DE2002077A1

DE2002077A1 - Verfahren zur Herstellung eines Rohrflansches und nach diesem Verfahren hergestellter Rohrflansch

Info

Publication number: DE2002077A1
Application number: DE19702002077
Authority: DE
Inventors: Manton Douglas Norman
Original assignee: MANTON DOUGLAS NORMAN
Current assignee: MANTON DOUGLAS NORMAN
Priority date: 1969-01-18
Filing date: 1970-01-19
Publication date: 1970-07-23
Also published as: GB1285992A; NL7000734A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrflansches, der ein ringförmiges Außenteil und eine in die Bohrung des Außenteils eingesetzte Flanschenbuchse aufweist, deren Flansch gegen die Außenseite des ringförmigen Außenteils anliegt. Die Erfindung betrifft weiterhin einen nach diesem Verfahren hergestellten Rohrflansch. Es handelt sich dabei im wesentlichen um Rohrflansche, die eine kreisringförmige Auskleidung aus korrosionsfestem Material wie Titan oder korrosionsfestem Stahl haben, wobei ein ringförmiges Außenteil des Flansches aus billigerem Material, wie z.B. Gußeisen, hergestellt ist.

In der britischen Patentschrift Nr. 859 677 ist ein derartiger Rohrflansch und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rohrflansches beschrieben; dieses bekannte Verfahren besteht darin, das korrosionsbeständige Material zur Bildung der ringförmigen Auskleidung im Schleudergußverfahren innerhalb der Bohrung einer Platte oder Scheibe aufzutragen.

Im Gebrauch werden die Rohrflansche an die Enden von Rohren und dergleichen angeschlossen, wobei Mittel vorgesehen sind, um Rohrflansche durch Verschrauben oder auf andere Weise aneinander zu befestigen, um benachbarte Rohre einer längeren Rohrleitung miteinander zu verbinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung derartiger Rohrflansche zu vereinfachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren zur Herstellung eines Rohrflansches, der ein ringförmiges Außenteil und eine in die Bohrung des Außenteils eingesetzte Flanschenbuchse aufweist, deren Flansch gegen die Außenseite des ringförmigen Außenteils anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschenbuchse aus platten- oder streifenförmigem, korrosionsbeständigem Material hergestellt wird, und daß die Buchse in die Bohrung des ringförmigen Außenteils eingesetzt und dann deformiert wird, um in mechanischen Eingriff mit dem ringförmigen Außenteil zu kommen und gegen Axialbewegungen relativ zum Außenteil gesichert zu werden.

Es sind viele korrosionsbeständige Materialien in Platten- oder Streifenform vorhanden, z.B. Komplexlegierungen auf Nickelbasis, Monelmetall, Titan, korrosionsfester Stahl und Legierungen auf Kupferbasis. Indem die Auskleidung erfindungsgemäß aus platten- oder streifenförmigem Material hergestellt wird, lassen sich Auskleidungsmaterialien einsetzen, welche sich bisher nach den bekannten Schmelz-, Schmiede- oder Gußverfahren nicht verarbeiten ließen.

Die Erfindung betrifft auch einen Rohrflansch, der ein ringförmiges Außenteil und eine in die Bohrung des Außenteils eingesetzte Flanschenbuchse aufweist, deren Flansch gegen die Außenseite des ringförmigen Außenteils anliegt. Erfindungsgemäß ist ein derartiger Rohrflansch dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschenbuchse aus platten- oder streifenförmigem, korrosionsbeständigem Material hergestellt ist, und daß die Buchse in die Bohrung des ringförmigen Außenteils eingesetzt und durch anschließende Verformung in mechanischen Eingriff mit dem ringförmigen Außenteil gebracht ist, um die Buchse gegen Axialbewegungen relativ zum Außenteil zu sichern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung in beispielhafter Weise beschrieben.

Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt eines Rohrflansches, Fig. 2, 3 und 4 Querschnitte der verschiedenen Zwischenstufen bei der Herstellung eines der Bauteile des Rohrflansches, Fig. 5 einen Querschnitt, welcher eine Stufe beim Zusammenbau einer anderen Form eines Rohrflansches wiedergibt, Fig. 6 einen Querschnitt der in Fig. 5 dargestellten Anordnung nach dem endgültigen Zusammenbau und Fig. 7 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines Rohrflansches.

Der in Fig. 1 dargestellte Rohrflansch hat ein äußeres ringförmiges Teil 10 aus Gußeisen, Stahl oder einem synthetischen Kunststoffmaterial; das Teil 10 ist mit mehreren im Winkelabstand voneinander liegenden durchgehenden Öffnungen zur Aufnahme von Befestigungsbolzen versehen, mit denen das Teil 10 an das entsprechende Teil eines ähnlichen Flansches angeschlossen werden kann.

Das Teil 10 ist mit einer zentralen Bohrung 11 versehen, wobei die Bohrung an einem Ende in eine umlaufende Ausnehmung übergeht, die eine ringförmige Stützfläche 12 bildet.

In die Bohrung 11 des Teiles 10 ist eine Flanschenbuchse 13 eingesetzt, die einen ersten Flansch 14 aufweist, welcher in die Ausnehmung eingesetzt ist, wobei eine Fläche dieses Flansches 14 gegen die Stützfläche 12 zur Anlage kommt, während der andere Flansch 15 der Buchse 13 gegen die gegenüberliegende Stützfläche 16 des Teils 10 anliegt. Die Buchse 13 besteht aus einem korrosionsbeständigen Material, etwa aus einer Komplexlegierung auf Nickelbasis, Titan, einem korrosionsfesten Stahl oder einer Legierung auf Kupferbasis.

Die Flanschenbuchse 13 ist durch Pressen aus platten- oder streifenförmigem Material hergestellt. Bei der Herstellung der Buchse 13 wird das platten- oder streifenförmige Material in einer ersten Stufe durch Pressen in eine zylinderhutförmige Gestalt verformt, so, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wobei der zylinderhutförmige Preßling einen zylindrischen Abschnitt 16, einen Flansch 17 und einen Boden 18 aufweist. Der Boden 18 wird dann durch Schneiden oder Stoßen entfernt, so daß man den in Fig. 3 wiedergegebenen Formling erhält. Die den zylindrischen Abschnitt 16 mit dem Flansch 17 aufweisende Flanschenbuchse wird dann in die Bohrung des ringförmigen Außenteils 10 eingesetzt, so daß der Flansch 17 in einer Ausnehmung liegt, die sich an einer Seite des Außenteils 10 befindet, so, wie es bei dem Flansch 14 in Fig. 1 der Fall ist. Der freie Endabschnitt 19 des Zylinderabschnitts 16 wird dann gegen die entgegengesetzte Fläche
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gedrückt oder gepreßt, so daß die auf diese Weise deformierte Buchse dann die in Fig. 4 wiedergegebene Form hat.

Die Buchse kann so gestaltet und angeordnet sein, daß sie relativ zum Außenteil 10 frei rotieren kann, oder die
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kann alternativ so getroffen sein, daß die

Buchse relativ zum Außenteil 10 um einen Winkel von 90° rotieren kann, wobei Anschläge vorgesehen sind, welche das Ausmaß der Rotation der Buchse relativ zum Außenteil begrenzen. Gemäß einer anderen abgewandelten Form kann die Buchse so gestaltet und eingesetzt sein, daß sie gegenüber dem Außenteil unverdrehbar ist.

Wie oben bereits zum Ausdruck gebracht worden ist, vereinfacht diese Herstellungsmethode der Rohrflanschauskleidung, welche eine im Preßverfahren gebildete Flanschenbuchse umfaßt, bei gleichzeitiger Kostenverringerung die Produktion des Rohrflansches, wobei die Möglichkeit gegeben ist, mehr und andere korrosionsbeständige Stoffe zu verwenden, als es bisher der Fall war.

