CH238723A - Gelenkige Rohrverbindung, bei welcher die Zugkräfte durch ein kardanisches Gelenk übertragen werden. - Google Patents
Gelenkige Rohrverbindung, bei welcher die Zugkräfte durch ein kardanisches Gelenk übertragen werden.Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
- F16L27/08—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
- F16L27/0849—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid being turned through an angle when passing from one joint element to another
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Description
Gelenkige Rohrverbindung, bei welcher die Zugkräfte durch ein kardanisches Gelenk übertragen werden. Die Erfindung bezieht sich auf eine ge lenkige Rohrverbindung, bei welcher die Zug- Izräfte .durch ein liardanischesi Gelenk über tragen werden. Bei bekannten gelenkigen Rohrverbindungen mit k.ardanischem Gelenk erfährt der Zwischenring des Gelenkes die grösste Beanspruchung und gibt oft Anlass zu Störungen. Der Grund'hiefür ist darin zu suchen, dass der Ring infolge seiner Form und der gegenseitigen Anordnung der Gelenk punkte eine ungünstige Überlagerung von Biege- und Torsionsspannungen erfährt. Es entstehen nicht nur schädliche Deformationen des Ringes, sondern die Gelenke können sich auch verklemmen. Ausserdem wird das beweg liche Rohrelement infolge der bei der Defor mation des Ringes entstehenden Streckung unzulässig stark beansprucht. Die Nachteile ,der beschriebenen bekannten Ausführungen können durch die Erfindung vermieden werden. Sie besteht darin, dass der Zwischenring des kardanischen Gelenkes als Kastenträger ausgebildet ist. Es gelingt da- -durch - insbesondere für Leitungen mit grö- sserem. Querschnitt und höheren Drücken den Ring so auszubilden, .däss er die im Be trieb sieh ergebende Überlagerung von Biege und Torsionsbelastung ohne Schaden aufneh- men kann. Der Zwischenring kann dadurch als Ka- stenträger ausgebildet sein, dass zu beiden Seiten eines zylindrischen Mantels je ein kege- li:ger Mantel angesehloseen ,ist, an welchem weiter je ein den Ring zu einem gasten ergIn- zender weiterer Mantel befestigt ist. Hierbei wird zweckmässig dieWandstärke:des zylindri schen Mantels .grösser als, die Wandstärke des kegeligen Mantels gewählt. An zylindrischen Mantel des Zwischenringes kann im Bereich dIer Lager für die kardanischen Zapfen ein Mantelstück grösserem Wandstärke befestigt sein. Der Zwischenring kann mittels der kar- danischen Zapfen an trichterförmig ,sich auf- weiten & n Ansätzen der Rohre angelenkts@ein. Es empfiehlt sich, die Verbindung der trich- terförmigen Ansätze mit den Rohren durch Flan3chen zu verstärken. Auch die triehter- förmigen Ansätze können als Kastenträger ausgebildet sein. Wenn die trichterförmigen Ansätze mit wellenförmigen Rändern ver sehen .sind, können die kardanischen Zapfen in einer Ebene angeordnet werden. Es emp fiehlt sich, den trichterförmigen Ansatz durch Rippen zu verstärken. Zweckmässig werden die Rohre mittels eines Faltenbalges miteinander verbunden, dessen Falten in den vorm Zwischenring gebil deten Kasten hineinragen. Die Falten des Balges können einen einer gleichmässigen Be anspruchung entsprechend gekrümmten Quer- schnitt aufweisen. Um eine geringere Ausla dung der Rohrverbindung zu sichern, emp fiehlt es sich, den Rohrquerschnitt im Bereich des Faltenbalges zu verengen. Innerhalb des Faltenbalges kann ein Rohr zur Führung der Gase angeordnet sein,. Besonders im letzteren Fall empfiehlt es sich, den Faltenbalg minde stens an einem Ende an der Aussenseite des einen Rohres zu befestigen. Auf der Zeichnung ist in den Fig. 