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Druckrohr, insbesondere für Wasserkraftanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckrohr, insbesondere für Wasserkraftanlagen, das aus mitein- ander verschweissten Rohrschüssen besteht, die an den zusammenstossenden Enden aussenseitig bis auf ein zur Übertragung der Längskräfte ausreichendes Wandstärkenmass konisch abgeschrägt und jeweils im Stoss- bereich durch einen innen doppelkonisch ausgebildeten Aussenring verstärkt sind. Durch die Verringerung der Wandstärke an der Stossstelle wird ein sonst nach der Herstellung der Schweissnaht erforderliches Span- nungsfreiglühen, das einen grossen Aufwand erfordert und in manchen Fällen auf der Baustelle überhaupt kaum durchführbar ist, vermieden, wobei der Aussenring die sich ergebende Schwächung des Rohres an den Schussenden ausgleicht.
Bisher weist der Aussenring aber eine der Abschrägung der Schussenden ange- passte Konizität auf, er liegt demnach an den Schussenden voll auf und bildet zugleich auch den Grund für die Schweissnaht, er stellt also die erforderliche Aufschweisslasche dar. Es hat sich gezeigt, dass sich dadurch Mängel ergeben, deren Beseitigung der Zweck der Erfindung ist.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass der Kegelspitzenwinkel der konischen Innenflächen des Aussenringes stumpfer als jener der Aussenflächen der Enden der Rohrschüsse ausgebildet ist, so dass zwischen diesen Flächen in an sich bekannter Weise ein sich gegen die Schweissnaht verjüngender Spalt verbleibt. Die exakte Angleichung der Innenflächen des Aussenringes an die konischen Aussenflächen der Schussenden würde eine teure mechanische Bearbeitung mit hoher Genauigkeit erfordern.
Erfindungsgemäss wird dagegen von vornherein auf eine solche Anpassung verzichtet, wodurch die Bearbeitung wesentlich vereinfacht wird und die anfallenden Kosten vermindert werden. Ferner sind nunmehr Richtungskorrekturen der Rohrachse im Zuge der Montage möglich. Treten Rohrdehnungen in radialer Richtung auf, so wird der Aussenring, da er nur in seinem mittleren Bereich am Rohr anliegt, zunächst auch vorwiegend in diesem Bereich einer Verformung ausgesetzt. Da nun erfahrungsgemäss derartige Ringe beim Bruch stets von einer Kante bzw. von einem Rand her einreissen und an diesen Rändern bei Rohrdehnung zufolge des vorhandenen Keilspaltes geringere Belastungen auftreten, ergibt sich eine vergleichsweise höhere Bruchfestigkeit.
Es sind zwar bereits Aussenringe an Rohrstössen bekannt, die einseitig mit der Aussenwand des Rohres einen sich zur Stossstelle hin verjüngenden Spalt bilden. Diese Konizität des Aussenringes hat aber nur den Zweck, das Einführen des jeweils benachbarten Rohrschusses zu erleichtern, dient also nur zur Zentrierung.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist im unmittelbaren Stossbereich in einer Innenaussparung des Aussenringes ein Aufschweissring eingesetzt, der einen im Verhältnis zum Aussenring sehr geringen Querschnitt besitzt. Durch die Verminderung der Dicke der Rohrwand an der Stoss- bzw. Schweissstelle wird der beim Schweissen auftretende räumliche Verspannungszustand verringert. Durch die Unterteilung des Verstärkungsringes in den eigentlichen Aussenring und den schwachen Aufschweissring wird im Bereich der Schweissnaht die Auswirkung einer noch kleineren Wanddicke erreicht. Der Aufschweissring hat lediglich die Aufgabe, die für die Schweissung erforderliche Unterlage zu bilden, wogegen der Aussenring beim Schweissen nicht mehr in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Der Aufschweissring kann beispielsweise zunächst mit kleinerem Durchmesser hergestellt werden, so dass er sich in den Aussenring einführen lässt, wonach er durch Hämmern od. dgl. gestreckt bzw. geweitet wird und dann in der Aussparung des Aussenringes liegt.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Verbindung zweier Rohrschüsse im Längsschnitt beispielsweise dargestellt.
Die beiden Rohrschüsse 1 und 2 sind an ihren zueinander gekehrten Enden aussenseitig bis auf ein zur Übertragung der Längskräfte ausreichendes Wandstärkenmass konisch abgeschrägt und durch eine Rundschweissnaht 3 miteinander verbunden. Der Stossbereich wird durch einen innen doppelkonisch ausgebildeten Aussenring 4 verstärkt, wobei aber der Kegelspitzenwinkel der konischen Innenflächen 5 stumpfer als der entsprechende Winkel der Aussenflächen 6 der Rohrschussenden ausgebildet ist, so dass zwischen diesen Flächen 5,6 ein sich gegen die Schweissnaht 3 verjüngender Spalt 7 verbleibt. In einer Aussparung 8 des Aussenringes 4 ist ein Aufschweissring 9 eingesetzt, dessen Querschnitt im Vergleich mit jenem des Aussenringes 4 sehr gering ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckrohr, insbesondere für Wasserkraftanlagen, bestehend aus miteinander verschweissten Rohrschüssen, die an den zusammenstossenden Enden aussenseitig bis auf ein zur Übertragung der Längskräfte ausreichendes Wandstärkenmass konisch abgeschrägt und jeweils im Stossbereich durch einen innen doppelkonisch ausgebildeten Aussenring verstärkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelspitzenwinkel der konischen Innenflächen (5) des Aussenringes (4) stumpfer als jener der Aussenfläche (6) der Enden der Rohrschüsse (1, 2) ausgebildet ist, so dass zwischen diesen Flächen in an sich bekannter Weise ein sich gegen die Schweissnaht (3) verjüngender Spalt (7) verbleibt.