Die in den Fig. 5 und 6 abgebildete Rohrflanschanordnung enthält ein festes ringförmiges Außenteil 20, das aus Gußeisen oder einem ähnlichen, verhältnismäßig billigen Material besteht, und eine Auskleidung 21 aus korrosionsbeständigem Material, wie z. B. Flußstahl. Die Bohrung des Außenteils 20 geht an einer Seite dieses Teils in eine die Bohrung umgebende Ausnehmung 22 über, wobei die umlaufende Außenwand 23 der Ausnehmung 22 hinterschnitten ist, so, wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Die Auskleidung 21 hat die Form einer Flanschenbuchse, die in ähnlicher Weise wie oben beschrieben hergestellt sein kann, wobei die Buchse einen Zylinderabschnitt 24 und einen Flansch 25 aufweist, der eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Form hat, wobei der Flansch 25 relativ zur Achse der Buchse 24 so geneigt ist, daß, wenn die Peripherie des Flansches 25 gegen den Boden der Ausnehmung 23 anliegt, die Verbindungslinie 26 zwischen dem Flansch und dem Zylinderabschnitt 24 im Abstand von dem Boden der Ausnehmung liegt, so, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.

Wenn gegen die Buchse eine nach unten gerichtete Druckkraft ausgeübt wird, beispielsweise mittels eines Preßwerkzeuges, das nach unten bewegt wird, so daß es zuerst gegen die Verbindungslinie 26 zur Anlage kommt, wird der Flansch 25 verformt, so daß sich seine Gestalt verändert, derart, daß der verformte Flansch 27 sich, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, senkrecht zur Achse der Bohrung des Zylinderabschnitts 24 erstreckt. Der äußere periphere Teil des verformten Flansches 27 befindet sich dann in der Hinter- bzw. Unterschneidung, welche in der Umfangswandung 23 um die Ausnehmung 22 herumläuft, wobei ein derartiger Eingriff des äußeren peripheren Teils des Flansches in der Hinterschneidung dazu dient, die Buchse gegen eine Bewegung relativ zum Außenteil 20 des Flansches in Richtung der Achse der Bohrung des Zylinderabschnitts 24 der Buchse 21 zu verriegeln.

Falls es erwünscht ist, kann die Innenwand der Bohrung des ringförmigen Außenteils 20 gerieft oder geriffelt sein, so daß das Material des Zylinderabschnitts 24 im Verriegelungs- oder Klemmeingriff mit der Riffelung oder gerieften Fläche treten kann, wenn der Flansch 25 aus der in Fig. 5 gezeigten Form in der in Fig. 6 gezeigten Form verformt wird. Das Vorhandensein einer derartigen Riefung oder Riffelung verriegelt die durch die Flanschenbuchse gebildete Auskleidung gegen Rotation relativ zum Außenteil 20 des Rohrflansches.

Der in Fig. 7 abgebildete Rohrflansch besteht aus einer Auskleidung 37 aus korrosionsfestem Stahl oder irgendeinem anderen geeigneten korrosionsbeständigem Material und einem festen ringförmigen Außenteil 38, das wiederum aus einem verhältnismäßig billigen Material, wie z. B. Gußeisen oder dergleichen, besteht.

Die Auskleidung 37 wird durch eine Flanschenbuchse gebildet, die einen Flansch 39 und einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 40 enthält. Der Abschnitt 40 wird beispielsweise, bezugnehmend auf die in Fig. 7 gestrichelt wiedergegebene Form, im Preßverfahren hergestellt, wobei der Abschnitt 40 in dieser Ausgangsform einen konstanten Außendurchmesser hat, während der Innendurchmesser sich gleichmäßig von dem dem Flansch 39 zugekehrten Ende zum gegenüberliegenden Ende verringert.

Das ringförmige Außenteil 38 ist an einer Seite mit einer Ausnehmung versehen, welche um die Bohrung des ringförmigen Außenteils herumläuft, und der Durchmesser der Bohrung des ringförmigen Außenteils vergrößert sich von dem der Ausnehmung benachbarten Ende zum gegenüberliegenden Ende der Bohrung in gleichmäßigem Umfang, wobei die Durchmesserzunahme der Bohrung in der gleichen Größenordnung liegt wie die Innendurchmesserabnahme des Abschnitts 40 der Buchse in ihrer Ausgangsform.

