DE4015421A1 - Kupplung zur verbindung von rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur Verbindung von Rohren, wobei die Rohre durch Schweißen mit der Kupplung verbunden sind.

Das Verschweißen von Rohrleitungen für gasförmige wie auch flüssige Medien erfolgt nach bisher ausgeübter Praxis mit Hilfe von muffeähnlichen, die stumpf aneinanderstoßenden Rohrenden überlappenden Kupplungen, deren Enden über umlaufende Kehlnähte mit den zu verbindenden Rohren verschweißt werden.

Bei dieser Art der Rohrverbindungen weisen die Verbindungsstellen eine verminderte Biegefähigkeit auf. Der Kraftlinienfluß durch die Rohrwandungen ist gestört, so daß mechanische Spannungsspitzen auftreten können, die zum vorzeitigen Ausfall derartiger Rohrverbindungen führen. Außerdem ist eine zerstörungsfreie Prüfung der Güte geschweißten Kehlnähte nicht möglich. Druck- und Dichtheitsprüfungen der Rohrleitungen sind wesentlich eingeschränkt. Insgesamt bedeutet die Verbindung eine Schwachstelle im Vergleich zur übrigen Rohrleitung.

Das direkte Verbinden von Rohren nur durch Stumpfnähte ist nur bei völliger Gasfreiheit im Bereich der Schweißbereiche möglich.

Die entgasten Rohrenden müssen gasdicht von der übrigen nicht entgasten Rohrleitung getrennt sein. Dazu müssen die Rohrleitungen vorab durch Verschlußkörper, wie Bälle usw. dicht abgeschlossen und die Verschlußkörper nach Beendigung der Schweißarbeiten in den Leitungen mühevoll weiterbefördert und an speziell ausgebildeten Endpunkten entnommen werden.

Als Alternative bietet sich nur das Entleeren bzw. Entgasen der Rohrleitungen an, das sehr aufwendig und bei brennbaren und explosiven Medien teilweise auch gefährlich ist. (Gefahr, daß die Gasfreiheit nur zeitlich begrenzt vorhanden ist.)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zur Verbindung von Rohren zu schaffen, mit der sich die genannten Nachteile vermeiden und die Schwierigkeiten ausräumen und die Arbeitssicherheit erheblich verbessern lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplung aus zwei gleichen Drehteilen mit dem Rohrdurchmesser entsprechenden Innendurchmesser, deren Enden mit den Rohrenden mit Stumpfnähten verschweißbar sind, und daß die Drehteile mit Hilfe einer zwischen den einander zugeordneten Planflächen angeordneten Dichtung abdichtbar sind, und unter Zwischenschaltung einer ringförmigen Aussparung ebenfalls mit einer Stumpfnaht verschweißbar sind.

Gemäß der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß die Dichtung in die einander zugeordneten Planflächen integriert ist.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, daß die Dichtung in die einander zugeordneten Planflächen eingelegt ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Drehteil einen von der ringförmigen Aussparung nach außen führenden Kanal aufweist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kupplung eine betriebssichere Rohrverbindung, insbesondere auch für brennbare und explosive Flüssigkeiten und Gase herstellbar ist, daß sich die Kupplung bei anwesenden Betriebsmitteln und üblichem Betriebsdruck leicht in die Rohrleitung über Stumpfnähte einschweißen läßt, und daß ein störungsfreier Kraftlinienfluß Rohr - Kupplung - Rohr ermöglicht wird. Weiterhin stellt die so eingebaute Kupplung keine Schwachstelle im Vergleich zur übrigen Rohrleitung dar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine Kupplung nach der Erfindung,

Fig. 2 den gleichen Schnitt wie in Fig. 1, jedoch mit in die Planflächen der Kupplung integrierter Dichtung,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine mit einem Verschlußkörper abgedichtete Rohrleitung und zugeordneter Kupplung, schematisch, und

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Rohrleitung mit zwei in Reihe eingebauten, erfindungsgemäßen Kupplungen und zwischengeschaltetem Paßstück, schematisch.

