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DE102005032930A1 - Device for gas-flooding a weld zone between two tubes comprises a gas diffuser flanked by two hubs equipped with sealing disks comprising inner metal rings and outer elastomer disks - Google Patents

Device for gas-flooding a weld zone between two tubes comprises a gas diffuser flanked by two hubs equipped with sealing disks comprising inner metal rings and outer elastomer disks Download PDF

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Abstract

Device for gas-flooding a weld zone (3) between two tubes (1, 2) comprises a gas diffuser (4) that can be inserted into the weld zone and is flanked by two hubs (6, 7) equipped with sealing disks (10) comprising inner metal rings and outer elastomer disks that form a seal with the insides of the tubes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gasbeflutung von zwei miteinander zu verschweißenden rohrförmigen Elementen, mit einem in den Verbindungsbereich der beiden rohrförmigen Elemente einführbaren Gaszuführkörper und mit beiderseits des Gaszuführkörpers angeordneten nabenförmigen Elementen, auf denen jeweils gegen das Innere des jeweiligen rohrförmigen Elementes abdichtende, nachgiebige, scheibenförmige Dichtelemente angeordnet sind.The The invention relates to a device for gas flooding of two with each other to be welded tubular Elements, with one in the connection region of the two tubular elements insertable Gas feed body and arranged with both sides of the Gaszuführkörpers hub-shaped Elements on each of which against the interior of the respective tubular element sealing, resilient, disc-shaped sealing elements arranged are.

Solche Vorrichtungen werden z.B. bei der Herstellung von hochwertigen Schweißverbindungen zwischen Rohren und/oder Behältern an niedrig- und hochlegierten Stählen eingesetzt, um einem begrenzten Rohrabschnitt im Bereich der herzustellenden Schweißnaht ein Schutzgas zuzuführen, welches das Verzundern der Schweißnaht und der Übergangszonen verhindert.Such Devices are e.g. in the manufacture of high quality welded joints between Pipes and / or containers on low and high alloy steels used to produce a limited pipe section in the range of Weld to supply a protective gas, which the scaling of the weld and the transition zones prevented.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus DE 37 28 184 C2 bekannt. Diese Vorrichtung weist Dichtscheiben aus einem temperaturbeständigen Silikonkautschuk auf, wobei jede Dichtscheibe zwei gegen die Rohr- oder Behälterinnenseite abdichtende Dichtlippen aufweist. Der Gasanschluss des Gaszuführkörpers befindet sich auf einer Seite der Vorrichtung, der Gasauslass auf der anderen Seite. Zur Vorbereitung des Schweißvorganges wird zunächst der zwischen den beiden Stützen befindliche Raum mit Schutzgas gespült, um dort vorhandenen Sauerstoff auszu treiben. Überschüssiges Gas tritt aus diesem Raum durch die zwischen den Dichtscheiben befindliche Schweißfuge und durch den Gasauslass aus. Die Spülung bzw. Beflutung dieses Raumes mit Schutzgas wird während des Schweißvorganges fortgesetzt, um zu verhindern, dass Sauerstoff eindringen kann.A generic device is off DE 37 28 184 C2 known. This device has sealing disks made of a temperature-resistant silicone rubber, wherein each sealing disc has two sealing lips sealing against the inside of the pipe or container. The gas connection of the gas supply body is located on one side of the device, the gas outlet on the other side. To prepare for the welding operation, the space between the two supports is first purged with protective gas in order to expel oxygen present there. Excess gas exits this space through the welding joint between the sealing disks and through the gas outlet. The purging or flooding of this space with protective gas is continued during the welding process to prevent oxygen from entering.

Aus EP 1 116 544 B1 ist eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung dieser Art bekannt. Auch diese Vorrichtung weist Dichtscheiben aus einem hitzebeständigen Silikonkautschuk auf, die jeweils auf einem Nabenkörper angeordnet sind, welche beiderseits des Gaszuführkörpers vorgesehen sind. Beide Vorrichtungen haben sich in der Praxis bewährt. Allerdings sind die Dichtelemente noch verbesserungswürdig, weil sie relativ aufwändig und damit kostenintensiv sind. Außerdem sind sie wegen ihrer speziellen Geometrie nicht variabel einsetzbar.Out EP 1 116 544 B1 Another generic device of this type is known. This device also has sealing disks of a heat-resistant silicone rubber, which are each arranged on a hub body, which are provided on both sides of the Gaszuführkörpers. Both devices have proven themselves in practice. However, the sealing elements are still in need of improvement, because they are relatively complex and therefore expensive. In addition, they are not variable because of their special geometry.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzuentwickeln, dass der Aufbau der Dichtelemente wesentlich vereinfacht wird.task the invention is to develop a generic device so, that the structure of the sealing elements is substantially simplified.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf jedem nabenförmigen Element jeweils wenigstens zwei voneinander beabstandete Dichtelemente angeordnet sind, welche jeweils einen inneren ringförmigen metallischen Kern und einen äußeren Scheibenkörper aus einem elastomeren Material aufweisen.These Task is in a device of the type described according to the invention thereby solved, that on each hub-shaped Element in each case at least two spaced-apart sealing elements are arranged, each having an inner annular metallic Core and an outer disk body an elastomeric material.