1-6 je ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes dargestellt. F'ig. 7 und 8 zeigen je eine Einzelheit des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6. In allen Figuren sind für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern verwendet. Die Rohre 1 und 2 (Fig. 1-5) sind zur Übertragung der Zugkräfte durch den Zwi schenring 3 eines kardanischen Gelenkes mit- ,einander verbunden. Die Achse des Rohres 1 gegenüber d er Achse des Rohres 2 kann nach jeder Richtung innerhalb eines Kegelmantels geneigt werden. Am Rohr 1 und am Rohr 2 ist je ein trichterförmig sich aufweitender Ansatz 6 bezw. 7 befestigt, der aus einem kegelib n Mantel 4 und einem zylindrischen Mantel 5 besteht. Die trichterförmigen Ansätze 6 und 7 hal ten an gegenüberliegenden Stellen je ein Paar Gelenkzapfen. Die Verbindungslinien 10 und' 11 der Zapfenpaare stehen senkrecht zueinan der, Die Zapfen 8 (Fig. 1-5) sind in den Lagern 12 und die Zapfen 9 (Fig. 1) in den Lagern 13 des Zwischenringes drehbar .e- lagert. Die Zapfen besitzen in diesen Lagern geringes Spiel, so dass sie mindestens bei klei nen Auslenkungen der Rohrachsen gegenein- ander auf ihrer Lagerfläche abrollen und des halb die Reibungskräfte vermindern werden und eine zu starke Abnutzung verhütet wird. Zwischen den Rohren 1 und 2 befindet sich ein Faltenbalg 14, welcher zum Beispiel durch Löten oder Schweissen zu beiden Seiten mit je einem Rohr verbunden ist. Der Zwischenring 3 des kardanischen Ge lenkes ist .als Kastenträger ausgebildet. Zu beiden Seiten des zylindrischen Mantels 15 des Zwischenringes ist je ein kegeliger Mantel 16 angeschlossen. Am kegeligen Mantel 16 ist seinerseits wieder ein weiterer Mantel 17 be festigt, welcher zusammen mit den Kegel mänteln und dem Zylindermantel den Zwi schenring zu einem Kasten ergänzt. Aus Festigkeitsgründen ist die Wandstärke des zylindrischen Mantels 15 und des Mantels 17 grösser gewählt als: die Wandstärke des kege- ligen Mantels 16. Der Kasten ist nicht voll ständig geschlossen, er besitzt vielmehr im Innern eine ringförmige Offnung, durch welche die Falten des Faltenbalges 18 in den Kastenraum hineinragen. Im Bereich der La- ger der kardanischen Zapfen 8 und 9 ist ein Mantelstuck (12) grösserer Wandstärke am zylindrischen 14Tantel 15 befestigt, welches als Lagerstück für die Zapfen dient. Bei der Rohrverbindung nach Fig. 1 ist der kardanisehe Zwischenring 3 durch die Mantelstücke 15, 16 und 1.7 gebildet. Die kar- danischen Zapfen 9 sind an den die triehter- förmi,gen Ansätze 6 und- 7 verstärkenden Mantelstiieken 19 d'lirch S,chweissung befestigt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, dass die kardanischen Zapfen 8 und, 9 nicht angeschweisst, sondern in das Mantelstück 19 eingeschraubt sind, so dass sie bei Bedarf wieder gelöst werden kön nen. Weiber ist der Strömungsquerschnitt im Bereich des Faltenbalges 18 im Vergleich zum Querschnitt der Rohre 1 ,und 2 verengt. Durch die Verengerung wird eine Verminderung des Aussendurchmessers :der Rohrverbindung er möglicht. Beim Zwischenring nach Fig. 3 ist jeder der kegeligen Mäntel 16 des Zwischenringes 3 durch eine Ringplatte 20 mit dem zugehörigen zylindrischen Mantel 17 verbunden. Der ring förmige Kasten besitzt somit zu beiden Seiten zwei vollständig geschlossene Kastenteile, welche den Kastenträger wesentlich verstär ken. Verstärkungen; in Form der Ringe 21 sind ferner an dien trichterförmigen Ansätzen 6 und 7 angebracht. Ausserdem .ist im Bereich der Verbindung,der trichterförmigen Ansätze mit den Rohren 1 und 2 je ein Flansch 22 vorgesehen, welcher bei der Zugbeanspru- ehung