DE1179772B

DE1179772B - Welding neck flange for pipes or containers with large diameters

Info

Publication number: DE1179772B
Application number: DE1960K0039608
Authority: DE
Inventors: Josef Kunc
Original assignee: Kralovopolska Strojirna Zd Y C
Current assignee: Kralovopolska Strojirna Zd Y C
Priority date: 1959-01-09
Filing date: 1960-01-07
Publication date: 1964-10-15
Also published as: GB920220A

Description

Vorschweißflansch für Rohre oder Behälter großen Durchmessers Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorschweißflansch zum Verbinden von Rohren oder Behältern großen Durchmessers durch Schrauben oder Bolzen mit einem konischen, sich auf die Wandstärke des anzuschweißenden Rohres oder Behälters verjüngenden Kragen.Welding neck flange for pipes or vessels of large diameter Die The invention relates to a welding neck flange for connecting pipes or Large diameter containers by screws or bolts with a conical, self collar tapering to the wall thickness of the pipe or container to be welded on.

Derartige Vorschweißflansche mit großem Durchmesser, die besonders für Behälter in der chemischen Industrie Anwendung finden, werden bisher meist durch spanabhebende Bearbeitung aus geschmiedeten Ringen mit rechteckigem Querschnitt angefertigt. Das Gewicht des zerspanten Materials beträgt in einem solchen Falle oft mehr als die Hälfte des Rohlingsgewichtes. Dadurch werden diese Flansche sehr teuer im Verhältnis zu Flanschen ohne Kragen, die aber wegen des plötzlichen Übergangs vom Querschnitt des Flansches zum Querschnitt der Rohr- oder Behälterwand schweißtechnisch ungünstig sind.Such welding neck flanges with a large diameter, which are particularly for containers in the chemical industry are mostly used so far Machining from forged rings with a rectangular cross-section prepared. In such a case, the weight of the machined material is often more than half the weight of the blank. This makes these flanges very much expensive compared to flanges without a collar, but because of the sudden transition from the cross-section of the flange to the cross-section of the pipe or container wall by welding are unfavorable.

Es ist bekannt, bei Vorschweißflanschen ohne Kragen in einer Stirnfläche eine Ringnut vorzusehen, deren innere Kante mit der Außenkante des anzuschweißenden Rohres fluchtet. Diese Konstruktion dient dazu, das Anschweißen des Rohres an den Rechteckflansch zu erleichtern. Wegen der geringen Tiefe der Ringnut werden auch bei dieser Anordnung die guten schweißtechnischen Eigenschaften von Vorschweißflanschen mit Kragen nicht erreicht.It is known for welding neck flanges without a collar in an end face to provide an annular groove, the inner edge of which with the outer edge of the to be welded Rohres is aligned. This construction is used to weld the pipe to the Rectangular flange to facilitate. Because of the shallow depth of the ring groove are also with this arrangement the good welding properties of welding neck flanges with collar not reached.

Es ist auch möglich, Vorschweißflansche mit Kragen durch spanlose Bearbeitung, z. B. durch Schmieden, herzustellen. Bei Flanschen großen Durchmessers sind die Schmiedewerkzeuge, die den Kragen ausformen, außerordentlich groß und entsprechend kostspielig. Da Ansatzflansche dieser Größe nur in kleinen Stückzahlen gebraucht werden, müßten in die Herstellungskosten eines mit angeschmiedetem Kragen versehenen Flansches, z. B. mit der Nennweite NW 2000 mm, so hohe Werkzeugkosten eingerechnet werden, -daß dieser Flansch noch erheblich teurer würde als ein solcher, bei dem aus dem Rohling mit rechteckigem Querschnitt der Kragen spanabhebend herausgearbeitet ist.It is also possible to use welding neck flanges with collars by non-cutting Processing, e.g. B. by forging to produce. For large-diameter flanges the forging tools that form the collar are extraordinarily large and appropriate expensive. Because neck flanges of this size are only needed in small numbers would have to be provided with a forged collar in the manufacturing costs Flange, e.g. B. with the nominal width NW 2000 mm, so high tool costs included become, -that this flange would be considerably more expensive than one in which The collar is machined from the blank with a rectangular cross-section is.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Herstellungskosten von Vorschweißflanschen großen Durchmessers mit konischem Kragen bei gleichzeitiger Verbesserung seiner Festigkeitseigenschaften zu verringern.The invention has the task of reducing the manufacturing costs of welding neck flanges of large diameter with conical collar with simultaneous Improve its strength properties.

Ausgehend von einem Vorschweißflansch mit konischem Kragen der eingangs definierten Art besteht die Erfindung darin, daß zur Bildung eines innerhalb der Flanschdicke liegenden Kragens in den aus einem Ring von etwa rechteckigem Querschnitt bestehenden Flansch eine entsprechend der Konizität des Kragens zur Flanschachse geneigte Ringnut eingestochen ist, deren Tiefe ein Vielfaches ihrer Breite beträgt, wobei die Durchgangslöcher für die Schrauben oder Bolzen den Flansch möglichst dicht an der Ringnut durchsetzen.Starting from a welding neck flange with a conical collar of the initially defined type, the invention is that to form a within the Flange thickness lying collar in the from a ring of approximately rectangular cross-section existing flange one corresponding to the conicity of the collar to the flange axis inclined ring groove is inserted, the depth of which is a multiple of its width, whereby the through holes for the screws or bolts close the flange as closely as possible enforce at the ring groove.

