US5304776A | 1994-04-19 |
8 ANSPRÜCHE 1. Halterungsaufsatz (1) mit einem Anschlussbereich (2) für eine Formiergaszuleitung (3), umfassend ein erstes zylindrisches Halterungsmittel (4) und ein zweites zylindrisches Halterungsmittel (5), die aneinander lösbar zu befestigen sind, insbesondere ineinander verschraubbar, wobei das erste Halterungsmittel (4) und/oder das zweite Halterungsmittel (5) derart in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren angepasst ausgebildet ist, dass durch eine im Wesentlichen zentrale Durchführung (6) im ersten Halterungsmittel (4) eine zu schweißende, eingesetzte Rohrleitung (7) zu halten ist, mit einem zylindrischen Einsatzbereich (8) für die zu schweißende Rohrleitung (7) in dem zweiten Halterungsmittel (5), wobei der Einsatzbereich (8) einen Anschlagringbereich (9) und einen Anschlussbereich (2) für eine Gasdurchführungsbohrung (10) zum Zuführen von Formiergas zu einer Gasverwendungsstelle durch eine Formiergaszuleitung (3) in der zu schweißenden Rohrleitung (7) aufweist, wobei die eingesetzte Rohrleitung (7) gegenüber den zylindrischen Halterungsmitteln (4,5) durch eine oder mehrere flexiblen Dichtungen (12), insbesondere Dichtungsringen (13) , abgedichtet gehalten ist, die insbesondere angepasst in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren hergestellt sind. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen (12), insbesondere eine erste Dichtung (14) und eine zweite Dichtung (15), im zweiten zylindrischen Halterungsmittel (5) eingesetzt sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen als elastische Hohlringe (16) aufgebaut sind, die angepasst in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren hergestellt sind, und die durch das Befestigen, insbesondere Verschrauben der Halterungsmittel (4,5) aneinander, zu einem dichtenden Kontakt an der Rohrleitung (7) verformbar sind. 9 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtungen (12), insbesondere elastische Hohlringe (16), durch ein oder mehrere Zwischenelemente (17) getrennt sind, so dass eine Funktionseinheit gebildet ist, die in das zweite Halterungsmittel (5) einsetzbar ist, wobei beim Befestigen, insbesondere Verschrauben der Halterungsmittel (4,5) aneinander, die Dichtungen, insbesondere Hohlringe (16), gegen das oder die Zwischenelemente (17) und gegen die eingesetzte Rohrleitung dichtend zu pressen sind. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das zweite Halterungsmittel (5) an der Gasdurchführungbohrung (10) zum Zuführen von Formiergas in die Rohrleitung (7) eine Formiergasdüse (18) in Verlängerung der Formiergaszuleitung (3) angeordnet sind, die insbesondere eine wirbelförmige Umleitung des zuströmenden Formiergases ermöglicht. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylinderbreitumfang eines Einsatzendes (20) des ersten Halterungsmittels (4) einer normierten Rohrleitungsdicke (21) entspricht und/oder die Formiergaszuleitung (3) normiert an das zweite Halterungsmittel (5) an ein 3D-gedruckten Gewinde (22) anschraubbar ist. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsmittel jeweils einstückig ausgebildet sind, insbesondere zusammen mit den Dichtungen. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Halterungsmittel (4) und/oder ein zweite Halterungsmittel (5) in einem FDM Druckverfahren angepasst ausgebildet ist. 9. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem ersten (4) und zweiten Halterungsmittel (5) zum Aufsetzen auf eine Rohrleitung (7) mit einer Formiergaszuleitung (3) als Schutzgaszuleitung bei einer Warmverarbeitung von Metallen, insbesondere Löten und/oder Schweißen und/oder Walzen und/oder 10 Pressen und/oder Glühen, insbesondere WIG-Hand- und WIG-Orbitalschweißen, wobei die Halterungsmitel und/oder die Dichtungen in einem 3D-Druckverfahren an die Rohrleitung anpassbar ausgebildet sind. 10. Verfahren zum Herstellen eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Halterungsaufsatz (1) mit einem Anschlussbereich (2) für eine Formiergaszuleitung (3) an eine Rohrleitung angesetzt wird und ein erstes zylindrisches Halterungsmitel (4) und ein zweites zylindrisches Halterungsmitel (5) aneinander lösbar befestigt werden, insbesondere ineinander verschraubt werden, wobei das erste zylindrische Halterungsmitel (4) und das zweite zylindrische Halterungsmitel (5) derart in einem 3D-Kunststoffdruckverfahren angepasst ausgebildet werden, dass durch eine im Wesentlichen zentrale Durchführung (6) im ersten Halterungsmitel (4) die zu schweißende, eingesetzte Rohrleitung (7) gehalten wird, mit einem zylindrischen Einsatzbereich (8) für die zu schweißende Rohrleitung (7) in dem zweiten Halterungsmitel (5), wobei der Einsatzbereich (8) einen Anschlagringbereich (9) und einen Anschlussbereich (2) für eine Gasdurchführungsbohrung (10) zum Zuführen von Formiergas zu einer Gasverwendungsstelle durch eine Formiergaszuleitung (3) in der zu schweißenden Rohrleitung (7) aufweist, wobei die eingesetzte Rohrleitung (7) gegenüber den zylindrischen Halterungsmiteln (4,5) durch Dichtungen (12), insbesondere Hohlringe (16), abgedichtet wird, die angepasst in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren hergestellt werden und nach dem Zusammensetzen die eingesetzte Rohrleitung dichtend hält |
Die Erfindung betrifft einen Halterungsaufsatz nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , eine Verwendung nach dem Oberbegriff von Anspruch 9 und ein Verfahren zur Herstellung nach dem Oberbegriff von Anspruch 10.
