DE10256981A1

DE10256981A1 - Flexible Gleitverbindung

Info

Publication number: DE10256981A1
Application number: DE10256981A
Authority: DE
Inventors: Hugh N French
Original assignee: PerkinElmer Inc
Current assignee: Revvity Inc
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: GB0225709D0; FR2834768A1; JP4216063B2; US6709023B2; FR2834768B1; DE10256981B4; US20030132630A1; GB2384281B; JP2003232478A; GB2384281A

Abstract

Eine flexible Gleitverbindung ist vorgesehen zur Aufnahme von Axial-, Dreh- und Winkelfehlausrichtungen zwischen zwei Flüssigkeit transportierenden Elementen. Die flexible Gleitverbindung umfasst im Wesentlichen ein erstes und ein zweites Rohrelement, wobei ein Gleitdichtungselement und ein in Axialrichtung zusammendrückbares Element zwischen diesen verbunden sind. Das Gleitdichtungselement ist gestaltet und angeordnet zur Aufnahme einer Axialkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element ist gestaltet und angeordnet zur Aufnahme einer Axialbewegung bei Auftreten einer zweiten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element ist in Kraftgleichgewicht relativ zum Gleitdichtungselement, so dass die zweite vorbestimmte Axialkraft kleiner ist als die erste vorbestimmte Axialkraft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine flüssigkeitsdichte Verbindung zum Verbinden eines Paars von Flüssigkeit transportierenden Elementen. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine flüssigkeitsdichte Modularverbindung, welche flexibel dahingehend ist, dass sie eine Axialbewegung zwischen einem Paar von Flüssigkeit transportierenden Elementen ermöglicht.

Bei Hochdruck- und/oder Hochtemperatur-Flüssigkeitsanwendungen sind Rohrleitungs- bzw. Kanalsysteme generell derart gestaltet, dass sie einen gewissen Grad von Flexibilität aufweisen, um Maßtoleranzen, thermische Ausdehnung und Kontraktion sowie Schwingungsauslenkungen zwischen verschiedenen Komponenten berücksichtigen, welche durch die Rohrleitung verbunden sind. Daher verwenden diese Rohrleitungs- bzw. Kanalsysteme häufig flexible Verbindungen in der Rohrleitung, um Maßtoleranzen, thermische Ausdehnung und Kontraktion sowie Schwingungsauslenkungen zwischen verschiedenen Komponenten aufzunehmen. Diese Typen von flexiblen Verbindungen werden häufig verwendet in Flugzeuganwendungen, der Energieerzeugung und in anderen industriellen Anwendungen, bei welchen Rohrleitungssysteme eine derartige Flexibilität aufweisen müssen. Beispiele derartiger flexibler Verbindungen bzw. Kupplungen des Standes der Technik sind offenbart in: US-Patent Nr.. 4 054 306 von Sadoff, Jr. et al. 4 071 268 von Halling et al. 4 071 269 von Halling et al. 4 448 449 von Halling et al. und 4 553 775 von Halling.

Flexible Verbindungen müssen gedichtet werden, um ein Auslaufen selbst bei Biegung zu verhindern. Um eine Dichtung zu erreichen, wurden verschiedene Dichtungstypen verwendet, einschließlich Gleitdichtungen wie eine Packung ("packing"), TU- BESEALS, Kolbenringe oder flexible Elemente wie Dichtungsbälge. Gleitdichtungen können über einen großen Bewegungsbereich dichten, jedoch können sie lediglich eine begrenzte Anzahl von Verschiebungsverschleißzyklen überstehen. Flexible Dichtungen können über einen begrenzten Bewegungsbereich dichten, jedoch können sie, wenn eine Verschiebung klein ist, eine große Anzahl von Verschiebungszyklen überstehen.

Bei den meisten Biegeverbindungsanwendungen muss die Verbindung geeignet sein für eine Verschiebung über eine große Distanz, wie etwa dann, wenn sie eingebaut oder zur Wartung ausgebaut werden, wobei dies lediglich mit sehr geringer Häufigkeit erfolgt. In solchen Fällen sind Gleitdichtungen eine gute Lösung. Im Betrieb erfolgt eine erneute Verschiebung der Verbindungen zum Aufnehmen der verhältnismäßig langsamen, jedoch potentiell großen Verschiebungen, resultierend aus einer thermischen Ausdehnung, und die Gleitdichtung kann wieder eine gute Lösung für diese Bedingungen sein. Jedoch erfolgt bei Anwendungen, bei welchen ein beträchtlicher Schwingungsbetrag existiert, ein schneller Verschleiß der Gleitdichtung infolge der sehr hohen Anzahl von relativ kleinen Verschiebungen. Bei diesen Anwendungen kann eine flexible Verbindung hinzugefügt werden zu einer Verbindung, welche eine Gleitdichtung verwendet, und somit eine Schwingung aufnehmen, während sämtliche Vorteile der Gleitdichtung beibehalten werden.

Vor diesem Hintergrund besteht Bedarf nach einer flexiblen Gleitverbindung, welche die oben erwähnten Probleme des Standes der Technik überwindet. Die vorliegende Erfindung richtet sich an diesen Bedarf des Standes der Technik sowie an weitere Erfordernisse, welche Fachleuten auf diesem Gebiet anhand der vorliegenden Offenbarung deutlich werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible Gleitverbindung zu schaffen, welche ein in Axialrichtung zusammendrückbares Element für eine kleine Linearverschiebung und ein Gleitdichtungselement, gestaltet und angeordnet zum Aufnehmen großer Linearbewegungen zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement, umfasst.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible Gleitverbindung zu schaffen, welche in der Lage ist, eine sehr große Anzahl von Verschiebungen mit kleiner Amplitude zu überstehen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible Gleitverbindung zu schaffen, welche leicht und kompakt ist und in Umgebungen von extremer Temperatur verwendet werden kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible Gleitverbindung zu schaffen, welche leicht herzustellen und zu installieren ist.

Es ist eine weitere Aufgabe von manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, eine flexible Gleitverbindung zu schaffen, welche eine Winkelfehlausrichtung zwischen zwei Rohren, welche in einem Rohrleitungssystem verwendet werden, berücksichtigt.

Die obigen Aufgaben werden gelöst durch Vorsehen einer flexiblen Gleitverbindung, welche Axialfehlausrichtungen eines Paars von Flüssigkeit transportierenden Elementen aufnimmt. Die flexible Gleitverbindung umfasst im wesentlichen ein erstes Rohrelement, ein zweites Rohrelement, ein Gleitdichtungselement und ein in Axialrichtung zusammendrückbares Element. Das erste Rohrelement hat eine erste Mittelachse. Das zweite Rohrelement hat eine zweite Mittelachse. Das Gleitdichtungselement ist gestaltet und angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement zum Aufnehmen einer Axialbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement bei Auftreten einer ersten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element ist gestaltet und angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement zum Aufnehmen einer Axialbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement bei Auftreten einer zweiten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element ist in Kraftgleichgewicht bezüglich des Gleitdichtungselements, so dass die zweite vorbestimmte Axialkraft kleiner ist als die erste vorbestimmte Axialkraft.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen für Fachleute auf diesem Gebiet aus der nachfolgenden genauen Beschreibung deutlich hervor, welche in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbart.

