DE10024951C2 - Rohrhalterung für Förderleitungen, insbesondere in pneumatischen Langsamfördersystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrhalterung für Rohrleitungen, insbesondere für För­ derleitungen in Langsamfördermaschinen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Rohrleitungen in Anlagen zur pneumatischen Förderung von Schüttgut werden infolge thermischer Ausdehnung, Wind- und Schneelasten sowie Kräften, die bei der Umlenkung von Förderströmen auftreten, erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Letztgenannte Kräfte können insbesondere bei der pneumatischen Langsamförderung auftreten, bei welcher das Schüttgut in Form voneinander durch Gaspolster beabstandeter Pfropfen durch die Förderleitung bewegt wird. Durch geeignete konstruktive oder verfahrenstechnische Maß­ nahmen (siehe DE 195 03 383 C2) können diese Belastungen zwar deutlich reduziert werden, der Lastübertragung von der Förderleitung auf die Unter­ stützungskonstruktion kommt aber dennoch eine wesentliche Bedeutung zu.

Die Kraftübertragung erfolgt üblicherweise über eine Anzahl starrer oder elastisch dämpfender Rohrhalterungen (Fest-/Loslager-Prinzip) auf der Unterstützungs­ konstruktion, die durch Schweißen direkt oder über Zwischenelemente mit der Förderleitung verbunden sind. So umfaßt eine infolge Benutzung bekannte Rohrhalterung eine Anzahl auf dem Außenumfang der Förderleitung angeordneter und mit dieser verschweißter Knaggen, die beidseitig von bügelförmigen Klemmschellen umfaßt werden. Die Klemmschellen sind ihrerseits mit der Unterstützungskonstruktion verschweißt. Alternativ werden Förderleitung, Rohrhalterung und Unterstützungskonstruktion insgesamt stoffschlüssig miteinander verbunden.

Zum Anschweißen der Lagerteile ist bei Förderleitungen aus Edelstahl in der Regel ein Schutzgas-Schweißgerät einsetzbar, das aufgrund seines hohen Gewichts mittels Kran oder Gabelstabler zu den jeweiligen Schweißstellen der vormontierten Rohrleitung transportiert wird. Alternativ kann das Metall-Licht­ bogenschweißen unter Verwendung transportabler Handgeräte eingesetzt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Förderleitung vor der Montage mit aufgeschweißten Befestigungspunkten zu versehen. In allen Fällen ist es jedoch erforderlich, das Schweißen mit großer Sorgfalt durchzuführen und die Schweiß­ stellen durch besondere Maßnahmen vor Korrosion zu schützen, auch an der nicht oder nur schwer zugänglichen Innenseite der Rohrleitung. Insbesondere sind Anlauffarben oder Zunder durch Bürsten, Schleifen, Strahlen oder Beizen zu entfernen, um wieder einen metallisch blanken Oberflächenzustand mit der für Edelstahl üblichen korrosionsfesten Passivschicht herbeizuführen.

Aus dem Maschinenbau sind grundsätzlich Ringspannelemente bekannt, die beispielsweise als Alternative zu einer Nut/Paßfederverbindung zur kraft­ schlüssigen Verbindung von Kettenrädern mit einer Welle dienen können. Die Ringspannelemente werden axial zwischen Wellenende und Nabe des Kettenrads geschoben und verspannt. Ihre Verwendung bei der Montage pneumatischer Förderleitungen ist wegen der endseitig an den Rohrsegmenten angebrachten Flansche sowie der Länge der Rohrsegmente nicht möglich.

In der Druckschrift EP 211 158 A1 wird ferner eine Rohrkupplung zur Verbindung von Rohrsegmenten beschrieben, die aus einer radial verengbaren metallischen Ringmanschette mit nach innen ragenden, tellerfederartigen Spannringen besteht.