Bekannt ist es, für Formiergaszuleitungen im Schweißverfahren von Rohrleitungen Halterungsaufsätze einzusetzen, die teilweise aufgrund der Vorfertigung nicht vollständig dicht sind oder sehr viele unterschiedliche Größen vorgehalten werden müssen, die dann im speziellen Anwendungsfall selten eine vollständige Sicherheit gegen seitliches Eintreten von Raumluft etc. aufweisen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein sicheres und zuverlässiges Halterungsmittel bereitzustellen, dass die Nachteile des Stands der Technik vermeidet.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Halterungsaufsatz mit einem Anschlussbereich für eine Formiergaszuleitung, umfassend ein erstes zylindrisches Halterungsmittel und ein zweites zylindrisches Halterungsmittel, die aneinander lösbar zu befestigen sind, insbesondere ineinander verschraubbar, wobei das erste Halterungsmittel und/oder das zweite Halterungsmittel derart in einem 3D-Kunststoffdruckverfahren angepasst ausgebildet ist, dass durch eine im Wesentlichen zentrale Durchführung im ersten Halterungsmittel eine zu schweißende, eingesetzte Rohrleitung zu halten ist, mit einem zylindrischen Einsatzbereich für die zu schweißende Rohrleitung in dem zweiten Halterungsmittel, wobei der Einsatzbereich einen Anschlagringbereich und einen Anschlussbereich für eine Gasdurchführungsbohrung zum Zuführen von Formiergas zu einer Gasverwendungsstelle durch eine Formiergaszuleitung in der zu schweißenden Rohrleitung aufweist, wobei die eingesetzte Rohrleitung gegenüber den zylindrischen Halterungsmitteln durch eine oder mehrere flexiblen Dichtungen,
BESTÄTIGUNGSKOPIE insbesondere Dichtungsringen, abgedichtet gehalten ist, die insbesondere angepasst in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren hergestellt sind.
Durch die vorliegende Erfindung kann ein genau angepasster, leichter und trotzdem sicher dichtender Halterungsaufsatz auf Rohrleitungen, die unter Formiergasschutz, insbesondere Argon, Stickstoff und deren Mischung mit Wasserstoffstoffkomponenten, geschweißt werden, bereitgestellt werden, der zugleich nachhaltig und materialsparend dünnwandig aufgebaut ist, da er vorteilhaft im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial aufgebaut sein kann. Die Vorrichtung liefert eine einfache und zugleich sichere Befestigung, insbesondere durch Verschraubung, wobei zugleich die integriert hergestellten Dichtungen fest angezogen werden, um einen Gasaustritt zu verhindern. Vorteilhaft ist dies insbesondere bei einem WIG-Hand- oder WIG- Orbitalschweißverfahren.
