DE19860321C1

DE19860321C1 - Verfahren zum Aufbau einer Kupplung für Rohre

Info

Publication number: DE19860321C1
Application number: DE1998160321
Authority: DE
Inventors: Robert Bald
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2018-12-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer Kupplung für mit hohen Drücken betriebene Rohre aus metallischen Werkstoffen. Diese Rohre werden mit einem in seinem Querschnitt reduzierten Inliner aus polymerem Werkstoff, der anschließend an das Einziehen in seine Ursprungsform zurückgeformt wird, ausgekleidet. Das freie Ende des Inliners ragt annähernd in Kupplungslänge aus dem Metallrohr heraus und wird von der Kupplung übergriffen. DOLLAR A Die Erfindung gibt ein Verfahren zum Aufbau einer Kupplung zwischen Metallrohren an, die mit einem polymerem Rohr ausgekleidet sein können. Diese Kupplung hält einerseits hohen Drücken stand, ist andererseits unter allen Bedingungen dicht und verhindert das Eindringen eines Mediums zwischen dem Metallrohr und dem polymeren Inliner. Die für die Herstellung dieser Kupplung notwendigen Verfahrensschritte sind dazu ausgeführt und beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer Kupplung für mit hohen Drücken betriebene Rohre aus metallischen Werkstoffen, wobei diese Rohre mit einem in seinem Querschnitt reduzierten Inliner aus polymerem Werkstoff, der anschließend an das Ein ziehen in seine Ursprungsform zurückgeformt wird, ausgekleidet sind, wobei das freie Ende des Inliners annähernd in Kupplungslänge aus dem Metallrohr herausragt und von der Kupplung übergriffen wird.

Verfahren zum Aufbau einer Verbindung bzw. einer Kupplung von Rohren aus metallischen und polymeren Werkstoffen werden in der DIN 8063 ausführlich dargestellt. Diese stirn seitigen Kupplungen stellen Verbindungen zwischen Rohren aus metallischen Rohren unter einander bzw. aus metallischen mit Rohren aus polymeren Werkstoffen da.

Gattungsgemäße Kupplungen zwischen Rohren aus metallischen Werkstoffen, die mit Rohren aus polymeren Werkstoffen ausgekleidet sind, werden derzeit durch eine Kupplung hergestellt, die aus einer Schweißmuffe und einem entsprechenden Übergangsstück be steht. Dabei wird der im Querschnitt reduzierte Inliner aus polymerem Werkstoff in das metallische Rohr eingezogen und anschließend in seine Ursprungsform zurückgeformt. Über das freie Ende des zurückgeformten Inliners wird eine Schweißmuffe gesteckt, die mit dem freien Ende des rückgeformten Inliners verschweißt werden muß. In das andere freie Ende der Schweißmuffe wird ein Übergangsstück eingelegt, welches aus einem Formstück aus polymerem Werkstoff besteht, in das ein Metallrohr entsprechenden Durchmessers eingepreßt ist. Die Schweißmuffe und das entsprechende Übergangsstück werden nun durch Schweißung fest miteinander verbunden. Das freie Ende des in das Übergangsstück eingepreßten Metallrohres wird nun mit der weiteren Rohrleitung fest verbunden. Dabei ist die Schweißmuffe vom mit dem Inliner ausgekleideten Metallrohr aus Gründen der besseren Montage beabstandet.

Nachteilig bei diesem Verfahren zum Aufbau einer Kupplung nach dem Stand der Technik sind die freien Abschnitte des Inliners zwischen den Metallrohren und der durch die Schweißmuffe hergestellten Kupplung.

Diese Stellen halten Drücken, welche die eigentliche Druckbelastbarkeit des polymeren Inliners übersteigen, nicht stand. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, daß zwischen dem Metallrohr und dem rückgeformten Inliner es zu einer Spaltbildung kommen kann, in die verschiedene Medien eindringen können.

Beispielsweise kann dieses Medium Wasser sein, was dann im Spalt zwischen dem Metall rohr und dem rückgeformten Inliner zu einer Innenkorrosion und damit zur Schädigung des Metallrohres führt. Diese schädigende Korrosion führt zu einer verminderten Druckfestigkeit des Metallrohres und damit des kompletten Rohrleitungssystemes.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, ein Verfahren zum Aufbau einer Kupplung zwischen Metallrohren zu schaffen, die mit einem polymeren Rohr ausge kleidet sein können, die einerseits hohen Drücken standhält und die andererseits unter allen Bedingungen dicht ist und das Eindringen eines Mediums zwischen dem Metallrohr und dem polymeren Inliner verhindert.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1, 2 und 3 dargelegten Merkmale realisiert.

