Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 215472. Axialkompensator für Rohrleitungen. Das, Hauptpatent betrifft einen entlaste ten Axialkompensator für Rohrleitungen, welcher drei nebeneinanderliegende, nach aussen<B>je</B> durch ein Federrohrstück abge schlossene Kammern aufweist, von denen die mittlere einen grösseren Aussendurchmesser aufweist als die beiden äussern Kammern, und deTen Wände derart zueinander ver- selliebbar gehalten sind,
dass beiln Gegen- einanderdrück-en der Endwände der äussern <U>Kammern</U> letztere verkürzt werden, während die mittlere Kammerentsprechend verlängert wird, und umgekehrt beim Auseinanderziehen der ersteren die äussern Kammern verlängert werden, während die mittlere Kammer eine .entsprechende Verkürzung erfährt.
Sowohl bei der im Hauptpatent wie auch bei der im Zusatzpatent Nr. <B>243266</B> beschrie benen Ausführungsform eines solchen Axial- kompensators sind im Innern zwei mittels Aussparungen und Rohrzungen kulissenartig ineinandergreifende Führungsrohre vorhan- den, auf welelien-je zwei Kammerwände be festigt sindi -Die Führungsrohre bestehen aus nahtlos gezogenem oder -geschweisstem Rohr oder sie können aus dem Vollen beraus- gearbeitet sein.
Diese letztere Heretellungs- weise ist aber zeitraubend und kostspielig und<B>-</B> bürgt auch nicht. dafür, dass keinerlei Spannungen in den herausgeschnittenen Rohr-- zungen vorhanden sind. Bei nallt16s,en und geschweissten Rohren sind solche Spannung-en stets vorhanden, so dass die herausgeschnitte nen Rohrzungen auseinanderfedern oder sich verwinden und das Aufpassen der Flanschen und Ringe sehr erschweren.
Durch das Auf schweissen der KamTnerwände entstehen zu dem -weitere Spannungen sowohl im Rohr wie in den Wänden, so dass ein leichtes Inein- andergleiten der Teile sehr schwierig zu erzielen ist. Versuche mit andern Verbin- dung'sarten zwischen diesen Rohrzungen und den Wänden, z.
B. durch Vernieten oder Ver schrauben, führten, zu keinen befriedigenden Resultaten, teilweise wegen ungenügender Festigkeit, teilweise -wegen Raummangel im Innern der Federrohrstücke. Ein weiterer Nachteil dieser Ausführunesform lieLyt darin, dass wohl die beiden äussern Federrohrstücke so geführt sind, dass sie unter Druck nicht seitlich ausknicken können, nicht aber -das mittlere Federrohrstück.
Eine weitere Ausbildung eines entlasteten Axialkompensators für Rohrleitungen nach dem Hauptpatent wird gemäss vorliegender zu sätzlicher Erfindung dadurch erhalten, dass die Verbindung der beiden äussern Wände der äussern Kammern mit den auf der gegen überliegenden Seite befindliehen mittleren Wänden mittels Stangen erfolgt, welche ausserhalb der Federrohrstücke verlaufen.
Da durch -wird eine grosse Vereinfadhung im Zu sammenbau des Kompensators und eine we- sentlielie Verbilligung und Erhöhung der Betriebssicherheit erreiclit. Durch die aussen angeordneten Stangen kann das mittlere Federrolirstück so, geführt werden, da3 es nicht seitlich ausknicken kann. Ferner um- schliessen die aussen angeordneten Stangen alle drei Federrührstücke -wie einen Käfig und schützen dieselben gegen Beschädigungen auf dem<B>-</B> Transport und im Betrieb.
Der Kompensatur istsehr leicht zusaminensetzbar und wieder auseinanclernehmbar.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen- stande,- dargestellt.
