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Patent Searching and Data


Title:
DELIVERY PIPE FOR TRANSPORTING SOLIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/045484
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a delivery pipe (1) for transporting solid materials, said delivery pipe comprising a tubular body (2) consisting of an inner pipe (3) and an outer pipe (4). A coupling shoulder (7) is fixed to the outer surface (8) of the outer pipe (4) by adhesion, on each end (5, 6) of the tubular body (2). Said coupling shoulder (7) comprises a radially inwardly oriented peripheral collar (12) on the front end (11) thereof, the inner diameter (Dki) of said collar being smaller than the outer diameter (Dra) of the tubular body (2). This enables a stable adhesive connection of the coupling shoulder (7) to a pipe end (5,6). The coupling shoulder (7) comprises an outwardly extending peripheral inclined surface (18) on the shoulder end (17) thereof opposing the front end (11) thereof, beneath which a free region (24) is formed in which a bulb (20) of glue accumulates.

Inventors:
ESSER ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/011183
Publication Date:
May 04, 2006
Filing Date:
October 18, 2005
Export Citation:
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Assignee:
ESSER WERKE KG (DE)
ESSER ALEXANDER (DE)
International Classes:
F16L23/024; F16L57/06
Foreign References:
FR2109232A51972-05-26
US20040145180A12004-07-29
DE4010556A11991-10-10
DE19607871A11996-09-12
DE2338360A11975-02-06
Attorney, Agent or Firm:
Bockermann, Ksoll Griepenstroh (Bochum, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Förderrohr für den Feststofftransport mit einem Rohrkörper (2), wobei an jedem Rohrende (5, 6) des Rohrkörpers (2) ein Kupplungsbund klebetechnisch festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) ein Innenrohr (3) und ein Außenrohr (4) aufweist, wobei der Kupplungsbund (7) mit der äußeren Oberfläche des Außenrohrs (4) verklebt ist und der Kupplungsbund (7) an seinem stirnseitigen Ende (11) einen radial einwärts gerichteten umlaufenden Kragen (12) aufweist, dessen Innendurchmesser (DKι) kleiner ist als der Außendurchmesser (DRa) des Rohrkörpers (2) und der Kupplungsbund (7) an dem seinem Stirnende (11) abgewandten Bugende (17) einen Freiraum (14) an seiner inneren Umfangsfläche (Ußi) aufweist.
2. Förderrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwi¬ schen dem Kragen (12) und der Stirnseite (10) des Rohrkörpers (5, 6) ein Ver¬ schleißring (9) eingegliedert ist.
3. Förderrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke (si) des Verschleißringes (9) der Wanddicke (s2) des Rohrkörpers (2) entspricht.
4. Förderrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsbund (7) einen stirn¬ seitigen 1. Längenabschnitt (14) und einen in Richtung zur Rohrmitte weisen¬ den 2. Längenabschnitt (15) mit einer dazwischen liegenden Kupplungsnut (16) aufweist, wobei die Dicke (Du) des 1. Längenabschnitts (14) kleiner bemessen ist als die Dicke (D|_2) des 2. Längenabschnitts (15).
5. Förderrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Wanddicke (s3) des Innenrohrs (3) zur Wanddicke (s4) des Außenrohrs (4) in einem Verhältnis zwischen 3,5 : 1 bis 1,25 : 1 bemessen ist.
6. Förderrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dad urch gekennzeichnet, dass vor dem Rohrkörper (2) eine Dich¬ tung (23, 26, 27) angeordnet ist.
Description:
Förderrohr für den Feststofftransport

Die Erfindung betrifft ein Förderrohr für den Feststofftransport mit einem Rohrkörper, wobei an jedem Rohrende des Rohrkörpers ein Kupplungsbund klebetechnisch fest¬ gelegt ist.

Förderrohre zur hydraulischen oder pneumatischen Förderung von Feststoff, wie z.B. Sande, Kiese oder Beton, weisen mindestens innenseitig eine gehärtete Oberfläche auf, um den in der Regel sehr abrasiven Feststoffen einen möglichst hohen Ver¬ schleißwiderstand entgegen zu setzen.