In einem ersten Verfahrensschritt wird das freie Ende des Metallrohres mit einem ersten Kupplungsteil aus Metall fest verbunden. In dieses Metallrohr wird in einem zweiten Ver fahrensschritt der im Querschnitt reduzierte Inliner eingezogen. Das aus dem Metallrohr herausragende freie Ende des Inliners wird in einem dritten Verfahrensschritt von einem Stützkörper übergriffen und danach wird der Inliner in seine Ursprungsform zurückgeformt. In einem vierten Verfahrensschritt wird der Stützkörper entfernt, das freie Ende des rück geformten Inliners wird im fünften Verfahrensschritt auf das Montagemaß abgelängt und für die Befestigung vorbereitet. Im sechsten Verfahrensschritt wird das erste Kupplungsteil mit dem zweiten Kupplungsteil fest verbunden. Im siebten Verfahrensschritt wird eine Distanz hülse eingesetzt, die den Ringraum zwischen dem rückgeformten Inliner und dem ersten Kupplungsteil ausfüllt.

In den Dichtungsaufnahmeraum am ersten Kupplungsteil wird im achten Verfahrensschritt ein Dichtring eingelegt und eine Schweißhülse aus polymerem Material wird bis zum Anschlag an das erste Kupplungsteil über das rückgeformte freie Ende des Inliners ge schoben. Im neunten Verfahrensschritt wird die Schweißhülse über einen Druckring mit mechanischen Verbindungsmitteln axial gegen die Dichtung gepreßt. Im zehnten Ver fahrensschritt wird das unter der Schweißhülse liegende freie Ende des rückgeformten Inliners über einen in dessen Lumen eingeführten Expander an die Schweißhülse angepreßt und mit dieser verschweißt. Das dritte Kupplungsteil wird im elften Verfahrensschritt nach der Entfernung des Expanders an dem zweiten Kupplungsteil befestigt, wobei das freie Ende des rückgeformten Inliners in einer innenliegenden Umfangsnut des dritten Kupplungsteiles aufgenommen und gehalten wird. Das dritte Kupplungsteil endet in einem freien Rohrstutzen, der die Abmessungen des Metallrohres besitzt und der mit einem nach folgenden Metallrohr, Formteil, Flansch oder dergleichen fest verbunden wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird an dem freien Ende des Metallrohres ein Flansch befestigt. Dieser Flansch wird im zweiten Verfahrensschritt mit dem am ersten Kupplungsteil befestigten Flansch fest verbunden und durch eine Dichtung abgedichtet. Im dritten Verfahrensschritt wird der im Querschnitt reduzierte Inliner durch das erste Kupp lungsteil hindurchgezogen und im vierten Verfahrensschritt das aus dem Metallrohr heraus ragende freie Ende des im Querschnitt reduzierten Inliners von einem Stützkörper über griffen und danach der Inliner in seiner Ursprungsform zurückgeformt. Im fünften Verfah rensschritt wird der Stützkörper entfernt, das freie Ende des rückgeformten Inliners wird auf ein Montagemaß abgelängt und für eine Verschweißung vorbereitet. Im sechsten Verfahrensschritt wird eine Dichtung in den Dichtungsaufnahmeraum am Flansch des ersten Kupplungsteiles eingelegt und eine Schweißhülse aus polymerem Material bis zum Anschlag an den Flansch des ersten Kupplungsteiles über das rückgeformte Ende des Inliners geschoben. Die Schweißhülse wird im siebten Verfahrensschritt über eine Druckbüchse mit mechanischen Verbindungsmitteln axial gegen die Dichtung gepreßt. Das unter der Schweißhülse liegende freie Ende des rückgeformten Inliners wird im achten Verfahrens schritt über ein in dessen Lumen eingeführten Expander an die Schweißhülse angepreßt und mit dieser verschweißt.

