Hohlkörper mit Abzweigstutzen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hohlkörper mit Abzweigstutzen und einem in der Durchdringungszone aussen angeordneten Versteifungskragen, dessen Höhe mindestens die doppelte Wandstärke des Hohlkörpers beträgt. Die Erfindung be steht darin, dass der Abzweigstutzen und mindestens der diesem zunächst liegende Hohlkörperteil aus einem, einzigen Stahlguss- stück gebildet sind.
Es ist bekannt, bei Abzweigstücken an Druckrohrleitungen oder ähnlichen Hohlkör pern mit längs der burchdringungskurve ver laufenden Verstärkungsrändern von biegungs- festem Querschnitt an die verschweissten Rohrteile einen Versteifungskragen, dessen Höhe mindestens die doppelte Wandstärke des Hohlkörpers beträgt, aussen längs der Durchdringungskurve anzuschweissen. Die Erfahrungen mit solchen Abzweigelementen.
namentlich bei Hochdruck-Verteilleitungen hydraulisicher Kraftzentralen, haben gezeigt, dass es zweckmässig ist, die Durchdringungs- kanten an den Übergangsstellen vom Haupt- rohr zum Abzweigrohr nicht scharf auszu bilden, sondern abzurunden.
Einesteils las sen sich mittels solcher Abrundungen die mechanischen Beanspruchungen bedeutend herabsetzen, die bekanntermassen bei scharfen Übergängen Spannungsspitzen aufweisen, welche den drei- und vierfachen Wert der normalen Ringspannungen ausmachen. An dernteils lässt sich mit solchen Abrundungen eine bedeutende Herabsetzung des Strömungs widerstandes herbeiführen.
Diese Abrundungen bei angeschweissten Rohrteilen und insbesondere bei grösserem Verhältnis zwischen Wandstärke und Rohr durchmesser zu erzeugen, ergibt erhebliche Schwierigkeiten, weil hierfür ein Bördeln oder Krempen der Bleche notwendig ist, wobei die auftretenden plastischen Defor mationen eine nachteilige Anstrengung des Materials zur Folge haben können.
Diese Schwierigkeiten lassen sich dadurch vermeiden, dass der Abzweigstutzen und min destens der diesem zunächst liegende Hohl- körperteil aus einem einzigen Stalilgussstück gebildet sind, wobei der Versteifungskragen entweder ebenfalls aus Sta.hlguss im gleichen Giessprozess gegossen oder nachträglich auf das Arbeitssi.ück aufgeschoben und in der Durchdringungszone von Abzweigstutzen und Hohlkörper an das Arbeitsstück ange schweisst sein kann.
Zwecks Verbesserung der Strömungsverhältnisse kann der Abzweig stutzen konisch in Strömungsrichtung sich verengend ausgebildet sein, wobei der koni sche Mantel des Stutzens mit dem Hohlkörper in der Durchdringungszone einen runden Übergang bildet.
Einige Ausführungsformen des Erfin dungsgegenstandes sind auf der beiliegenden Zeichnung in den Fig. 1 bis 4 im Längs schnitt dargestellt.
In Fig. 1 ist ein Abzweigstück gezeigt, dessen Hauptrohr 1 und Abzweigrohr 2 aus Stahlguss bestehen und an den Übergangs stellen von einem Rohr in das andere mit Ab rundungen 3, 4 versehen sind, welche eine günstige Auswirkung auf die mechanische ,Werkstoffbeanspruchung und auf die Strö mungswiderstände ergeben.
Der zweckmässig aus Stahlblech, Stahlguss oder dergleichen be stehende Versteifungskragen 5 ist auf das Abzweigrohr 2 geschoben und in der Zone der von dessen Ausschnitt 7 herrührenden Kräfte an dieses angeschweisst. Die Wir kungslinie bezw. Fläche der vom Ausschnitt. 7 herrührenden und durch den Versteifungs kragen 5 aufzunehmenden Kräfte ist hier, im Gegensatz zum Abzweigstück aus ver schweissten Rohrteilen, nicht eindeutig be stimmt. Es ist deshalb zweckmässig, :den Ver steifungskragen 5 durch Anordnung von quer zu ihm gerichteten Versteifungsrippen 6 auf das Haupt- und Abzweigrohr 1 bezw. 2 ab zustützen.
In Fig. 2 ist ein Beispiel gezeigt, bei wel chem das Hauptrohr 1, das Abzweigrohr 2 und der Versteifungskragen 5, sowie die Querrippen 6 in ein und demselben Giess prozess als Ganzes in Stahlguss angefertigt sind. Fig. 3 zeigt ein Ahzweigstück, dessen Herstellungsgang eine Formvereinfachung des zu giessenden Stückes und eine Erleich terung des Giessvorganges mit sich bringt. Hiernach ist das Abzweigrohr 2 und der an dieses anschliessende Mantelteil 1' des Haupt rohres 1 in einem Stück gegossen.
Der zweck mässig aus Stahlblech bestehende Ergän zungsteil 1" ist mittels Schweissung oder Nietung entlang einer Naht 8 mit dem 111an- telteil 1' zum Hohlkörper 1 verbunden.
Der Versteifungskragen 5, aus Stahlblech oder Stahlguss angefertigt, ist am Abzweigrohr 2 aufgesehoLen und mit. diesem und dem Hauptrohr verschweisst. Sowohl der Verstei- fungskra-@en 5 als atieh die Querrippen 6 könnten ,zusammen mit dem Abzweigrohr 2 und dem 3lan.telteil 1' als Ganzes in Stahl guss hergestellt sein.