Wie aus der Schnittdarstellung in Fig. 1 hervorgeht, besteht die Kupplung 1 aus zwei gleichen Drehteilen (Kupplungshälften) 2a, 2b mit glattem Durchgang, deren Enden 5a, 5b an die Enden 6a, 6b der getrennten Rohre 8a, 8b mit umlaufenden Stumpfnähten 7a, 7b ausgeschweißt werden und deren Innendurchmesser 3 dem Nenndurchmesser 4 der Rohre 8a, 8b entspricht. Dadurch wird eine widerstandsfreie Duchströmung der erfindungsgemäßen Kupplung 1 durch die fließenden Medien gewährleistet.

Die Abdichtung der Kupplungshälften 2a, 2b erfolgt mit Hilfe einer zwischen den einander zugeordneten Planflächen 13a, 13b der Drehseite 2a, 2b angeordneten Dichtung 9.

Nach einer anderen Ausbildung der Erfindung ist die Dichtung 9 in die Planflächen 13a, 13b der Drehseite 2a, 2b, gemäß Fig. 2, integriert. Die Dichtung 9 kann auch eingelegt und entweder metallisch oder nichtmetallisch ausgeführt sein.

Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 weiter zu ersehen ist, schließt sich an die Dichtung 9 nach außen hin erfindungsgemäß eine ringförmige Aussparung 10 an, die über einen Kanal 12 mit der Oberfläche 14 der Kupplung 1 verbunden ist. Eine in die ringförmige Aussparung 10 hineinragende Dichtung 9 mit entsprechend vergrößertem Durchmesser kann nach der vorliegenden Erfindung durch eine Schweißnaht 15, wie in Fig. 1 angedeutet, zusätzlich mit den Kupplungshälften 2a, 2b dicht verschweißt werden.

Außerdem dient die ringförmige Aussparung 10 in vorteilhafter Weise zur Dichtheitsprüfung der eingebauten Dichtung 9 und der Verbindungsschweißnaht 11, ohne Beeinflussung der übrigen Rohrleitung, wobei an dem nach außen führenden Kanal 12 ein entsprechendes Prüfgerät 16 angeschlossen wird. Der Kanal ist außen beliebig verschließbar (z. B. Verschrauben, Verschweißen).

Zur Herstellung der Rohrverbindung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kupplung 1 werden bei entleerten bzw. entgasten Rohrleitungen nur an den Enden zuerst die Drehteile 2a, 2b nach Einbringen der Dichtung 9 zwischen die einander zugeordneten Planflächen 13a, 13b der Drehteile 2a, 2b dicht vorgespannt, beispielsweise unter Verwendung einer geeigneten Spannvorrichtung, und die derart vormontierte Kupplung 1 in die getrennte Rohrleitung so eingebaut, daß die Enden 5a, 5b der Drehteile 2a, 2b stumpf an die Rohrenden 6a, 6b stoßen. Dann werden die Drehteile 2a, 2b mit den Rohren 8a, 8b über die Schweißnähte 7a, 7b verschweißt.

In Bedarfsfällen lassen sich die hergestellten Schweißnähte 7a, 7b vor dem Zusammenschweißen der Kupplungshälften 2a, 2b zerstörungsfrei prüfen, was beispielsweise bei Kehlnähten und halben V-Nähten nicht möglich ist.

Anschließend werden die Verbindungsschweißnähte 11, die die Kupplungshälften 2a, 2b miteinander verbinden, und gegebenenfalls die Schweißnaht 15 in der ringförmigen Aussparung 10 erstellt.

Nach Abschluß dieser Schweißarbeiten erfolgt die Demontage der Spannvorrichtung.