Danach wird im neunten Verfahrensschritt nach der Entfernung des Expanders ein zweites Kupplungsteil an dem Flansch des ersten Kupplungsteiles befestigt und durch eine Dichtung abgedichtet, wobei das freie Ende des rückgeformten Inliners in einer innenliegenden Umfangsnut des zweiten Kupplungsteils aufgenommen und gehalten wird. Das zweite Kupplungsteil endet in einem Rohrstutzen, der die Abmessungen des Metallrohres besitzt und der mit einem nachfolgenden Metallrohr, Formteil, Flansch oder dergleichen befestigt ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird an dem freien Ende des Metallrohres ein Flansch befestigt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird dieser Flansch mit dem am ersten Kupplungsteil befestigten Flansch verbunden und durch eine Dichtung abgedichtet. Danach wird in einem dritten Verfahrensschritt das polymere Rohr durch das erste Kupp lungsteil hindurchgezogen und im darauffolgenden vierten Verfahrensschritt das freie Ende des polymeren Rohres in dem metallischen Rohr zentriert sowie der Ringraum zwischen dem polymeren und dem metallischen Rohr ausgefüllt. Im fünften Verfahrensschritt wird das freie Ende des polymeren Rohres auf Montagemaß abgelängt und für eine Verschweißung vorbereitet. Eine Dichtung wird in dem sechsten Verfahrensschritt in den Dichtungsaufnahmeraum am Flansch des ersten Kupplungsteiles eingelegt und eine Schweißhülse aus polymerem Material bis zum Anschlag an den Flansch des ersten Kupplungsteiles über das freie Ende des polymeren Rohres geschoben. Im siebten Verfahrensschritt wird die Schweißhülse über eine Druckbüchse mit mechanischen Verbindungsmitteln achsial gegen die Dichtung verpreßt und das unter der Schweißhülse liegende freie Ende des polymeren Rohres wird mit der Schweißhülse im achten Verfahrensschritt verschweißt. Im anschließenden neunten Verfahrensschritt wird ein zweites Kupplungsteil mit dem Flansch des ersten Kupplungsteiles fest verbunden und durch eine Dichtung abgedichtet, wobei das freie Ende des polymeren Rohres in einer innenliegenden Umfangsnut des zweiten Kupplungsteiles aufgenommen und gehalten wird. Das zweite Kupplungsteil endet in einem Rohrstutzen, der die Abmessungen des Metallrohres besitzt und der mit einem nachfolgenden Metallrohr, Formteil, Flansch und dergleichen befestigt ist.

Vorteilhaft bei diesen Verfahren wird gesehen, daß die aufgebaute Kupplung allen bisher gebräuchlichen Rohrinnendrücken standhalten kann und die Innenfläche des metallischen Rohres nicht in Kontakt mit dem Transportmedium kommt.

Die erfindungsgemäßen Rohrkupplungen werden nun anhand der schematischen Darstellungen erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1: Rohrkupplung, bestehend aus drei Kupplungsteilen

Fig. 2: Rohrkupplung, bestehend aus zwei Kupplungsteilen

In Fig. 1 ist das freie Ende des Metallrohres 1 zu erkennen, auf welchem in diesem Ausführungsbeispiel das erste Kupplungsteil 5 verschweißt wird. Im Inneren des Metall rohres 1 ist der bereits rückgeformte Inliner 2 erkennbar. Zwischen dem rückgeformten freien Ende des Inliners 21 und dem ersten Kupplungsteil 5 befindet sich die Distanzhülse 3. Das zweite Kupplungsteil 7 wird nun mit dem ersten Kupplungsteil 5 verbunden, was bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Verschweißung realisiert wird. In dem Dichtungs aufnahmeraum 51 ist die Dichtung 6 erkennbar. Die Schweißhülse 4, welche über dem freien Ende des Inliners 21 erkennbar ist, liegt bündig am Anschlag 52 des ersten Kupplungsteiles 5 an. Die Schweißhülse 4 wird in ihrer Stirnseite 41 über den Druckring 8 axial gegen die Dichtung 6 gepreßt und der Druckring 8 mit dem zweiten Kupplungsteil 7 fest verbunden. Das dritte Kupplungsteil 9 sitzt stirnseitig am Druckring 8 und wird in dieser Ausführungsform mit dem zweiten Kupplungsteil 7 verschweißt, wobei das freie Ende des rückgeformten Inliners 21 in einer innenliegenden Umfangsnut 91 des dritten Kupplungs teiles 9 aufgenommen und gehalten wird. Am anderen freien Ende des dritten Kupplungs teiles 9 ist ein freier Rohrstutzen 92, der die Abmessung des Metallrohres 1 besitzt.

In Fig. 2 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung dargestellt. Dabei ist an das freie Ende des Metallrohres 1 ein Flansch 65 angeschweißt, der mit dem am ersten Kupplungsteil 5 befestigten Flansch 51 verbunden und durch eine Dichtung 55 abgedichtet wird. Der hier bereits rückgeformte Inliner 2 ist durch das erste Kupplungsteil 5 hindurchgezogen. Im Dichtungsaufnahmeraum 53 des Flansches 52 des ersten Kupplungsteiles 5 befindet sich eine Dichtung 6.