Fig.- la und<B>1 b</B> zeigen einen Kompensator, teilweise in Seitenansicht Bund teilweise im .Längsschnitt, und Fig. 2 ist eine teilweise Stirnansicht zu Fig. <B>1.</B>
Der dergestellte Kompensator weist zwei äussere Federrohrsttiche <B>50,</B> 51'von gleichem Aussendurühmesser, gleicher Lichtweite, Wel lenzahl und Länge und ein mittleres Feder- rohrstück 52 auf von gleicher Länge wie die Federrohrstücke <B>50, 51,</B> aber mit einer aktiven Flächb, -welche doppelt so gross ist wie diejenige eines einzelnen Federrolirstückes <B>50</B> oder<B>51.</B>
In die Einden aller drei Federrohrstücke <B>50, 51,</B> 52 sind lose Flansche<B>53,</B> 54,<B>55, 56,</B> <B>57</B> und<B>58</B> eingebördelt, welche gegen zwei äussere Befestigungsringe<B>59, 60</B> und zwei mittlere Befestigungsringe<B>61, 62</B> mit Nut und Federn und Dichtungsringen<B>63</B> abge dichtet sind.
Die beiden äussern Befestigungsringe<B>59,</B> <B>60</B> sind mit zwei Führungsrohren 64,65, z. B. durch Schweissen, fest verbunden. Auf diesen Führungsroliren 64,<B>65</B> gleiten die beiden mittleren Befesügungsringe, <B>61, 62,</B> und es ist über die Rohre 64,<B>65</B> ein Rührstück<B>66</B> lose- aufgesetzt.
Die durch den Befestigungsring<B>59</B> und den Flansch,<B>53</B> gebildete äussere Wand der linken äussern Kammer ist mit der auf der andern Seite liegenden, durch den Befesti gungsring<B>62</B> und die Flansche<B>56, 57</B> ge- -bildeten mittleren Wand durch Stangen<B>67</B> verbunden, welche die durch den Ring<B>61</B> und die Flansche 54,<B>55</B> gebildete Wand durchsetzen und beiderends abgesetzte, mit Gewinde versehene Endteile<B>68, 69</B> aufweisen, auf welchen Muttern<B>70</B> aufgeschraubt sind, die durch Federringe,<B>71</B> gesichert sind.
Durch die EncIteile <B>68</B> der Stangen<B>67</B> wird gleich zeitig der Flausch<B>53</B> mit dem Bafestigungs- ring <B>59</B> und durch die Endteile<B>69</B> werden die Flansche<B>56, 57</B> mit dem Befestigungs ring<B>62</B> verbunden.
In gleich-er Weise ist die durch den Befestigungsring<B>60</B> und den Flansch<B>58</B> gebildete äussere Wand der rech- -L-n äussern Kammer mit der auf der durch den Ring 61- und die Flansche 54, 55 gebil deten mittleren Wand durch Stangen<B>72</B> mit beiderends abgesetzten, mit Gewinde ver- sehenen Endteilen verbunden, auf welchen ebenfalls Muttern<B>70</B> mit Sicherungsfeder- ringen <B>71</B> sitzen.
Durch die rechten End- teile der Stangen<B>72</B> wird gleichzeitig der Flansch<B>58</B> mit dem Ring<B>60</B> und durch die linken Endteile werden die Flansche 54, 55 mit dem lUng <B>61</B> verbunden. Die beiden mittleren Wände können auf den sie durch setzenden Stangen<B>67</B> bezw. <B>72</B> gleiten und es ist, falls erforderlich, eine Schmierung der Gleitflächen möglich. Wie ersichtlich, sind die Stangen<B>67</B> und<B>72</B> über den Umfang des Kompensators gleichmässig verteilt und ab wechselnd angeordnet.