Zum Zusammenbau der Flanschkonstruktion von Fig. 7 wird die Auskleidung 37 in das Außenteil 38 eingeschoben, wobei der Flansch 39 in der an einer Seite des Teils 38 gebildeten Ausnehmung liegt, und anschließend wird der Abschnitt 40 der Auskleidung radial nach außen aufgeweitet, so daß der Abschnitt 40 die in Fig. 7 in vollen Linien wiedergegebene Gestalt annimmt. Eine derartige Formveränderung des Abschnitts 40 führt zu einer Auskleidung mit einem gleichförmigen Innendurchmesser und einem sich stetig verändernden Außendurchmesser. Die Verformung des Abschnitts 40 dient dazu, daß die Auskleidung 37 fest gegenüber einer Bewegung relativ zum Außenteil 38 in Richtung der Bohrungsachse des Außenteils 38 verriegelt wird. Die Wand der Bohrung des Außenteils 38 kann zusätzlich gerieft oder in anderer Weise geriffelt sein, wodurch bei der radial nach außen gerichteten Verformung des Abschnitts

40 der Eingriff zwischen dem Abschnitt 40 und der gerieften oder in anderer Weise geriffelten Wand der Bohrung eine Verriegelung der Auskleidung 37 gegen eine Rotationsbewegung derselben relativ zum Außenteil 38 erhalten wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Rohrflansches, der ein ringförmiges Außenteil und eine in die Bohrung des Außenteils eingesetzte Flanschenbuchse aufweist, deren Flansch gegen die Außenseite des ringförmigen Außenteils anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschenbuchse (13) aus platten- oder streifenförmigem, korrosionsbeständigem Material hergestellt wird, und daß die Buchse in die Bohrung des ringförmigen Außenteils (10; 20; 38) eingesetzt und dann deformiert wird, um in mechanischen Eingriff mit dem ringförmigen Außenteil zu kommen und gegen Axialbewegungen relativ zum Außenteil gesichert zu werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Außenseite des ringförmigen Außenteils mit einer ringförmigen Ausnehmung versehen wird, die sich an die Bohrung des ringförmigen Außenteils anschließt und diese umgibt, und daß der Flansch der Flanschenbuchse beim Einsetzen der Buchse in die Bohrung des ringförmigen Außenteils in die Ausnehmung eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine hinterschnittene Umfangswand aufweist, und daß der unverformte Flansch der Buchse eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Gestalt hat.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsetzen der Buchse in die Bohrung des ringförmigen Außenteils der Flansch der Flanschenbuchse mit seinem peripheren Randabschnitt gegen die Grundfläche der hinterschnittenen Ausnehmung zur Anlage gebracht wird, und daß dann der kegelstumpfförmige Flansch in die Ausnehmung eingedrückt wird, derart, daß der kegelstumpfförmige Flansch eine im wesentlichen ebene Gestalt erhält, wobei der periphere Randabschnitt des Flansches in die Hinter- bzw. Unterschneidung der hinterschnittenen Ausnehmung gedrückt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Flanschenbuchse ausgegangen wird, deren Außenfläche in einer Richtung von dem dem Flansch zugekehrten Ende einen konstanten Außenradius hat, während der Innenradius der Flanschenbuchse in der gleichen Richtung gleichmäßig abnimmt, und daß die Bohrung des ringförmigen Außenteils im wesentlichen kegelstumpfförmig gestaltet ist, wobei die Größe der Durchmesserzunahme der Bohrung des Außenteils der Größe der Innendurchmesserabnahme der Flanschenbuchse entspricht.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Flansch abgewandte Ende der in das Außenteil eingesetzten Buchse verformt wird, um einen einstückig mit der Buchse ausgebildeten Anschlag zu bilden, der gegen eine Seite des ringförmigen Außenteils anliegt, welche der Seite des Außenteils gegenüberliegt, gegen die der Flansch der Flanschenbuchse anliegt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Flanschenbuchse aus einer Platte oder einem Streifen aus korrosionsbeständigem Material ein an einem Ende geschlossener Zylinder im Preßverfahren hergestellt wird, dessen anderes Ende einen Flansch aufweist, der durch einen Teil der Platte oder des Streifens gebildet ist, welcher nicht beim Pressen verformt worden ist, und daß dann der geschlossene Endabschnitt des Zylinders entfernt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des ringförmigen Außenteils mit Riefen oder einer Riffelung versehen ist, um die in die Bohrung des ringförmigen Außenteils eingesetzte Buchse gegen Rotationsbewegungen zu sichern.

