DE10222559A1

DE10222559A1 - Rohrkompensatoranordnung zur Aufnahme von bei Erwärmung oder Abkühlung eines Leitungsrohrs auftretenden axialen und lateralen Bewegungen

Info

Publication number: DE10222559A1
Application number: DE10222559A
Authority: DE
Inventors: Claus Wiesehahn
Original assignee: IBK WIESEHAHN GmbH
Current assignee: IBK WIESEHAHN GmbH
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: DE10222559B4; DE20206742U1

Abstract

Eine Rohrkompensatoranordnung (1) zur Aufnahme von bei Erwärmung oder Abkühlung eines Leitungsrohrs (2) auftretenden axialen und lateralen Bewegungen hat einen Kompensatorbalg (6), der sich zwischen einem ortsfesten (11) und einem leitungsseitigen Balgende (25) erstreckt. DOLLAR A Um das als Kupferrohr ausgebildete Leitungsrohr (2) jederzeit zugänglich zu machen, wird vorgeschlagen, dass das ortsfeste Balgende (11) des Kompensatorbalgs (6) mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung (17) örtlich fixiert und/oder das leitungsseitige Balgende (25) des Kompensatorbalgs (6) mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung (30) mit dem Leitungsrohr (2) verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrkompensatoranordnung zur Aufnahme von bei Erwärmung oder Abkühlung eines Leitungsrohrs auftretenden axialen und lateralen Bewegungen, mit einem Kompensatorbalg, der sich zwischen einem ortsfesten und einem leitungsseitigen Balgende erstreckt.
Bei bekannten derartigen Rohrkompensatoranordnungen wird sowohl das ortsfeste als auch das leitungsseitige Balgende des Kompensatorbalgs in der ortsfesten Position bzw. am Leitungsrohr verschweißt. Zur Auswechselung einer derartigen Rohrkompensatoranordnung oder um Zugriff auf das üblicherweise aus Kupfer bestehende Leitungsrohr zu gewähren, müssen die vorstehend geschilderten Schweißverbindungen in aufwendiger Weise zerstört werden, wobei bei den aus dem Stand der Technik bekannten Rohrkompensatoranordnungen üblicherweise Beschädigungen auftreten, die jedwede Weiterverwendung ausschließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Rohrkompensatoranordnung derart weiterzubilden, dass das als Kupferrohr ausgebildete Leitungsrohr jederzeit zugänglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das ortsfeste Balgende des Kompensatorbalgs mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung örtlich fixiert und/oder das leitungsseitige Balgende des Kompensatorbalgs mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung mit dem Leitungsrohr verbunden ist. Sofern an beiden Balgenden des Kompensatorbalgs zerstörungsfrei lösbare Verbindungen vorhanden sind, kann ein Austausch der Rohrkompensatoranordnung zerstörungsfrei mit einem geringen Montageaufwand vorgenommen werden.
Im Gegensatz zu den bisher verwendeten verschweißten Rohrkompensatoranordnungen ist es im Falle der vorstehend geschilderten Rohrkompensatoranordnung möglich, deren einzelne Komponenten zerstörungsfrei zu wechseln. Das Leitungsrohr ist mit geringem Aufwand stets zugänglich. Aufgrund des geringen Montageaufwands ist hinsichtlich Stillständen von beispielsweise Öfen od. dgl. bei Inspektionen und Reparaturen eine große Zeit- und Kosteneinsparung erzielbar.
Vorteilhaft ist jede zerstörungsfrei lösbare Verbindung der erfindungsgemäßen Rohrkompensatoranordnung als Schraubverbindung ausgebildet, die eine gleichmäßige Befestigung der einzelnen Komponenten aneinander zulässt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrkompensatoranordnung kann das ortsfeste Balgende des Kompensatorbalgs mit einer Ofenwand verbunden sein.
Die ortsfeste Anbringung des entsprechenden Balgendes des Kompensatorbalgs erfolgt vorteilhaft mittels einer Anschweißmanschette, die einseitig an die Ofenwand angeschweißt und an ihrer ofenwandfernen Seite lösbar mit dem ortsfesten Balgende des Kompensatorbalgs verbindbar ist.