Die Schweißhülse 4 aus polymerem Material wird bis an die Stirnseite 54 des Flansches 52 des ersten Kupplungsteiles 5 über das rückgeformte freie Ende des Inliners 21 geschoben. Über der Schweißhülse 4 befindet sich eine Druckbüchse 8, die mit mechanischen Ver bindungsmitteln axial die Schweißhülse 4 gegen die Dichtung 6 preßt. Die Schweißhülse 4 ist mit dem freien Ende des rückverformten Inliners 21 verschweißt.

Das zweite Kupplungsteil 7 wird an den Flansch 52 des ersten Kupplungsteiles 5 ange flanscht und durch eine Dichtung 9 abgedichtet. Das freie Ende des rückgeformten Inliners 21 wird in einer innenliegenden Umfangsnut 71 des zweiten Kupplungsteiles 7 aufgenom men und gehalten. Am anderen freien Ende des zweiten Kupplungsteiles 7 ist ein Rohr stutzen 72, der die Abmessungen des Metallrohres 1 besitzt und in dieser vorteilhaften Ausführungsform mit einem Flansch 10 fest verbunden ist.

Claims

1. Verfahren zum Aufbau einer Kupplung für mit hohen Drücken betriebene Rohre aus metallischen Werkstoffen, wobei diese Rohre mit einem in seinem Querschnitt reduzierten Inliner aus polymerem Werkstoff, der anschließend an das Einziehen in seine Ursprungsform zurückgeformt wird, ausgekleidet sind, wobei das freie Ende des Inliners annähernd in Kupplungslänge aus dem Metallrohr herausragt und von der Kupplung übergriffen wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

1. das freie Ende des Metallrohres 1 wird mit einem ersten Kupplungsteil 5 aus Metall verschweißt,
2. danach wird der Inliner 2 in das Metallrohr 1 eingezogen,
3. das aus dem freien Ende des Metallrohres 1 herausragende freie Ende des Inliners 21 wird von einem Stützkörper übergriffen und danach wird der Inliner 2 in seiner Ursprungsform zurückgeformt,
4. der Stützkörper wird entfernt,
5. das freie Ende des rückgeformten Inliners 21 wird auf Montagemaß abge längt und für eine Verschweißung vorbereitet,
6. das erste Kupplungsteil 5 wird mit einem zweiten Kupplungsteil 7 verschweißt,
7. die Distanzhülse 3, die den Ringraum zwischen dem freien Ende des rück geformten Inliners 21 und dem ersten Kupplungsteil 5 ausfüllt, wird eingesetzt,
8. eine Dichtung 6 wird in den Dichtungsaufnahmeraum 51 am ersten Kupp lungsteil 5 eingelegt und eine Schweißhülse 4 aus polymerem Material wird bis zum Anschlag 52 an das erste Kupplungsteil 5 über das rückgeformte freie Ende des Inliners 21 geschoben,
9. die Schweißhülse 4 wird über einen Druckring 8 mit mechanischen Ver bindungsmitteln axial gegen die Dichtung 6 gepreßt,
10. das unter der Schweißhülse 4 liegende freie Ende des rückgeformten Inliners 21 wird über einen in dessen Lumen eingeführten Expander an die Schweiß hülse 4 angepreßt und mit dieser verschweißt,
11. das dritte Kupplungsteil 9 wird nach der Entfernung des Expanders an das zweite Kupplungsteil 7 angeschweißt, wobei das freie Ende des rückgeform ten Inliners 21 in einer innenliegenden Umfangsnut 91 des dritten Kupplungs teiles 9 aufgenommen und gehalten wird,
12. das dritte Kupplungsteil 9 endet in einem freien Rohrstutzen 92, der die Ab messungen des Metallrohres 1 besitzt und der mit einem nachfolgenden Metallrohr, Formteil, Flansch oder dergleichen verschweißt wird.

2. Verfahren zum Aufbau einer Kupplung für mit hohen Drücken betriebene Rohre aus metallischen Werkstoffen, wobei diese Rohre mit einem in seinem Querschnitt reduzierten Inliner aus polymerem Werkstoff, der anschließend an das Einziehen in seine Ursprungsform zurückgeformt wird, ausgekleidet sind, wobei das freie Ende des Inliners annähernd in Kupplungslänge aus dem Metallrohr herausragt und von der Kupplung übergriffen wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