Um die Förderrohre zu einem Rohrstrang zusammensetzen zu können, wobei auch ein Austausch einzelner Förderrohre aus dem ansonsten geschlossen bleibenden Rohrstrang durchführbar sein soll, sind die Förderrohre an jedem Ende mit Kupp¬ lungsbunden ausgerüstet. Üblicherweise werden die Kupplungsbunde zur Sicher¬ stellung einer zugfesten Verbindung an den Rohrenden der Rohrkörper verschweißt. Das Verschweißen führt jedoch aufgrund der Wärmeeinwirkung immer zu einer un¬ befriedigenden Härte bzw. nachteiligen Gefügeveränderungen zumindest im Verbin¬ dungsbereich, und zwar unabhängig davon, ob es sich um ein- oder doppellagige Förderrohre handelt und ob die Förderrohre vor dem Verschweißen mit den Kupp¬ lungsbunden oder nach dem Verschweißen gehärtet werden. Aus diesem Grund werden die Rohrkörper beim Verschweißen der Kupplungsbunde von innen aufwen¬ dig wassergekühlt.

Die DE 40 10 556 A1 offenbart einen doppellagigen Rohrbogen, bestehend aus einem Innenrohr und einem Außenrohr. Vor ein Rohrende ist ein mit dem Außenrohr verschweißter Kupplungsring mit einem inneren Verschleißring vorgesehen. Hierbei wird das Außenrohr von einem kurzen axialen Stutzen des Kupplungsrings übergriffen.

Zur Vermeidung der nachteiligen Wärmeeinflüsse aus einem Schweißvorgang ist es durch die DE 196 07 871 C2 bekannt, die Kupplungsbunde mit den Rohrenden von

einlagigen Förderrohren zu verkleben. Diese Vorgehensweise konnte sich j edoch bislang in der Praxis nicht durchsetzen, weil bei solchen Förderrohren immer v/vieder Schäden an der Klebeverbindung und Undichtigkeiten festgestellt wurden. Ursächlich hierfür sind Toleranzunterschiede zwischen den Rohrkörpern und den Kupplungs¬ bunden sowie die Qualität der Klebeverbindung. Die schadhaften Förderrohre müs¬ sen ausgetauscht werden mit der Folge von Betriebsunterbrechungen und einer ge¬ nerellen Verringerung der Standzeit.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein sowohl herstellungstechnisch als auch für den praktischen Einsatz verbessertes För¬ derrohr mit einer hohen Standzeit zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Förderrohr gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1.

Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, die Kupplungsbunde bei einem Dop¬ pellagenrohr, bestehend aus einem Innenrohr und einem Außenrohr klebetechnisch festzulegen, wobei der Kupplungsbund an seinem stirnseitigen Ende einen radial einwärts gerichteten umlaufenden Kragen aufweist, dessen Innendurchmesser klei¬ ner ist als der Außendurchmesser des Rohrkörpers. Vorzugsweise entspricht der Innendurchmesser des Kragens dem Innendurchmesser des Rohrkörpers, so dass ein bündiger Abschluss an den Rohrenden eines Förderrohrs gegeben ist. Des Weiteren weist der Kupplungsbund an dem seinem Stirnende abgewandten Bugende einen Freiraum an seiner inneren Umfangsfläche auf. Hierdurch wi rd die Klebeverbindung zwischen Kupplungsbund und dem Ende des Rohrkörpers verbessert.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine klebetechnische Festlegung der Kupplungsbunde bei Doppellagenrohren möglich ist und für die Praxis Vorteile mit sich bringt, obwohl Innenrohr und Außenrohr nicht stoffschlüssig miteinander ver¬ bunden sind. Bislang hat man diesen Gedanken verworfen, weil es im betrieblichen Einsatz der Förderrohre zu einem "Atmen" zwischen Innen- und Außenrohr kommt mit Biegewechselspannungen, infolge derer die Dauerfestigkeit einer Klebeverbin¬ dung als nicht praxistauglich angesehen wurde. Dieses Vorurteil überwindet die Er-

findung mit einem klebetechnisch festgelegten Kupplungsbund, der mit einem radial einwärts gerichteten umlaufenden Kragen am stirnseitigen Ende Innen- und Außen - röhr gegeneinander abstützt. Auf diese Weise ist eine klebetechnische Festlegung der Kupplungsbunde an Doppellagenrohren möglich, so dass die Vorteile eines Dop¬ pellagenrohrs genutzt werden können.

Das Förderrohr besteht aus einem hoch verschleißfesten gehärteten Innenrohr und einem druckfesten Außenrohr. Das Innenrohr soll dem zu transportierenden Feststoff einen möglichst langen Verschleißwiderstand entgegensetzen. Das Außenrohr ist gegenüber dem Innenrohr weicher und schlagfester. Dies ist insbesondere im Hin¬ blick auf den Transport sowie die Montage- und Demontagevorgänge von Vorteil, da die Förderrohre üblicherweise einer rauen Handhabung unterworfen sind.

