DE10320937A1

DE10320937A1 - Rohrleitung eines Rohrleitungsnetzes zur Korrektur von Maß-, Form- oder Lagetoleranzen und zum Ausgleich von auftretenden mechanischen Spannungen

Info

Publication number: DE10320937A1
Application number: DE2003120937
Authority: DE
Inventors: Safa Dipl.-Ing. Kirma
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-10
Also published as: DE10320937B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine vorgebogene Rohrleitung eines Rohrleitungsnetzes zur Korrektur von Maß-, Form- oder Lagetoleranzen und zum Ausgleich von auftretenden mechanischen Spannungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die bei der Rohrleitungsverlegung auftreten werden. Mit ihr lassen sich Rohrleitungsverbindungen verschiedener Systeme, die beispielsweise von leichter Bauart sind und solchermaßen an Bord eines Flugzeuges verlegt werden, sehr rationell verlegen, wobei unstimmige Verlegeflächen, die nebeneinander gelegen ein unterschiedliches Höhenniveau aufweisen, kein Hindernis für eine problemlose Installation darstellen. Die erforderlichen Korrekturen der Toleranzen und mechanischen Spannungen an verlegten Rohrleitungen werden ohne Inanspruchnahme von zusätzlichem Biegewerkzeug manuell und montagefreundlich ausgeführt, wobei durch einen Ausgleich von minimalen Rohrleitungsdifferenzen und Korrekturen von Toleranzen auch das Ver- und Entriegeln zweiter Rohrleitungen, deren Kupplung spannungsfrei, schnell, vibrationssicher und leckagenfrei zu erfolgen hat, sich auf einfache und unkomplizierte Weise ohne Benutzung von Werkzeug erledigen lässt. DOLLAR A Die Rohrleitung ist in einem vorgebogenen Zustand, der reversibel ist, angeordnet. Sie besitzt die Fähigkeit, aus dieser Lage eine Korrektur von Maß-, Form- oder Lagetoleranzen und einen Ausgleich von auftretenden mechanischen Spannungen umzusetzen. Diese Rohrleitung weist wenigstens einen ausgewählten ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrleitung eines Rohrleitungsnetzes zur Korrektur von Maß-, Form- oder Lagetoleranzen und zum Ausgleich von auftretenden mechanischen Spannungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die bei der Rohrleitungsinstallation auf einer unstimmigen Verlegefläche auftreten werden. Mit ihr lassen sich Rohrleitungsverbindungen verschiedene Systeme, die beispielsweise von leichter Bauart sind und solchermaßen an Bord eines Flugzeuges verlegt werden, sehr rationell verlegen, wobei unstimmige Verlegeflächen, die nebeneinander gelegen ein unterschiedlichem Höhenniveau aufweisen, keine Hindernis für eine problemlose Installation darstellen. Die erforderlichen Korrekturen der Toleranzen und mechanischen Spannungen an verlegten Rohrleitungen werden ohne Inanspruchnahme von zusätzlichem Biegewerkzeug manuell und montagefreundlich ausgeführt, wobei durch einen Ausgleich von minimalen Rohrleitungsdifferenzen und Korrekturen von Toleranzen auch das Ver- und Entriegeln zweier Rohrleitungen, deren Kupplung spannungsfrei, schnell, vibrationssicher und leckagenfrei zu erfolgen hat, sich auf einfache und unkomplizierte Weise ohne Benutzung von Werkzeug erledigen lässt.