Die Enden der zu verbindenden Rohrstücke werden in die Manschette eingescho­ ben und durch deren Verspannen axial zueinander festgelegt. Die zueinander spiegelbildlich angeordneten Spannringe sind so ausgerichtet, daß ein axiales Einschieben in einer Richtung, nämlich zur Mitte der Ringmanschette hin möglich ist. Sie können beim Verspannen bereichsweise in den Außenumfang der Rohrwand eindringen und einen Formschluß herbeiführen. Ein in die Ring­ manschette eingelassenes Dichtelement dichtet die Rohrenden gleichzeitig zur Umgebung hin ab. Auch diese bekannte Vorrichtung ist aus den zuvor genannten Gründen nicht zur Montage von Förderleitungen geeignet und wegen der Anordnung der Spannringe grundsätzlich nicht auf längere Rohrstücke auf­ schiebbar.

Aus der DE 43 43 877 C1 ist eine Rohrschelle mit einem halbschalenartig geteiltem Ringelement bekannt. Mittels eines Gelenks können die Halbschalen geöffnet und nach dem Einlegen eines zu lagernden Rohrstücks verschlossen werden. Eine Rast­ einrichtung im Bereich der dem Gelenk gegenüberliegenden Teilung des Ringele­ ments verbindet die Halbschalen formschlüssig. Gummieinlagen auf den innenlie­ genden Seiten der Halbschalen dienen als Sicherung gegen ein axiales Verschieben des Rohrstücks. Die Anpressung der Gummieinlagen auf die Oberfläche des Rohr­ stücks wird dabei ausschließlich durch die in der Rasteinrichtung wirkenden Spann­ kräfte erzeugt. Derartige Rohrschellen sind zur Lagerung von Rohrschellen geeignet, in denen nur relativ geringe Axialkräfte auftreten. In Förderleitungen, insbesondere bei der pneumatischen Langsamförderung von Schüttgut, können jedoch erhebliche, vor allem auch stossartige Axialkräfte auftreten, die von derartigen Rohrschellen nicht aufgenommen werden können.

Aus der DE 39 39 979 A1 ist eine Rohrschelle bekannt, die zwei Halbschalen umfasst. Die Halbschalen verbinden zwei Rohrenden und sind mit Befestigungs­ flanschen versehen, die miteinander verschraubt sind. In einer weiteren Aus­ führungsform weist die Rohrschelle ein Gelenk auf, um die Gelenkschalen schwenk­ bar miteinander zu verbinden. Die Halbschalen weisen bei dieser Ausführungsform außerdem jeweils einen Befestigungsflansch zum Verschrauben der Halbschalen auf. Auf der Innenseite der Halbschalen sind Dichtungseinlagen vorgesehen. Auch diese bekannte Rohrschelle ist zur Lagerung von Förderleitungen für die Langsam­ förderung von Schüttgut nicht geeignet.

Die DE 36 26 289 C1 richtet sich auf eine Rohrkupplung zum Verbinden zweier Rohrenden, die als geteilte Rohrschelle ausgebildet ist. Die Halbschalen der Rohr­ schellen umgeben Sicherungselemente, die Fixierungs-Krallen aufweisen. Die Fixierungs-Krallen werden durch Anziehen von Spannschrauben an die Rohre angedrückt, woraus eine Klemmkraft resultiert. Diese Klemmkraft ist allerdings zu gering, um Förderleitungen für die Langsamförderung von Schüttgut zu lagern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand zum Verbinden von Förderleitungen mit der zugeordneten Unterstützungskonstruktion zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ange­ gebenen Merkmale gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass Spannkräfte durch das Verspannen der mit konischen Wirkflächen versehenen Ringsegmente erzeugt werden, wodurch aufgrund der Orientierung der Wirkflächen besonders große Radialkräfte entstehen. Hierdurch wird eine zuverlässige Lagesicherung auch bei großen dynamischen Rohrkräften erzielt.

Die weiteren Unteransprüche betreffen besondere Ausführungsformen der Erfindung.

Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch verschiedene Ausführungen der Erfindung dar.