Durch diese Gestaltung wird der Herstellungs- bzw. Materialaufwand deutlich verringert, da die Dichtelemente nicht mehr vollständig aus einem elastomeren Material, insbesondere Silikonkautschuk oder dgl., bestehen, sondern einen inneren metallischen Kern (vorzugsweise aus Edelstahl) aufweisen. Durch diese Gestaltung werden nicht nur die Herstellungs- und Materialkosten verringert, sondern die Stabilität der Dichtelemente im Kernbereich wird vergrößert. Ferner ist von wesentlichem weiteren Vorteil, dass die Gestaltung der Dichtelemente es ermöglicht, für den jeweiligen Einsatzzweck der Vorrichtung grundsätzlich beliebig viele einzelne Dichtelemente nebeneinander auf dem jeweiligen nabenförmigen Element anzuordnen, so dass diese Dichtelemente als Standardbauteile verwendet werden können und es keiner für den jeweiligen Anwendungszweck angepasster spezieller Dichtelemente bedarf.By This design is the manufacturing or material costs clearly decreases because the sealing elements are no longer completely out an elastomeric material, in particular silicone rubber or the like exist, but an inner metallic core (preferably made of stainless steel). This design will not only reduces the manufacturing and material costs, but the stability of the sealing elements in the core area is enlarged. Further is of significant further advantage that the design of the sealing elements allows, for the each purpose of the device basically any number of individual Sealing elements side by side on the respective hub-shaped element to arrange so that these sealing elements used as standard components can be and no one for it the particular application adapted special sealing elements required.

Bevorzugt ist der metallische Kern des jeweiligen Dichtelementes in den Scheibenkörper eingesetzt. Dies kann z.B. durch Umspritzen des metallischen Kerns geschehen.Prefers the metallic core of the respective sealing element is inserted into the disk body. This can e.g. done by encapsulation of the metallic core.

Es kann auch vorgesehen sein, dass der Scheibenkörper des jeweiligen Dichtelementes auf den ringförmigen metallischen Kern auf vulkanisiert ist.It can also be provided that the disk body of the respective sealing element on the ring-shaped metallic core is vulcanized on.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen den Dichtelementen Distanzringe angeordnet sind. Durch geeignete Auswahl der Distanzringe bzw. deren Breite können die Dichtele mente dann im jeweils gewünschten Abstand angeordnet werden.Especially It is preferably provided that spacer rings between the sealing elements are arranged. By appropriate selection of the spacers or their Width can the Dichtele elements then arranged at the desired spacing become.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Scheibenkörper des jeweiligen Dichtelementes eine umlaufende, sich radial nach außen verjüngende Dichtlippe aufweist. Aufgrund dieser Gestaltung kann sich das Dichtelement außenseitig besonders flexibel und dichtend an die jeweilige Rohrwandung anlegen.In Another embodiment provides that the disk body of the respective sealing element a circumferential, radially outwardly tapered sealing lip having. Due to this design, the sealing element can externally create a particularly flexible and sealing to the respective pipe wall.

Wie an sich bekannt, besteht der jeweilige Scheibenkörper bevorzugt aus Silikon, insbesondere Silikonkautschuk.As known per se, the respective disk body is preferably made of silicone, in particular silicone rubber.

Um die Vorrichtung auch für gekrümmte Rohrabschnitte geeignet zu machen, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass die beiden nabenförmigen Elemente über einen Universalgelenkkörper miteinander verbunden sind.To the device also for curved To make pipe sections suitable, is provided in a further embodiment that the two hub-shaped elements are connected to each other via a universal joint body.