Es erfolgt eine Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, welche Teil der vorliegenden Erstoffenbarung ist. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teillängsschnitts einer flexiblen Gleitverbindung, angebracht zwischen einem ersten und einem zweiten Flüssigkeit transportierenden Element, in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht ausgewählter Abschnitte der in Fig. 1 dargestellten flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Seitenansicht in Teillängsschnitt einer zwischen dem ersten und dem zweiten eine Flüssigkeit transportierenden Element angebrachten flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine vergrößerte Längsschnittansicht der in Fig. 3 dargestellten flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine vergrößerte Längsschnittansicht ausgewählter Abschnitte der in Fig. 3 und 4 dargestellten flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine vergrößerte Längsschnittansicht ausgewählter Abschnitte der in Fig. 3 bis 5 dargestellten flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine vergrößerte Längsschnittansicht, ähnlich Fig. 4, der flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dargestellt in Fig. 3, jedoch nachdem die flexible Gleitverbindung eine Axialverschiebung in einer ersten Richtung erfahren hat;
Fig. 8 eine vergrößerte Längsschnittansicht, ähnlich Fig. 4 und 7, der flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dargestellt in Fig. 3, jedoch nachdem die flexible Gleitverbindung eine Axialverschiebung in einer zweiten Richtung erfahren hat;
Fig. 9 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimnung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimnung mit einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 eine vergrößerte Längsschnittansicht einer flexiblen Gleitverbindung in Übereinstimmung mit einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend werden ausgewählte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Fachleuten auf diesem Gebiet wird aus der vorliegenden Offenbarung klar sein, dass die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung lediglich zu Beschreibungszwecken dient und nicht den Zweck einer Einschränkung der Erfindung, definiert durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente, hat.
Zunächst Bezug nehmend auf Fig. 1 und 2, ist eine flexible Gleitverbindung 10 dargestellt in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im wesentlichen dichtet die flexible Gleitverbindung 10 das erste und das zweite eine Flüssigkeit transportierende Element 12 und 14 und verbindet diese miteinander, um ein Fließen einer Flüssigkeit mit hoher Temperatur und hohem Druck durch diese hindurch zu ermöglichen. Die flexible Gleitverbindung 10 ist derart gestaltet, dass sie eine Winkelfehlausrichtung, eine Axialbewegung und eine Drehbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten eine Flüssigkeit transportierenden Element 12 und 14 ermöglicht. Das erste und das zweite eine Flüssigkeit transportierende Element 12 und 14 kann ein beliebiger Typ von Flüssigkeit transportierenden Elementen sein. Daher ist die Struktur des ersten und des zweiten eine Flüssigkeit transportierenden Elements 12 und 14 im Hinblick auf die vorliegende Erfindung nicht wichtig. In Fig. 1 ist die flexible Gleitverbindung 10 befestigt an dem ersten eine Flüssigkeit transportierenden Element 12 durch eine Schweißung längs einer Schweißlinie 16, während das zweite eine Flüssigkeit transportierende Element 14 längs einer Schweißlinie 18 an die flexible Gleitverbindung 10 geschweißt ist, um ein Rohrleitungssystem zu bilden, in welchem eine Flüssigkeit durchfließen kann.
Die flexible Gleitverbindung 10 umfasst im wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 20, ein in Axialrichtung zusammendrückbares Element 22, ein Paar von Führungselementen 24, eine Dichtungsmanschette 26, ein Dichtungsrohr 28 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 30 und einen Haltering 50. Das Dichtungsrohr 28 und das Dichtungsrohrfutter 30 bilden ein Gleitdichtungselement 32, welches gleitfähig verbunden ist mit der Dichtungsmanschette 26. Eine gleitfähige Dichtungsanordnung 34 ist gebildet durch die Dichtungsmanschette 26, das Dichtungsrohr 28 und das Dichtungsrohrfutter 30. Die Verbindung 10 umfasst ferner Anschläge, welche bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Rohradapter 20 und mit der Dichtungsmanschette 26 vorgesehen sind, wie unten beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 eine druckerregte Dichtung, wie etwa eine E-Dichtung, welche von PerkinElmer Fluid Sciences vertrieben wird. Selbstverständlich ist es für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich, dass andere Typen von in Axialrichtung zusammendrückbaren Dichtungen oder Elementen verwendet werden können zum Ausführen der vorliegenden Erfindung. Die Dichtungsmanschette 26 und das Dichtungsrohr 28 bilden eine Gleitdichtung, welche eine Winkelfehlausrichtung, eine Axialbewegung und eine Drehbewegung zwischen dem Rohradapter 20 und dem Dichtungsrohrfutter 30 ermöglicht. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 ist ein in Axialrichtung elastisches Element, welches derart gestaltet ist, dass es kleine Axialbewegungen in der flexiblen Gleitdichtung 10 aufnimmt, während das Dichtungsrohr 28 größere Axialbewegungen in der flexiblen Verbindung 10 aufnimmt. Das Dichtungsrohr 28 ist ferner gestaltet und angeordnet zum Aufnehmen einer Winkelbewegung bei Auftreten einer vorbestimmten Winkelkraft zwischen dem Rohradapter 20 und dem Dichtungsrohrfutter 30. Daher ist das Dichtungsrohr 28 gestaltet und angeordnet zum Aufnehmen großer Axialbewegungen innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs einer Axialbewegung bei Auftreten einer ersten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 ist gestaltet und angeordnet zum Aufnehmen kleiner Axialbewegungen innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs einer Axialbewegung bei Auftreten einer zweiten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem Rohradapter 20 und dem Dichtungsrohrfutter 30. Die Kraft zum Zusammendrücken des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 ist in Gleichgewicht bezüglich der Kraft zum Gleiten des Dichtungsrohrs 28, so dass die zweite vorbestimmte Axialkraft des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 kleiner ist als die erste vorbestimmte Axialkraft des Dichtungsrohrs 28.
Die Kombination des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 und des Gleitdichtungselements 32 in der flexiblen Gleitverbindung 10 liefert Flexibilität in Kanal- oder Rohrleitungssystemen, wie sie etwa bei Flugzeuganwendungen, der Energieerzeugung und anderen industriellen Anwendungen verwendet werden, welche Rohrleitungssysteme mit Axialkompensation erfordern. Diese Flexibilität der flexiblen Gleitverbindung 10nimmt Montagetoleranzen, thermische Ausdehnung, eine äußere Grobbewegung ("gross motion), wie etwa infolge einer Flugwerkauslenkung, und Schwingungsauslenkungen, wie etwa infolge von Rotationsmaschinen sowie von akustischen und aerodynamischen Geräuschen, auf. Typischerweise ist der Bewegungsbereich infolge der verschiedenen Flexibilitätsanforderungen am größten für Montagetoleranzen, kleiner für thermische Expansion und am kleinsten für Schwingungsumgebungen. Umgekehrt kann die Anzahl von Zyklen, welche aus einer Schwingung resultiert, sehr groß sein, während die Zyklen, welche aus einer thermischen Expansion resultieren, mäßig sind, und die Zyklen, welche aus einer Montage resultieren, treten lediglich vereinzelt auf.
Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 liefert Flexibilität in der Axialrichtung und eine sehr begrenzte Flexibilität (kleiner Bewegungsbereich) in der Winkelrichtung. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 kann typischerweise Millionen von kleinen Auslenkzyklen überstehen. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 bei diesem Ausführungsbeispiel erlaubt eine gewisse Torsionisbewegung.
Das Dichtungsrohr 28 liefert eine größere Flexibilität in der Axial-, Winkel- und Torsionsrichtung. Anders ausgedrückt, das Dichtungsrohr 28 liefert in einem großem Bewegungsbereich Flexibilität in der Axial-, Winkel- und Torsionsrichtung. Das Dichtungsrohr 28 dient als Verbinder zwischen dem ersten und dem zweiten eine Flüssigkeit transportierenden Element 12 und 14. Das Dichtungsrohr 28 ist typischerweise stärker begrenzt als das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 28 im Hinblick auf die Anzahl von Verschleißzyklen, welche es überstehen kann. Somit integriert die flexible Gleitverbindung 10 die besten Merkmale sowohl des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 als auch des Gleitdichtungselements 32 in einer einzigen Verbindung. Die flexible Gleitverbindung 10 ermöglicht ein Gleiten des Gleitdichtungselements 32 zum Aufnehmen großer Axialverschiebungen und einer Winkelung der flexiblen Gleitverbindung 10, während das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 und die Dichtungsmanschette 26 Bewegungsfreiheit für kleine Verschiebungszyklen liefern.
Die Gestaltung erfordert ein Kraftgleichgewicht zwischen der Kraft zum Gleiten des Dichtungsgleitelements 32 und der Kraft zum Zusammendrücken des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22. Es ist notwendig für die Gleitkraft des Dichtungsgleitelements 32, steifer zu sein als die Auslenkkraft des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 über den Bewegungsbereich, wo die Schwingungseffekte zu eliminieren sind. Das Dichtungsgleitelement 32 nimmt eine gewisse Schwingungsbewegung auf, jedoch wird beabsichtigt, mittels des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 möglichst viel der Schwingungsbewegung zu eliminieren.
Die Gestaltung erfordert ferner einen Grad von Kraft- oder Druckgleichgewicht zwischen der Druckende-"Steck-Last des rohrartigen Dichtungselements 32 und der Druckende-"Steck"- Last des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22. Wenn die Stecklasten nicht im Gleichgewicht sind, wird sich das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 versehentlich um einen gewissen Betrag bewegen. Wenn es sich zu weit bewegt, wird die Dichtungsmanschette 26 ihre Anschläge erreichen, wie unten beschrieben, oder das rohrartige Dichtungselement 32 könnte, wenn Anschläge nicht richtig vorgesehen sind, sich aus dem Rohradapter 20 lösen. Wenn die Dichtungsmanschette 26 sich löst, kann sie sich nicht bewegen, um Schwingungsbewegungen aufzunehmen. Daher sollte der mittlere Durchmesser des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 und der Innendurchmesser der Dichtungsmanschette 26 derart bemessen sein, dass ein Lösen der Manschette 26 verhindert wird, wo es sich nicht bewegen kann, um Schwingungsbewegungen aufzunehmen. Vorzugsweise ist der mittlere Durchmesser des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 und der Innendurchmesser der Dichtungsmanschette 26 verhältnismäßig nah im Hinblick auf die Größe.
Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 und das Gleitdichtungselement 32 sind derart angeordnet, dass sie sich in Reihe bewegen können. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 ist vorzugsweise derart begrenzt, dass eine Bewegung lediglich in der Axialrichtung möglich ist. Die Axialbewegung des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 ist ferner begrenzt durch Axialanschlägen wie unten beschrieben. Bei manchen Varianten existieren Radialfedern oder Lager, welche das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 führen, eine Radialbewegung dämpfen und einen Führungsverschleiß verringern. Das Gleitdichtungselement 32 bewegt sich durch Gleiten in der verschleißfesten Dichtungsmanschette 26. Eine weitere Betrachtung im Hinblick auf die Gestaltung ist die unbeabsichtigte Wirkung eines Hinzufügens eines Grads an Winkelfreiheit zur flexiblen Gleitverbindung 10. Es ist erforderlich, die Dichtungsmanschette 26 an einer zyklischen Winkelung auf dem rohrartigen Dichtungselement 32 wie im Falle von Lateralschwingungslasten zu hindern. Eine Winkelung der Dichtungsmanschette 26 ist weitest möglich begrenzt durch Anordnen des rohrartigen Dichtungsrohrs 28 zwischen den Führungselementen 24.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, hat der Rohradapter 20 ein erstes offenes Ende 40, welches starr verbunden ist mit dem ersten Flüssigkeit transportierenden Element 12 über eine Schweißnaht längs der Schweißlinie 16, ein zweites offenes Ende 42 zum gleitfähigen Aufnehmen der Gleitdichtungsmuffe 26 darin über eine Spielpassung. Das zweite offene Ende 42 hat eine Ringvertiefung 42a, welche einen Schnappring 50 zum Halten der Dichtungsmanschette 26 innerhalb des Rohradapters 20 aufnimmt. Der Rohradapter 20 hat eine stufenförmige rohrartige Innenfläche 46, welche zwischen dem ersten offenen Ende 40 und dem zweiten offenen Ende 42 verläuft. Die Innenfläche 46 des Rohradapters 20 hat im Wesentlichen zwei (eine erste und eine zweite) zylindrische Flächen 46a und 46b. Die erste zylindrische Fläche 46a befindet sich neben dem ersten offenen Ende 40, während die zweite zylindrische Fläche 46b sich neben dem zweiten offenen Ende befindet. Die erste zylindrische Fläche 46a hat einen kleineren Durchmesser als die zweite zylindrische Fläche 46b. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die rohrartige Innenfläche 46 konzentrisch um die Längsachse der Verbindung 10 angeordnet, wenn sich die Verbindung in vollkommener Ausrichtung befindet. Der Rohradapter 20 ist vorzugsweise ein maschinell bearbeitetes Element, hergestellt aus einem harten, steifen, metallischen Material.