Es zeigen:

Fig. 1 die Darstellung einer Anordnung von Förderleitung, Rohrhalterung und Unterstützungskonstruktion gemäß Anspruch 10 in Seiten- und Frontalansicht

Fig. 2 eine erfindungsgemäß ausgeführte Rohrhalterung nach Anspruch 5 im Längsschnitt und Frontalansicht

Fig. 3 eine entsprechende Ansicht einer weitere erfindungsgemäße Rohrhalterung entsprechend Anspruch 7

Fig. 4 eine Rohrhalterung nach Anspruch 9

Die in Fig. 1 abgebildete, als Rohrhalterung dienende Spanneinrichtung 1 dient zur Befestigung einer abschnittsweise dargestellten pneumatischen Förderleitung 2 auf einer schematisch gezeichneten Unterstützungskonstruktion 3. Die Kraftübertragung erfolgt über elastische Puffer 4, die zwischen nach oben ragenden Winkelstücken 5 der Unterstützungskonstruktion 3 und einer nach unter hervorstehenden Lasche 6 der Spanneinrichtung 1 angeordnet sind. Die Puffer 4 ermöglichen zur Kompensation temperaturbedingter Ausdehnungen eine gewisse axiale Verschiebung der Förderleitung 2, ferner werden stoßartig auftretende Kräfte in der Förderleitung 2 bei der Übertragung in die Unterstützungskonstruk­ tion 3 gedämpft.

Die Spanneinrichtung 1 besteht aus einer mit der Lasche 6 stoffschlüssig verbun­ denen, hohlzylindrische Ringkonstruktion 7, die entlang einer horizontal durch die Mittelachse der Förderleitung 2 verlaufenden Ebene teilbar ist und zwei Halbschalen 8, 8' ausbildet. Seitlich sind die Halbschalen 8, 8' mit zueinander passenden Flanschen 9, 9' versehen und mittels Schraubverbindungen 10 lösbar miteinander verbunden.

Die nachfolgenden Figuren zeigen technische Details unterschiedlich ausgeführter Rohrhalterungen.

Bei der Rohrhalterung nach Fig. 2 besteht die Spanneinrichtung 1 aus einer Ringkonstruktion 7, umfassend zwei Ringelemente 11, 13 und zwischengeordnete Ringsegmente 12, 12', die über konische Wirkflächen 14 miteinander in Wirk­ zusammenhang stehen. Das radial innenliegende, dünnwandige Ringelement 11 liegt auf dem Außenumfang der Förderleitung 2 auf und ist auf seiner radial außenliegenden Seite doppelt-konisch ausgeführt. Auf dieser Oberfläche sitzen über den Umfang verteilt eine Vielzahl zueinander paarweise spiegelbildlich angeordnete Ringsegmente 12, 12', die ihrerseits innen wie außen mit einem Konus versehen sind. Auf deren Außenumfang liegt ein weiteres, vergleiches­ weise massiv ausgeführtes Ringelement 13 auf, dessen Innenumfang wiederum doppelt-konisch gestaltet ist. Die Ringsegmente 12, 12' können durch Anziehen der Spannschrauben 15 axial zueinander verschoben werden und üben dabei infolge der gewählten Ausrichtung der Wirkflächen 14 Radialkräfte auf die Ringelemente 11, 13 aus. Da das äußere Ringelement 13 eine hohe Steifigkeit aufweist, führen diese Kräfte insbesondere zu einer Verringerung des Durchmessers des inneren Ringelements 11, das dabei auf die Förderleitung 2 gepreßt wird. Eine Verzahnung 16 auf dem Innenumfang des Ringelements 11 bewirkt zusätzlich eine formschlüssige Verbindung. Die Verformbarkeit des inneren Ringelements 11 wird durch einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 17 erhöht.

Die Halbschalen 8, 8' sind auf einer Seite im Bereich des Flansches 9, 9' über ein parallel zur Längsachse der Ringkonstruktion 7 verlaufendes Gelenk 18 drehbar miteinander verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist im Bereich der Flansche 9, 9' eine Schraubverbindung 10 angeordnet.