Die Herstellung der Förderrohre ist rationell und kostensparend. Die Verklebung zwi¬ schen Kupplungsbund und der äußeren Oberfläche des Außenrohrs erfolgt teil- oder vollflächig und zugfest. Der stirnseitige Kragen bildet einen Anschlag bei der Mon¬ tage der Kupplungsbunde auf den Enden der Rohrkörper. Vorzugsweise kommt ein aerob aushärtender Mehrkomponentenkleber zur Anwendung. Durch die klebetech¬ nische Festlegung des Kupplungsbundes ohne Wärmeeinfluss werden nachteilige Gefügeveränderungen, Härtesprünge oder Versprödungen im Material des Förder¬ rohrs vermieden. Auf zusätzliche Kühlvorgänge, wie sie beispielsweise bei der schweißtechnischen Festlegung der Kupplungsbunde notwendig sind, kann verzich¬ tet werden. Die Spannungsverteilung im Bereich der Fügeverbindung ist gleich¬ mäßig. Insgesamt werden Betriebsunterbrechungen verringert und die Standzeit de>s Förderrohrs bzw. eines aus den erfindungsgemäßen Förderrohren zusammenge¬ setzten Rohrstrangs erhöht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Förder¬ rohrs sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.

Dem Außenrohr kommt als Stoß- und Schlagschutz eine Hüllfunktion zu. Hierfür ge¬ nügt es, das Außenrohr dünnwandig auszuführen. Da die Verbindung der Kupp¬ lungsbunde mit dem Außenrohr ohne nachteilige thermische Einflüsse erfolgt und als Fügefläche die gesamte Breite des Kupplungsbundes zur Verfügung steht, kann das

Außenrohr im Vergleich zu bisherigen Ausführungen von Doppel lagenrohren dünn¬ wandiger ausgelegt werden. Grundsätzlich kann im Rahmen der Erfindung das Ver¬ hältnis der Wanddicke des Innenrohrs zur Wanddicke des Außenrohrs in einem Ver¬ hältnis zwischen 3,5:1 bis 1 ,25:1 bemessen sein.

Der Einsatz von Verschleißringen vor den Enden des Rohrkörpers erweist sich im Rahmen der Erfindung generell als vorteilhaft. Die Verschleißringe bestehen aus einem verschleiß- und prallfesten Material, beispielsweise aus einem keramischen Verschleißwerkstoff, Chromkarbid-Guss, aus martensitischem N ickelhartguss oder ähnlichen Verschleißwerkstoffen.

Üblicherweise sind beide Rohrenden eines Förderrohrs mit einem Verschleißring ausgerüstet. Der Verschleißring ist jeweils vor die Stirnseite eines Rohrkörpers ge¬ setzt. Hierbei umgreift der Kupplungsbund den Verschleißring, wobei der Kragen des Kupplungsbunds stirnseitig am Verschleißring anliegt. Die Wanddicke des Ver¬ schleißrings entspricht der Wanddicke des Rohrkörpers, so dass der Verschleißring bündig mit dem Rohrkörper abschließt. Ebenso verhält es sich zweckmäßigerweise mit dem Kragen des Kupplungsbunds.

Vorzugsweise ist der Freiraum am Bundende konisch bzw. trichterartig ausgebildet. Hierzu ist am inneren Bundende eine sich von der inneren Umfangsfläche des Kupplungsbunds nach außen hin erweiternde Schrägfläche vorgesehen. Der Freiraum erleichtert zunächst den Aufschiebevorgang eines Kupplungsbunds beim Verkleben mit dem Ende des Rohrkörpers. Vorteilhaft ist insbesondere, dass durch die Schrägfläche mit ihrer trichterartigen Kontur der Klebstoff in den Fügespalt zwischen dem Kupplungsbund und der äußeren Oberfläche des Außenrohrs gleitet bzw. hineingezogen und verteilt wird. Eine scharfe Kante, die den Klebstoff abscheren könnte, wird vermieden. Ferner sammelt sich in dem Freiraum zwischen der Schrägfläche und der Oberfläche des Außenrohrs eine Wulst aus Klebstoff auf, die eine zusätzliche Verklebung und Dichtung bewirkt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Kupplungs¬ bund einen stirnseitigen ersten Längenabschnitt und einen vom Kragen abgewand¬ ten in Richtung zur Rohrmitte weisenden zweiten Längenabschn itt auf mit einer da-