Dieser Universalgelenkkörper ist dabei bevorzugt als Wendelwellschlauch ausgebildet, welcher vorzugsweise durch eine Drahtgewebeklöppelung verstärkt ist.This Universal joint body is preferably formed as a spiral corrugated hose, which preferably reinforced by a Drahtgewebeklöppelung.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft nähert erläutert. Diese zeigt inThe The invention is explained below by way of example with reference to the drawing. These shows in

1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Gasbeflutung in zwei miteinander zu verschweißenden Rohrabschnitten, 1 a schematic representation of a device for gas humidification in two pipe sections to be welded together,

2 eine Seitenansicht eines Dichtelementes der Vorrichtung und in 2 a side view of a sealing element of the device and in

3 einen Schnitt durch das Dichtelement nach 2. 3 a section through the sealing element after 2 ,

In der 1 sind zwei Enden 1, 2 von miteinander zu verschweißenden rohrförmigen Elementen dargestellt. Diese rohrförmigen Elemente können Rohre sein oder aber auch Behälter. Die Rohre können geradlinig oder gekrümmt sein. Zwischen den beiden Enden 1, 2 befindet sich eine Schweißfuge 3.In the 1 are two ends 1 . 2 represented by tubular elements to be welded together. These tubular elements may be pipes or even containers. The tubes can be straight or curved. Between the two ends 1 . 2 there is a welding joint 3 ,

In das Innere der beiden Enden 1, 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gasbeflutung eingesetzt. Diese Vorrichtung weist zunächst einen Gaszuführkörper 4 auf, der bevorzugt aus einem feinporigen Material, z.B. Sintermetall, besteht und beim dargestellten Ausführungsbeispiel als hohler Ringkörper ausgebildet ist. Dessen Oberfläche dient dementsprechend als allseitige Gasaustrittsfläche 5. Beiderseits des Gaszuführkörpers 4 weist die Vorrichtung jeweils ein nabenförmiges Element 6, 7 auf, wobei sich das nabenförmige Element 6 im Rohrende 1 und das nabenförmige Element 7 im Rohrende 2 befindet.In the interior of the two ends 1 . 2 a device according to the invention is used for gas humidification. This device initially has a Gaszuführkörper 4 on, which preferably consists of a fine-pored material, for example sintered metal, and is formed in the illustrated embodiment as a hollow annular body. Its surface accordingly serves as an all-round gas outlet surface 5 , On both sides of the Gaszuführkörpers 4 The device each has a hub-shaped element 6 . 7 on, wherein the hub-shaped element 6 in the pipe end 1 and the hub-shaped element 7 in the pipe end 2 located.

Der Gaszuführkörper 4 ist beim Ausführungsbeispiel mit dem nabenförmigen Element 6 verbunden, beispielsweise in diesen eingeschraubt. Das nabenförmige Element 6 mit dem Gaszuführkörper 4 ist über einen Universalgelenkkörper 8, der vorzugsweise als Wendelwellschlauch ausgebildet ist, mit dem nabenförmigen Ele ment 7 verbunden. Dazu weist der hohle Wendelwellschlauch 8 Einschraubenden 9 auf. Anstelle des dargestellten Wendelwellschlauches 8 können selbstverständlich auch andere geeignete, eine Gasdurchleitung ermöglichende Universalgelenkkörper verwendet werden. Der Wendelwellschlauch 8 ist bevorzugt mit einer Drahtgewebeumklöppelung 8a verstärkt.The gas supply body 4 is in the embodiment with the hub-shaped element 6 connected, for example, screwed into this. The hub-shaped element 6 with the Gaszuführkörper 4 is about a universal joint body 8th , which is preferably designed as a spiral corrugated hose, ment with the hub-shaped Ele 7 connected. For this purpose, the hollow helical corrugated tube 8th Einschraubenden 9 on. Instead of the illustrated Wendelwellschlauches 8th Of course, other suitable, a gas transmission enabling universal joint body can be used. The spiral corrugated tube 8th is preferred with a Drahtgewebeumklöppelung 8a strengthened.