Der erfindungsgemäße Flansch weist schweißtechnisch alle Vorteile der bisherigen Vorschweißflansche mit vorspringenden konischen Kragen auf. Dabei ist aber die Herstellung des erfindungsgemäßen Flansches fast so billig wie die eines herkömmlichen Flansches ohne Hals, da die Zerspanungsarbeit auf das Einstechen der Ringnut beschränkt ist.The flange according to the invention has all the advantages in terms of welding technology the previous welding neck flanges with protruding conical collars. Included but the production of the flange according to the invention is almost as cheap as that of a conventional flange without a neck, since the machining work relies on grooving the annular groove is limited.

Der erfindungsgemäße Flansch ist ferner den üblichen Vorschweißflanschen bezüglich der Festigkeit und Steifigkeit überlegen. Das liegt einmal daran, daß die Schraubenbolzen, weil ihre Köpfe bzw. Mutter in Höhe der Rohr- bzw. Behälterwand liegen, weiter innen angeordnet werden können als bei den bekannten Flanschen mit konischem Kragen. Außerdem ist die Höhe des Flanschringes, die großen Einfluß auf die Herabsetzung der Spannungen die Erhöhung der Steifigkeit hat, bei der erfindungsgemäßen Flanschform viel größer als bei den üblichen Flanschen. Es ist zwar ein auf ein Rohr aufgeschraubter und zusätzlich mit dem Rohr verschweißter Flansch bekannt, der in einer Stirnfläche eine tiefe, achsparallel verlaufende Ringnut aufweist. Diese Ringnut ist aber in die dem Rohrende zugekehrte Stirnfläche des Flansches eingestochen und dient dazu, die Wärmeelastizität des Flansches zu erhöhen. Eine Verwandtschaft zum Gegenstand der Erfindung ist somit weder bezüglich der Aufgabenstellung noch in der Anordnung und Ausführung der Ringnut gegeben.The flange according to the invention is also the usual welding neck flanges superior in terms of strength and rigidity. This is due to the fact that the screw bolts because their heads or nuts are at the level of the pipe or container wall lie, can be arranged further inside than with the known flanges conical collar. In addition, the height of the flange ring is a major factor the reduction of the stresses has the increase in the rigidity, in the case of the invention Flange shape much larger than the usual flanges. It is true a flange screwed onto a pipe and additionally welded to the pipe known, which has a deep, axially parallel annular groove in one end face. However, this annular groove is in the end face of the flange facing the pipe end pierced and serves to increase the thermal elasticity of the flange. One There is thus no relationship to the subject matter of the invention either with regard to the task at hand still given in the arrangement and design of the ring groove.

In der Zeichnung ist beispielsweise ein erfindungsgemäßer Vorschweißflansch im Teilschnitt dargestellt.The drawing shows, for example, a welding neck flange according to the invention shown in partial section.

In einem ringförmigen an einen Behälter 6 angeschweißten Flansch, der eine Bohrung 8 und eine Stirnsitzfläche 1 für die Mutter 2 des Verbindungsbolzens 7 aufweist, ist zwischen der Bohrung 8 und den auf einem Kreis angeordneten Löchern für die Bolzen 7 eine mit der Flanschbohrung 8 konzentrische Ringnut 3 eingeschnitten, die geneigt zur Achse der Bohrung 8 nach dem äußeren Flanschumfang gerichtet ist. Sie trennt einen ringförmigen Kragen 4 von dem eigentlichen Flansch ab. Die am Grunde der Ringnut 3 größte radiale Dicke des Kragens 4 nimmt bis zur Oberfläche des Flansches ab, wo sie der Wanddicke des Behälters 6 entspricht. Der Kragen 4 ist durch eine Schweißnaht 5 mit der Behälterwand 6 verbunden. Die Flanschhöhe ist größer als bei den bisher üblichen Flanschen, da sie sich auch über die Höhe des Kragens erstreckt, die ansonsten außerhalb des Flansches liegt. Dadurch ist es möglich, mit den Bolzen 7 so nahe an die Achse des zu verbindenden Bestandteils heranzudrücken, wie dies nur die Wanddicke des Behälters möglich macht, wogegen es bei den üblichen Flanschen nötig ist, die maximale Dicke an der Wurzel des Kragens in Betracht zu ziehen.In a ring-shaped to a container 6 welded flange having a bore 8 and a front seat 1 for the nut 2 of the connection pin 7, between the bore 8 and disposed on a circular holes for the bolts 7 concentric with the flange bore 8 annular groove 3 incised, which is directed inclined to the axis of the bore 8 to the outer flange circumference. It separates an annular collar 4 from the actual flange. The greatest radial thickness of the collar 4 at the bottom of the annular groove 3 decreases to the surface of the flange, where it corresponds to the wall thickness of the container 6. The collar 4 is connected to the container wall 6 by a weld 5. The flange height is greater than in the case of the previously customary flanges, since it also extends over the height of the collar, which is otherwise outside the flange. This makes it possible to press the bolts 7 as close to the axis of the component to be connected as only the wall thickness of the container makes possible, whereas with the usual flanges it is necessary to consider the maximum thickness at the root of the collar draw.

Claims

Claim: Welding neck flange for connecting pipes or containers of large diameter by means of screws or bolts with a conical collar tapering to the wall thickness of the pipe or container to be welded on, characterized in that, in order to form a collar (4) lying within the flange thickness, is inserted into the Ring of approximately rectangular cross-section existing flange (1) an annular groove (3) inclined according to the conicity of the collar to the flange axis is pierced, the depth of which is a multiple of its width, the through holes for the screws or bolts (7) as close as possible to the flange enforce the ring groove. Documents considered: German Patent No. 853 230; USA: Patent No. 1936 420; Schimpke-Horn, "Practical Manual of Entire Welding Technology", Vol. II, 5th edition 1950, p. 265.