CH265283A - Rohr, dessen Rauminhalt vergrössert werden kann. - Google Patents

Description

  Rohr, dessen Rauminhalt vergrössert werden kann.    Die Erfindung betrifft ein Rohr, dessen  Rauminhalt vergrössert werden kann, z. B.  durch einen gegen seine Innenwand wirken  den Druck. Drucksteigerungen, die zu Rohr  brüchen führen können, treten auf z. B. in  Form von Druckstössen beim     Abschalten    von  Turbinen oder bei Frost infolge Vergrösse  rung des Volumens der im Rohr befindlichen  Flüssigkeit durch Gefrieren. Die üblichen  Rohre kreisförmigen Querschnittes müssen zur  Sicherung gegen Rohrbrüche entweder dicke  Wandungen erhalten aus besonders wider  standsfähigem und daher teurem Material,  oder sie müssen - wenn dies im besonderen  Fall zulässig ist - aus dehnbarem, weichem  Material, wie z. B. Blei, hergestellt sein, oder  es müssen kostspielige Hilfseinrichtungen zur  Dämpfung von Druckstössen vorgesehen wer  den.

   Die trotzdem häufig vorkommenden  Rohrbrüche     verursachen    erheblichen Schaden.  



  Die Erfindung besteht darin, dass ein       Querschnitt    des Rohres, dessen Rauminhalt       vergrössert    werden kann, von der Kreisform  abweicht sowie keine Ecken und höchstens       zwei    Symmetrieachsen hat. Der Rohrquer  schnitt kann z. B. elliptisch,     ellipsenähnlich     oder oval sein, aber auch aus gegeneinander  gerichteten Halbkreisen und aus diese verbin  denden flachen Bögen oder Geraden gebildet  sein. Er kann z. B. auch eiförmig sein, in wel  chem Falle er nur eine Symmetrieachse hat.    In der Zeichnung ist das Rohr gemäss der  Erfindung in drei Ausführungsbeispielen im  Querschnitt dargestellt.

   In allen Fällen kann  durch Vergrösserung des Innendruckes er  reicht werden, dass sich das Rohrprofil der  Kreisform nähert, wodurch sich der freie  Rohrquerschnitt vergrössert. Die Form des       Rohres    ohne innern Überdruck ist durch  Schraffierung der Wandung erkennbar     ge-,     macht, bei der     aufgeweiteten    Form ist die  Wandung nicht schraffiert. Alle drei Quer  schnittsformen weisen kleine Ecken und zwei  Symmetrieachsen auf.  



       Fig.    1 zeigt ein Rohr mit elliptischem  Profil,       Fig.2    ein Rohr, dessen Profil aus zwei  Kreisbogen mit Verbindungsgeraden gebildet  ist, und       Fig.    3 ein Rohr, dessen Profil eine lang  gestreckte Ellipse ist.  



  Die freien     Rohrquerschnitte        (Fig.1    und 2)  haben zwei Symmetrieachsen     Al,        Az    und sind  so gewählt, dass sie bei einer Steigerung des  Druckes im Rohr eine Vergrösserung um 10  erfahren, wenn der Rohrmantel in die Kreis  form übergeht. In diesen Beispielen ist ange  nommen, dass die Dehnung des Rohrmantels  auf 2 % begrenzt ist. Um ein Rohr von kreis  förmigem Querschnitt im gleichen Masse zu er  weitern, müsste der Rohrmantel um 5 % ge  dehnt werden.

   Da der Widerstand des Mate-           rials    der Rohrwandung gegen solche Verfor  mungen, die nur     Änderungen    des Rohrprofils       darstellen,    geringer ist als gegen     eine        Aufwei-          tung    eines kreisförmigen Querschnittes, ergibt  sich bei den     dargestellten    Rohren eine wesent  lich geringere Beanspruchung des Materials.  



  Der     elliptische    Rohrquerschnitt. nach     Fig.    3  ist so gewählt, dass er bei einer Vergrösserung  um 20% und einer     Dehnung    des Mantels um  2     %    in einen andern elliptischen Querschnitt  übergeht, der sich der Kreisform also nur  nähert.  