zwischen liegenden Kupplungsnut. Hierbei ist die Dicke des ersten Längenabschnitts kleiner bemessen als die Dicke des zweiten Längenabschnitts. Hierdurch ist sicher¬ gestellt, dass beim Transport und Handling der Förderrohre, wenn diese aufeinander gelegt oder abgelegt werden müssen, die Rohrenden geschont werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass vor dem Ende des Rohrkörpers eine Dichtung angeordnet ist, die den Fügespalt zwischen dem Rohrkörper und dem Kupplungsbund abdichtet. Die Dichtung verhindert ein Unterwandern des geklebten Kupplungsbunds durch das im Betrieb unter Druck anstehende Förderfluid. Als Dichtung kann ein Dichtungsring oder eine Dichtungslage aus einem geeigneten Dichtungswerkstoff zum Einsatz gelangen, beispielsweise aus Gummi oder einem Elastomer, die kraftübertragend und dicht in den Verbund aus Rohrkörper und Kupplungsbund eingegliedert ist. Grundsätzlich kann eine Dichtung zwischen dem Rohrende und dem Kragen des Kupplungsbunds ebenso wie zwischen dem Ver¬ schleißring und dem Rohrende als auch zwischen dem Kragen und dem Verschlei߬ ring angeordnet sein.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrie¬ ben. Es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß»en Förderrohrs in einem Längsschnitt;

Figur 2 in vergrößerter Darstellungsweise den Ausschnitt A der Figur 1 ;

Figur 3 einen endseitigen Abschnitt einer zweiten Ausführungsform eines

Förderrohrs in der Schnittdarstellung;

Figur 4 den endseitigen Abschnitt einer dritten Ausführungsform eines Förder¬ rohrs in der Schnittdarstellung und

Figur 5 den endseitigen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform eines Förder¬ rohrs in der Schnittdarstellung.

In der Figur 1 ist ein Förderrohr 1 dargestellt mit einem doppellagigen Rohrkörper 2, der aus einem hochverschleißfesten gehärteten Innenrohr 3 und einem druckfesten Außen röhr 4 besteht.

An jedem Rohrende 5 bzw. 6 des Rohrkörpers 2 ist ein Kupplungsbund 7 durch eine Verklebung an der äußeren Oberfläche 8 des Außenrohrs 4 unter Eingliederung eines Verschleißrings 9 festgelegt. Der Verschleißring 9 ist vor die Stirnseite 10 der Rohrenden 5 bzw. 6 gesetzt. Die Wanddicke Si des Verschleißrings 9 entspricht der Wanddicke S 2 des Rohrkörpers 2, wobei sich die Wanddicke S 2 aus der Wanddicke S 3 des Innenrohrs 3 und der Wanddicke S 4 des Außenrohrs 4 zusammensetzt. Der Verschleißring 9 schließt so bündig mit dem Rohrkörper 2 ab, wobei er vom Kupp¬ lungsbund 7 übergriffen ist.

Am stirnseitigen Ende 11 des Kupplungsbunds 7 ist ein radial einwärts gerichteter umlaufender Kragen 12 vorgesehen. Der Innendurchmesser Dw des Kragens 12 ist kleiner bemessen als der Außendurchmesser Ü Ra des Rohrkörpers 2 und entspricht dessen Innendurchmesser D Ri . Die Breite b« des Kragens 12 deckt sich folglich mit der Wanddicke Si des Verschleißrings 8 und der Wanddicke S2 des Rohrkörpers 2.

Der Kupplungsbund 7 ist unter Eingliederung des Verschleißrings 9 auf die Rohren¬ den 5 bzw. 6 geschoben, bis der Kragen 12 an der Stirnseite 13 des Verschleißrings 9 anliegt und den Verschleißring 9 gegen das Rohrende 5, 6 drückt.

Über an die Kupplungsbunde 7 angreifende hier nicht dargestellte Schellen wird zur Herstellung eines Rohrstrangs die schussweise Kopplung von Förderrohren 1 vorge¬ nommen.

In Rohrlängsachse LA gesehen weist der Kupplungsbund 7 einen stirnseitigen 1. Längenabschnitt 14 und einen in Richtung zur Rohrmitte weiserden 2. Längenab¬ schnitt 15 auf mit einer dazwischen liegenden Kupplungsnut 16. Hierbei ist die Wanddicke S 5 des 1. Bundabschnitts 14 geringer bemessen als die Wanddicke Sβ des 2. Bundabschnitts 15.