Eine ringartige Anschlagfläche bzw. ein Anschlag 48 erstreckt sich einwärts in Radialrichtung zwischen der ersten und der zweiten zylindrischen Fläche 46a und 46b, um einen ersten Axialanschlag bzw. eine Anschlagfläche neben dem ersten offenen Ende 40 des Rohradapters 20 zu bilden. Das zweite offene Ende 42 des Rohradapters 20 hat einen Schnappring 50, welcher damit verbunden ist, um einen zweiten Axialanschlag bzw. eine Anschlagfläche 52 zu bilden. Die erste und die zweite Axialanschlagfläche 48 und 52 steuern bzw. begrenzen eine Axialbewegung (Expansion und Kontraktion) des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22. Genauer wird die Axialbewegung der Dichtungsmanschette 26 gesteuert durch die erste und die zweite Axialanschlagfläche 48 und 52, welche wiederum eine Axialbewegung (Expansion und Kontraktion) des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 steuern. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 in Axialrichtung zwischen dem Rohradapter 20 und der Dichtungsmanschette 26 angeordnet. Daher dichtet das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 die Grenzfläche zwischen der Innenfläche 46 des Rohradapters 20 und der Außenfläche der Dichtungsmanschette 26. Selbstverständlich kann das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 an anderen Stellen angeordnet sein.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die zweite zylindrische Fläche 46b zwei ringartige Vertiefungen 46c, welche die Führungselemente 24 darin aufnehmen und halten. Die Führungselemente 24 sind dargestellt als metallische Federringe, welche die Dichtungsmanschette 26 gleitfähig tragen innerhalb der zweiten zylindrischen Fläche 46b zwischen den Anschlägen 48a und 50a. Selbstverständlich wird es Fachleuten auf diesem Gebiet klar sein, dass die Führungselemente 24 ersetzt werden können durch einen beliebigen geeigneten Typ einer Führungsstruktur. Ferner können bei vielen Anwendungen die Führungselemente 24 weggelassen werden, falls dies erforderlich und/oder erwünscht sein sollte. Ferner wird Fachleuten auf diesem Gebiet klar sein, dass ein einziges Führungselement verwendet werden könnte (das heißt eines der Führungselemente könnte entfernt werden), falls dies erforderlich und/oder erwünscht sein sollte.
Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 ist eine verhältnismäßig herkömmliche flexible Dichtung mit einer Vielzahl von Faltungen. Ein Beispiel eines Mehrfaltungsdichtungsrings, welcher für die vorliegende Erfindung geeignet ist, ist offenbart im US-Patent Nr. 4 121 843 von Halling, welches hierin durch Verweis enthalten ist. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 ist vorzugsweise ein metallisches akkordeonförmiges Element mit einem ersten ringartigen Dichtungsende 22a in Kontakt mit einer Ringfläche 48 des Rohradapters 20 und einem zweiten ringartigen Dichtungsende 22b in Kontakt mit der Dichtungsmanschette 26. Mehrfachfaltungen 22c verlaufen zwischen Enden 22a und 22b.
Das Gleitdichtungselement 32 ist vorzugsweise eine modifizierte Version des rohrartigen Dichtungselements, offenbart im US Patent Nr. 4 553 775 von Halling, welches hierin durch Verweis enthalten ist. Jedoch muss die flexible Gleitverbindung 10 nicht mit dem Dichtungsrohr 28 verwendet werden, sondern kann verwendet werden mit anderen Typen von ringartigen Gleitdichtungselementen. Alternativ kann der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung auch angewandt werden auf andere Biegegleitverbindungen, wie Kolbenringverbindungen, wo die Kolbenringe eine hohe Kraft zum Gleiten haben und sich nur bewegen, wenn der Balghub überschritten wird. Bei derartigen Verbindungen bewegen sich die Kolbenringe zum Aufnehmen von Montagetoleranzen und anderen großen Verschiebungen, welche nicht gut mit einem Balg handzuhaben sind, und der Balg nimmt die durch kleine Schwingungen hervorgerufene Bewegung auf.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, umfasst die Dichtungsmanschette 26 ein äußeres rohrartiges oder zylindrisches Tragelement 60 und ein inneres rohrartiges oder zylindrisches verschleißfestes Element 62, welches fest verbunden ist innerhalb des Tragelements 60. Dementsprechend ist die Dichtungsmanschette 26 vorzugsweise eine Zweistückeinheit mit dem Tragelement 60 und dem verschleißfesten Element 62, welche als eine einstückige Einheit fest und starr miteinander verbunden sind. Das Tragelement 60 ist vorzugsweise aus einem harten, steifen Material aufgebaut. Das verschleißfeste Element 62 hingegen ist vorzugsweise aus einem nicht metallischen Material mit einem niedrigen Reibungsquotienten aufgebaut. Das Tragelement 60 ist ein stufenförmiges rohrartiges Element mit einem ersten zylindrischen Abschnitt 60a mit einem ersten offenen Ende 56 und einem zweiten zylindrischen Abschnitt 60b mit einem zweiten offenen Ende 58, so dass Flüssigkeit hindurchfließen kann. Ein Radialabschnitt 60c verläuft radial zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Abschnitt 60a und 60b. Der Radialabschnitt 60c hat eine ringartige in Axialrichtung weisende Fläche, welche in Kontakt ist mit dem in Axialrichtung zusammendrückbaren Element 22, um zwischen diesen eine Dichtung herzustellen.
Das verschleißfeste Element 62 ist vorzugsweise starr verbunden mit dem Tragelement 60 durch Erwärmen des Tragelements 60, so dass die zylindrische Innenfläche davon sich ausdehnt, und anschließendes Einsetzen des verschleißfesten Elements 62 darin, so dass bei Abkühlen des Tragelements 60 das verschleißfeste Element 62 starr und fest innerhalb des Tragelements 60 verbunden ist. Das verschleißfeste Element 62 hat eine glatte zylindrische Innenfläche 63 zum Eingriff mit dem Dichtungsrohr 28, um eine Drehbewegung, Winkelbewegung und eine lineare Axialbewegung zwischen diesen zu ermöglichen. Wie oben erwähnt, bilden die Dichtungsmanschette 26 und das Dichtungsrohr 28 das Gleitdichtungselement 32.
Das Dichtungsrohr 28 ist vorzugsweise ein ringartiges, elastisches, metallisches Element, welches fest verbunden ist mit dem steifen ringartigen Rohrfutter 30. Das Dichtungsrohr 28 ist im Wesentlichen offenbart im US-Patent Nr. 4 553 755 von Halling. Dieses metallische elastische Dichtungsrohr 28 ist elastisch verformbar und bildet eine Presspassung mit dem verschleißfesten Element 62 im Wesentlichen in derselben Weise wie offenbart im US-Patent Nr. 4 553 755 von Halling. Das Dichtungsrohr 28 umfasst einen ersten kugelartigen Endabschnitt 70 und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 72, welcher sich ausgehend vom kugelartigen Endabschnitt 70 erstreckt.
Das Dichtungsrohrfutter 30 ist ein steiles metallisches Element, welches das Dichtungsrohr 30 darauf trägt. Das Dichtungsrohrfutter 30 hat einen ersten kugelartigen Endabschnitt 80 und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 82, welcher sich ausgehend vom kugelartigen Endabschnitt 80 erstreckt. Der zylindrische Endabschnitt 82 des Dichtungsrohrfutter 30 ist geschweißt an das zweite Flüssigkeit transportierende Element 14, so dass das Dichtungsrohr 28 und das Dichtungsrohrfutter 30 sich mit dem zweiten Flüssigkeit transportierenden Element 14 bewegen. Das Dichtungsrohr 28 überlagert das Dichtungsrohrfutter 30, wobei der zylindrische Endabschnitt 72 des Dichtungsrohrs 28 an die Außenfläche des zylindrischen Endabschnitts 82 des Dichtungsrohrfutter 30 geschweißt ist. Der kugelartige Endabschnitt 80 hat eine geringere Krümmung als der kugelartige Endabschnitt 70. Daher ist ein ringartiger Raum ausgebildet zwischen den kugelartigen Endabschnitten 70 und 80 des Dichtungsrohrs 28 und des Dichtungsrohrfutters 30.
Die Presspassung muss verhältnismäßig leicht sein, um Reibungskräfte niedrig zu halten und somit ein relatives Gleiten und eine Drehung des Dichtungsrohrs 28 und der zylindrischen Innenfläche 63 zu ermöglichen, und um zu gewährleisten, dass das elastische Dichtungselement nicht über seine Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht wird.
Es existieren viele Varianten, welche bei der Gestaltung der flexiblen Gleitdichtung 10 der vorliegenden Erfindung in Erwägung gezogen werden können. Die Varianten könnten jeweils einen Wert in Abhängigkeit von der Anwendung der Verbindung 10 aufweisen. Beispielsweise ist die Anordnung des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 und der Anschläge in der Verbindung 10 bezüglich des Gleitverbindungselements 32 veränderlich in Abhängigkeit von der Anwendung der Verbindung 10. Ferner ist die Anordnung des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 und der Anschläge am Rohradapter 20 veränderlich in Abhängigkeit von der Anwendung der Verbindung 10. Bei der Herstellung gibt es Varianten bezüglich der Gestaltung der Anschläge und der Anbringung des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22. Zur Wartung gibt es Varianten, welche eine Erneuerung ermöglichen.
Im Betrieb arbeitet die flexible Gleitverbindung 10 wie folgt: Die Mechanik bringt die flexible Gleitverbindung 10 zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement 12 und 14 an. Das Gleitdichtungselement 32 gleitet in der Bohrung, um Montagetoleranzen aufzunehmen. Das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 wird komprimiert und dehnt sich aus, um innerhalb des Bewegungsbereichs, welcher durch die mechanischen Anschläge ermöglicht wird, zu passen. Das System startet, sobald die Leitungs- und Tragstruktur sich thermisch ausdehnen. Unter Vernachlässigung von Schwingungen für einen Moment, gleitet das Gleitdichtungselement 32 zu einer neuen Position, um die thermischen Spannungen in der Leitung auszugleichen. Dehnt sich die Leitung aus, so wird das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 ausgelenkt, um die Gleitdichtungsmanschette 26 zu bewegen, bis die Anschläge entweder in Kompression oder in Expansion in Eingriff gelangen.
Nachfolgend wird die Situation betrachtet, bei welcher das System läuft, wobei Schwingungen berücksichtigt werden. Wenn das System beginnt zu schwingen, schieben die mechanischen Anschläge 48 und 52 die Gleitdichtungsmanschette 26 zu einer neuen Position auf dem Dichtungsrohr 28, um eine freie Bewegung des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 zu ermöglichen. Nun ist das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 frei zu zyklieren in Axialrichtung in dem im durch die Anschläge 48 und 52 zugelassenen Mass. Wenn die Schwingungsverschiebung zunimmt, wird die Gleitdichtungsmanschette 26 durch die Anschläge 48 und 52 davon geschoben, bis das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 wieder frei ist, sich zu bewegen. Jedes Mal, wenn ein Hub einen Zwischenraum zwischen den Anschlägen überschreitet, bewegt sich die Gleitdichtungsmanschette 26 erneut.
Die Anschläge 48 und 52 ermöglichen, dass das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 eine niedrige Federrate aufweist. Anders ausgedrückt, die Anschläge 48 und 52 stellen sicher, dass die Auslenkkräfte des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements 22 immer viel niedriger sind als die Kraft zum Gleiten des Dichtungsrohrs 28.
Es kann extreme Bedingungen geben, unter welchen die Gleitdichtungsmanschette 26 zum Gleiten um einen kleinen Betrag am Ende jedes Zyklus gezwungen wird. Unter dieser Bedingung würde Verschleiß stattfinden, jedoch könnte die Masse des Verschleißzyklus eliminiert werden. Es wäre ferner eine erwünschte Vorgehensweise, den erwarteten Schwingungsbewegungsbereich zu bestimmen und das in Axialrichtung zusammendrückbare Element 22 und die Anschläge dementsprechend zu gestalten.
