DE29504332U1

DE29504332U1 - Rohr zum Feststofftransport

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Publication number: DE29504332U1
Application number: DE29504332U
Authority: DE
Original assignee: Esser Brieden GmbH and Co KG
Current assignee: Esser Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2005-03-15
Also published as: CA2171698C; CA2171698A1; US5813437A

Description

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13.03.1995 XR/Mo

Esser-Werke GmbH & Co. KG Belecker Landstraße 107, 59581 Warstein

Rohr zum Feststofftransport

Die Erfindung richtet sich auf ein Rohr zum Feststofftransport, insbesondere Betonförderrohr, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Rohr (DE-PS 33 24 658) setzt sich aus einem zylindrischen Mittelabschnitt sowie endseitigen doppellagigen Vorschweißbunden zusammen. Der zylindrische Mittelabschnitt kann einlagig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Mittelabschnitt aber doppellagig ausgebildet, wobei das Kernrohr aus einem härtbaren Kohlenstoffstahl und das Mantelrohr aus einem Schweißstahl besteht. Auch die Vorschweißbunde sind doppellagig ausgebildet. Die Innenlage besteht aus einem gegenüber der Außenlage verschleißfesteren Material. Die Stirnflächen der gleich

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langen Innen- und Außenlagen erstrecken sich in derselben Querebene. Der Kupplungsringflansch kann einen einstückigen Bestandteil der Außenlage bilden. Er kann mit der Außenlage aber auch verschweißt sein.

Das bekannte Rohr hat sich beim Fördern von Feststoffen im Untertagebereich bzw. bei Schiffsverrohrungen wie Düker usw. bewährt.

Wird mit einem derartigen Rohr Beton transportiert, so ist trotz des verschleißfesteren Materials der Innenlagen der Vorschweißbunde häufig doch ein erhöhter Verschleiß einlaufseitig eines Rohrs festzustellen. Eine Ursache für den überproportionalen Verschleiß am einlaufseitigen Ende eines Rohrs ist das Spiel zwischen zwei frontal aneinanderstoßenden Rohren im Zusammenhang mit der dieses Spiel zulassenden umfangsseitigen Rohrkupplung. Dieses Spiel führt zu radialen Versetzungen von zwei aneinanderschließenden Rohren mit der Folge, daß der Beton gegen die Stirnflächenbereiche des in Förderrichtung nachfolgenden Rohrs prallt.

Eine weitere Ursache besteht darin, daß im praktischen Einsatz Rohre eines bestimmten Herstellers mit Gußbögen, konischen Rohren oder Hosenrohren anderer Hersteller kombiniert werden. Auch dies führt dazu, daß selbst bei anfänglich nur geringfügigen Durchmesserunterschieden der aneinandergekuppelten Rohre wegen der unterschiedlichen Verschleißwiderstände der aufeinanderfolgenden Rohre ein erhöhter Verschleiß bei den verschleißfesten Innenlagen der Vorschweißbunde beobachtet wurde. Je nach Relativlage der aneinandergekuppelten Rohre in Bezug auf die Rohrachse des jeweils anderen Rohrs wird dadurch schon nach vergleichsweise kurzer Zeit der einlaufseitige Bereich der Innenlage eines Vorschweißbunds bis nahe an die weichere Außenlage abgetragen.

Eine weitere Eigenschaft des bekannten Rohrs zinn Feststofftransport besteht darin,; daß die Stirnflächen des zylindrischen Mittelabschnitts genau bearbeitet sein müssen, um nach dem Zusammenfügen von Mittelabschnitt und Vorschweißbunde schmale Fugen zwischen diesen Teilen sicherzustellen. Schmale Fugen bedeuten nämlich entsprechend kleinvolumige Dichtungsringe, die notwendig sind, um beim Verschweißen der Vorschweißbunde mit dem zylindrischen Mittelabschnitt zu verhindern, daß das zur Aufrechterhaltung der Härte des Kernrohrs erforderliche Kühlwasser beim Schweißen nicht an die Schweißstelle gelangen kann und dadurch die Qualität der Schweißnaht beeinträchtigt. Mithin müssen bislang teure und damit unwirtschaftliche Maßnahmen angewandt werden, um aus Rohrmeterware die gewünschten Längen für die Mittelabschnitte abzutrennen.

