorn noch nicht stattfindet, während die zweite Strömungsgeschwindigkeit so groß ist/ daß eine Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende
^*-' des zu befestigenden Rohres und dem Druckauf bau dorn stattfindet. Wird dem Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn über die Druckmittelzuführung Druckflüssigkeit mit der ersten Strömungsgeschindigkeit zugeführt, dann verdrängt die in den Hohlraum einströmende Druckflüssigkeit zuerst die in dem Hohlraum befindliche Luft; der Hohlraum wird also entlüftet. Wegen·der geringen Strömungsgeschwindigkeit der Druckflüssigkeit ist der Druckabfall hinter der Stelle, an der die Dichtungenmit der Druckflüssigkeit beaufschlagt werden, so gering.,, daß die durch die Druckflüssigkeit auf die Dichtungen ausgeübte Kraft nicht ausreicht, die Dichtungen
Ο. so zu spannen,, daß eine Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn stattfindet» Wird nun die Strömungsgeschwindigkeit der Druckflüssigkeit erhöht, so ist der Druckabfall hinter der Stelle, an der die Dichtungen mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt werden, so groß,, daß die durch die Druckflüssigkeit auf die Dichtungen ausgeübte Kraft ausreicht, die Dichtungen nunmehr so zu spannen, daß eine Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn stattfindet.
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Gegenstand der Erfindung ist. auch ein Druckaufbaudorn zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer vorzugsweise zentral beginnenden und vorzugsweise radial auslaufenden Druckmittelzuführung und mit mindestens zwei in entsprechenden ringförmigen Dichtungsaufnahmenuten vorgesehenen Dichtungen, der .dadurch gekennzeichnet ist, daß die Dichtungsaufnahmenuten durch mindestens jeweils eine Druckmittelverbindung an die Druckmittelzuführung _> angeschlossen sind. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser der Dichtungen - ohne Beaufschlagung der Dichtungen durch die Druckflüssigkeit - kleiner als der Außendurchmesser des Druckaufbaudornes*
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen Rohrboden, in dem ein Rohr druckdicht befestigt werden soll.
:=.-, Bei dem in der Zeichnung dargestellten Rohrboden I1 in dem ^ ein Rohr 2 druckdicht befestigt werden soll, ist das Rohrende 3 des Rohres 2 mit Spiel in eine Bohrung 4 des Rohrbodens 1 eingesetzt. In das Rohrende 3 des zu befestigenden Rohres 2 ist ein Druckaufbaudorn 5 eingebracht, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohrendes 3. Der Hohlraum 6 zwischen dem Rohrende 3 des zu befestigenden Rohres 2 und dem Druckaufbaudorn 5 wird an den beiden Enden eines Aufweitbereiches 7 mit Hilfe von zwei Dichtungen 8 abgedichtet, über eine durch den Druckauf baudorn 5 geführte und in den Hohlraum ζ>- zwischen dem Rohrende 3 des zu befestigenden Rohres 2 und dem Druck-
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aufbaudorn 5 mündende Druckmittelzuführung 9 wird dem Hohlraum 6 eine Druckflüssigkeit zugeführt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Druckaufbaudorn 5 neben der Druckmittelzuführung 9,. die zentral beginnt und radial ausläuft, zwei ringförmige Dichtungsaufnahmenuten 10 auf, in denen die Dichtungen 8 vorgesehen sind. Die Dichtungsaufnahmenuten -10 sind durch jeweils eine Druckmittelverbindung 11 an die Druckmittelzuführung angeschlossen. Der Außendurchmesser der Dichtungen 8 ist kleiner als der.Außendurchmesser des Druckaufbaudornes
Der Druckaufbaudorn 5 ist mit Spiel in das Rohrende 3 des zu befestigenden Rohres 2 eingebracht worden» Zwecks Abdichtung des Hohlraumes 5 zwischen dem Rohrende 3 des zu befestigenden Rohres 2 und dem Druckaufbaudorn 5 werden die Dichtungen 8 mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt, und zwar so,, daß durch die Druckflüssigkeit auf die Dichtungen 8 eine radial nach außen wirkende Kraft ausgeübt wird» Die Druckflüssigkeit wird zuerst mit einer ersten Strömungsgeschwindigkeit und dann mit einer zweiten Strömungsgeschwindigkeit zugeführt, wobei die erste Strömungsgeschwindigkeit so gering ist,, daß eine Abdichtung " des Hohlraumes 6 zwischen dem Rohrende 3 des zu befestigenden Rohres 2 und dem Druckaufbaudorn 5 noch nicht stattfindet, während die zweite Strömungsgeschwindigkeit so groß ist, daß eine Abdichtung des Hohlraumes 5 stattfindet ,
Claims (5)
1. Verfahren zur druckdichten Befestigung eines Rohres in einem Rohrboden ο» dgl», wobei das Rohrende des zu befestigenden Rohres mit Spiel in eine Bohrung des Rohrbodens eingesetzt wird, in das Rohrende des zu befestigenden Rohres ein Druckaufbaudorn eingebracht wird,' dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohrendes, der Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres und dem Druckaufbaudorn an den beiden Enden eines Aufweitbereiches - mit Hilfe von mindestens zwei Dichtungen - abgedichtet wird und über mindestens eine durch den Druckaufbaudorn geführte und in den Hohlraum zwischen dem Rohrende des zu befestigenden Rohres- und dem Druckaufbaudorn mündende Druckmittelzuführung dem Hohlraum eine Druckflüssigkeit zugeführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß zwecks Abdichtung des Hohlraumes (6) zwischen dem Rohrende (3) des zu befestigenden Rohres (2) und dem Druckaufbaudorn (5) die Dichtungen (8) mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt werden»
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch die Druckflüssigkeit auf die Dichtungen (8) eine radial nach außen wirkende Kraft ausgeübt wird.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Druckflüssigkeit zuerst mit einer ersten Strömungsgeschwindigkeit und dann mit einer zweiten Strömungsgeschwindigkeit zugeführt wird, wobei die erste Strömungsgeschwindigkeit so gering ist, daß eine Abdichtung des Hohlraumes (6) zwischen dem Rohrende (3)
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des zu befestigenden Rohres (2) und dem Druckaufbaudorn (5) noch nicht stattfindet, während die zweite Strömungsgeschwindigkeit so groß ist, daß eine Abdichtung des Hohlraumes (6) stattfindet,
4. Druckaufbaudorn zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 3, mit einer vorzugsweise zentral beginnenden und vorzugsweise radial auslaufenden Druckmittelzuführüng und mit mindestens zwei in entsprechenden ringförmigen Dichtungsaufnahmenuten vorgesehenen Dichtungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Dichtungsaufnahmenuten (10) durch mindestens jeweils-eine.Druckmittelverbindung (11) an die Druckmittelzuführung (9) angeschlossen sind.
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Erfindunqsanspruch
5. Druckaufbaudorn nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch,, daß der Außendurchmesser der Dichtungen (3) - ohne Beaufschlagung der Dichtungen (8) durch die Druckflüssigkeit - kleiner ist als der Außendurchmesser des Druckaufbaudornes (5).
Hierzu 1 Seite Zeichnung
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