Nachfolgend wird das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben.
In Fig. 3 bis 5 ist eine flexible Gleitverbindung 110 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Grundsätzlich arbeiten das erste und das zweite Ausführungsbeispiel in derselben Weise. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel konzentriert sich die nachfolgende Beschreibung hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Im Wesentlichen dichtet die flexible Gleitverbindung 110 das erste und das zweite Flüssigkeit transportierende Element 112 und 114 und verbindet diese miteinander, um ein Fließen einer Hochtemperatur- und Hochdruckflüssigkeit durch diese hindurch zu ermöglichen. Die flexible Gleitverbindung 110 ist derart gestaltet, dass sie eine Winkelfehlausrichtung, eine Axialbewegung und eine Drehbewegung zwischen den ersten und dem zweiten Flüssigkeit transportierenden Element 112 und 114 ermöglicht. Das erste und das zweite Flüssigkeit transportierende Element 112 und 114 kann ein beliebiger Typ von Flüssigkeit transportierenden Elementen sein. Daher ist die Struktur des ersten und des zweiten Flüssigkeit transportierenden Elements 112 und 114 für die vorliegende Erfindung ohne Belang. In Fig. 3 ist die flexible Gleitverbindung 110 befestigt an dem ersten Flüssigkeit transportierenden Element 112 durch eine Vielzahl von Bolzen 116 (lediglich zwei sind dargestellt), während das zweite Flüssigkeit transportierende Element 112, 114 geschweißt ist an die flexible Gleitverbindung 110 längs einer Schweißlinie 118 zum Bilden eines Rohrleitungssystems, in welchem eine Flüssigkeit durchfließt.
Die flexible Gleitverbindung 110 umfasst im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 120, einen Balg oder ein in Axialrichtung zusammendrückbares Element 122, ein Paar von Führungselementen 124, eine Dichtungsmanschette 126, ein Dichtungsrohr 128 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 130. Die Dichtungsmanschette 126 und das Dichtungsrohr 128 bilden eine Gleitdichtung, welche eine Winkelfehlausrichtung, eine Axialbewegung und eine Drehbewegung zwischen dem Rohradapter 120 und dem Dichtungsrohrfilter 130 ermöglicht. Anders ausgedrückt, das Dichtungsrohr 128 ist gestaltet und angeordnet zum Aufnehmen einer Winkelbewegung bei Auftreten einer vorbestimmten Winkelkraft zwischen dem Rohradapter 120 und dem Dichtungsrohrfutter 130. Ferner ist das Dichtungsrohr 128 gestaltet und angeordnet zum Aufnehmen einer Axialbewegung bei Auftreten einer ersten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement. Der Balg 122 ist gestaltet und angeordnet zum Aufnehmen einer Axialbewegung bei Auftreten einer zweiten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem Rohradapter 120 und dem Dichtungsrohrfutter 130. Die Kraft des Balgs 122 zum Komprimieren ist im Gleichgewicht bezüglich der Kraft zum Gleiten des Dichtungsrohrs 128, so dass die zweite vorbestimmte Axialkraft des Balgs 122 kleiner ist als die erste vorbestimmte Axialkraft des Dichtungsrohrs 128.
Die Kombination des Balgs 122 und des Gleitdichtungselements 132 in der flexiblen Gleitverbindung 110 liefert Flexibilität in Leitungssystemen, wie sie etwa in Flugzeuganwendungen verwendet werden. Diese Flexibilität der flexiblen Gleitverbindung 110 nimmt Montagetoleranzen, thermische Expansion, äußeren Grobbewegung, wie etwa infolge einer Flugwerkauslenkung, und Schwingungsauslenkungen, wie etwa infolge von Rotationsmaschinen, akustischen und aerodynamischen Geräuschen, auf. Typischerweise ist der Bewegungsbereich infolge der unterschiedlichen Flexibilitätsanforderungen am größten für Montagetoleranzen, geringer für thermische Expansion und am geringsten für Schwingungsumgebungen. Umgekehrt ist die Anzahl von Zyklen, welche aus Schwingungen resultieren, sehr groß, während die Zyklen, welche aus einer thermischen Expansion resultieren, mäßig sind, und die Zyklen, welche aus der Montage resultieren, lediglich vereinzelt auftreten.
Der Balg 122 liefert Flexibilität in der Axialrichtung und begrenzte Flexibilität (kleiner Bewegungsbereich) in der Winkelrichtung. Der Balg 122 kann typischerweise Millionen von kleinen Auslenkzyklen überstehen. Der Balg 122 berücksichtigt keine Torsionsbewegung. Der Balg 122 ist typischerweise an Leitungssysteme geschweißt, jedoch können andere Befestigungsverfahren verwendet werden, ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Dichtungsrohr 128 liefert Flexibilität in der Axial-, Winkel- und Torsionsrichtung. Das Dichtungsrohr 128 liefert eine Flexibilität in einem großen Bewegungsbereich in der Axial-, Winkel- und Torsionsrichtung. Das Dichtungsrohr 128 dient als ein Verbinder zwischen dem ersten und dem zweiten Flüssigkeit transportierenden Element 112 und 114. Das Dichtungsrohr 128 ist typischerweise stärker begrenzt als der Balg 122 im Hinblick auf die Anzahl von Verschleißzyklen, welche es überstehen kann. Daher vereint die flexible Gleitverbindung 110 die besten Merkmale sowohl des Balgs 122 als auch des Gleitdichtungselements 132 in einer einzigen Verbindung. Die flexible Gleitverbindung 110 ermöglicht ein Gleiten des Gleitdichtungselements 132, um große Axialverschiebungen und eine Winkelung der flexiblen Gleitverbindung 110 aufzunehmen, während der Balg 122 Bewegungsfreiheit für kleine Verschiebungszyklen liefert.
Die Gestaltung erfordert ein Kraftgleichgewicht zwischen der Kraft zum Gleiten des Gleitdichtungselements 132 und der Kraft zum Zusammendrücken des Balgs 122. Es ist erforderlich für die Gleitkraft des Gleitdichtungselements 132, steifer zu sein als die Auslenkkraft des Balgs 122 über den Bewegungsbereich, wo Schwingungseffekte zu eliminieren sind. Das Gleitdichtungselement 132 nimmt eine gewisse Schwingungsbewegung auf, jedoch wird versucht, mittels des Balgs 122 möglichst viel Schwingungsbewegung zu eliminieren.
Die Gestaltung erfordert ferner einen Grad an Kraftgleichgewicht zwischen der Druckende-"Steck -Last des rohrartigen Dichtungselements 132 und dem Druckende-"Steck"-Last des Balgs 122. Wenn die Stecklasten nicht im Gleichgewicht sind, bewegt sich der Balg 122 um einen bestimmten Betrag. Wenn er sich zu weit bewegt, schlägt die Manschette 126 gegen ihre Anschläge, wie unten beschrieben, oder das rohrartige Dichtungselement 132 könnte, wenn Anschläge nicht richtig vorgesehen sind, sich vom Rohradapter 120 lösen. Wenn die Manschette 126 sich löst, kann sie sich nicht bewegen, um eine Schwingungsbewegung aufzunehmen.
Der Balg 122 und das Gleitdichtungselement 132 sind derart angeordnet, dass sie sich in Reihe bewegen. Der Balg 122 ist vorzugsweise begrenzt, um eine Bewegung lediglich in der Axialrichtung zu ermöglichen. Die Axialbewegung des Balgs 122 ist ebenfalls begrenzt durch Axialanschläge, wie unten beschrieben. Bei manchen Varianten existieren ferner Radialfedern oder Lager, welche den Balg 122 führen, eine Radialbewegung dämpfen und einen Führungsverschleiß verringern. Das Gleitdichtungselement 132 bewegt sich durch Gleiten in der verschleißfesten Dichtungsmanschette 126.
Eine weitere Betrachtung bei der Gestaltung ist die unbeabsichtigte Wirkung eines Hinzufügens eines Grads an Winkelfreiheit zur flexiblen Gleitverbindung 110. Es ist erforderlich zu verhindern, dass die Dichtungsmanschette 126 eine zyklische Winkelung auf dem rohrartigen Dichtungselement 132 wie im Falle von seitlichen Schwingungslasten ausführt. Eine Winkelung der Manschette 126 ist weitest möglich begrenzt durch Anordnen des Dichtungsrohrs 128 zwischen den Führungselementen 124.
Wie am besten aus Fig. 3-6 ersichtlich, hat der Rohradapter 120 ein erstes offenes Ende 140, welches starr verbunden ist mit dem ersten Flüssigkeit transportierenden Element 112 über die Bolzen 116, ein zweites offenes Ende 142 zum Aufnehmen eines Teils der Gleitdichtungsmanschette 126 über eine Spielpassung. Eine rohrartige Innenfläche 146 verläuft zwischen dem ersten offenen Ende 140 und dem zweiten offenen Ende 142. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die rohrartige Innenfläche 146 konzentrisch angeordnet um die Längsachse der Verbindung 110, wenn die Verbindung sich in perfekter Ausrichtung befindet. Der Rohradapter 120 ist vorzugsweise ein maschinell bearbeitetes Element, aufgebaut aus einem harten, steifen, metallischen Material.
Ein ringförmiger Befestigungsflansch 149 erstreckt sich nach außen in einer Radialrichtung ausgehend vom ersten offenen Ende 140 des Rohradapters 120. Der Befestigungsflansch 144 hat eine Vielzahl von Befestigungslöchern 144a, welche darin ausgebildet sind und die Bolzen 116 aufnehmen, um den Rohradapter 120 sicher am ersten Flüssigkeit transportierenden Element 112 zu befestigen. Am zweiten offenen Ende 112 des Rohradapter 120 ist der Balg 122 sicher befestigt durch Schweißen längs einer Schweißlinie 145. Der Balg 122 ist in Koaxialrichtung innerhalb der Rohradapters 120 befestigt.
Ein ringartiger Anschlagflansch 148 erstreckt sich einwärts in einer Radialrichtung ausgehend von der Innenfläche 146, um einen ersten Axialanschlag bzw. eine Anschlagfläche 148a am ersten offenen Ende 140 des Rohradapters 120 zu bilden. Das zweite offene Ende 142 des Rohradapters 120 hat ein rohrartiges Anschlagelement 150, welches daran längs der Schweißlinie 145 geschweißt ist, um einen zweiten Axialanschlag bzw. eine Anschlagfläche 150a zu bilden. Der erste und der zweite Axialanschlag 148a und 150a steuern bzw. begrenzen eine Axialbewegung (Expansion und Kontraktion) des Balgs 122. Genauer wird die Axialbewegung der Dichtungsmanschette 126 gesteuert durch den ersten und den zweiten Axialanschlag 148a und 150a, welche wiederum eine Axialbewegung (Expansion und Kontraktion) des Balgs 122 steuern oder begrenzen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Balg 122 angeordnet zwischen dem Anschlagelement 150 und dem Rohradapter 120. Selbstverständlich können der Balg 122 und die Anschläge 148a und 150a an anderen Stellen angeordnet sein.
Die Innenfläche 146 des Rohradapters 120 hat im Wesentlichen zwei (eine erste und eine zweite) zylindrische Flächen 146a und 146b, welche zwischen dem ringförmigen Anschlagflansch 148 und dem zweiten offenen Ende 142 angeordnet sind. Die erste zylindrische Fläche 146a befindet sich neben dem ersten offenen Ende 140, während die zweite zylindrische Fläche 146b sich neben dem zweiten offenen Ende befindet. Die erste zylindrische Fläche 146a hat einen kleineren Durchmesser als die zweite zylindrische Fläche 146b.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die erste zylindrische Fläche 146a zwei ringförmige Vertiefungen 146c, welche die Führungselemente 124 darin aufnehmen und halten. Die Führungselemente 124 sind dargestellt als metallische Federringe, welche die Dichtungsmanschette 126 gleitfähig innerhalb der ersten zylindrischen Fläche 146a zwischen den Anschlägen 148a und 150a tragen. Selbstverständlich können bei vielen Anwendungen die Führungselemente 124 weggelassen werden, wie unten unter Bezugnahme auf ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ferner wird Fachleuten auf diesem Gebiet klar sein, dass ein einziges Führungselement verwendet werden könnte (das heißt, eines der Führungselemente könnte entfernt werden), falls erforderlich und/oder erwünscht.
Der Balg 122 ist eine verhältnismäßig herkömmliche flexible Dichtung mit einer Vielzahl von Faltungen. Ein Beispiel eines Balgs, welcher für die vorliegende Erfindung geeignet ist, ist offenbart im US-Patent Nr. 4 643 463 vor. Halling et al., welches hierin durch Verweis enthalten ist. Der Balg 122 ist vorzugsweise ein metallisches akkordeonförmiges Element mit einem ersten Ende 122a am zweiten offenen Ende 142 des Rohradapters 120 längs der Schweißlinie 145 und einem zweiten Ende 122b, befestigt an der Dichtungsmanschette 126 durch Schweißen oder eine andere, Fachleuten auf diesem Gebiet bekannte Art. Das Anschlagelement 150 ist ebenfalls vorzugsweise geschweißt an das zweite offene Ende 142 des Rohradapters 120 längs der Schweißlinie 145.