Desweiteren zählt die Bauart der DE-PS 38 39 582 zum Stand der Technik, bei welcher die Innenlage eines Vorschweißbunds bewußt auswechselbar form- und kraftschlüssig in der Außenlage verspannbar ist, um sie bei einem vorzeitigen Verschleiß gegen eine neue Innenlage austauschen zu können.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Verschleißwiderstand eines Rohrs zum Feststofftransport mindestens in dessen einlaufseitigen Endbereich derart zu gestalten, daß unabhängig von der Art und der Standzeit des in Förderrichtung dieses Rohrs vorgeschalteten Rohrelements {Gußbogen, konisches Rohr, Hosenrohr) der Endbereich die volle Standzeit des Rohrs im Mittelabschnitt, insbesondere bei der Förderung von Beton, erreicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Durch die Ausbildung der Innenlage aus keramischem Material oder prallverschleißfestem Guß kann jetzt ein Rohr ohne weiteres dem jeweils vorgeschalteten Förderelement (Gußbogen, konisches Rohr, Hosenrohr) angepaßt werden.

Durch die vollflächige Verklebung der Innenlage in der Außenlage unter Ausfüllung aller Spalten mit der Klebmasse ist ferner sichergestellt, daß insbesondere empfindliches Keramikmaterial auch bei stoßartigen Belastungen nicht platzen kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme besteht darin, daß nunmehr der zylindrische Mittelabschnitt des Rohrs - sei es ein Einlagenrohr oder in bevorzugter Anwendung ein Doppellagenrohr - bei der Montage und vor dem Schweißvorgang weit in den Vorschweißbund bis zur Anlage an der Innenlage eingeschoben werden kann. Auf diese Weise wird die Fuge zwischen der Innenlage und dem Mittelabschnitt merklich zur Schweißstelle distanziert. Allein dieser große Abstand zwischen der Fuge und der Schweißstelle verhindert ohne weitere Hilfsmittel beim Schweißen weitgehend ein Zustrom des Kühlwassers zur Schweißstelle. Eine zweckmäßig in die Fuge noch einzubringende Dichtung ist aufgrund des großen Abstands zur Schweißstelle dann ebenfalls nicht mehr hohen Wärmebelastungen unterworfen. Kühlwasser kann beim Schweißen nicht mehr an die Schweißstelle gelangen. Die gewünschte Qualität der Schweißnaht zur Festlegung des Vorschweißbunds am zylindrischen Mittelabschnitt ist folglich einwandfrei gewährleistet.

Wird die Innenlage aus prallverschleißfestem Guß gebildet, so besteht dieser in bevorzugter Weise -gemäß Anspruch 2 aus Nihard IV.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Grundgedankens besteht in den Merkmalen des Anspruchs 3. Mit der Eingliederung einer Dichtung ist der Vorteil verbunden, daß nunmehr das Abtrennen eines zylindrischen Mittelabschnitts von Rohrmeterware mit wirtschaftlichen Verfahrensweisen möglich ist. Beispielsweise kann das Plasma-Trennverfahren verwendet werden. Dieses Verfahren führt zwar zu vergleichsweise unregelmäßigen Trennflächen, ist aber im Hinblick auf insbesondere ein Doppellagenrohr mit gehärtetem Kernrohr mit sehr wirtschaftlichen Maßnahmen durchführbar. Die elastische Dichtung übernimmt hierbei den Ausgleich zwischen der unregelmäßigen Stirnfläche des Mittelabschnitts und der Stirnfläche der Innenlage des Vorschweißbunds und gewährleistet folglich, daß beim Verschweißen des Vorschweißbunds mit dem Mittelabschnitt kein Kühlwasser an die Schweißstelle gelangen und die Qualität der Schweißnaht beeinträchtigen kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 im vertikalen Teillängsschnitt den Übergang von einem Gußbogen auf ein gerades Betonförderrohr und

Figur 2 ebenfalls im vertikalen Teillängsschnitt den Endabschnitt eines geraden Betonförderrohrs gemäß einer weiteren Ausführungsform.