Zur Ausgestaltung der Schraubverbindung zwischen der Anschweißmanschette und dem Kompensatorbalg ist es vorteilhaft, wenn die Anschweißmanschette auf der Außenumfangsfläche ihres ofenwandfernen Endabschnitts einen Verschraubungsflansch oder mehrere, vorzugsweise vier, Verschraubungslaschen aufweist, die in Umfangsrichtung der Anschweißmanschette gleich beabstandet angeordnet sind.
Entsprechend sollte das der Anschweißmanschette zugewandte ortsfeste Balgende des Kompensatorbalgs einen Anschweißbördel aufweisen, der auf der Außenmantelfläche seines anschweißmanschettenseitigen Endabschnitts einen in Umfangsrichtung bewegbaren Losflansch mit Verschraubungsöffnungen aufweist, die mit den anschweißmanschettenseitigen Verschraubungslaschen bzw. den darin oder im anschweißmanschettenseitigen Verschraubungsflansch ausgebildeten Verschraubungsöffnungen in Fluchtung bringbar sind.
Zur korrekten Positionierung des ortsfesten Balgendes ist es vorteilhaft, wenn der anschweißmanschettenseitige Anschweißbördel des Kompensatorbalgs an seinem der Anschweißmanschette zugeordneten Ende einen radial auswärts vorstehenden Anlageflansch aufweist, der unter Zwischenschaltung eines Dichtungsrings mittels des anschweißmanschettenseitigen Losflansches gegen eine radial einwärts vorstehende Dichtfläche der Anschweißmanschette verspannbar ist. Die Aufbringung der Verspannungskräfte erfolgt selbstverständlich mittels der den Losflansch mit den Verschraubungslaschen verbindenden Schraubverbindungen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrkompensatoranordnung hat diese ein Einschraubteil, das mit einem Ende des Leitungsrohrs verschraubbar und lösbar mit dem leitungsseitigen Balgende des Kompensatorbalgs verbindbar ist.
Hierzu weist das Einschraubteil zweckmäßigerweise auf seiner Außenumfangsfläche einen Flanschring mit mehreren in Umfangsrichtung gleich beabstandeten Verschraubungsöffnungen auf. Entsprechend sollte das dem Einschraubteil zugewandte leitungsseitige Balgende des Kompensatorbalgs einen Anschweißbördel aufweisen, der auf der Außenmantelfläche seines dem Flanschring des Einschraubteils zugewandten Endabschnitts einen in Umfangsrichtung bewegbaren Losflansch mit Verschraubungsöffnungen aufweist, die mit den flanschringseitigen Verschraubungsöffnungen in Fluchtung bringbar sind.
Wenn der dem Einschraubteil zugeordnete Anschweißbördel des Kompensatorbalgs an seinem dem Flanschring des Einschraubteils zugeordneten Ende einen radial auswärts vorstehenden Anlageflansch aufweist, der unter Zwischenschaltung eines Dichtungsrings mittels des dem Einschraubteil zugeordneten Losflansches des Kompensatorbalgs gegen den Flanschring des Einschraubteils verspannbar ist, ist eine dichte und gleichmäßig verspannte Anbringung des Kompensatorbalgs am Flanschring des Einschraubteils durch entsprechendes Anziehen der Schraubverbindungen möglich.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrkompensatoranordnung; und
Fig. 2 eine Vorderansicht einer Anschweißmanschette der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrkompensatoranordnung.
Eine in Fig. 1 in einer Schnittdarstellung gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrkompensatoranordnung 1 dient dazu, axiale und laterale Bewegungen eines Leitungsrohrs 2 aufzunehmen bzw. zu kompensieren, die aufgrund einer Erwärmung oder einer Abkühlung des Leitungsrohrs 2 auftreten.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform durchdringt das Leitungsrohr 2 eine Ofenwand 3, wobei eine Ausnehmung 4 der Ofenwand 3, durch die hindurch das Leitungsrohr 2 verläuft, einen Durchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des Leitungsrohrs 2 ist. Entsprechend liegt keine feste Verbindung zwischen dem Leitungsrohr 2 und der Ofenwand 3 vor, wobei eine derartige feste Verbindung zwischen Leitungsrohr 2 und Ofenwand 3 einem Ausgleich der am Leitungsrohr 2 im Betrieb zwangsläufig auftretenden Längenänderungen entgegenstehen würde.
Zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrkompensatoranordnung 1 gehört eine Anschweißmanschette 5, ein Kompensatorbalg 6 und ein Einschraubteil 7, die hinsichtlich ihrer Ausgestaltung und ihrer Funktionen im folgenden im einzelnen erläutert werden sollen.
Die in Fig. 1 in Schnittdarstellung und in Fig. 2 in Vorderansicht gezeigte Anschweißmanschette 5 ist mit ihrem der Ofenwand 3 zugewandten Ende mit letzterer verschweißt, wobei die Ausnehmung 4 der Ofenwand 3 innerhalb des von der Anschweißmanschette 5 abgedeckten Bereichs der Ofenwand 3 angeordnet ist.
Die zylindrisch ausgestaltete Anschweißmanschette 5 weist auf der Außenumfangsfläche ihres ofenwandfernen Endabschnitts im gezeigten Ausführungsbeispiel vier Verschraubungslaschen 8 auf, die auf den Außenumfang der Anschweißmanschette 5 aufgeschweißt sind. Jede Verschraubungslasche 8 bildet eine Verschraubungsöffnung 9 aus. Die Verschraubungslaschen 8 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung gleich beabstandet an der Außenumfangsfläche des ofenwandfernen Endabschnitts der Anschweißmanschette 5 angeordnet.
An ihrer der Ofenwand 3 abgewandten Stirnfläche weist die Anschweißmanschette 5 eine sich radial einwärts erstreckende ringförmige Dichtfläche 10 auf.
Die vorstehend geschilderte Anschweißmanschette 5 dient dazu, ein der Ofenwand 3 zugewandtes Balgende 11 des Kompensatorbalgs 6 in Bezug auf die Ofenwand 3 räumlich fixiert anzuordnen. Dieses der Ofenwand 3 zugewandte ortsfeste Balgende 11 des Kompensatorbalgs 6 verbleibt bei aufgrund von Temperaturänderungen auftretenden Längenänderungen des Leitungsrohrs 2 in Bezug auf die Ofenwand 3 räumlich fixiert.
Das ortsfeste Balgende 11 des Kompensatorbalgs 6 wird durch einen Anschweißbördel 12 gebildet, der mit dem Balgabschnitt 13 des Kompensatorbalgs 6 verschweißt ist. Auf seiner der Anschweißmanschette 5 zugewandten Seite weist der Anschweißbördel 12 einen radial auswärts vorragenden Anlageflansch 14 auf, dessen in Bezug auf den Anschweißbördel 12 radial auswärtige Erstreckung etwa der in Bezug auf die Anschweißmanschette 5 radial einwärtigen Erstreckung der Dichtfläche 10 der Anschweißmanschette 5 entspricht.
Des weiteren ist auf der Außenmantelfläche des anschweißmanschettenseitigen Endabschnitts des Anschweißbördels 12 ein in Umfangsrichtung des Anschweißbördels 12 bewegbarer Losflansch 15 angeordnet, der in Umfangsrichtung gleich beabstandete Verschraubungsöffnungen 16 aufweist, die mit den in den anschweißmanschettenseitigen Verschraubungslaschen 8 ausgebildeten Verschraubungsöffnungen 9 durch entsprechende Drehung des Losflansches 15 in Fluchtung bringbar sind.
Die anschweißmanschettenseitigen Verschraubungsöffnungen 9 und die kompensatorbalgseitigen Verschraubungsöffnungen 16 werden von Schraubverbindungen 17 durchgriffen. Durch Festziehen der Schraubverbindungen 17 ist der Anlageflansch 14 des Anschweißbördels 12 gegen die Dichtfläche 10 der Anschweißmanschette 5 verspannbar, wobei zwischen der anschweißmanschettenseitigen Dichtfläche 10 und dem kompensatorbalgseitigen Anlageflansch 14 ein Dichtungsring 18 angeordnet ist.
Mittels der Schraubverbindungen 17 ist das ortsfeste Balgende 11 des Kompensatorbalgs 6 jederzeit lösbar und ortsfest mit der auf die Ofenwand 3 aufgeschweißten Anschweißmanschette 5 fest verbunden.
Das vorstehend bereits erwähnte Einschraubteil 7 der Rohrkompensatoranordnung 1 ist bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrkompensatoranordnung 1 mittels eines Innengewindes 19 mit einem am ofenwandfernen Endabschnitt des Leitungsrohrs 2 ausgebildeten Außengewinde 20 verschraubt, wobei zwischen dem Ende des Leitungsrohrs 3 und dem Einschraubteil 7 ein Dichtungsring 21 vorgesehen ist. An seinem dem Leitungsrohr 2 abgewandten Ende weist das Einschraubteil 7 ein Innengewinde 22 auf, mittels dem der Anschluß in den Figuren nicht gezeigter weiterer Bestandteile der Leitungsverbindung anschließbar sind.