Durch diese Verbindung'der Wände mit tels der Zug<B>-</B> und Stossstangen<B>67</B> und<B>72</B> -wer den beim axialen Zusammendrüeken des Kompensators die beiden äussern Federrohr- stücke <B>50, 51</B> zusammengestossen und das mittlere Federrohrstuck <B>52</B> gedehnt. Ferner werden beim axialen Auseinanderziellen des Kompensators die beiden äussern Federrohr- stücke <B>50, 51</B> gedehnt und das mittlere Feder- rohr-stück zusammengestossen.
Der dargestellte Kümpensator gestattet z. B. aus seiner freien Länge heraus eine Zusammendrückung um<B>15</B> -Tn und eine Dehnung um<B>15</B> TnTn, also einen Gesamthub von<B>30</B> mm. Beim Einbau in die kalte Leitung wird er zweckmässig mit Vor' annung, <B>d.</B> h. 19p um die Hälfte seines Gesamtausschlages, ge dehnt eingebaut.
Bei der Erwarinung der Leitung und der damit verbunden-en Dehnung des Rohrstranges lassen sich<B>die</B> beiden äussern Wände um<B>30</B> mm zusammenschieben. Im entlasteten Zustand sind die innem Enden der beiden Führungsrohre 64,<B>65</B> um die Häffte des Gesamthubes voneinander entfernt.
In der zusammengedrückten Lage des Kompensators liegen diese innem Enden der Rohre 64,<B>65</B> gegeneinander an und be-- grenzen dadurch die Hubbewegung, so dass die Federrohrstücke <B>50, 51</B> nicht über das zulässige Mass zusammengestosseu und das mittlere Federrohrstück <B>52</B> nicht über das zulässige Mass hinaus gedehnt werden kann.
Ferner ist das mittlere Rolirstück <B>66,</B> das lose auf den innern Enden der Rohre 64,<B>65</B> gleitet, in sein-er Länge so 'bemessen, dass es. die Dehnung des Kompensators begrenzt.
Werden die beiden äussem Federrohrstücke <B>50, 51</B> durch Auseinanderziehen des Kom- pensators gedehnt, So wird gleichzeitig das mittlere Federrohrstück <B>52</B> entsprechend zu- sammengedTückt, 'bis die Befestigungsringe <B>61, 62</B> beidseitig an dem Rohrstück<B>66</B> an liegen.
Die äussern Enden der beiden Führungs rohre 64,<B>65</B> Sind als,- Ansühweissenden <B>zum</B> direkten Einschweissen in die Rohrleitung ausgebildet. Die Verbindung des# Kompen- sators mit der Rohrleitung könnte auch in sonstwie üblicher Weise, z. B. durch Ver schrauben oder mittelb, Flanschen, erfolgen.
Die beiden Führungsrohre- 64,<B>65</B> gewähr leisten einen möglichst kleinen Reibungs verlust des durch-strömenden Mediums und verhindern eine Gerius,ellb#ildung. Ferner schützen sie die Federrohrstücke gegen das Eindringen von Fremdkörpern, welche das gute Funktionieren des Kompensators be einträchtigen könnten.
Die Federrohrstücke <B>50, 51, 52</B> können aus- Tombak, Bronce, nichtrostendem Stahl Oder sonst einem geeigneten Material be stehen und von ein- oder mehrfaeUwandiger Konstruktion sein.
An Stelle der Verbindung der Federrohr- Stücke mit den losen Flanschen durch Börde- lung könnte die. Verbindung auch durch Schweissen erfolgen.
Beim Zus & mmendrüc'ken des Kompensa- tors muss nur der Eigenwiderstand der Feder- rohrsecke überwunden werden, währenddem der Leitungsdruck vollständig ausgeglichen ist. Wenn also beispielsweise dieser Kompen- sator au -einem Ende fest verschlossen -wird <B>und</B> am andern Ende ein Anschluss, ange bracht wird, welcher gestattet, den Kompen- Sator unter Druck zu setzen, so wird sieh derselbe weder dehnen noch verkürzen,
ob nun der Druck niedrig oder hoch ist. Ein derartiger Kompensator- 'von 40 mm Licht weite ist z. B. mit 3-fachwandigen Feder- rohrstücken aus nicht rostendem Stahl aus gerüstet, besitzt eine<B>'</B> Cresamtbaulänge von <B>300</B> mm und ist für einen Hub, von total <B>30</B> TnTn vorgesehen.