  Durch entsprechende Wahl des Rohrpro  fils, der Wandstärke     und    des Materials des  Rohres kann eine     gewünschte    Vergrösserung  des Querschnittinhaltes erzielt und dadurch  der     Innendruck    begrenzt werden. Die Form  änderung des Rohres bei der     Erweiterung          kann    eine elastische, also nur vorübergehende,  aber auch ganz oder teilweise eine bleibende  sein.

   Das Profil des Rohres kann so gewählt  werden; dass seine     Umformiuig    zum Kreis  bogen, die in den Scheiteln der Ellipse am  grössten ist, noch     innerhalb    der     Elastizitäts-          grenze    des Materials bleibt und eine weitere       Aufweitung    des Rohres durch     Dehnung    seines  Mantels vor sich geht. Diese Dehnung tritt am  ganzen Umfang des Rohres auf, so     dass,    dessen  Mantel bei Verringerung des Innendruckes in  die ursprüngliche     Querschnittsform    zurück  federt.  



  Die elastische Nachgiebigkeit des Rohres  wirkt sich besonders     vorteilhaft    bei     stossweisen          Drucksteigerungen    aus, die abgefedert wer  den. Aber auch bei unelastischem Material,  wie z. B. Blei, bieten die dargestellten Rohre  den Vorteil, dass wegen der     Formänderung    des       Querschnittes    nur eine wesentlich geringere  Dehnung des Mantels stattfindet als bei Roh  ren von     kreisförmigem    Profil, wodurch die  Gefahr eines Rohrbruches geringer oder ganz  beseitigt ist. "  Die dargestellten Rohre können unter glei  chen Verhältnissen schwächere Wandstärken  haben als Rohre kreisförmigen Querschnittes,  so dass an Material und Transportkosten .ge  spart wird.

   Statt hochwertiger Rohre aus Blei  oder statt nahtloser Rohre können     vielfach       billige geschweisste Rohre verwendet werden.  Die Schweissnaht wird vorteilhaft in den Be  reich eines der Wendepunkte P     (Fig.1)    der  im Rohrmantel auftretenden, ungleichartigen       Biegungsbeanspruchungen    verlegt. Die     Bie-          gimgsbeanspruchungen    an den Scheiteln in  der Achse     A,.    sind entgegengesetzt den     Bie-          gungsbeanspruchungen    an den Scheiteln in  der Achse     A",    entsprechend der verschiedenen  Art der Umformung der     Scheitelkurven    zur  Kreisform.

   Am Übergang zwischen den un  gleich gerichteten Beanspruchungen liegen die       Wendepunkte,    an denen die Biegebeanspru  chungen Null sind.  



  Die Rohre können entweder unmittelbar  mit dem     gewünschten    Profil oder in der Weise  hergestellt werden, dass ein Rohr von kreisför  migem Querschnitt durch Verformung in eine  von der Kreisform abweichende Querschnitts  form gebracht wird.  



  Damit die, Rohre in einfacher Weise an  Rohre kreisförmigen Querschnittes angeschlos  sen werden können, können ihre Enden kreis  runde Profilierung erhalten. Dies     kann    mit  tels Zangen,     Schraubbacken    oder Pressen ge  schehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Rohr, dessen Rauminhalt vergrössert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Querschnitt besitzt, der von der Kreis form abweicht und keine Ecken und höchstens zwei Symmetrieachsen aufweist.. II. Verfahren zum Herstellen eines Rohres nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeich net, dass ein Rohr von ursprünglich kreisför migem Querschnitt verformt wird. UNTERAl\TSPRÜCHE 1. Rohr nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sein Querschnitt elliptisch ist. 2.

   Rohr nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sein Querschnitt durch zwei gegeneinandergerichtete Kreisbogen und zwei diese verbindende Gerade gebildet ist. 3. Rohr nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschweissnaht in dem Bereich eines der Wendepunkte im Rohrmantelquerschnitt der im Rohrmantel auftretenden ungleicharti gen Biegungsbeanspruchungen liegt. 4.

   Rohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seine Enden zur Ermög- lichung des Anschlusses an Rohre kreisförmi gen Querschnittes auch einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.