In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 ein Betonförderrohr bezeichnet, wie es zum Transport- von Beton von einer Betonmischmaschine oder einem Betontransportfahrzeug zu einer Verbrauchsstelle verwendet wird. Ein derartiges Rohr 1 kann über endseitige Vorschweißbunde 2 mit Kupplungsringflanschen 3 sowie mit Hilfe von die Kupplungsringflansche 3 übergreifenden Kupplungen 4 und Dichtungen 5 mit weiteren Rohren 1 zu Rohrsträngen zusammengesetzt werden. Diese Kupplungsweise trifft auch auf die Kopplung von geraden Rohren 1 mit konischen Rohren, Hosenrohren oder, wie in der Figur 1 beispielsweise dargestellt, mit Gußbögen 6 zu.

Durch das vorsprungslose frontale Aneinandersetzen eines Rohrs 1 mit einem weiteren Rohr 1 oder mit einem Gußbogen 6 zwecks Austauschbarkeit innerhalb eines geschlossenen Rohrstrangs in Verbindung mit dem Spiel zwischen den Kupplungen 4 und den Rohren 1 bzw. einem Gußbogen 6 einerseits sowie aufgrund von ggf. anfänglichen Unterschieden der Innendurchmesser der aneinandergesetzten Rohrelemente 1, 6 andererseits kann es dazu kommen, daß, wie in der Figur 1 veranschaulicht, die Einlaufseite des Rohrs 1 gegenüber dem Gußbogen 6 radial um das Maß X versetzt ist. Hiermit ist zwangsläufig ein erhöhter Verschleiß einlaufseitig des Rohrs 1 verbunden.

Das Rohr 1 der Figuren 1 und 2 weist einen doppellagigen zylindrischen Mittelabschnitt 7 auf. Dessen Mantelrohr 8 besteht aus einem zähen Werkstoff, wie z.B. Schweißstahl, während das Kernrohr 9 flammgehärtet ist. Mantelrohr 8 und Kernrohr 9 sind beispielsweise durch Härten aneinandergepreßt. Sie sind gleich lang ausgebildet.

Der im vertikalen Längsschnitt etwa L-förmig ausgebildete Vorschweißbund 2 ist ebenfalls doppellagig ausgebildet. Die Außenlage 10 mit dem Kupplungsringflansch 3, der

Kupplungsnut 11 sowie dem Schweißflansch 12 besteht aus Schweißstahl, während die Inhenlage 13 aus -einem gegenüber dem Material der Außenlage 10 verschleißfesteren keramischen Material besteht.

Die Stirnflächen 14, 15 von Außenlage 10 und Innenlage 13 erstrecken sich in derselben Querebene QE. Jedoch lassen die Figuren 1 und 2 erkennen, daß die Länge L der Innenlage 13 zur Länge Ll der Außenlage 10 etwa wie 1:3 bemessen ist. Außerdem zeigen die Figuren 1 und 2, daß die Innenlage 13 in Rohrlängsrichtung am Außenumfang 17 dachartig abgeschrägt und in eine an die Dachschräge 17 angepaßte umlaufende Innennute 18 mit Dachschräge 16 der Außenlage 10 vollflächig eingeklebt ist. Die Länge L der Innenlage 13 entspricht der Länge L2 der Innennute 18. Der Innendurchmesser D der Innenlage 13 entspricht dem Innendurchmesser des Kernrohrs 9.