9. Rohrflansch, der ein ringförmiges Außenteil und eine in die Bohrung des Außenteils eingesetzte Flanschenbuchse aufweist, deren Flansch gegen die Außenseite des ringförmigen Außenteils anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschenbuchse (13) aus platten- oder streifenförmigem, korrosionsbeständigem Material hergestellt ist, und daß die Buchse in die Bohrung des ringförmigen Außenteils (10; 20; 38) eingesetzt und dann deformiert ist, um in mechanischen Eingriff mit dem ringförmigen Außenteil zu kommen und gegen Axialbewegungen relativ zum Außenteil gesichert zu sein.

10. Rohrflansch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Außenseite des ringförmigen Außenteils mit einer ringförmigen Ausnehmung versehen ist, die sich an die Bohrung des ringförmigen Außenteils anschließt und diese umgibt, und daß der Flansch der Flanschenbuchse in der Ausnehmung liegt.

11. Rohrflansch nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine hinterschnittene Umfangswand aufweist, und daß der unverformte Flansch der Buchse eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Gestalt hat.

12. Rohrflansch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der ursprünglich kegelstumpfförmige Flansch in die Ausnehmung eingedrückt ist, derart, daß der kegelstumpfförmige Flansch eine im wesentlichen ebene Gestalt erhält, wobei der periphere Randabschnitt des Flansches in die Hinter- bzw. Unterschneidung der hinterschnittenen Ausnehmung gedrückt ist.

13. Rohrflansch nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Flanschenbuchse ausgegangen worden ist, deren Außenfläche in einer Richtung von dem dem Flansch zugekehrten Ende zu dem entgegengesetzten Ende einen konstanten Außenradius hat, während der Innenradius der Flanschenbuchse in der gleichen Richtung gleichmäßig abnimmt, und daß die Bohrung des ringförmigen Außenteils im wesentlichen kegelstumpfförmig gestaltet ist, wobei die Größe der Durchmesserzunahme der Bohrung des Außenteils der Größe der Innendurchmesserabnahme der Flanschenbuchse entspricht.

14. Rohrflansch nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Flansch abgekehrte Ende der in das Außenteil eingesetzten Buchse verformt ist, um einen einstückig mit der Buchse ausgebildeten Anschlag zu bilden, der gegen eine Seite des ringförmigen Außenteils anliegt, welche der Seite des Außenteils gegenüberliegt, gegen die der Flansch der Flanschenbuchse anliegt.

15. Rohrflansch nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschenbuchse aus einer Platte oder einem Streifen aus korrosionsbeständigem Material im Preßverfahren hergestellt ist und die Form eines an einem Ende geschlossenen Zylinders hat, dessen anderes Ende einen Flansch aufweist, der durch einen Teil der Platte oder des Streifens gebildet ist, welcher nicht beim Pressen verformt worden ist, und daß der geschlossene Endabschnitt des Zylinders vor Einsetzen in das Außenteil entfernt worden ist.

16. Rohrflansch nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des ringförmigen Außenteils mit Riefen oder einer Riffelung versehen ist, um die in die Bohrung des ringförmigen Außenteils eingesetzte Buchse gegen Rotationsbewegungen zu sichern.

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