Eine der Aufgaben, die sich die Erfindung gestellt hat, besteht darin, daß alle Schweißarbeiten bei anwesenden Betriebsmitteln, seien es flüssige oder gasförmige, brennbare oder explosive Medien, durchführbar sind und auf eine aufwendige Entleerung bzw. Entgasung der Rohrleitungen verzichtet werden kann. Die Betriebsmittel können auch unter einem Betriebsdruck (bis an ca. 50% des maximalen Betriebsdruckes) stehen, womit die verbindenden Schweißarbeiten während eines Teilbetriebes des Systems erfolgen können.

Um diese Arbeiten durchführen zu können, wird vorab die das Medium zuführende Rohrleitung 8b mit einem entsprechenden Verschlußkörper 17, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, dicht verschlossen, um brennbare und explosive Stoffe von der Schweißstelle fernzuhalten. Bei Bedarf wird auch die abführende Rohrleitung 8a in gleicher Weise abgedichtet (in der Zeichnung nicht dargestellt).

Dann werden nacheinander die Drehteile 2a, 2b, wie bereits beschrieben, an die Rohre 8a, 8b geschweißt, die Rohre 8a, 8b so weit auseinander gebogen, daß sich die Verschlußkörper 17 aus den Rohrleitungen entfernen lassen, die Dichtung 9 eingelegt, die Kupplungshälften 2a, 2b wieder zusammengeführt, vorgespannt und über die Verbindungsschweißnaht 11 miteinander verschweißt.

Die Verbindungsschweißnaht 11 kann zerstörungsfrei nach verschiedenen Verfahren geprüft werden. Dichtheits- bzw. Festigkeitsprüfungen sind beispielsweise mit Wasser, Gas oder sonstigen Prüfmedien durchführbar, auch ohne Beeinflussung des Rohrleitungsinhaltes.

Für die erfindungsgemäße Kupplung 1 besteht keine Begrenzung hinsichtlich ihres Durchmessers. Zur Herstellung der Kupplung 1 sind alle beliebige, schweißbare Werkstoffe, Metalle bzw. Nichtmetalle, verwendbar.

Nach der Erfindung ist es auch ohne Schwierigkeiten möglich, zwei Kupplungen 1, 1a, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, über ein zwischengeschaltetes Paßstück 18 hintereinander angeordnet in Rohrleitungen einzubauen.

Das ist beispielsweise dann erforderlich, wenn die Enden 6a, 6b der getrennten Rohre 8a, 8b gemäß Fig. 4 durch eine Kupplung 1 allein nicht verbindbar sind, oder bei relativ starren bzw. großen Rohrleitungsdurchmessern, bei denen ein Auseinanderbiegen der Rohre 8a, 8b zum Entfernen eingebrachter Verschlußkörper 17 nicht durchführbar ist.

Im letztgenannten Fall wird das zum Einschweißen vorbereitete Paßstück 18 mit den beidseitig angeschweißten Drehteilen 20, 21 erst nach Entfernen der Verschlußkörper 17 an den Rohrleitungen mit den zugeordneten Drehteilen 19, 22 der Rohre 8a, 8b über die Verbindungsschweißnähte 11 verschweißt.

Claims (4)

1. Kupplung zur Verbindung von Rohren, wobei die Rohre durch Schweißen mit der Kupplung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) aus zwei gleichen Drehteilen (2a, 2b) mit dem Rohrdurchmesser (4) entsprechenden Innendurchmesser (3) besteht, deren Enden (5a, 5b) mit den Rohrenden (6a, 6b) mit Stumpfnähten (7a, 7b) verschweißbar sind, und daß die Drehteile (2a, 2b) mit Hilfe einer zwischen den einander zugeordneten Planflächen (13a, 13b) angeordneten Dichtung (9) abdichtbar sind, und unter Zwischenschaltung einer ringförmigen Aussparung (10) ebenfalls mit einer Stumpfnaht (11) verschweißbar sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (9) in die einander zugeordneten Planflächen (13a, 13b) integriert ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (9) in die einander zugeordneten Planflächen (13a, 13b) eingelegt ist.

4. Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehteil (2b) einen von der ringförmigen Aussparung (10) nach außen führenden Kanal (12) aufweist.