ein Aufweiten der Rohrleitung ver hütet. Schliesslich ist im Innern :des Falten- balges 14 ein Rohrstück 23 .angebracht, wel- ehes eine Wirbelausbildung in der Strömung verhütet. Bei der Rohrverbindung nach Fig. 4 ist der Rohrquerschnitt im Bereich des Falten baIges -verengt. Dementsprechend sind die Mäntel 17 nicht zylindrisch, ,sondern kegelig ausgebildet, wodurch d.er als, Kastenträger ausgebildete kardanisehe Zwischenring 3 we sentlich verstärkt wird. Ausserdem sind auch die kegeligen Mäntel 4 der trichterförmigen Ansätze 6 und 7 je mit einem Kastenträger 24 verbunden. Durch die Kastenträger 24 wird gleichzeitig auch die Befestigung der Gelenkzapfen 8 und 9 verstärkt. An den Ver- stärkungsfl.ans.ch 22 schliesst :ein Gegenflansch 25 an. Die Flanschen sind aaussehliesslich durch Sehrauben miteinander verbunden, so dass das kardanische Rohrverbindungsstück von -den Rohrstücken 1 und 2 getrennt wer den kann. Diese Ausführung bietet besonders bei Überholungsarbenten Vorteil, da eine be- sichä:digte Rob trverbindung in kurzer Zeit er setzt werden kann. Das Ausführungsbeispiel nach F'i:g. 5 zeigt einen ganz besonders verstärkten Zwi- schenring 3, bei welchem nicht nur :der Mantel 17 kegelig ausgebildet ist, sondern auch mit dem Mantel 16 :durch den Ring 20 zu einem geschlossenen Teilkasten ergänzt wird. Die Befestigung der kardanischen Gelenkzarpfen ist nicht durch ein einfaches Mantelstück ver stärkt, :sondern dureh einen vollständigen Ring 26, welcher gleichzeitig den trichter- förmigen Ansatz verstärkt. Der Faltenbalg 14 ist auf der Seite des Rohres: 1 aussen am Rohr befestigt, so dass die Wand des Rohres 1 flach in die Wand des Rohrstückes 23 über gehen kann. Strömungseinsehnürungen in folge Wirbelbildung werden dadurch prak tisch verhindert. Die in Fig. 6 gezeigte Rohrverbindung weist trichterförmige Ansätze auf, deren zy lindrischer Mantel 5 derart mit wellenförmi gen Rändern 27 versehen: ist, dass .die kardani- ,se-hen Zapfen 8 und 9 in einer Ebene 28 an geordnet werden können. Der trichterförmige Ansatz 6 ist durch einen dreieckigen gasten 29 (Fig. 6 und 7) und der Ansatz 7 durch einen viereckigen Kasten 30 (Fig. 6 und 8) verstärkt. Von den Kasten 29 bezw. 30 aus gehend sind zur Verstärkung dreieckige Rip pen 31 mit den zylindrischen Mänteln 5 ver- bur@den. Zweckmässig werden die einzelnen in Frage kommenden Teile d'er Rohrverbindung durch -S:chweissung miteinander befestigt. Ein zelne Teile könnten aber auch zum Beispiel durch Nietung :oder Sehraubung miteinander verbunden sein. Schliesslich könnten einzelne Teile der Rohrverbindung auch als Guss- stüeke, zum Beispiel aus Stahlguss, hergestellt. sein, An Stelle udes Valtenbalges könnte auch eine mit Stopfbüchsen ausgebildete kugelige Verbindung verwendet werden. Die Falten des Paltenbalbes, besitzen vor teilhaft eineneiner gleichmässigen Beanspru chung entsprechend gekrümmten Querschnitt. Diese Querschnittsform kann zum Beispiel empirisch ,dafurch ermittelt werden, d'ass ein Faltenbalg durch hydraulische Pressung bis zur Streckgrenze beansiprueht wird. Die hier bei sich ausbildende Form entspricht einer gleichmässigen Beanspruchung, weil das Flie ssen an allen Stellen ungefähr bei gleicher Spannung erfolgt. Die Faltenbälge können aus einzelnen gepressten Teilen durch Zus:am- mens:chweissen hergestellt :sein. Entsteht in der Rohrleitung ein LTnter- druck, so ulerden die durch das kardanische Gelenk zu übertrabenden Zugkräfte negativ. Es sind also dann Druckkräfte zu übertragen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Gelenkige Rohrverbindung, bei -,veleher die