Auf seiner Außenumfangsfläche ist das Einschraubteil 7 mit einem aufgeschweißten Flanschring 23 versehen, in dem in Umfangsrichtung des Einschraubteils 7 gleich beabstandete Verschraubungsöffnungen 24 ausgebildet sind.
An seinem dem ofenwandfernen Ende des Leitungsrohrs 2 bzw. dem Einschraubteil 7 zugeordneten leitungsseitigen Balgende 25 weist der Kompensatorbalg 6 einen weiteren Anschweißbördel 26 auf, der einerseits an den Balgabschnitt 13 des Kompensatorbalgs 6 angeschweißt ist und andererseits einen Anlageflansch 27 aufweist, der sich in radial auswärtiger Richtung erstreckt und eine ringförmige Anlagefläche bildet.
Auf der Außenmantelfläche seines dem Flanschring 23 des Einschraubteils 7 zugewandten Endabschnitts hat der Anschweißbördel 26 einen in Umfangsrichtung beweglichen Losflansch 28, der mit in Umfangsrichtung gleich beabstandeten Verschraubungsöffnungen 29 versehen ist. Durch Drehen des Losflansches 28 sind seine Verschraubungsöffnungen 29 mit den im Flanschring 23 des Einschraubteils 7 ausgebildeten Verschraubungsöffnungen 24 in Fluchtung bringbar.
Die flanschringseitigen Verschraubungsöffnungen 24 und die losflanschseitigen Verschraubungsöffnungen 29 werden von Schraubverbindungen 30 durchgriffen, durch deren Anziehen der Anlageflansch 27 des Anschweißbördels 26 gegen den Flanschring 23 des Einschraubteils 7 verspannbar ist, wobei zwischen dem Anlageflansch 27 und dem Flanschring 23 ein Dichtungsring 31 angeordnet ist.
Mittels der Schraubverbindungen 30 ist das leitungsseitige Balgende 25 des Kompensatorbalgs 6 jederzeit lösbar mit dem ofenwandfernen Ende des Leitungsrohrs 2 fest verbunden. Etwaige Längenänderungen des Leitungsrohrs 2 aufgrund sich ändernder thermischer Bedingungen werden bei der vorstehend geschilderten Rohrkompensatoranordnung 1 durch Stauchungen bzw. Dehnungen des Balgabschnitts 13 des Kompensatorbalgs 6 ausgeglichen.
Die mit der Dichtfläche 10 und den Verschraubungslaschen 8 ausgebildete Anschweißmanschette 5 kann zweckmäßigerweise aus Stahl hergestellt sein. Der Kompensatorbalg 6 einschließlich seiner Anschweißbördel 12, 26 ist zweckmäßigerweise aus dem Werkstoff 1.4571 hergestellt, wobei als Werkstoff für die beiden Losflansche 15, 28 Stahl dienen kann. Das Einschraubteil 7 einschließlich des Flanschrings 23 kann aus Messing ausgebildet sein.
Nachdem die Anschweißmanschette 5 mit der Ofenwand 3 verschweißt ist, wird der Kompensatorbalg 6 mittels des am ortsfesten Balgende 11 vorgesehenen Losflansches 15 unter Zwischenschaltung des Dichtungsrings 18 mit den Verschraubungslaschen 8 der Anschweißmanschette 5 verschraubt. Danach wird das Einschraubteil 7 auf das ofenwandferne Ende des Leitungsrohrs 2 aufgeschraubt. Nachdem ein dichter Anschluß zwischen dem Einschraubteil 7 und dem ofenwandfernen Ende des Leitungsrohrs 2 erreicht ist, wird das leitungsseitige Balgende 25 mit dem Flanschring 23 des Einschraubteils 7 verbunden, wobei unter Zwischenschaltung des Dichtungsrings 31 die Schraubverbindungen 30 angezogen werden.
Im Vorstehenden wurde die erfindungsgemäße Rohrkompensatoranordnung in einer Ausführungsform erläutert, bei der sowohl am ortsfesten, der Ofenwand 3 zugeordneten Balgende 11 als auch am leitungsseitigen Balgende 25 jeweils eine zerstörungsfrei lösbare Verbindung 17 bzw. 30 vorgesehen ist. Um die mit der Erfindung angestrebten Ziele weitestgehend zu erreichen, ist es ausreichend, wenn entweder am ortsfesten Balgende 11 oder am leitungsseitigen Balgende 25 eine zerstörungsfrei lösbare Verbindung 17 oder 30 vorgesehen ist.