In Fig. 4 ist ein Beispiel gezeigt, dessen Übergangsteil 9 zwischen Haupt- und Ab- zweigrolir 1. bezw. ;? samt _Versteifungs- kragen. 5 und Querrippen 6 aus einem Stück in Stahlguss hergestellt sind. Im Mantel des zweckmässig aus Stahlblech hergestellten Hauptrohres 1 ist ein Abzweigausschnitt vor gesehen, an dein der Übergangsteil 9 ein gesetzt und mittels S < #h -eissung entlang der Naht. 10 verbunden ist.
Am konisch aus gebildeten Abzweigrohr ? ist die nicht ge zeichnete Nebenleitung mittels Sehweissung entlang einer Naht angesetzt. V ersuche haben gezeigt, d@iss koniseli ausgebildete Abzweig stutzen in be zug auf Ströirtungsverhältnisse und Dritekverluste günstigere Ergebnisse<I>zei-</I> tigen als zylindrische Stutzen.
Auch bei die ser konischen Form des Abzweigstutzens ist der Übergang ins Hauptrohr 1 abgerundet, wodurch der Strömungswiderstand in der Abzweigzone sieh ebenfalls herabsetzen lässt.
Anstatt den Kragen 5 mit dem Über gangsteil 9 und dem konischen Abzweig stutzen 2 als Ganzes zu giessen, könnte der Kragen 5 für sich angefertigt und, wie in. den Fig. 1 und 3 gezeigt, auf den Abzweigstut zen aufgesetzt und mit dem Übergangsteil 9 verschweisst sein.
Hollow body with branch pipe. The present invention relates to a hollow body with a branch connection and a stiffening collar arranged on the outside in the penetration zone, the height of which is at least twice the wall thickness of the hollow body. The invention consists in the fact that the branch pipe and at least the hollow body part lying next to it are formed from a single steel casting.
It is known to weld a stiffening collar, the height of which is at least twice the wall thickness of the hollow body, on the outside along the penetration curve at branches on pressure pipelines or similar Hohlkör pern with along the penetration curve ver running reinforcement edges of rigid cross-section to the welded pipe parts. The experience with such branch elements.
especially in the case of high-pressure distribution lines for hydraulic power stations, have shown that it is advisable not to make the penetration edges sharp at the transition points from the main pipe to the branch pipe, but to round them off.
On the one hand, such roundings can be used to significantly reduce the mechanical stresses, which are known to have stress peaks at sharp transitions which are three and four times the value of the normal ring stresses. On the other hand, such roundings can bring about a significant reduction in flow resistance.
Generating these roundings in welded pipe parts and in particular with a larger ratio between wall thickness and pipe diameter, results in considerable difficulties because a flanging or crimping of the sheets is necessary, the plastic deformations occurring can result in an adverse strain on the material.
These difficulties can be avoided by the fact that the branch pipe and at least the hollow body part which is initially located there are formed from a single cast steel piece, the stiffening collar either also being cast from cast steel in the same casting process or subsequently pushed onto the work piece and in the penetration zone of the branch pipe and the hollow body can be welded to the workpiece.
In order to improve the flow conditions, the branch can be conical in the direction of flow narrowing, the conical casing of the nozzle with the hollow body in the penetration zone forming a round transition.
Some embodiments of the invention are shown on the accompanying drawings in FIGS. 1 to 4 in longitudinal section.
In Fig. 1, a junction is shown, the main pipe 1 and branch pipe 2 are made of cast steel and are provided at the transition from one pipe to the other with roundings 3, 4, which have a beneficial effect on the mechanical, material stress and on Flow resistances result.
The appropriately made of sheet steel, cast steel or the like be standing stiffening collar 5 is pushed onto the branch pipe 2 and welded to this in the zone of the forces resulting from the cutout 7. The line of action respectively. Area of the cutout. 7 originating and by the stiffening collar 5 forces to be absorbed is here, in contrast to the junction made of welded pipe parts, not clearly be true. It is therefore useful: the United stiffening collar 5 by arranging transverse stiffening ribs 6 on the main and branch pipe 1 respectively. 2 from support.
In Fig. 2 an example is shown in wel chem the main pipe 1, the branch pipe 2 and the stiffening collar 5, and the transverse ribs 6 in one and the same casting process are made as a whole in cast steel. Fig. 3 shows a Ahzweigstück, the production process brings a simplification of the shape of the piece to be cast and a relief of the casting process with it. After this, the branch pipe 2 and the jacket part 1 'of the main pipe 1 adjoining this is cast in one piece.
The supplementary part 1 ″, which is expediently made of sheet steel, is connected to the outer part 1 ′ to form the hollow body 1 by means of welding or riveting along a seam 8.
The stiffening collar 5, made of sheet steel or cast steel, is opened on the branch pipe 2 and with. welded to this and the main pipe. Both the stiffening collar 5 and the transverse ribs 6, together with the branch pipe 2 and the 3lan.telteil 1 ', could be produced as a whole in cast steel.
In Fig. 4 an example is shown, the transition part 9 between the main and Abzweigrolir 1. respectively. ;? including _ stiffening collar. 5 and transverse ribs 6 are made from one piece in cast steel. In the jacket of the main pipe 1 suitably made of sheet steel, a branch cutout is seen in front of you, the transition part 9 is set and by means of S <#h -eissung along the seam. 10 is connected.
On the conical branch pipe? the secondary line (not shown) is attached along a seam by means of visual welding. Tests have shown that the Koniseli designed branch connections <I> show </I> better results than cylindrical connections with regard to flow conditions and drite losses.
Even with the conical shape of the branch pipe, the transition to the main pipe 1 is rounded, which means that the flow resistance in the branch zone can also be reduced.
Instead of casting the collar 5 with the transition part 9 and the conical branch 2 as a whole, the collar 5 could be made for itself and, as shown in FIGS. 1 and 3, placed on the Abzweigstut zen and with the transition part 9 be welded.