Das Gleitdichtungselement 132 ist vorzugsweise ähnlich dem rohrartigen Dichtungselement, offenbart im US-Patent Nr. 4 553 775 von Halling, welches hierin durch Verweis enthalten ist. Jedoch muss die flexible Gleitverbindung 110 nicht mit dem Dichtungsrohr 128 verwendet werden, sondern kann verwendet werden mit anderen Typen von ringförmigen Gleitdichtungselementen. Alternativ kann der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ferner angewandt werden auf andere Biegegleitverbindungen, wie Kolbenringverbindungen, wo die Kolbenringe eine große Kraft zum Gleiten haben und sich lediglich bewegen, wenn der Balghub überschritten wird. Bei derartigen Verbindungen bewegen sich die Kolbenringe zum Aufnehmen von Montagetoleranzen und anderer großer Verschiebungen, welche mit einem Balg nicht praktisch handzuhaben sind, und der Balg nimmt die durch kleine Schwingungen hervorgerufene Bewegung auf.
Wie aus Fig. 3 und 6 ersichtlich, ist die Dichtungsmanschette 126 der gleitfähigen Dichtungsanordnung 134 im Wesentlichen ein rohrartiges oder zylindrisches Element mit einem ersten offenen Ende und einem zweiten offenen Ende, so dass Flüssigkeit dadurch hindurchfließen kann. Die Dichtungsmanschette 126 umfasst ein äußeres rohrartiges oder zylindrisches Tragelement 160 und ein inneres rohrartiges oder zylindrisches verschleißfestes Element 162, welches fest verbunden ist innerhalb des Tragelements 160. Dementsprechend ist die Dichtungsmanschette 126 vorzugsweise eine Zweistückeinheit mit einem Tragelement 160 und dem verschleißfesten Element 162, welche fest und starr miteinander als eine einstückige Einheit verbunden sind. Das Tragelement 160 ist vorzugsweise aufgebaut aus einem harten, steifen Material. Das verschleißfeste Element 162 hingegen ist vorzugsweise aufgebaut aus einem nicht metallischen Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten. Die Außenfläche der Manschette 126 ist derart bemessen, dass sie für einen Gleitkontakt mit den Führungselementen 124 im Rohradapter 120 geeignet ist. Die Manschettenbohrung 163 ist derart bemessen, dass sie das Dichtungsrohr 128 in einer Presspassung trägt.
Das Dichtungsrohr 128 ist vorzugsweise ein ringförmiges, elastisches, metallisches Element, welches fest verbunden ist mit dem steifen ringförmigen Rohrfutter 130. Das Dichtungsrohr 128 ist im Wesentlichen offenbart im US-Patent Nr. 4 553 755 von Halling. Dieses metallische elastische Dichtungsrohr 128 wird elastisch verformt und bildet eine Presspassung mit einem verschleißfesten Element 162 im Wesentlichen in derselben Weise wie im US-Patent Nr. 4 553 755 von Halling beschrieben. Das Dichtungsrohr 128 umfasst einen ersten kugelartigen Endabschnitt 170 und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 172, welcher sich ausgehend vom kugelartigen Endabschnitt 170 erstreckt. Das Dichtungsrohr 128 hat eine Außenfläche 174 und eine Innenfläche 176.
Das Dichtungsrohrfutter 130 ist ein starres metallisches Element, welches das Dichtungsrohr 128 darauf trägt. Das Dichtungsrohrfutter 130 hat einen ersten kugelartigen Endabschnitt 180 und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 182, welcher sich ausgehend vom kugelartigen Endabschnitt 180 erstreckt. Der zylindrische Endabschnitt 182 des Dichtungsrohrfutters 130 ist geschweißt an das zweite Flüssigkeit transportierende Element 114, so dass das Dichtungsrohr 128 und das Dichtungsrohrfutter 130 sich mit dem zweiten Flüssigkeit transportierenden Element 114 bewegen. Das Dichtungsrohr 128 überlagert das Dichtungsrohrfutter 130, wobei der zylindrische Endabschnitt 172 des Dichtungsrohrs 128 an die Außenfläche des zylindrischen Endabschnitts 182 des Dichtungsrohrfutters 130 geschweißt ist. Der kugelartige Endabschnitt 180 hat eine kleinere Krümmung als der kugelartige Endabschnitt 170. Daher ist ein ringartiger Raum ausgebildet zwischen den kugelartigen Endabschnitten 170 und 180 des Dichtungsrohrs 128 und des Dichtungsrohrfutters 130.
Die Presspassung muss verhältnismäßig leicht sein, um Reibungskräfte niedrig zu halten und somit ein relatives Gleiten und eine Drehung des Dichtungsrohrs 128 und der zylindrischen Innenfläche 163 zu ermöglichen, und um zu gewährleisten, dass das elastische Dichtungselement nicht über seine Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht wird.
Bezugnehmend auf Fig. 7 und 8, ist die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung dargestellt, bei welcher das Dichtungsrohrfutter 130 und das Dichtungsrohr 128 in Axialrichtung relativ zum Rohradapter 120 verhoben wurden, wie etwa durch thermische Expansion oder mechanische Kräfte, welche auf das Rohrleitungssystem wirken, das durch das erste und das zweite Flüssigkeit transportierende Element 112 und 114 (lediglich dargestellt in Fig. 3) gebildet ist. Jedoch halten, obwohl das Dichtungsrohrfutter 130 und der Rohradapter 120 eine derartige Axialverschiebung erfahren haben, die in der Vorrichtung verwendeten Dichtungen ihren Dichtungskontakt bei. Daher hält das Dichtungsrohr 128 seinen Dichtungskontakt mit der zylindrischen Innenfläche 163 des verschleißfesten Elements 162 trotz der Axialverschiebung zwischen diesen Elementen bei. Im Betrieb arbeitet die flexible Gleitverbindung 110 wie nachfolgend beschrieben. Die Mechanik installiert die flexible Gleitverbindung 110 zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement 112 und 114. Das Gleitdichtungselement 132 gleitet in der Bohrung zum Aufnehmen von Montagetoleranzen. Der Balg 122 wird komprimiert oder expandiert, um in den Bewegungsbereich zu passen, welcher durch die mechanischen Anschläge zugelassen wird. Das System wird gestartet, sobald die Leitung und die Tragstruktur thermisch expandieren. Werden Schwingungen für einen Moment vernachlässigt, gleitet das Gleitdichtungselement 132 zu einer neuen Position, um die thermischen Spannungen in der Leitung zu vermindern. Expandiert die Leitung, so wird der Balg 122 ausgelenkt, bis Anschläge in Eingriff entweder in Kompression oder Expansion gelangen.
Nachfolgend wird die Situation betrachtet, in welcher das System läuft, wobei Schwingungen berücksichtigt werden. Wenn das System beginnt zu schwingen, schieben die mechanischen Anschläge die Gleitdichtungsmanschette 126 zu einer neuen Position auf dem rohrartigen Dichtungsrohr 128, um eine freie Bewegung des Balgs 122 zu ermöglichen. Nun ist der Balg 122 frei zu zyklieren in Axialrichtung in dem von den Anschlägen ermöglichten Umfang. Wenn die Schwingungsverschiebung zunimmt, wird die Gleitdichtungsmanschette 126 über die Anschläge davon geschoben, bis der Balg 122 wieder frei ist, sich zu bewegen. Jedes Mal, wenn ein Hub einen Zwischenraum zwischen den Anschlägen überschreitet, erfolgt eine erneute Bewegung der Gleitdichtungsmanschette 126.
Es kann extreme Bedingungen geben, unter welchen die Gleitdichtungsmanschette 126 gezwungen wird, um einen kleinen Betrag am Ende jedes Zyklus zu gleiten. Unter dieser Bedingung würde Verschleiß auftreten, jedoch könnte die Masse des Verschleißzyklus beseitigt werden. Es wäre ferner eine erwünschte Vorgehensweise, den erwarteten Schwingungsbewegungsbereich zu bestimmen und den Balg 122 und die Anschläge dementsprechend zu gestalten.
Nachfolgend wird das dritte Ausführungsbeispiel beschrieben.
In Fig. 9 ist eine flexible Gleitverbindung 210 in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Wesentlichen sind das zweiten und dritte Ausführungsbeispiel identisch, außer dass die Befestigungsstruktur bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wie unten erläutert modifiziert wurde. Genauer umfasst die flexible Gleitverbindung 210 einen modifizierten Rohradapter 220, welcher gestaltet ist, um sicher an einen, anderen ersten Flüssigkeit transportierenden Element (nicht dargestellt) befestigt zu werden. Die übrigen Teile der flexiblen Gleitverbindung 210 sind identisch mit denen des zweiten Ausführungsbeispiels. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel werden die Teile des dritten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um Hundert. Ferner können die Beschreibungen der Teile des dritten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber ausgelassen werden. Anders ausgedrückt, die nachfolgende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zwischen dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel.
Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 210 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 220, einen Balg 222, ein Paar von Führungselementen 224, eine Dichtungsmanschette 226, ein Dichtungsrohr 228 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 230. Wie oben erwähnt, sind die Teile der flexiblen Gleitverbindung 210 identisch mit den Teilen der flexiblen Gleitverbindung 110, mit Ausnahme des Rohradapters 220. Genauer umfasst der Rohradapter 220 einen "V"-Flanschadapter 244, welcher einstückig an einem Ende ausgebildet ist, so dass die flexible Gleitverbindung 210 verbunden werden kann mit einem anderen ersten Flüssigkeit transportierenden Element (nicht dargestellt) vom zweiten Ausführungsbeispiel über eine (nicht dargestellte) Klemme in einer herkömmlichen Weise. Anders ausgedrückt, der "V"-Flanschadapter 244 ersetzt den Befestigungsflansch 144 des zweiten Ausführungsbeispiels. Der "V"- Flanschadapter 244 hat einen modifizierten Anschlagflansch 248, wobei ein erster Axialanschlag bzw. eine Anschlagfläche 248a einstückig damit ausgebildet ist, und ein ringartiger Anschlagflansch 148 des zweiten Ausführungsbeispiels dadurch ersetzt wird. So arbeitet die flexible Gleitverbindung 210 in einer Weise, welche mit dem zweiten Ausführungsbeispiel identisch ist.
Alternativ kann die flexible Gleitverbindung 210 einen modifizierten Rohradapter anstelle eines Rohradapter 220 aufweisen, welcher derart gestaltet ist, dass er sicher befestigt wird an einem (nicht dargestellten) anderen ersten Flüssigkeit transportierenden Element durch Schweißen.
Nachfolgend wird das vierte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 10 zeigt eine flexible Gleitverbindung 310 in Übereinstimmung mit einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen sind das zweite und das vierte Ausführungsbeispiel identisch, außer dass die Führungsstruktur bei diesem vierten Ausführungsbeispiel wie unten beschrieben modifiziert wurde. Genauer verwendet die flexible Gleitverbindung 310 eine Führungsstruktur eines Spieltyps (das heißt, einen modifizierten Rohradapter) statt der Führungselemente 124 des zweiten Ausführungsbeispiels. Die übrigen Teile der flexiblen Gleitverbindung 310 sind mit dem zweiten Ausführungsbeispiel identisch. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem zweiten und vierten Ausführungsbeispiel werden die Teile des vierten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um 200. Ferner können die Beschreibungen der Teile des vierten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber ausgelassen werden. Anders ausgedrückt, die nachfolgende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zwischen dem zweiten und vierten Ausführungsbeispiel.
Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 310 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 320, einen Balg 322, eine Dichtungsmanschette 326, ein Dichtungsrohr 328 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 330. Da die Führungselemente 124 des zweiten Ausführungsbeispiels entfernt wurden, wurde der Rohradapter 320 leicht modifiziert, um eine Führungsstruktur eines Spieltyps zu erzeugen. Genauer hat die Zylinderfläche 346a des Rohradapters 320 vorzugsweise einen konstanten Durchmesser (das heißt, die Vertiefungen 146c und die Führungselemente 124 des zweiten Ausführungsbeispiels wurden beseitigt). So hat die Außenringfläche der Dichtungsmanschette 326 ein begrenztes Spiel innerhalb des Rohradapters 320, um eine Führungsstruktur eines Spieltyps zu bilden. Diese Anordnung ermöglicht eine begrenzte Querbewegung vor Abschnitten der flexiblen Gleitverbindung 310 und beseitigt Teile und Herstellschritte (das heißt, eine vereinfachte Struktur wird erhalten). So arbeitet die flexible Gleitverbindung 310 in einer Weise, welche im Wesentlichen identisch mit dem zweiten Ausführungsbeispiel ist.
Nachfolgend wird das fünfte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 11 zeigt eine flexible Gleitverbindung 410 in Übereinstimmung mit einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen sind das zweite und das fünfte Ausführungsbeispiel identisch, außer dass die Struktur zum Stoppen einer Axialbewegung bei diesem fünften Ausführungsbeispiel wie unten beschrieben modifiziert wurde. Genauer hat die flexible Gleitverbindung 410 einen modifizierten ersten Anschlag. Genauer umfasst die flexible Gleitverbindung 410 einen modifizierten Rohradapter 420 und einen modifizierten Balg 422 zum Bilden des modifizierten ersten Anschlags. Die übrigen Teile der flexiblen Gleitverbindung 410 sind mit dem zweiten Ausführungsbeispiel identisch. Angesichts der Ähnlichkeit zwischen dem zweiten und fünften Ausführungsbeispiel werden die Teile des fünften Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um 300. Ferner können die Beschreibungen der Teile des fünften Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber ausgelassen werden. Anders ausgedrückt, die nachfolgende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zwischen den zweiten und fünften Ausführungsbeispiel.
Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 410 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 420, einen Balg 422, ein Paar von Führungselementen 424, eine Dichtungsmanschette 426, ein Dichtungsrohr 428 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 430. Wie oben erwähnt, sind die Teile der flexiblen Gleitverbindung 410 identisch mit den Teilen der flexiblen Gleitverbindung 110, mit Ausnahme des Rohradapters 420 und des Balgs 422. Genauer hat der Rohradapter 420 eine ringartige Anschlagvertiefung 448, welche darin ausgebildet ist und neben dem Balg 422 liegt, um einen Teil des ersten Anschlags zu bilden. Der ringartige Anschlagflansch 148 des zweiten Ausführungsbeispiels wurde bei diesem fünften Ausführungsbeispiel entfernt. Der Balg 422 hat ein erstes Ende 422a und ein zweites Ende 422b, welches ein Anschlagabschnitt bildet. Der Anschlagabschnitt 422b des Balgs 422 ist angeordnet zum wahlweisen Kontaktieren der ringartigen Anschlagvertiefung 448 des Rohradapters 420, um einen ersten Anschlag zu bilden. So arbeitet die flexible Gleitverbindung 410 in einer Weise, welche mit dem zweiten Ausführungsbeispiel identisch ist.
Nachfolgend wird das sechste Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 12 zeigt eine flexible Gleitverbindung 510 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen sind das zweite und das sechste Ausführungsbeispiel identisch, außer dass die Struktur zum Stoppen einer Axialbewegung und die Verbindung zwischen dem Balg 522 und dem Rohradapter 520 bei diesem sechsten Ausführungsbeispiel wie unten beschrieben modifiziert wurden. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem zweiten und sechsten Ausführungsbeispiel sind die Teile des sechsten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um 400. Ferner sind die Beschreibungen der Teile des sechsten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber weggelassen.
Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 510 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 520, einen Balg 522, ein Paar von Führungselementen 524, eine Dichtungsmanschette 526, ein Dichtungsrohr 528 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 530. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Ende 522a des Balgs 522 verbunden mit dem Rohradapter 520 über einen Schlitzring 545a und eine konische Beilagscheibe bzw. eine Feder 545b. Genauer ist das erste Ende 522a des Balgs 522 gekrümmt, so dass es gegen die konische Fläche der Innenfläche 546b des Rohradapters 520 angeordnet ist zwischen einer Verbindungsanordnung des Schlitzrings 545a und der konischen Beilagscheibe bzw. Feder 545b. Das zweite Ende 522b ist an das Tragelement 560 der Dichtungsmanschette 526 geschweißt.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Tragelement 560 der Dichtungsmanschette 526 einen ringartigen Flansch 563 auf der Außenfläche des Tragelements 560, welches ein Paar von Axialanschlagflächen 563a und 563b bildet. Die Führungselemente 524 kontaktieren die Axialanschlagflächen 563a und 563b des Tragelements 560, um eine Axialbewegung der Dichtungsmanschette 526 und des Balgs 522 zu begrenzen.
Nachfolgend wird das siebte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 13 zeigt eine flexible Gleitverbindung 610 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen sind das zweite und das siebe Ausführungsbeispiel identisch, außer dass die Verbindung zwischen dem Balg 622 und dem Rohradapter 620 bei diesem siebten Ausführungsbeispiel wie unten beschrieben modifiziert wurde. Angesichts der Ähnlichkeit zwischen dem zweiten und siebten Ausführungsbeispiel sind die Teile des siebten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um 500.
Ferner sind die Beschreibungen der Teile des siebten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber ausgelassen.
Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 610 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 620, einen Balg 622, ein Paar von Führungselementen 624, eine Dichtungsmanschette 626, ein Dichtungsrohr 628 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 630. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein erstes Ende 622a des Balgs 622 verbunden mit dem Rohradapter 620 über einen Schlitzring 645 und ein rohrartiges Anschlagelement 650. Genauer hat das rohrartige Anschlagelement 650 ein erstes Ende 650a, welches einen Anschlag bildet, und ein zweites V- förmiges Ende 650b, welches das erste Ende 622a des Balgs 622 über den Schlitzring 645 an den Rohradapter 620 klemmt. Anders ausgedrückt, das erste Ende 622a des Balgs 622 ist zwischen der konischen Fläche der Innenfläche 646 des Rohradapters 620 und dem V-förmigen Ende 650b angeordnet. Das V-förmige Ende 650b des rohrartigen Anschlagelements 650 ist in der Axialrichtung elastisch, so dass das V-förmige Ende 650b in Axialrichtung zusammengedrückt wird, wenn der Schlitzring 645 in der Ringvertiefung des Rohradapters 620 angebracht ist. Das zweite Ende 622b des Balgs 622 ist an das Tragelement 660 der Dichtungsmanschette 626 geschweißt.
Nachfolgend wird das achte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 14 zeigt eine flexible Gleitverbindung 710 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen sind das zweite und das achte Ausführungsbeispiel identisch, außer dass der Rohradapter 720 bei diesem achten Ausführungsbeispiel wie unten beschrieben modifiziert wurde.
In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem zweiten und achten Ausführungsbeispiel sind die Teile des achten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um 600. Ferner sind die Beschreibungen der Teile des achten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber weggelassen.
Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 710 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 720, einen Balg 722, ein Paar von Führungselementen 724, eine Dichtungsmanschette 726, ein Dichtungsrohr 728 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 730. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Schlitzring 748 befestigt an der Innenfläche 746a des Rohradapters 720 statt des Vorhandenseins eines einstückigen Flanschs 148 wie beim zweiten Ausführungsbeispiel.
Nachfolgend wird das neunte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 15 zeigt eine flexible Gleitverbindung 810 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen ist das Prinzip des zweiten und das neunten Ausführungsbeispiels dasselbe, wie oben beschrieben. Jedoch unterscheidet sich dieses neunte Ausführungsbeispiel von dem zweiten Ausführungsbeispiel in der Anordnung des Balgs 822, der Dichtungsmanschette 826, des Dichtungsrohrs 828 und des Dichtungsrohrfutters 830. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem zweiten und neunten Ausführungsbeispiel sind die Teile des neunten Ausführungsbeispiels, welche im Wesentlichen identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um 700. Ferner sind die Beschreibungen der Teile des neunten Ausführungsbeispiels, welche im Wesentlichen identisch sind mit den Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber weggelassen.
Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 810 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 820, einen Balg 822, eine Dichtungsmanschette 826, ein Dichtungsrohr 828, ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 830 und drei rohrartige Elemente 831, 833 und 835. Die flexible Gleitverbindung 810 kann angeordnet werden zwischen dem ersten und dem zweiten Flüssigkeit transportierenden Element über Schrauben oder Schweißen, wie dargestellt bei den früheren Ausführungsbeispielen. Daher befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel der Balg 822 zwischen dem zweiten Flüssigkeit transportierenden Element 14 und der Rohrdichtung 828. Dementsprechend ist die Dichtungsmanschette 826 befestigt an der Innenfläche 846 des Rohradapters 820.
Ein erstes rohrartiges Element 831 ist befestigt an einem ersten Ende 822a des Balgs 822 durch Schweißen, während ein zweites rohrartiges Element 833 befestigt ist an einem zweiten Ende 822b des Balgs 822 durch Schweißen. Ein drittes rohrartiges Element 835 ist befestigt am zweiten rohrartigen Element 833 durch Schweißen und trägt gleitfähig die Innenfläche des ersten rohrartigen Elements 831. Ein Schmiermittel ist vorzugsweise angewandt zwischen der Innenfläche des ersten rohrartigen Elements 831 und der Außenfläche des dritten rohrartigen Elements 835.
Das erste rohrartige Element 831 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 831a, welcher durch Schweißen an das Rohr bzw. das Flüssigkeit transportierende Element 14 geschweißt ist, einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 831b, welcher einen kleineren Durchmesser aufweist als der erste zylindrische Endabschnitt 831a, und einen Übergangsabschnitt 831c. Der Übergangsabschnitt 831c ist ausgebildet zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Endabschnitt 831a und 831b und dient als Axialanschlag bzw. Anschlag, welcher das dritte rohrartige Element 835 kontaktiert. Eine Endfläche 831d des ersten rohrartigen Elements 831 dient ebenfalls als Axialanschlag.
Ein zweites rohrartiges Element 833 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 833a, welcher an das Dichtungsrohrfutter 830 geschweißt ist, und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 833b, welcher an das dritte rohrartige Element 835 geschweißt ist. Der zweite zylindrische Endabschnitt 833b hat einen kleineren Durchmesser als der erste zylindrische Endabschnitt 833a. Eine Endfläche 833c des zweiten rohrartigen Elements 833 dient als Axialanschlag bzw. Anschlag, welcher die Endfläche bzw. den Anschlag 831d des ersten rohrartigen Elements 831 kontaktiert.
Das dritte rohrartige Element 835 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 835a, welcher die Innenfläche des ersten zylindrischen Endabschnitts 831a des ersten rohrartigen Elements 831 trägt, und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 835b, welcher an den zweiten zylindrischen Endabschnitt 833b des zweiten rohrartigen Elements 833 geschweißt ist. Der zweite zylindrische Endabschnitt 835b hat einen kleineren Durchmesser als der erste zylindrische Endabschnitt 835a, um einen Übergangsabschnitt 835c zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Endabschnitt 835a und 835b zu bilden. Der Übergangsabschnitt 835c ist angeordnet, um den Übergangsabschnitt 831c des ersten rohrartigen Elements 831 zu kontaktieren. So dient der Übergangsabschnitt 835c als Axialanschlag bzw. Anschlag, welcher eine Axialbewegung des Balgs 822 begrenzt. Der zweite zylindrische Endabschnitt 835b trägt die Innenfläche des zweiten zylindrischen Endabschnitts 831b des ersten rohrartigen Elements 831. So gleitet das erste rohrartige Element 831 auf dem dritten rohrartigen Element 835, um eine Winkelung des Balgs 822 zu verhindern. Daher sind das erste, das zweite und das dritte rohrartige Element 831, 833 und 835 derart angeordnet, dass sie die Axialbewegung (Expansion und Kontraktion) des Balgs 822 begrenzen bzw. steuern, während ferner eine Winkelung des Balgs 822 verhindert wird. Genauer begrenzen die Endfläche bzw. Anschläge 831d und 833c eine Kontraktion des Balgs 822, während die Übergangsabschnitte 833c und 835c eine Expansion des Balgs 822 begrenzen. Das erste, zweite und dritte rohrartige Element 831, 833 und 835 arbeiten zusammen, um den Betrag einer Winkelfreiheit über der Balg 822 zu begrenzen, um ein Zyklieren in Winkelung des Gleitdichtungselements 832 in der Manschette 826 und ein Verschleißen davon bei Auftreten einer Lateralschwingung zu verhindern.
Ähnlich wie bei den früheren Ausführungsbeispielen erfordert die flexible Gleitverbindung 810 dieses neunten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ein Kraftgleichgewicht zwischen der Kraft zum Gleiten des Gleitdichtungselements 832 und der Kraft zum Komprimieren des Balgs 822. Es ist erforderlich, dass die Gleitkraft des Gleitdichtungselements 832 steifer ist als die Auslenkkraft des Balgs 822 über den Bewegungsbereich, wo Schwingungswirkungen zu beseitigen sind. Das Gleitdichtungselement 832 nimmt eine gewisse Schwingungsbewegung auf, jedoch wird beabsichtigt, mittels des Balgs 822 so viel Schwingungsbewegung als möglich zu beseitigen.