Aufgrund der L-Form des Vorschweißbunds 2, wobei der kurze Schenkel im wesentlichen durch die Innenlage 13 gebildet wird, kann der Mittelabschnitt 7 bis zur Anlage an der Innenlage 13 herangeschoben werden. Der lange Schenkel (Außenlage 10) übergreift hierbei den Mittelabschnitt 7. Anschließend wird das Mantelrohr 8 des Mittelabschnitts 7 mit dem Schweißflansch 12 des Vorschweißbunds 2 verschweißt. Hierbei ist das Kernrohr 9 des Mittelabschnitts 7 zu kühlen, was mit Hilfe von Kühlwasser geschieht. Dazu wird in der Regel zwischen die Innenlage 13 und den Mittelabschnitt 7 eine Dichtung eingesetzt, welche verhindert, daß Kühlwasser an die Schweißstelle gelangen und die Qualität der Schweißnaht 19 beeinträchtigen kann. Diese Dichtung ist in der Figur 1 nicht näher dargestellt.

In der Ausführungsform der Figur 2 ist eine relativ weiche Dichtung 20 zwischen der Innenlage 13 aus keramischem

Material und dem zylindrischen Mittelabschnitt 7 vorgesehen. Die Dichtung 20 übernimmt beim Verschweißen des Vorschweißbunds 2 mit dem Mittelabschnitt 7 die Sicherheitsfunktion gegen den Zustrom von Kühlwasser zur Schweißstelle 19. Auch ermöglicht eine derartige Dichtung 2 0 einen Mittelabschnitt 7 von einem längeren Rohrabschnitt mit Hilfe eines wirtschaftlichen Trennverfahrens, beispielsweise Plasma-Trennverfahrens, abzuteilen, ohne daß durch die dann vergleichsweise unebene Stirnfläche des Mittelabschnitts 7 Undichtigkeiten zwischen der Innenlage 13 und dem Mittelabschnitt 7 nach dem Schweißvorgang eintreten können. Die Dichtung 20 übernimmt dann den Ausgleich der stirnseitigen Unregelmäßigkeiten.

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Bezugs Zeichenaufstellung

1 - Betonförderrohr

2 - Vorschweißbund

3 - Kupplungsflansch

4 - Kupplung

5 - Dichtung in 4

6 - Gußbogen

7 - Mittelabschnitt v.

8 - Mantelrohr v. 7

9 - Kernrohr v. 7

10 - Außenlage v. 2

11 - Kupplungsnut in

12 - Schweißflansch an

13 - Innenlage v. 2

14 - Stirnfläche v. 10

15 - Stirnfläche v. 13

16 - Dachschräge v. 18

17 - Dachschräge v. 13

18 - Innennute v. 3

19 - Schweißnaht zw. 8 u.

20 - Dichtung

L - Länge v. 13 Ll - Länge v. 10 L2 - Länge v. 18 D - Durchmesser v. 13 Dl - Durchmesser v. 9 QE - Querebene X - Rohrversatz

Claims

Schutzansprüche

1. Rohr zum Feststofftransport, insbesondere Betonförderrohr (1), das an mindestens einem Ende eines zylindrischen Mittelabschnitts (7) einen doppellagigen Vorschweißbund (2) mit Kupplungsringflansch (3) aufweist, wobei die Innenlage (13) des Vorschweißbunds (2) aus einem gegenüber der Außenlage (10) verschleißfesteren Material besteht und sich die Stirnflächen (14, 15) von Außenlage (10) und Innenlage (13) in derselben Querebene (QE) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlage (13) aus keramischem Material oder prallverschleißfestem Guß besteht und in einer Innennute (18) des Kupplungsringflansches (3) vollflächig verklebt ist.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der prallverschleißfeste Guß aus Nihard IV besteht.

· Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenlage (10) zweibis dreimal so lang wie die Innenlage (13) bemessen ist.