Schutzvorrichtung zur Abdeckung von Flanschen für den Rohrleitungsbau

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Vorschweißflansche für den Rohrleitungsbau, mit einer Platte zur Abdeckung einer Teilfläche des Vorschweiß- flansches und mit einem quer zu dieser Platte angeordneten Einsatz, über den die Schutzvorrichtung lösbar mit dem Vorschweißflansch verbindbar ist, wobei der Einsatz mit einer Federung versehen und über eine Klemmverbindung mit dem Vorschweißflansch verbindbar ist.

Im Rohrleitungsbau werden für die Verbindung von Rohren und Rohrteilen Vorschweißflansche verwendet. Bekannt sind vergleichbare Flansche etwa aus der DE 80 30 103 U1. Die Vorschweißflansche werden mittels Anschweißen mit dem jeweiligen Rohr oder Rohrteil verbunden. Bei der mechanischen Bearbeitung von Flanschen und/oder Rohren z. B. mittels Glas-, Sand- oder Stahlstrahlen gilt es, Teilflächen dieser Flansche vor Verunreinigungen, insbesondere vor dem Eindringen von Strahlmedium zu schützen. Um diese, auch als Dichtleisten bezeichneten, Teilflächen freizuhalten, werden sie während der Bearbeitung mittels Klebeband oder -folie abgedeckt. Erheblicher Nachteil dieser Klebelösungen ist jedoch, dass das Abkleben sehr zeitaufwendig und zudem ungenau ist. Des Weiteren tritt eine schnelle Zerstörung von Klebeband bzw. -folie durch das Strahlmittel ein, sodass das Klebematerial dann aufwendig mit Lösungsmitteln oder mechanisch entfernt werden muss. Eine andere Möglichkeit zum Schutz dieser Dichtfläche besteht in Konstruktionen aus Holz oder Metall. Diese sind jedoch sehr aufwendig und kostenintensiv herzustellen. Zudem hat es sich als besonders schwierig erwiesen, eine wirksame Verbindung zwischen diesen Konstruktionen und den Vorschweißflanschen zu erreichen. Bekannt sind darüber hinaus im Handel befindliche Kunststoffstopfen. Diese weisen Lamellen auf und werden mit konischer Klemmung an dem Vorschweißflansch befestigt. Zum Teil besitzen diese Stopfen aber nicht die erforderlichen Abmessungen, um die Dichtleisten wirksam abdichten zu können, sodass hier nachträglich und in aufwendiger Weise angepasst werden muss. Zudem ist dieses Anpassen dann, häufig auch unter Baustellenbedingungen, sehr ungenau. Der Durchmesser der Platten dieser Stopfen ist oftmals wellig, was dazu führt, dass die Dichtleiste nicht formschlüssig abgedeckt werden kann, was folglich mechanische Beschädigungen der Dichtleisten mit sich bringt.

Damit stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, eine Schutzvorrichtung für Vorschweißflansche für den Rohrleitungsbau zu schaffen, die eine zuverlässige Abdeckung der Dichtleiste im Zusammenspiel mit einer wirksamen und dauerhaften Verbindung zu diesen Vorschweißflanschen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Platte an ihrer dem Flansch zugewandten Seite eine sich zentrisch erstreckende Wulst oder Vertiefung aufweist.