Die flexible Gleitverbindung 810 erfordert ebenfalls ein Kraftgleichgewicht zwischen der Druckende-"Steck"-Last des Gleitdichtungselements 832 und der Druckende-"Steck"-Last des Balgs 822. Wenn die Stecklasten nicht im Gleichgewicht sind, bewegt sich der Balg 822 um einen bestimmten Betrag. Wenn er sich zu weit bewegt, schlägt er an seinen Anschlägen an, oder, wenn Anschläge nicht richtig vorgesehen sind, kann sich das Gleitdichtungselement 832 vom Rohradapter 820 lösen. Wenn der Balg 822 sich löst, kann er sich nicht bewegen, um eine Schwingungsbewegung aufzunehmen.
Nachfolgend wird das zehnte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 16 zeigt eine flexible Gleitverbindung 910 gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen sind das neunte und zehnte Ausführungsbeispiel identisch, außer dass das rohrartige Element 833 bei diesem zehnten Ausführungsbeispiel wie unten beschrieben beseitigt wurde. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem neunten und zehnten Ausführungsbeispiel sind die Teile des zehnten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des neunten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des neunten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um Hundert. Ferner können die Beschreibungen der Teile des zehnten Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des neunten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber weggelassen werden.
Ähnlich wie beim neunten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 910 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 920, einen Balg 922, eine Dichtungsmanschette 926, ein Dichtungsrohr 928 und ein Dichtungsrohrfutter (zweites Rohrelement) 930. Dabei ist ein erstes rohrartiges Element 931 befestigt an einem ersten Ende 922a des Balgs 922 durch Schweißen, während das zweite Ende 922b des Balgs 922 direkt befestigt ist am rohrartigen Ende 933 des Dichtungsrohrfutters 930 durch Schweißen. So bildet das rohrartige Ende 933 ein zweites rohrartiges Element. Ein drittes rohrartiges Element 935 ist befestigt am zweiten rohrartigen Element 933 durch Schweißen und trägt gleitfähig die Innenfläche des ersten rohrartigen Elements 931.
Das erste rohrartige Element 931 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 931a, welcher an das Rohr bzw. das Flüssigkeit transportierende Element 14 durch Schweißen geschweißt ist, einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 931b, welcher einen kleineren Durchmesser aufweist als der erste zylindrische Endabschnitt 931a, und einen Übergangsabschnitt 931c. Der Übergangsabschnitt 931c ist ausgebildet zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Endabschnitt 931a und 931b und dient als Axialanschlag bzw. Anschlag, welcher das dritte rohrartige Element 935 kontaktiert. Eine Endfläche 931d des ersten rohrartigen Elements 931 dient ebenfalls als Axialanschlag.
Ein zweites rohrartiges Element 933 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 933a, welcher einstückig ausgebildet ist mit dem Dichtungsrohrfutter 930, und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 933b, welcher an das dritte rohrartige Element 935 geschweißt ist. Der zweite zylindrische Endabschnitt 933b hat einen kleineren Durchmesser als der erste zylindrische Endabschnitt 933a. Eine Endfläche 933c des zweiten rohrartigen Elements 933 dient als Axialanschlag bzw. Anschlag, welcher die Endfläche bzw. den Anschlag 931d des ersten rohrartigen Elements 931 kontaktiert.
Das dritte rohrartige Element 935 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 935a, welcher die Innenfläche des ersten zylindrischen Endabschnitts 931a des ersten rohrartigen Elements 931 trägt, und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 935b, welcher an den zweiten zylindrischen Endabschnitt 933b des zweiten rohrartigen Elements 933 geschweißt ist. Der zweite zylindrische Endabschnitt 935b hat einen kleineren Durchmesser als der erste zylindrische Endabschnitt 935a, um einen Übergangsabschnitt 935c zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Endabschnitt 935a und 935b zu bilden. Der Übergangsabschnitt 935c ist angeordnet zum Kontaktieren des Übergangsabschnitts 931c des ersten rohrartigen Elements 931. So dient der Übergangsabschnitt 935c als Axialanschlag bzw. Anschlag, welcher eine Axialbewegung des Balgs 922 begrenzt. Der zweite zylindrische Endabschnitt 935b trägt die Innenfläche des zweiten zylindrischen Endabschnitts 931b des ersten rohrartigen Elements 931. So gleitet das erste rohrartige Element 931 auf dem dritten rohrartigen Element 935, um eine Winkelung des Balgs 922 zu verhindern. Daher sind das erste, zweite und dritte rohrartige Element 931, 933 und 935 angeordnet zum Begrenzen bzw. Steuern der Axialbewegung (Expansion und Kontraktion) des Balgs 922, während ferner eine Winkelung des Balgs 922 verhindert wird. Genauer begrenzen die Endfläche bzw. die Anschläge 931d und 933c eine Kontraktion des Balgs 922, während die Übergangsabschnitte 931c und 935c eine Expansion des Balgs 922 begrenzen.
Nachfolgend wird das elfte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 17 zeigt eine flexible Gleitverbindung 1010 gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen sind das neunte und elfte Ausführungsbeispiel identisch, außer dass das rohrartige Element 833 bei diesem elften Ausführungsbeispiel beseitigt wurde und das rohrartige Element 835 bei diesem elften Ausführungsbeispiel umgekehrt wurde, wie unten beschrieben. Selbstverständlich gibt es einige andere Änderungen, wie unten beschrieben. Das dritte rohrartige Element 1035 erstreckt sich vollständig durch das Dichtungsrohrfutter 1030 und arbeitet zusammen mit dem freien Ende des Dichtungsrohrfutters 1032, um eine Führungsfläche am Ende davon zu bilden. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem neunten und elften Ausführungsbeispiel sind die Teile des elften Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des neunten Ausführungsbeispiels, durch dieselben Bezugszeichen wie die Teile des neunten Ausführungsbeispiels bezeichnet, jedoch erfolgt eine Erhöhung um zweihundert. Ferner können die Beschreibungen der Teile des Elften Ausführungsbeispiels, welche identisch sind mit den Teilen des neunten Ausführungsbeispiels, der Kürze halber weggelassen werden.
Ähnlich wie beim neunten Ausführungsbeispiel umfasst die flexible Gleitverbindung 1010 im Wesentlichen einen Rohradapter (erstes Rohrelement) 1020, einen Balg 1022, eine Dichtungsmanschette 1026, ein Dichtungsrohr 1028, ein Dichtungsrohrfutter 1030 mit einem einstückigen rohrartigen Element 1033 (zweites Rohrelement) und zwei zusätzliche rohrartige Elemente 1031 und 1035. Dabei ist ein erstes rohrartiges Element 1031 befestigt an einem ersten Ende 1022a des Balgs 1022 durch Schweißen, während das zweite Ende 1022b des Balgs 1022 direkt befestigt ist an einem rohrartigen Ende 1033 des Dichtungsrohrfutters 1030 durch Schweißen. So bildet das rohrartige Element 1033, welches eines der Enden des Dichtungsrohrfutters 1030 ist, ein zweites rohrartiges Element. Ein drittes rohrartiges Element 1035 ist befestigt am ersten rohrartigen Element 1031 durch Schweißen und trägt gleitfähig die Innenfläche des zweiten rohrartigen Elements 1033, welches Teil des Dichtungsrohrfutters 1030 ist.
Das erste rohrartige Element 1031 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 1031a, welcher an das Rohr bzw. das Flüssigkeit transportierende Element 14 durch Schweißen geschweißt ist, einen zweiten zylindrischen Endabsohnitt 1031b, welcher einen kleineren Durchmesser aufweist als der erste zylindrische Endabschnitt 1031a, und einen Übergangsabschnitt 1031c. Der Übergangsabschnitt 1031c ist ausgebildet zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Endabschnitt 1031a und 1031b. Eine Endfläche 1031d des ersten rohrartigen Elements 1031 dient als Axialanschlag.
Das zweite rohrartige Element 1033 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 1033a, welcher der zylindrische Hauptabschnitt des Dichtungsrohrfutters 1030 ist, und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 1033b, welcher das freie Ende des Dichtungsrohrfutters 1030 ist. Der zweite zylindrische Endabschnitt 1033b gleitet längs des dritten rohrartigen Elements 1035. Der zweite zylindrische Endabschnitt 1033b hat einen kleineren Durchmesser als der erste zylindrische Endabschnitt 1033a, um einen Übergangsabschnitt 1033c zu bilden, welcher als Axialanschlag bzw. Anschlag zum Begrenzen einer Axialbewegung des Balgs 1022 dient. Eine Endfläche 1033d des zweiten rohrartigen Elements 1033 dient ebenfalls als Axialanschlag bzw. Anschlag, welcher die Endfläche bzw. den Anschlag 1031d des ersten rohrartigen Elements 1031 kontaktiert.
Das dritte rohrartige Element 1035 hat einen ersten zylindrischen Endabschnitt 1035a, welcher die Innenfläche des ersten zylindrischen Endabschnitts 1033a des zweiten rohrartigen Elements 1033 gleitfähig trägt, und einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 1035b, welcher an den zweiten zylindrischen Endabschnitt 1031b des ersten rohrartigen Elements 1031 geschweißt ist. Das dritte rohrartige Element 1035 erstreckt sich vollständig durch das Dichtungsrohrfutter 1030 und arbeitet zusammen mit dem freien Ende des Dichtungsrohrfutters 1032, um eine Führungsfläche am Ende davon zu bilden. Der zweite zylindrische Endabschnitt 1035b hat einen kleineren Durchmesser als der erste zylindrische Endabschnitt 1035a, um einen Übergangsabschnitt 1035c zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Endabschnitt 1035a und 1035b zu bilden. Der Übergangsabschnitt 1035c ist angeordet zum Kontaktieren des Übergangsabschnitts 1033c des zweiten rohrartigen Elements 1033. So dient der Übergangsabschnitt 1035c als Axialanschlag bzw. Anschlag, welcher eine Axialbewegung des Balgs 1022 begrenzt. Der zweite zylindrische Endabschnitt 1035b trägt die Innenfläche des zweiten zylindrischen Endabschnitts 1033b des zweiten rohrartigen Elements 1033. So gleitet das zweite rohrartige Element 1033 auf dem dritten rohrartigen Element 1035, um eine Winkelung des Balgs 1922 zu verhindern. So sind das erste, zweite und dritte rohrartige Element 1031, 1033 und 1035 angeordnet zum Begrenzen bzw. Steuern der Axialbewegung (Expansion und Kontraktion) des Balgs 1022, während ferner eine Winkelung des Balgs 1022 verhindert wird. Genauer begrenzen die Endfläche bzw. die Anschläge 1031d und 1033c eine Kontraktion des Balgs 1022, während die Übergangsabschnitte 1031c und 1035c eine Expansion des Balgs 1022 begrenzen.
Bezüglich der bei den obigen Ausführungsbeispielen verwendeten Terminologie sei folgendes angemerkt:
Der hier verwendete Begriff "Presspassung" bedeutet, dass mit dem Dichtungselement bzw. der gekrümmten Elementfläche mit einem leicht verschiedenen freien Durchmesser vor einer Installation gegenüber dem Durchmesser der zylindrischen Fläche und mit der Elastizität der gewölbten Fläche bei einem Pressen der gewölbten Fläche in oder um die zylindrische Fläche das Dichtungselement bzw. Element elastisch verformt wird und so in engem Umfangskontakt mit der zylindrischen Fläche infolge der Reaktionskraft der elastischen Verformung gehalten wird.
Der hier verwendete Begriff "freier Durchmesser" ist der Durchmesser der gewölbten Fläche des Ringabschnitts vor einer Installation mit der zylindrischen Fläche und somit vor der elastischen Verformung davon, sei es Kompression oder Expansion.
Die Ausdrücke des Grads, wie etwa "im Wesentlichen", "etwa" und "annähernd", die hier verwendet werden, bezeichnen einen angemessenen Betrag einer Abweichung des modifizierten Ausdrucks, so dass das Endergebnis nicht bedeutend geändert wird. Diese Ausdrücke sollten als eine Abweichung von mindestens ±5% des modifizierten Ausdrucks beinhaltend betrachtet werden, wenn diese Abweichung die Bedeutung des Worts, welches modifiziert wird, nicht verfälscht.
Während lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, ist es für Fachleute auf diesem Gebiet anhand der vorliegenden Offenbarung offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, definiert in den beiliegenden Ansprüchen, abzuweichen. Ferner dient die obige Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele lediglich zur Veranschaulichung und nicht zur Beschränkung der Erfindung, definiert durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente.