Die Erfindung liefert einen zuverlässigen, kompakten Halterungsaufsatz, wobei keine große Anzahl unterschiedlicher Durchmesser in Lagerhaltung notwendig ist, da durch das 3D-Kunststoffdruckverfahren hergestellte Halterungsaufsätze zeitnah und genau an die zu schweißende Rohrleitung angepasst werden können. Vorteilhaft kann die gesamte Vorrichtung, umfassend insbesondere beide Halterungsaufsatzmittel, die Dichtungen und die Verwirbelungsdüsen im 3D-Druckverfahren integriert und genau passend ausgebildet werden, so dass Undichtigkeit vermieden werden. Die beispielhaft mögliche Verwendung einer im 3D- Kunststoffdruckverfahren integrierten Gasverwirbelungsdüse verhindert weiterhin, dass sich im Innenbereich, d.h. in unmittelbarer Nähe einer Schweißnaht, verschiedene Schmutzstoffe, beispielsweise Manganoxyde, an einer Innenwand absetzen. Besonders im Bereich von UHP Anwendungen ist dies vorteilhaft.
Vorteilhaft ist es, wenn die Dichtungen, insbesondere eine erste Dichtung und eine zweite Dichtung, im zweiten zylindrischen Halterungsmittel eingesetzt sind.
Vorteilhaft ist es, wenn die Dichtungen als elastische Hohlringe aufgebaut sind, die angepasst in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren hergestellt sind, und die durch das Befestigen, insbesondere Verschrauben der Halterungsmittel aneinander, zu einem dichtenden Kontakt an der Rohrleitung verformbar sind. Die Hohlringe können sich beim Anpressen um mehrere mm verformen und liegen daher optimal angepasst um die Rohrleitung. Hergestellt können die Hohlringe vorteilhaft vollständig in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren werden, insbesondere im FDM Verfahren. Insbesondere auch aufgrund der Materialeinheit ist eine nachhaltige Entsorgung verbessert.
Vorteilhaft ist es, wenn Dichtungen, insbesondere elastische Hohlringe, durch ein oder mehrere Zwischenelemente getrennt sind, so dass eine Funktionseinheit gebildet ist, die in das zweite Halterungsmittel einsetzbar ist, wobei beim Befestigen, insbesondere Verschrauben der Halterungsmittel aneinander, die Dichtungen, insbesondere Hohlringe, gegen das oder die Zwischenelemente und gegen die eingesetzte Rohrleitung dichtend zu pressen sind. Die Dichtungsringe sind durch die Zwischenelemente leicht beweglich, so dass sich keine Verzerrungen und nachfolgend Undichtigkeiten beim Festschrauben bilden.
Vorteilhaft ist es, wenn in das zweite Halterungsmittel an der Gasdurchführungbohrung zum Zuführen von Formiergas in die Rohrleitung eine Formiergasdüse in Verlängerung der Formiergaszuleitung angeordnet sind, die insbesondere eine wirbelförmige Umleitung des zuströmenden Formiergases ermöglicht und die angepasst in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren anzupassen sind, insbesondere austauschbar, je nach Verwirbelungsbedarf. Die Gasverwirbelungsdüse kann insbesondere an der Innenseite einer Schott-Steck-Nippel-Verschraubung für die Formiergaszuleitung eingesetzt werden. Die Gasverwirbelungsdüse liefert einen Gasstrom, der eng an den Wänden der Rohrleitung verläuft, so dass zuverlässig verhindert wird, dass sich im Innenbereich der Rohrleitung, in unmittelbarer Nähe einer Schweißnaht, verschiedene Manganoxide an der Innenwand der Rohrleitung absetzen. Besonders im Bereich von UHP Anwendungen ist dies nicht gewollt. Beispielhaft können verschiedene Anschlussmöglichkeiten der Formiergaszuleitung, insbesondere auch Steckverbinder vorgesehen sein. Vorteilhaft ist es, wenn ein Zylinderbreitumfang eines Einsatzendes des ersten Halterungsmittels einer normierten Rohrleitungsdicke entspricht und/oder die Formiergaszuleitung normiert an das zweite Halterungsmittel an ein 3D-gedruckten Gewinde anschraubbar ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Halterungsmittel jeweils einstückig ausgebildet sind, insbesondere zusammen mit den Dichtungen.