Durch dieses Zusammenspiel einer korrespondierenden Ausbildung der Schutzvorrichtung zu dem Vorschweißflansch, genauer gesagt zu dem Innendurchmesser von der Flanschbohrung, mit der besonders geeigneten Fixierung in Form der Federung ist eine wirksame, dauerhafte und besonders belastbare Verbindung zwischen diesen Bauteilen mit einer qualitativ besonders zuverlässigen Abdichtung der Dichtleiste gewährleistet. Beim Transport wie insbesondere bei der mechanischen Bearbeitung mittels Glas-, Sand- oder Stahlstrahlen ist ein Schutz der Dichtleiste durch die optimale Verbindung von Vorschweißflansch und Schutzvorrichtung in Form des Klemmsitzes zwischen Bohrung und Einsatz gegeben. Dieser ist so ausgebildet, dass eine bestimmte Teilfläche stets abgedeckt werden kann und ein optimaler Form- und Kraftschluss mit der Dichtleiste des Flansches garantiert ist. Dies ist unabhängig von der jeweils konkreten Form und den Abmessungen des Vorschweißflansches der Fall, weil sich der federnd ausgebildete Einsatz entsprechend anpassen kann. Gleich in mehrerlei Hinsicht ist es als vorteilhaft anzusehen, dass die Platte an ihrer dem Flansch zugewandten Seite mindestens eine sich zentrisch erstreckende Wulst oder Vertiefung aufweist. Durch diese die Platte um 360° umlaufende Verstärkung an ihrer Unterseite ist die Gefahr minimiert, dass sich der Deckel verzieht, zudem ist eine verbesserte Kraftaufnahme des Strahlmittels gewährleistet. Gleichzeitig kann man die auf der Unterseite des Deckels vorhandenen Hohlräume mit einem Medium, z. B. Fett füllen, sodass sich keine Farbpigmente bei der Lackierung auf der Dichtfläche absetzen können. Neben einer Aussteifungsfunktion kommt dieser Wulst oder Vertiefung also die Aufgabe zu, eine Art abgeschotteten Raum an ihrer Innenseite für die Aufnahme eines Mediums zu bilden.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass insbesondere daran gedacht ist, dass die Platte korrespondierend zu einer auf dem Vorschweißflansch vorgesehenen Dichtleiste ausgebildet ist, welche es gilt, beim Strahlvorgang gesondert gegen das Eindringen von Verunreinigungen zu schützen. Die quer zu dem Einsatz angeordnete Platte erstreckt sich an der dem Vorschweißflansch zugewandten Seite, der auch als Stopfen zu bezeichnenden Schutzvorrichtung, um die in dem Flansch vorgesehene Bohrung herum. Weil die Platte korrespondierend zu dieser Dichtleiste ausgebildet und angeordnet ist, deckt sie im Zusammenhang mit den später noch vorzustellenden Maßnahmen die Dichtleiste automatisch mit ab, wenn der federnd ausgebildete Einsatz in die Flanschbohrung eingesetzt und dort durch Klemmsitz fixiert wird.

In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass der Einsatz eine zumindest im Wesentlichen zylindrische Grundform aufweist. Die Form und Größe dieses Zylinders ist dabei so bemessen, dass bei Einschieben des Einsatzes in die Bohrung des Flansches der entsprechende Klemmsitz gewährleistet ist.

Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass die Schutzvorrichtung aus einem Kunststoff mit einer Dichte ≥ 1 kg/m ³ hergestellt ist. Mit diesem Material kann ein formstabiler und den Belastungen standhaltender, vorteilhafterweise einteiliger, Strahlstopfen verwirklicht werden, der es ermöglicht, die Dichtleiste auch formschlüssig abzudecken, um deren mechanische Beschädigungen auszuschließen. Der Strahlstopfen aus einem Kunststoff mit einer Dichte > 1 kg/m ³ kann auch einer eventuellen Pulverbeschichtung und der damit verbundenen Wärmeeinwirkung standhalten. Gleichzeitig wird dadurch der Abrieb beim Strahlen minimiert und es besteht die Möglichkeit, den zu strahlenden Flansch durch eine Strahlanlage automatisch zu bearbeiten.

Wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist der federnd ausgebildete Einsatz. In dieser Hinsicht ist daran gedacht, dass der Einsatz als Federung dienende Öffnungen aufweist, die zu einer gewissen Nachgiebigkeit des Einsatzes führen und bei dessen Einsetzen in die Flanschbohrung den Klemmsitz gewährleisten.

Diesbezüglich wird vorgeschlagen, dass die Federung durch sich parallel zur Längsachse des Einsatzes erstreckende Öffnungen gebildet ist, auch um die entsprechende Nachgiebigkeit zu erreichen.