Wesentlich ist nun, dass auf den nabenförmigen Elementen 6, 7 jeweils beabstandet voneinander eine Mehrzahl von allgemein mit 10 bezeichneten scheibenförmigen Dichtelementen angeordnet sind, die vorzugsweise mit Hilfe von ebenfalls auf den nabenförmigen Elementen 6, 7 angeordneten Distanzringen 24 beabstandet voneinander sind. Der Aufbau der Dichtelemente 10 geht am besten aus den 2 und 3 hervor. Jedes Dichtelement weist einen inneren metallischen Kern 11 auf, der beispielsweise aus Edelstahl besteht und einen äußeren Scheibenkörper 12 aus einem elastomeren Material, vorzugsweise einem hitzebeständigen Silikonkautschuk. Dabei ist, wie am besten aus 3 erkennbar, der metallische Kern 11 in eine entsprechende Ausnehmung des Scheibenkörpers 12 eingesetzt bzw. der Scheibenkörper 10 wird durch Umspritzen des Kernes 11 hergestellt. Außenseitig weist der Scheibenkörper 12 eine umlaufende, sich radial nach außen verjüngende Dichtlippe 13 auf.It is essential now that on the hub-shaped elements 6 . 7 spaced from each other a plurality of generally with 10 are designated disc-shaped sealing elements are arranged, preferably with the aid of also on the hub-shaped elements 6 . 7 arranged spacers 24 are spaced from each other. The structure of the sealing elements 10 is best from the 2 and 3 out. Each sealing element has an inner metallic core 11 on, for example, consists of stainless steel and an outer disk body 12 of an elastomeric material, preferably a heat-resistant silicone rubber. This is how best of all 3 recognizable, the metallic core 11 in a corresponding recess of the disk body 12 used or the disk body 10 is by molding the core 11 produced. On the outside, the disk body 12 a circumferential, radially outwardly tapered sealing lip 13 on.

Wie 1 zeigt, ist es beim dargestellten Ausführungsbeispiel aufgrund der Abmessungen der nabenförmigen Elemente 6, 7 möglich, auf den nabenförmigen Elementen durch die Distanzrin ge 11 beabstandet voneinander vier derartige Dichtelemente 10 aufzusetzen. Bei kürzeren oder längeren nabenförmigen Elementen 6, 7 können selbstverständlich auch weniger oder mehr Dichtelemente 10 eingesetzt werden.As 1 shows, it is in the illustrated embodiment, due to the dimensions of the hub-shaped elements 6 . 7 possible ge on the hub-shaped elements by Distanzrin 11 spaced apart from each other four such sealing elements 10 sit up. For shorter or longer hub-shaped elements 6 . 7 Of course, fewer or more sealing elements 10 be used.

Zur Zuführung von Gas, beispielsweise Schutzgas, in den Gaszuführkörper 4 ist im nabenförmigen Element 7 eine Gasleitung 14 ausgebildet, die sich mittig durch das nabenförmige Element 7 erstreckt und sich bis zu einem am rechten Ende des nabenförmigen Körpers 7 vorgesehenen Gasanschluss 15 fortsetzt.For supplying gas, for example inert gas, in the Gaszuführkörper 4 is in the hub-shaped element 7 a gas line 14 formed, which is centrally through the hub-shaped element 7 extends and extends to one at the right end of the hub-shaped body 7 provided gas connection 15 continues.

Vom Gasanschluss 15 strömt Schutzgas durch die Gasleitung 14, den Wendelwellschlauch 8 in das Innere des Gaszuführkörpers 4 und wird über dessen Gasaustrittsfläche 5 in den mit Gas zu beflutenden Raum abgegeben. Das aus der Gasaustrittsfläche 5 ausströmende Schutzgas spült bzw. beflutet den Raum zwischen den beiden nabenförmigen Elementen 6, 7 und gelangt über Öffnungen 16 in einen die Gasleitung 14 umgebenden Ringkanal 17 des nabenförmigen Elementes 7. Aus diesem Ringkanal 17 gelangt das ausströmende Gas über Öffnungen 18 zu einem Gasaustritt 19.From the gas connection 15 protective gas flows through the gas line 14 , the helical corrugated hose 8th into the interior of the gas supply body 4 and is above its gas outlet surface 5 discharged into the gas to be flooded room. That from the gas outlet surface 5 escaping inert gas flushes or flooded the space between the two hub-shaped elements 6 . 7 and passes through openings 16 in one the gas line 14 surrounding ring channel 17 of the hub-shaped element 7 , From this ring channel 17 the outflowing gas passes through openings 18 to a gas outlet 19 ,

In den Ringkanal 17 erstreckt sich bevorzugt eine Sonde 20, die an einem im Ringkanal 17 befindlichen Ende 21 abgeschrägt ist und deren anderes Ende außerhalb des nabenförmigen Elementes 7 einen Anschluss 22 für ein nicht dargestelltes Sauerstoffmessgerät trägt. Über die Sonde 20 wird im Sauerstoff messgerät ständig eine der Kapazität des Sauerstoffmessgerätes entsprechende Teilmenge des aus dem gespülten bzw. befluteten Raum zwischen den nabenförmigen Elementen 6, 7 ausströmenden Gases zugeführt, wodurch eine ständige Messung des Sauerstoffgehaltes in diesem Raum möglich ist.In the ring channel 17 preferably extends a probe 20 at one in the ring channel 17 located end 21 is bevelled and the other end outside of the hub-shaped element 7 a connection 22 for an unillustrated oxygen meter wearing. About the probe 20 is in the oxygen measuring device constantly one of the capacity of the oxygen meter corresponding subset of from the purged or flooded space between the hub-shaped elements 6 . 7 outgoing gas supplied, whereby a continuous measurement of the oxygen content in this room is possible.