Zur Montage der Förderleitung 2 wird die obere Halbschale 8 der mit der Unterstützungskonstruktion 3 verbundenen Rohrhalterung nach dem Lösen der Schraubverbindung 10 um die Drehachse des Gelenks 18 zur Seite geschwenkt, so daß die Förderleitung in die untere Halbschale 8' eingelegt werden kann. Nachfolgend wird die obere Halbschale 8 in die Ausgangsstellung zurück­ geschwenkt und über die Schraubverbindung 10 mit der unteren Halbschale 8' verschraubt, so daß die Ringkonstruktion 7 die zu fixierende Förderleitung 2 vollumfänglich umgreift. Anschließend werden die Spannschrauben 15 wechselweise angezogen, so daß das an der Förderleitung 2 anliegende innere Ringelement 11 von den Ringsegmenten 12, 12' kraft- und formschlüssig auf die Oberfläche der Förderleitung 2 gespannt wird. Die Demontage der Förderleitung 2 erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ein aus zwei Halbschalen 8, 8' zusammen­ gesetztes Ringelement 13 innen mit einer umlaufenden Nut 19 versehen, in die randseitig nach innen ragende, geteilte Ringfedern 20 eingelassen sind. Die Ringfedern 20 sind gegenüber der Längsachse des Ringelements 13 schräg nach innen ausgerichtet und über eine elastische Masse 21 gegen ein axiales Verschieben in der Nut 19 gesichert. Durch das Verspannen der Schraubverbindungen 10 werden die Ringfedern 20 auf die Oberfläche der Förderleitung 2 gepreßt, wobei zusätzlich ein Formschluß erzielt wird. Durch die schräge Ausrichtung der Ringfedern 20 werden diese beim Spannen definiert nach innen gebogen.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 ist, ähnlich der zuvor beschriebenen Ausführung, in einem halbschalenförmig segmentierten Ringelement 13 eine auf der Innenseite verlaufende Nut 19 vorgesehen, in der eine Vielzahl mit einer Verzahnung 16 versehene, voneinander beabstandete Spannbacken 22 angeordnet sind. Elastische Gurte 23 halten die Spannbacken 22 zueinander auf dem vorgesehen Abstand. Auch bei dieser Einrichtung wird durch Verspannen der Verschraubung 10 ein Kraft- und Formschluß zwischen der Spanneinrichtung 1 und der Förderleitung 2 hervorgerufen.

Bezugszeichenliste

1

Spanneinrichtung

2

Förderleitung

3

Unterstützungskonstruktion

4

Puffer

5

Winkelstück

6

Lasche

7

Ringkonstruktion

8

Halbschale

9

Flansch

10

Schraubverbindungen

11

Ringelement

12

Ringsegment

13

Ringelement

14

Wirkfläche

15

Spannschraube

16

Verzahnung

17

Schlitz

18

Gelenk

19

Nut

20

Ringfeder

21

elastische Masse

22

Spannbacken

23

Gurt

Claims (5)

1. Rohrhalterung für Rohrleitungen, insbesondere für Förderleitungen in pneumatischen Langsamfördersystemen, mit einer die Förderleitung (2) umgreifenden Spanneinrichtung (1), die mit einer Unterstützungskonstruktion (3) verbindbar ist und ein in Längsrichtung teilbares erstes Ringelement (13) aufweist, welches die Förderleitung in montiertem Zustand im wesentlichen vollumfänglich umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (1) ein zweites, radial zum ersten Ringelement (13) beabstandetes Ringelement (11) sowie axial zueinander beabstandete Ringsegmente (12), (12') mit konischen Wirkflächen (14) umfasst, die zum Verspannen in axialer Richtung zueinander und gegenüber den Ringelementen (11), (13) verschieblich sind, wodurch das radial innenliegende Ringelement (11) auf den Umfang der Förderleitung (2) gespannt wird.

2. Rohrhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringelemente (11), (13) einander gegenüberliegenden, doppelt konische Wirkflächen (14) aufweisen.

3. Rohrhalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das radial innenliegende Ringelement (11) zur Erhöhung der Verformbarkeit einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz (17) aufweist.

4. Rohrhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das radial aussenliegende Ringelement (13) ein in der Teilungsebene wirkendes Gelenk (18) aufweist.

5. Rohrhalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Spanneinrichtung (1) und Unterstützungskonstruktion (3) elastisch ausgeführt ist.