Beispielsweise ist daran gedacht, dass die Öffnungen als Kerben ausgebildet sind, also eine Art ausgenommenes Dreieck in dem Einsatz ausmachen, das sich mit seiner Spitze in Richtung Platte erstreckt.

Eine Variante dazu sieht vor, dass die Öffnungen als Schlitze ausgebildet sind, die sich parallel zur Achse des Einsatzes erstrecken.

Eine gewisse Geschmeidigkeit wird zusätzlich erreicht, wenn die Öffnungen als mit Abrundungen versehene Schlitze ausgebildet sind, um ein Brechen oder Einreißen des Kunststoffs zu vermeiden. Die Abrundungen sind ebenfalls in Richtung Platte im Bereich der Einsätze positioniert.

Ergänzend hierzu wird vorgeschlagen, dass die Öffnungen sich bis zum der

Platte abgewandten Ende des Einsatzes erstrecken. Mit anderen Worten, der Einsatz ist dann durch mehrere separat angeordnete Klemmspangen gebildet, welche sich einzeln senkrecht zur Ebene der Platte erstrecken. Damit ist die Nachgiebigkeit an dem der Platte abgewandten Ende des Einsatzes besonders groß, in Richtung Platte nimmt sie ggf. ab. Auf diese Weise kann sich der Einsatz beim Aufsetzen des Strahlstopfens auf den Flansch gewissermaßen von selbst fixieren.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Klemmspangen an ihren Außenseiten Wölbungen aufweisen, die zusätzlich zur besseren Fixierung dienen. Die Klemmspangen sind hierzu nicht mit konstanter Dicke ausgebildet. Vielmehr weisen sie vorzugsweise in ihrer Mitte eine nach außen geneigte Wölbung auf, die das Fixieren des Einsatzes und damit des Strahlstopfens erleichtert.

Eine Alternative hierzu sieht vor, dass die Klemmspangen an ihren Außenseiten die Klemmwirkung verbessernde Stege aufweisen. Die eigentliche Klemmspange ist also zumindest annähernd von konstanter Dicke bei dieser Variante, es sind aber an der Außenseite der Klemmspangen vorzugsweise parallel zur Platte verlaufende einzelne Stege angeordnet, die eine Verbesserung der Klemmwirkung bieten sollen.

Zweckmäßig ist es außerdem, wenn die Wulst sich am Außenrand der Platte erstreckt, so dass sich von dort außen gesehen nach innen möglichst viel Raum zur Aufnahme eines solchen Mediums bildet.

Ergänzt werden sollte dies dadurch, dass die Platte mit mehreren, vorzugsweise mit konzentrisch verlaufenden, vorzugsweise mit zwei Wülsten versehen ist. Denkbar sind auch acht und mehr konzentrisch verlaufende Wülste. Damit ist einerseits eine noch bessere Variante einer Aussteifung gegeben, andererseits bilden sich hier gleich mehrere Kammern zur Aufnahme eines Mediums.

Nach der mechanischen Bearbeitung des Flansches kann der Strahlstopfen auch als Flanschschutz in seiner Position verbleiben, bis er schließlich am späteren Einsatzort entfernt wird. Das Entfernen kann dabei von Hand durch Drehen und Herausziehen, besser mit einer Zange oder einem vergleichbaren Werkzeug geschehen, sofern die Platte an ihrer dem Flansch abgewandten Seite mindestens eine Zugvorrichtung aufweist. Vor allem ist durch diese Ausbildung und Anordnung der Platte nebst Einsatz ein rückstandfreies Entfernen des Strahlstopfens machbar, sodass die Dichtleiste nicht mit Lösungsmitteln oder aufwendigen mechanischen Verfahren gereinigt werden muss.