Um-diesen Kompensator axial um<B>15</B> mm ziisamTnenzudrücken, wird eine Gewichts belastung vien-nur 40 kg be-- nötigt. Wird -dieser Kompeusätor einem Innend-ruck von<B>50</B> Atm. ausgesetzt, so braucht es gleichwohl nur 40<B>kg</B> Gewichts belastung, um ihn unter Druck -am<B>15</B> mm zusammenzupressen.
Annähernd die gleiche Kraft ist erforderlich, um den Kompensator über seine freie Länge hinaus um<B>15</B> mm zu dehnen, und zwar unabhängig davoii, ob der Innendruck<B>0</B> oder<B>50</B> atü beträgt. Es be weist dies" dass diese Bauart einen vollständi gen Druckausgleich aufweist und ferner, dass die Vorspannung zum Einbau in die Rohr leitung nicht gross ist.
Würde an Stelle einest solchen ausgegli- chenen Kompensators nurein-einfaelierFeder- körper von gleicher aktiver Fläche in die Rohrleitung eingebaut, so benötigt dieser wohl nur eine Gewichtsbelastung bezw. eine Kraft von ca. <B>15 kg,</B> also ca. '/z, zum Zusam mendrücken, wenn er nicht unter Druck stellt, aber eine Kraft von rund<B>1250 kg,</B> -wenn er unter Druck von<B>50</B> Atm. steht.
Währenddem so,mit bei Verwendung eines nicht entlaste ten Kompensators von dem angeführten Grössenmass ein Druck von<B>1250 kg auf</B> den Fixpunkt der Leitung ausgeübt wird, ist dieser Druck 'bei Verwendung -eines Kom- pensaters mit vollkommenem Druckausgleieh praktisch gleich Null.
Im modernen Rohrleitungsbau sind Be triebsdrücke von<B>50</B> At.m. selbst für grosse, Rohrquerselmitte <B>-</B>nichts mehrl Almormales.- Bei Zunahme der Rohrliehtweite steigern-- sicil>Zaber die,-F' unktdrücke -ganz gewaltig.- lxp Bei -beispielsweise 200 TnTn, Rdhrlichtweite und<B>50</B> Atm_ Druck,
beträgt<U>-der</U> -eFixpunkt#l druck bei Einbau-eines-gewöhnliehen-TIeder-, rob-#-Kom#pensatorst-,od-er--,ein-es#-#Stopfbüchsen-, Klompensators rund. 19,OOU <B>kg.-</B> In-vielen- Fällen, so#- z.-,.
BI- im--Türbinen#b'au und inr- Schiffsba,ul lassen--siGli die, Fixpunkte.nicht, immer mit der --erforderlichen.-oder wünsGh- baren Festigkeit ausbilden,- so da-ff <B>-</B> der Eiü- bau von Kompensatüren-unerlässlich ist.#und. die Nachfrag -nach vollständig entlasteten Kompensatoren,
<B>-.</B>eine. immer grössere -wird.<B>-</B> Unter -Verwendung<B>-</B> vielfachwandiger Fe- de,rköTpar, -wie, <B>-</B>sie, -im -Patent-, Nr. 243882 be- schriebenz.sind; lassen sich AxiaI'k#mp,ensa-:
toren mit- vollkommenem Druckausgleich nach der vorstehend beschriebenen Bauart für alle normal vorkommenden, Betriebsdrücke herstelleni wobei<B>-</B> sich der, Eigenwiderstand des Kom-pensators #auch'.be! grossen- Licht-, weiten in durchaus, zulässigen.- und.. relativ sehr:kleinen. Grenzen-hält. <B>.</B>