Zugkräfte durch ein kardanisches Gelenk übertragen werden, dadurch gekennzeichnet., dass der Zwischenring des kardanischen CTe- lenkes als Kastenträger ausgebildet ist.UN TERANSPRt CHE 1. Gelenkige Rohrverbindung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zii beiden Seiten eines zylindrischen ]Hantel, des Zwischenringes je ein. hegeliger :Hantel an gesch.lossen ist, an welchen je ein den Ring zu einem Kasten ergänzender Mantel be festigt ist. 2.Gelenkige Rohrverbindung nach Unter anspruch 1, dad'urch gekennzeichnet, d.ass die Wandstärke des zylindrischen Mantels grö sser ist als die Wandstärke der kegeligen Mäntel. 3.Gelenkige Rohrverbindung nach Pa tentanspruch, dadurch zehennzeichnet, dass am zylindrischen Mantel des Zwischenrin..ges im Bereich der Lager für die kardanisehen Zapfen ein Mantelstück grösserer Wandstärke befestigt ist. 4. Gelenkige Rohrverbindung nach Ptl- tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring mittels der karda.nischen Zapfen an trichterförmig sich aufweitenden Ansätzen der Rohre angelenkt ist. 5.Gelenkige Rohrverbindung nach Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Uerbindun- der trichterförmigen Ansätze mit den Rohren durch Flanschen verstärkt ist. 6. Gelenkige Rohrverbindung nach Unter anspruelr 4, dadurch geken,nzeielinet, dass die triehterförrnigen Ansätze als Kastenträger ausgebildet sind.7. Gelenkige Rohrverbindung nach Unter- ansprucli 4, dadurch gekennzeichnet, dass die trielitcrförmigen Ansitze mit wellenförmigen Rändern versehen und die kardanisehen Zap fen in einer Ebene ang-eorcl,net sind.B. Clelerikige Rohrverbindung nach. Unter- arisprncli 4, dadurch gekennzeichnet, dass die triehterfö rmigen Ansätze durch Rippen ver stärkt sind. 9. CTelenkige Rohrverbindung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre mittels eines Faltenbalges mitein ander verbunden ,sind, dessen Falten in den vom Zwischenring gebildeten Kasten hinein ragen.<B>10.</B> Gelenkige Rohrverbindung nach Unter- ansprueli 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Falten des Balges einen einer gleicbmässigen B,anslrr-uehiing entsprechend gekrümmten Querschizitt aufweisen. 11. Gelenkige Rohrverbindung nach Unter- a.nspriieh 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrquerschnitt;im Bereich des Faltenbalges verengt; ist. 1 22. Gelenkige Rohrverbindung nach Unter- anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Faltenbalges ein Rohr zur Füh- rung der Gase angeordnet ist.13. Gelenkige Rohrverbindu-ng nach Unter anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, dass fiter Faltenbalg mindestens am einen Ende an der Aussenseite des betreffenden Rohres 4- festigt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH238723T | 1943-12-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH238723A true CH238723A (de) | 1945-08-15 |
Family
ID=4460792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH238723D CH238723A (de) | 1943-12-11 | 1943-12-11 | Gelenkige Rohrverbindung, bei welcher die Zugkräfte durch ein kardanisches Gelenk übertragen werden. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH238723A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2590392A (en) * | 1949-04-29 | 1952-03-25 | Ruston & Hornsby Ltd | Flexible joint for pipes carrying internal fluid pressure |
-
1943
- 1943-12-11 CH CH238723D patent/CH238723A/de unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2590392A (en) * | 1949-04-29 | 1952-03-25 | Ruston & Hornsby Ltd | Flexible joint for pipes carrying internal fluid pressure |
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