Ein weiterer konkreter Vorschlag in Hinblick auf das Entfernen der Schutzvorrichtung sieht vor, dass es sich bei der Zugvorrichtung um mindestens eine, vorzugsweise zwei gegenüber liegend angeordnete Laschen handelt. Letztlich sind aber auch bis zu 16 als Zugeinrichtung dienende Laschen denkbar.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein als

Schutzvorrichtung für Vorsch weißflansche für den Rohrleitungsbau ausgebildeter, einteiliger Strahlstopfen geschaffen ist, der zu jederzeit eine einwandfreie Handhabung in mehrerlei Hinsicht gewährleistet. So ist zunächst die Fixierung des Strahlstopfens in dem Vorschweißflansch besonders einfach, indem sich der stopfenartige Einsatz aufgrund der Federwirkung und der Ausbildung des Einsatzes selbst in der Flanschbohrung fixiert. Beim Klemmvorgang entstehen somit quasi keine Kräfte, welche das Verdrehen der Platte bewirken. Damit geht eine zuverlässige und sichere Abdichtung der Dichtleiste durch die den Einsatz umgebende Platte einher. Diese gewährleistet ihrerseits durch ihre Geometrie und ihre Zusatzeinbauten in Form von Wülsten oder Vertiefungen an der dem Flansch zugewandten Seite einen dauerhaften und hohen Beanspruchungen standhaltenden Sitz. Damit ist ein Eindringen z. B. von Strahlmedium beim Glas-, Sand- oder Stahlstrahlen praktisch ausgeschlossen. Entfernen lässt sich der Strahlstopfen zu einem spätest möglichen Zeitpunkt auch weit nach der mechanischen Bearbeitung durch eine Zug Vorrichtung an der Platte, wodurch der optimale Form- und Kraftschluss zwischen dem Stopfen und dem Vorschweißflansch gelöst wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Figur 1 eine Schutzvorrichtung mit Vorschweißflansch im Schnitt,

Figur 2 eine Schutzvorrichtung im Schnitt, Figur 3 eine Öffnung in einem Einsatz in Form eines Schlitzes,

Figur 4 eine Öffnung in einem Einsatz in Form einer Kerbe,

Figur 5 eine Variante zu Figur 3,

Figur 6 eine Schutzvorrichtung mit Klemmspangen mit Wölbungen und

Figur 7 eine Klemmvorrichtung mit Klemmspangen mit Stegen.

In Figur 1 ist ein Vorschweißflansch 2 dargestellt, der eine Innenbohrung 6 aufweist. Es gilt eine Teilfläche 5 auf der Seite 22 des Vorschweißflansches 2 in Form der so genannten Dichtleiste 7 wirksam gegen Verunreinigungen abzudecken. Hierunter wird unter anderem verstanden, dass ein Eindringen von Strahlmedium während des Strahlens bzw. Lackierens vermieden werden muss. Korrespondierend zu diesem Vorschweißflansch 2 ist die Schutzvorrichtung 1 in Form des Strahlstopfens ausgebildet. Der Einsatz 3 korrespondiert mit der Flanschbohrung 6 (Innendurchmesser) dahingehend, dass sich der Einsatz 3 und damit der Strahlstopfen 1 beim Einsetzen aufgrund seiner Nachgiebigkeit selbst fixiert. Öffnungen 9 realisieren in diesem Ausführungsbeispiel die Federung 8, um diese Nachgiebigkeit des Einsatzes 3 herzustellen. Hierbei handelt es sich um einen Schlitz 13 mit Abrundung 14, der sich bis zu dem der Platte 4 abgewandten Ende 10 des Einsatzes 3 und parallel zur Längsachse 11 des Einsatzes 3 erstreckt. Weiterer wesentlicher und gemeinsamer Bestandteil des einteiligen Strahlstopfens 1 ist die Platte 4, die ihrerseits in den Abmessungen und von der Ausbildung her mit. der flanschseitigen Dichtleiste 7 korrespondiert, die Platte 4 weist hier an ihrer dem Flansch 2 zugewandten Seite 15 eine sich über die gesamten 360° konzentrisch erstreckende Wulst 17 an ihrem Außenrand 19 auf. Weiter innen ist eine zusätzliche Wulst 18 positioniert. An der dem Flansch 2 abgewandten Seite 16 der Platte 4 weist diese Zugvorrichtungen 20, 20' in Form von Laschen 21 , 21' auf. Verdeutlicht ist die Funktion der als Strahlstopfen ausgebildeten Schutzvorrichtung 1 nochmals in Figur 2, hier ein Ausführungsbeispiel mit anderen Abmessungen und einer wesentlich größer dimensionierten Platte 4, bezogen auf den quer dazu angeordneten Einsatz 3. Die Platte 4 weist an ihrer dem Flansch zugewandten Seite 15 im Bereich ihres Außenrandes 19 eine äußere Wulst 17 und weiter innen eine Wulst 18 auf. Zwischen den Wülsten 17, 18 und zwischen der inneren Wulst 18 und dem Einsatz 3 bildet sich jeweils ein Raum 23, 24 aus, welcher ggf. mit einem Medium wie Fett zu befüllen ist, sodass sich keine Farbpigmente bei der Lackierung auf der Dichtfläche absetzen könnten. An der anderen, dem Flansch abgewandten Seite 16 sind die Zugvorrichtungen 20, 20' in Form der Laschen 21 , 21' gut zu erkennen. Hier könnte ein Werkzeug, z. B. eine Zange angesetzt werden, um ein rückstandfreies Entfernen des Strahlstopfens 1 nach Abschluss der Arbeiten zu erreichen. Bevorzugte Durchmesser der Platte 4 liegen bei mindestens 20 mm und bei dem Einsatz 3 bei mindestens 10 mm.