Vorteilhaft ist es, wenn das erste Halterungsmittel und/oder ein zweite Halterungsmittel in einem FDM Druckverfahren angepasst ausgebildet ist.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem ersten und zweiten Halterungsmittel zum Aufsetzen auf eine Rohrleitung mit einer Formiergaszuleitung als Schutzgaszuleitung bei einer Warmverarbeitung von Metallen, insbesondere Löten und/oder Schweißen und/oder Walzen und/oder Pressen und/oder Glühen, insbesondere WIG-Hand- und WIG-Orbitalschweißen, wobei die Halterungsmittel und/oder die Dichtungen in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren an die Rohrleitung anpassbar ausgebildet sind.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Halterungsaufsatz mit einem Anschlussbereich für eine Formiergaszuleitung an eine Rohrleitung angesetzt wird und ein erstes zylindrisches Halterungsmittel und ein zweites zylindrisches Halterungsmittel aneinander lösbar befestigt werden, insbesondere ineinander verschraubt werden, wobei das erste zylindrische Halterungsmittel und das zweite zylindrische Halterungsmittel derart in einem 3 D-Kunststoffd ruckverfahren angepasst ausgebildet werden, dass durch eine im Wesentlichen zentrale Durchführung im ersten Halterungsmittel die zu schweißende, eingesetzte Rohrleitung gehalten wird, mit einem zylindrischen Einsatzbereich für die zu schweißende Rohrleitung in dem zweiten Halterungsmittel, wobei der Einsatzbereich einen Anschlagringbereich und einen Anschlussbereich für eine Gasdurchführungsbohrung zum Zuführen von Formiergas zu einer Gasverwendungsstelle durch eine Formiergaszuleitung in der zu schweißenden Rohrleitung aufweist, wobei die eingesetzte Rohrleitung gegenüber den zylindrischen Halterungsmitteln durch Dichtungen, insbesondere Hohlringe, abgedichtet wird, die angepasst in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren hergestellt werden und nach dem Zusammensetzen die eingesetzte Rohrleitung dichtend hält.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Schnittansicht und
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Außenansicht.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Schnittansicht, wobei ein Halterungsaufsatz 1 mit einem Anschlussbereich 2 für eine Formiergaszuleitung 3 an eine Rohrleitung 7 angeordnet ist, umfassend ein erstes zylindrisches Halterungsmittel 4 und ein zweites zylindrisches Halterungsmittel 5, die aneinander lösbar zu befestigen sind, insbesondere ineinander verschraubbar sind, wobei das erste Halterungsmittel 4 und/oder ein zweite Halterungsmittel 5 derart in einem 3D- Kunststoffd ruckverfahren angepasst ausgebildet ist, dass durch eine im Wesentlichen zentrale Durchführung 6 im ersten Halterungsmittel 4 eine zu schweißende, eingesetzte Rohrleitung 7 zu halten ist, mit einem zylindrischen Einsatzbereich 8 für die zu schweißende Rohrleitung 7 in dem zweiten Halterungsmittel 5, wobei der Einsatzbereich 8 einen Anschlagringbereich 9 und einen Anschlussbereich 2 für eine Gasdurchführungsbohrung 10 zum Zuführen von Formiergas zu einer Gasverwendungsstelle durch eine Formiergaszuleitung 3 in der zu schweißenden Rohrleitung 7, wobei die eingesetzte Rohrleitung 7 gegenüber den zylindrischen Halterungsmitteln 4,5 durch eine oder mehrere Dichtungen 12, insbesondere Dichtungsringe 13, abgedichtet ist, die angepasst in einem 3D- Kunststoffdruckverfahren hergestellt sind, wobei die Dichtungen 12, insbesondere eine erste Dichtung 14 und eine zweite Dich- tung 15, im ersten 4 und/oder zweiten zylindrischen Halterungsmittel 5 eingesetzt sind.
Dichtungen 12, beispielhaft elastische Hohlringe 16, sind durch mehrere Zwischenelemente 17 getrennt, so dass eine Funktionseinheit gebildet ist, die in das zweite Halterungsmittel 5 einsetzbar ist, wobei beim Befestigen, insbesondere Verschrauben der Halterungsmittel 4,5 aneinander, die Dichtungen, insbesondere Hohlringe 16, gegen das oder die Zwischenelemente 17 und gegen die eingesetzte Rohrleitung dichtend zu pressen sind.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Außenansicht. Es demonstriert insbesondere wie einfach und sicher die Verbindung des Halterungsaufsatzes 1 möglich ist, wobei ein nicht dargestellte Rohrleitung durch eine eingesetzte Dichtungsfunktionseinheit gehalten ist.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Halterungsaufsatz
2 Anschlussbereich
3 Formiergaszuleitung
4 erstes Halterungsmittel
5 zweites Halterungsmittel
6 Durchführung
7 Rohrleitung
8 Einsatzbereich
9 Anschlagringbereich
10 Gasdurchführungsbohrung
12 Dichtung
13 Dichtungsring
14 erste Dichtung
15 zweite Dichtung
16 Hohlring
17 Zwischenelement
18 Formiergasdüse
20 Einsatzende
21 Rohrleitungsdicke
22 Gewinde
Next Patent: DEVICE FOR A STERILE LIQUID TRANSFER