Insbesondere anhand der Darstellung von Figur 2 erkennt man, dass der Kupp¬ lungsbund 7 an dem seinem Stirnende 11 abgewandten Bundende 17 eine sich von

seiner inneren Umfangsfläche U ß i nach außen hin erweiternde umlaufende Schräg¬ fläche 18 aufweist, so dass am Bundende 17 ein Freiraum 24 ausgebildet ist. Der Freiraum 24 erleichtert den Aufschiebevorgang des Kupplungsbundes 7 auf ein Rohrende 5 bzw. 6. Gleichzeitig wird der auf das Rohrende 5, 6 aufgetragene Kleb¬ stoff beim Aufschieben des Kupplungsbunds 7 in den Fügespalt 19 zwischen der inneren Umfangsfläche UBI des Kupplungsbundes 7 und der äußeren Oberfläche 8 der Enden 5, 6 gedrückt und verteilt. Hierdurch wird eine zugfeste Klebeverbindung sichergestellt. Ein Abscheren des Klebstoffs wird vermieden. Zudem sammelt sich in dem Freiraum 24 zwischen der Schrägfläche 18 und der Oberfläche 8 des Rohrkör¬ pers 5, 6 eine umlaufende Wulst 20 aus Klebstoff an, die eine zusätzliche Verkle¬ bung und Dichtung bewirkt.

Das Förderrohr 21 wie in der Figur 3 dargestellt entspricht vom doppellagigen Aufbau her grundsätzlich der zuvor beschriebenen Ausführungsform, so dass einander ent¬ sprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen tragen. Der Unterschied besteht darin, dass kein Verschleißring vorgesehen ist, so dass der Kupplungsbund 7 mit seinem Kragen 12 an der Stirnseite 10 des Rohrkörpers 2 anliegt und vollflächig mit der äußeren Oberfläche 8 des Außenrohrs 4 verklebt ist.

Bei dem in der Figur 4 dargestellten Förderrohr 22 ist zusätzlich zwischen der Stirn¬ seite 10 des Rohrkörpers 2 und dem Verschleißring 9 eine Dichtung 23 eingegliedert. Ansonsten entspricht das Förderrohr 22 dem Aufbau des Förderrohrs 1. Die Dich¬ tung 23 dichtet den Fügespalt 19 zwischen dem Rohrkörper 2 und dem Kupplungs¬ bund 7 zusätzlich ab, so dass ein Austritt von Fluid über den Fügespalt 19 verhindert wird.

Bei der Ausführungsform eines Förderrohrs 25 ist zwischen der Stirnseite 10 des Rohrkörpers 2 und dem Verschleißring 9 eine Dichtung 26 sowie zwischen dem Ver¬ schleißring 9 und dem Kragen 12 eine Dichtung 27 integriert. Der übrige Aufbau des Förderrohrs 25 entspricht dem zuvor beschriebenen.

Durch die klebetechnische Fügung des Kupplungsbunds 7 mit der äußeren Oberflä¬ che 8 des Außenrohrs 4 und dem radial einwärts gerichteten umlaufenden Kragen 12 wird eine zugfeste Verbindung mit hoher Dauerfestigkeit geschaffen ohne thermische

Fügung. Dies ermöglicht, die Wanddicke S 4 des Außenrohrs 4 geringer auszulegen als bisher üblich. Demzufolge kann die Wanddicke S 3 des Innenrohrs erhöht werden. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass das Verhältnis der Wanddicke S 3 des Innen¬ rohrs 3 zur Wanddicke S 4 des Außenrohrs 4 zwischen 3,5:1 bis 1 ,25:1 bemessen ist.

Bezugszeichen:

1 - Förderrohr

2 - Rohrkörper

3 - Innenrohr

4 - Außenrohr

5 - Rohrende v.2

6 - Rohrende v.2

7 - Kupplungsbund

8 - äußere Oberfläche v.4

9 - Verschleißring

10- Stirnseite v.5, 6

11 - Stirnende v.7

12 - Kragen

13 - Stirnseite v.9

14 - 1. Längenabschnitt 15- 2. Längenabschnitt

16- Kupplungsnut

17- Bundende v.7

18- Schrägfläche

19- Fügespalt

20- Wulst

21 - Förderrohr

22- Förderrohr

23- Dichtung 24 - Freiraum 25- Förderrohr 26 - Dichtung 27- Dichtung

LA- Rohrlängsachse

Dxi - Innendurchmesser v.12

D Ra - Außendurchmesser v. 2

D R j - Innendurchmesser v. 2

5 1 - Wanddicke v. 9

5 2 - Wanddicke v. 2

5 3 - Wanddicke v. 3

5 4 - Wanddicke v. 4

5 5 - Wanddicke v. 14

5 6 - Wanddicke v. 15 B K - Breite V. 12

UBI - innere Umfangsfläche v. 7