Claims

1. Rohrkompensatoranordnung zur Aufnahme von bei Erwärmung oder Abkühlung eines Leitungsrohrs (2) auftretenden axialen und lateralen Bewegungen, mit einem Kompensatorbalg (6), der sich zwischen einem ortsfesten (11) und einem leitungsseitigen Balgende (25) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsfeste Balgende (11) des Kompensatorbalgs (6) mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung (17) örtlich fixiert und/oder das leitungsseitige Balgende (25) des Kompensatorbalgs (6) mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung (30) mit dem Leitungsrohr (2) verbunden ist.

2. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 1, bei dem jede zerstörungsfrei lösbare Verbindung als Schraubverbindung (17, 30) ausgebildet ist.

3. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das ortsfeste Balgende (11) des Kompensatorbalgs (6) mit einer Ofenwand (3) verbunden ist.

4. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 3, mit einer Anschweißmanschette (5), die einseitig an die Ofenwand (3) angeschweißt und an ihrer ofenwandfernen Seite lösbar mit dem ortsfesten Balgende (11) des Kompensatorbalgs (6) verbindbar ist.

5. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 4, deren Anschweißmanschette (5) auf der Außenumfangsfläche ihres ofenwandfernen Endabschnitts einen Verschraubungsflansch oder mehrere, vorzugsweise vier, Verschraubungslaschen (8) aufweist, die in Umfangsrichtung der Anschweißmanschette (5) gleich beabstandet angeordnet sind.

6. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 5, bei der das der Anschweißmanschette (5) zugewandte ortsfeste Balgende (11) des Kompensatorbalgs (6) einen Anschweißbördel (12) aufweist, der an der Außenmantelfläche seines anschweißmanschettenseitigen Endabschnitts einen in Umfangsrichtung bewegbaren Losflansch (15) mit Verschraubungsöffnungen (16) aufweist, die mit den anschweißmanschettenseitigen Verschraubungslaschen (8) bzw. den darin oder im anschweißmanschettenseitigen Verschraubungsflansch ausgebildeten Verschraubungsöffnungen (9) in Fluchtung bringbar sind.

7. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 6, bei der der anschweißmanschettenseitige Anschweißbördel (12) des Kompensatorbalgs (6) an seinem der Anschweißmanschette (5) zugeordneten Ende einen radial auswärts vorstehenden Anlageflansch (14) aufweist, der unter Zwischenschaltung eines Dichtungsrings (18) mittels des anschweißmanschettenseitigen Losflansches (15) gegen eine radial einwärts vorstehende Dichtfläche (10) der Anschweißmanschette (5) verspannbar ist.

8. Rohrkompensatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Einschraubteil (7), das mit einem Ende des Leitungsrohrs (2) verschraubbar und lösbar mit dem leitungsseitigen Balgende (25) des Kompensatorbalgs (6) verbindbar ist.

9. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 8, deren Einschraubteil (7) auf seiner Außenmantelfläche einen Flanschring (23) mit mehreren in Umfangsrichtung gleich beabstandeten Verschraubungsöffnungen (24) aufweist.

10. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 9, bei der das dem Einschraubteil (7) zugewandte leitungsseitige Balgende (25) des Kompensatorbalgs (6) einen Anschweißbördel (26) aufweist, der auf der Außenmantelfläche seines dem Flanschring (23) des Einschraubteils (7) zugewandten Endabschnitts einen in Umfangsrichtung bewegbaren Losflansch (28) mit Verschraubungsöffnungen (29) aufweist, die mit den flanschringseitigen Verschraubungsöffnungen (24) in Fluchtung bringbar sind.

11. Rohrkompensatoranordnung nach Anspruch 10, bei der der einschraubteilseitige Anschweißbördel (26) des Kompensatorbalgs (6) an seinem dem Flanschring (23) des Einschraubteils (7) zugewandten Ende einen radial auswärts Vorstehenden Anlageflansch (27) aufweist, der unter Zwischenschaltung eines Dichtungsrings (31) mittels des dem Einschraubteil (7) zugeordneten Losflansches (28) des Kompensatorbalgs (6) gegen den Flanschring (23) des Einschraubteils (7) verspannbar ist.