Claims

1. Flexible Gleitverbindung, umfassend:
ein erstes Rohrelement mit einer ersten Mittelachse;
ein zweites Rohrelement mit einer zweiten Mittelachse;
eine Gleitdichtungsanordnung, gestaltet und angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement, zu Aufnahme eines ersten Axialbewegungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement bei Auftreten einer ersten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement; und
ein in Axialrichtung zusammendrückbares Element, gestaltet und angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement, zur Aufnahme eines zweiten Axialbewegungsbereichs zwischen dem ersten und den zweiten Rohrelement bei Auftreten einer zweiten vorbestimmten Axialkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement, wobei das in Axialrichtung zusammendrückbare Element in Kraftgleichgewicht relativ zum Gleitdichtungselement ist, so dass die zweite vorbestimmte Axialkraft kleiner ist als die erste vorbestimmte Axialkraft.

2. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 1, wobei die Gleitdichtungsanordnung eine mit dem ersten Rohrelement verbundene Dichtungsmanschette und ein mit dem zweiten Rohrelement verbundenes Dichtungsrohr umfasst, wobei die Dichtungsmanschette eine ringartige Innenkontaktfläche aufweist, welche in Gleitkontakt ist mit einer Außenkontaktfläche des Dichtungsrohrs.

3. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 2, wobei das in Axialrichtung zusammendrückbare Element an einem ersten Ende zum ersten Rohrelement und an einem zweiten Ende zur Dichtungsmanschette angeordnet ist, so dass die Dichtungsmanschette in Axialrichtung relativ zum ersten Rohrelement gleitet.

4. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 2, wobei die Dichtungsmanschette durch mindestens ein Führungselement gleitfähig auf dem ersten Rohrelement getragen ist.

5. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 3, wobei das erste Rohrelement, die Dichtungsmanschette und das in Axialrichtung zusammendrückbare Element gestaltet und angeordnet sind zum Bilden eines Paars von ersten Axialanschlägen und eines Paars von zweiten Axialanschlägen, welche zusammenwirken, um eine Axialbewegung der Dichtungsmanschette innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu begrenzen.

6. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 5, wobei die ersten Axialanschläge ausgebildet sind an gegenüberliegenden Enden des ersten Rohrelements und die zweiten Axialanschläge ausgebildet sind an gegenüberliegenden Enden der Dichtungsmanschette.

7. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 6, wobei mindestens einer der Axialanschläge einstückig ausgebildet ist als einstückiges Einheitsteil eines rohrartigen Abschnitts des ersten Rohrelements, welches die Dichtungsmanschette gleitfähig trägt.

8. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 6, wobei mindestens einer der ersten Axialanschläge ein getrenntes Stück ist, welches fest verbunden ist mit dem ersten Rohrelement.

9. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 5, wobei mindestens einer der Axialanschläge einstückig ausgebildet ist als einstückiges Einheitsteil eines rohrartigen Abschnitts des ersten Rohrelements, welches die Dichtungsmanschette gleitfähig trägt.

10. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 5, wobei mindestens einer der ersten Axialanschläge ein getrenntes Stück ist, welches fest verbunden ist mit dem ersten Rohrelement.

11. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 5, wobei einer der ersten Axialanschläge gebildet ist durch ein Ende des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements.

12. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 5, wobei das erste Rohrelement oder die Dichtungsmanschette ein Paar von Führungselementen, welche damit verbunden sind, aufweist und das jeweils andere, das erste Rohrelement bzw. die Dichtungsmanschette, ein Anschlagelement, welches damit verbunden ist, aufweist, so dass die ersten Axialanschläge gebildet sind durch die Führungselemente und die zweiten Axialanschläge gebildet sind durch das Anschlagelement.

13. Flexibles Gleitelement nach Anspruch 2, wobei das in Axialrichtung zusammendrückbare Element sich in Radialrichtung außerhalb bezüglich des Dichtungsrohrs befindet.

14. Flexibles Gleitelement nach Anspruch 2, wobei das Dichtungsrohr einen elastischen kugelartigen Abschnitt aufweist, welcher die Gleitmanschette kontaktiert, um das elastische Dichtungsrohr relativ zur Dichtungsmanschette zu winkeln.

15. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 2, wobei
die Dichtungsmanschette fest verbunden ist mit einer Innenfläche des ersten Rohrelements und
das Dichtungsrohr einen ersten Endabschnitt aufweist, wobei die Außenkontaktfläche die Innenkontaktfläche der Dichtungsmanschette kontaktiert, und einen zweiten Endabschnitt, welcher mit dem zweiten Rohrelement verbunden ist, wobei das in Axialrichtung zusammendrückbare Element betätigbar zwischen dem zweiten Endabsohnitt und dem zweiten Rohrelement angeordnet ist.

16. Flexibles Gleitelement nach Anspruch 15, wobei das in Axialrichtung zusammendrückbare Element ein erstes Ende, welches fest verbunden ist mit dem zweiten Rohrelement, und ein zweites Ende, welches fest verbunden ist mit dem zweiten Endabschnitt des Dichtungsrohrs, aufweist, wobei ein Tragrohr fest verbunden ist mit dem zweiten Rohrelement oder dem Dichtungsrohr und gleitfähig verbunden ist mit dem jeweils anderen, dem zweiten Rohrelement bzw. dem Dichtungsrohr.

17. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 16, wobei das zweite Rohrelement, das Dichtungsrohr und das Tragrohr gestaltet und angeordnet sind zum Bilden eines Paars von ersten Axialanschlägen und eines Paars von zweiten Axialanschlägen, welche zusammenwirken, um eine Axialbewegung des in Axialrichtung zusammendrückbaren Elements innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu begrenzen.

18. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 17, wobei das Dichtungsrohr ein damit verbundenes rohrartiges Element aufweist, wobei das rohrartige Element gestaltet und angeordnet ist zum Verbinden des Dichtungsrohrs mit dem in Axialrichtung zusammendrückbaren Element.

19. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 18, wobei das Dichtungsrohr einen elastischen kugelartigen Abschnitt aufweist, welcher die Dichtungsmanschette kontaktiert, um das elastische Dichtungsrohr relativ zur Dichtungsmanschette zu winkeln, und ein Dichtungsrohrfutter, welches das Dichtungsrohr mit dem rohrartigen Element verbindet.

20. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 18, wobei das Dichtungsrohr einen elastischen kugelartigen Abschnitt aufweist, welcher die Dichtungsmanschette kontaktiert, um das elastische Dichtungsrohr relativ zur Dichtungsmanschette zu winkeln.

21. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 1, wobei die Gleitdichtungsanordnung gestaltet und angeordnet ist zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement, zur Aufnahme einer Winkelbewegung zwischen der ersten und der zweiten Mittelachse bei Auftreten einer vorbestimmten Winkelkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement.

22. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 1, wobei das in Axialrichtung zusammendrückbare Element ein entfernbarer Dichtungsring mit einem Ersten dichtenden Ende und einem zweiten dichtenden Ende ist.

23. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 22, wobei der Dichtungsring mehrere Faltungen zwischen dem ersten dichtenden Ende und dem zweiten dichtenden Ende aufweist.

24. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 23, wobei der Dichtungsring relativ zum ersten und zweiten Rohrelement gestaltet und angeordnet ist, 30 dass der Dichtungsring derart angeordnet ist, dass er druckerregt ist.

25. Flexible Gleitverbindung nach Anspruch 1, wobei das in Axialrichtung zusammendrückbare Element ein Balg mit mehreren Faltungen ist.

26. Flexible Gleitverbindung, umfassend:
eine erste Befestigungseinrichtung zum Verbinden mit einem ersten Rohr;
eine zweite Befestigungseinrichtung zum Verbinden mit einem zweiten Rohr;
eine erste Dichtungseinrichtung zum Aufnehmen eines ersten Bereichs einer Axialbewegung zwischen der ersten und der zweiten Befestigungseinrichtung bei Auftreten einer ersten vorbestimmten Axialkraft zwischen der ersten und dar zweiten Befestigungseinrichtung; und
eine zweite Dichtungseinrichtung zum Aufnehmen eines zweiten Axialbewegungsbereichs zwischen der ersten und der zweiten Befestigungseinrichtung bei Auftreten einer zweiten vorbestimmten Axialkraft zwischen der ersten und der zweiten Befestigungseinrichtung, wobei die zweite Dichtungseinrichtung in Kraftgleichgewicht relativ zur ersten Dichtungseinrichtung ist, so dass die zweite vorbestimmte Axialkraft kleiner ist als die erste vorbestimmte Axialkraft.