Femer zeigen die Figuren 3, 4 und 5 drei verschiedene Varianten einer

Öffnung 9 in dem Einsatz 3. Figur 3 zeigt eine Öffnung 9 in Form eines schlichten Schlitzes 13, Figur 4 eine in Richtung Platte spitz zulaufende Kerbe 12 und Figur 5 eine solche mit einer Abrundung 14, um ein Brechen oder Einreißen des Kunststoffs zu vermeiden.

Figur 6 zeigt eine von den Ausmaßen her kleinere Schutzvorrichtung 1 mit dem Einsatz 3. Dieser ist gebildet durch insgesamt sechs Klemmspangen, von denen hier drei erkennbar und mit den Bezugszeichen 30, 31 , 32 versehen sind. Zwischen den freistehenden Klemmspangen sind die Schlitze 45, 46 erkennbar. Zur verbesserten Fixierung dieser Klemmspangen 30, 31 , 32 sind diese von ungleichmäßiger Stärke und weisen etwa in der Mitte ihrer Außenseiten 34, 35, 36 nach außen geneigte Wölbungen 38, 39, 40 auf. Mit 17 ist die äußere und mit 18 die innere Wulst bezeichnet. Beide verlaufen konzentrisch, sodass sie den Zwischenraum 23 einschließen. Auf der anderen, dem Einsatz 3 abgewandten Seite der Platte 4 befinden sich zwei als Laschen 21 , 21' ausgebildete Zugvorrichtungen 20, 20'. Figur 7 zeigt eine etwas größere Schutzvorrichtung 1 in Form eines Strahlstopfens mit insgesamt acht Klemmspangen, von denen hier insgesamt vier erkennbar und mit den Bezugszeichen 30, 31 , 32, 33 bezeichnet sind. Diese sind Schlitze 45, 46, 47 belassend angeordnet und als besonders geeignete Klemmvorrichtung ausgebildet. Hierzu weisen die Klemmspangen 30, 31 , 32, 33 an ihren Außenseiten 34, 35, 36, 37 Stege 41 , 42, 43, 44 auf. Diese Stege sind parallel zur Platte 4 in Richtung der Platte 4 abgewandtem Ende der Klemmspangen 30, 31 , 32, 33 angeordnet. Sie stabilisieren den Einsatz 3 und verbessern die Klemmwirkung beim Einsetzen in die Vorschweißflansche.