Wenn der Schweißvorgang beendet und die Schweißfuge 3 durch eine Schweißnaht geschlossen ist, kann die Vorrichtung mit einem an einer Öse 23 des nabenförmigen Elementes 7 angeschlossenes Zugmittel weiterbewegt werden. Dabei kann die Vorrichtung auch gekrümmte Rohrabschnitte passieren, wie dies in 1 dargestellt ist, ohne dass die Dichtung zwischen den nabenförmigen Elementen 6, 7 und den Rohrinnenseiten aufgehoben wird.When the welding process ends and the weld joint 3 closed by a weld, the device can with a at an eyelet 23 of the hub-shaped element 7 connected traction means are moved on. The device can also pass curved pipe sections, as in 1 is shown without the seal between the hub-shaped elements 6 . 7 and the pipe inside is picked up.

Claims (9)

Vorrichtung zur Gasbeflutung von zwei miteinander zu verschweißenden rohrförmigen Elementen, mit einem in den Verbindungsbereich der beiden rohrförmigen Elemente einführbaren Gaszuführkörper und mit beiderseits des Gaszuführkörpers angeordneten nabenförmigen Elementen, auf denen jeweils gegen das Innere des jeweiligen rohrförmigen Elementes abdichtende, nachgiebige, scheibenförmige Dichtelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf jedem nabenförmigen Element (6, 7) jeweils wenigstens zwei voneinander beabstandete Dichtelemente (10) angeordnet sind, welche jeweils einen inneren ringförmigen metallischen Kern (11) und einen äußeren Scheibenkörper (12) aus einem elastomeren Material aufweisen.Apparatus for gas flooding of two tubular elements to be welded together, with a gas supply body insertable into the connection area of the two tubular elements and with hub-shaped elements arranged on either side of the gas supply body, on each of which sealing, disc-shaped, sealing elements are provided, sealing against the interior of the respective tubular element, characterized in that on each hub-shaped element ( 6 . 7 ) at least two spaced-apart sealing elements ( 10 ) each having an inner annular metallic core ( 11 ) and an outer disk body ( 12 ) of an elastomeric material. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Kern (11) des jeweiligen Dichtelementes (10) in den Scheibenkörper (12) eingesetzt ist.Device according to claim 1, characterized in that the metallic core ( 11 ) of the respective sealing element ( 10 ) in the disk body ( 12 ) is used. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenkörper (12) des jeweiligen Dichtelementes (10) auf den ringförmigen metallischen Kern (11) aufvulkanisiert ist.Device according to claim 1, characterized in that the disk body ( 12 ) of the respective sealing element ( 10 ) on the annular metallic core ( 11 ) is vulcanized. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Dichtelementen (10) Distanzringe (24) angeordnet sind.Device according to claim 1, characterized in that between the sealing elements ( 10 ) Spacers ( 24 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenkörper (12) des jeweiligen Dichtelementes (10) eine umlaufende, sich radial nach außen verjüngende Dichtlippe (13) aufweist.Device according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the disk body ( 12 ) of the respective sealing element ( 10 ) a circumferential, radially outwardly tapered sealing lip ( 13 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Scheibenkörper (12) aus Silikon besteht.Device according to Claim 1 or one of the following, characterized in that the respective disk body ( 12 ) consists of silicone. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden nabenförmigen Elemente (6, 7) über einen Universalgelenkkörper (8) miteinander verbunden sind.Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the two hub-shaped elements ( 6 . 7 ) via a universal joint body ( 8th ) are interconnected. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Universalgelenkkörper (8) als Wendelwellschlauch ausgebildet ist.Device according to claim 7, characterized in that the universal joint body ( 8th ) is designed as a spiral corrugated hose. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendelwellschlauch (8) durch eine Drahtgewebeumklöppelung (8a) verstärkt ist.Apparatus according to claim 8, characterized in that the spiral corrugated hose ( 8th ) by a Drahtgewebeumklöppelung ( 8a ) is reinforced.
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