1. an das freie Ende des Metallrohres 1 wird ein Flansch 65 geschweißt,
2. dieser Flansch 65 wird mit dem am ersten Kupplungsteil 5 befestigten Flansch 51 verbunden und durch eine Dichtung 55 abgedichtet,
3. danach wird der Inliner 2 durch das erste Kupplungsteil 5 hindurchgezogen,
4. das aus dem ersten Kupplungsteil 5 herausragende freie Ende des Inliners 21 wird von einem Stützkörper übergriffen und danach wird der Inliner 2 in seine Ursprungsform zurückgeformt,
5. der Stützkörper wird anschließend entfernt, das freie Ende des rückge formten Inliners 21 wird auf Montagemaß abgelängt und für eine Ver schweißung vorbereitet,
6. eine Dichtung 6 wird in den Dichtungsaufnahmeraum 53 am Flansch 52 des ersten Kupplungsteiles 5 eingelegt und eine Schweißhülse 4 aus polymerem Material wird bis zum Anschlag 54 an den Flansch 52 des ersten Kupplungs teiles 5 über das freie Ende des rückgeformten Inliners 21 geschoben,
7. die Schweißhülse 4 wird über eine Druckbüchse 8 mit mechanischen Ver bindungsmitteln axial gegen die Dichtung 6 gepreßt,
8. das unter der Schweißhülse 4 liegende freie Ende des rückgeformten Inliners 21 wird über einen in dessen Lumen eingeführten Expander an die Schweiß hülse 4 angepreßt und mit dieser verschweißt,
9. nach der Entfernung des Expanders wird ein zweites Kupplungsteil 7 mit dem Flansch 52 des ersten Kupplungsteiles 5 fest verbunden und durch eine Dichtung 9 abgedichtet, wobei das freie Ende des rückgeformten Inliners 21 in einer innenliegenden Umfangsnut 71 des zweiten Kupplungsteiles 7 aufge nommen und gehalten wird,
10. das zweite Kupplungsteil 7 endet mit einem Rohrstutzen 72, der die Abmes sungen des Metallrohres 1 besitzt und der mit einem nachfolgenden Metall rohr, Formteil, Flansch oder dergleichen verschweißt wird.

3. Verfahren zum Aufbau einer Kupplung für mit hohen Drücken betriebene Rohre aus metallischen Werkstoffen, wobei diese Rohre mit einem Rohr aus polymerem Werk stoff ausgekleidet sind, wobei das freie Ende des polymeren Rohres annähernd in Kupplungslänge aus dem Metallrohr herausragt und von der Kupplung übergriffen wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

1. an dem freien Ende des Metallrohres 1 wird ein Flansch 65 befestigt,
2. dieser Flansch 65 wird mit dem am ersten Kupplungsteil 5 befestigten Flansch 51 verbunden und durch eine Dichtung 55 abgedichtet,
3. danach wird das polymere Rohr 2 durch das erste Kupplungsteil 5 hindurch gezogen,
4. das freie Ende des polymeren Rohres 2 wird in dem metallischen Rohr 1 zentriert und der Ringraum zwischen dem polymeren und dem metallischen Rohr wird ausgefüllt,
5. das freie Ende des polymeren Rohres 21 wird auf Montagemaß abgelängt und für eine Verschweißung vorbereitet,
6. eine Dichtung 6 wird in den Dichtungsaufnahmeraum 53 am Flansch 52 des ersten Kupplungsteiles 5 eingelegt und eine Schweißhülse 4 aus polymerem Material wird bis zum Anschlag 54 an den Flansch 52 des ersten Kupplungs teiles 5 über das freie Ende des polymeren Rohres 21 geschoben,
7. die Schweißhülse 4 wird über eine Druckbüchse 8 mit mechanischen Ver bindungsmitteln axial gegen die Dichtung 6 gepreßt,
8. das unter der Schweißhülse liegende freie Ende des polymeren Rohres 21 wird mit der Schweißhülse 4 verschweißt,
9. ein zweites Kupplungsteil 7 wird mit dem Flansch 52 des ersten Kupplungs teiles 5 fest verbunden und durch eine Dichtung 9 abgedichtet, wobei das freie Ende des polymeren Rohres 21 in einer innenliegenden Umfangsnut 71 des zweiten Kupplungsteiles 7 aufgenommen und gehalten wird,
10. das zweite Kupplungsteil 7 endet in einem Rohrstutzen 72, der die Ab messungen des Metallrohres 1 besitzt und der mit einem nachfolgenden Metallrohr, Formteil, Flansch oder dergleichen befestigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Ver bindung zwischen den Kupplungsteilen 5, 7, 9 eine Schweißverbindung ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die feste Ver bindung zwischen den Kupplungsteilen 5, 7, 9 eine Schraubverbindung ist.