Im Flugzeugbau werden oftmals Rohrverbindungen mit starren Rohrleitungen verlegt, deren Herstellung und Installation sehr kompliziert und wegen vorhandener unstimmiger Verlegeflächen, die technologisch oft die Überbrückung unterschiedlicher Installationsebenen einschließen, nur mit höherem Aufwand realisierbar ist. Gerade bei der Fertigung von Airbus-Produkten wird man im Flugzeuginneren auf Rohrverbindungen aufmerksam, deren Installation mit abschnittsweise mehreren Rohrbögen, die als vorgefertigtes Installationsmaterial oftmals dreidimensional gebogen sind und dennoch während der Verlegung und Befestigung an verschiedenen Halterungen entsprechende Anpassungsprobleme an die Flugzeugstruktur bereiten, ausgeführt ist. Eine Korrektur der Verlegung bzw. ein Ausgleich von Toleranzen ist durch die Rückfederung der Rohrleitung unmöglich. Ungeachtet dessen, dass die mit einer Rohrbiegemaschine vorgefertigten Rohrleitungen und -bögen unterschiedlicher Länge, unterschiedlichen Querschnitts und unterschiedlicher Krümmung einen erheblichen Kostenaufwand verursachen, ist häufig eine Korrektur der vorgebogenen Rohrverbindungen respektive deren Elemente nur mit erhöhtem manuellen Aufwand und unter Benutzung von entsprechendem Biegewerkzeug machbar. Hinzukommend lässt sich die Verschraubung dieser traditionell verlegten Rohrleitungen auch hier kaum ohne Benutzung von Werkzeug erledigen, wodurch keinesfalls eine rationelle Rohrverlegung, die von Arbeitserschwernissen befreit ist, umgesetzt wird. Da diese Rohrverlegungen oftmals auf engstem Raum erfolgen, wird auch deren Wartbarkeit nicht gerade begünstigt. Die Verschraubung derartiger Rohrverbindungen wird bei nicht passgerechter Montage zu mechanischen Verspannungen innerhalb der Rohrleitungen oder des Rohrleitungssystems und so zu Funktionsstörungen dieses Systems führen. Die Korrektur der Rohrbiegungen ist sehr aufwendig zu realisieren, wobei die Dichtfunktion meistens nur durch gesonderte (ungeplante) Zusatzmaßnahmen mit Langzeitwirkung (Muffenverschraubung der rohrendseitig umfänglich abgedichteten Rohrgewinde) gewährleistet wird, um den Qualitätsanforderungen zu genügen.
Mit dieser Rohrverlegungs-Technologie will man eine dichte und vibrationssichere Verschraubung der zu verbindenden Rohre, die während des Betriebes nicht selten unter hohem Druck stehen, erreichen. Eine Verbesserung derartiger Rohrinstallationen eines Flugzeuges, die des öfteren mit maschinell gebogenen Rohrleitungen ausgeführt wird, deren Verlegung sehr aufwendig (kostspielig und montageunfreundlich) ist, scheint durchaus wünschenswert. Allein die einzuhaltenden Herstellungstoleranzen bei derartigen Rohrleitungsverbindungen, die technologisch vorgeschrieben sind, deuten auf eine nicht unproblematische Rohrmontage hin, wodurch die Verbindung zweier Rohre außerdem erschwert wird.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Verbindung von zwei vorgebogenen Rohrleitungen derart zu verbessern, wodurch sich diese im Flugzeug verlegten Rohrleitungsverbindungen verschiedene Systeme, die beispielsweise von leichter Bauart sind und solchermaßen an Bord eines Flugzeuges verlegt werden, sehr rationell verlegen lassen, Unstimmige Verlegeflächen, auf denen die Rohrleitungen verlegt werden, welche nebeneinander gelegen ein unterschiedlichem Höhenniveau aufweisen, dürfen kein Hindernis für eine problemlose toleranz- und spannungsfreie Installation darstellen. Der Ausgleich von Montagetoleranzen und von minimalen Längendifferenzen an verlegten Rohrleitungen soll ohne Inanspruchnahme von zusätzlichem Biegewerkzeug spannungsfrei und montagefreundlich ausgeführt werden. Eine mechanisch und manuell lösbar gestaltete Verbindung zweier Rohrleitungen soll mittels einem Schnellverschluß dazu beitragen helfen, die Rohrleitungsmontage und den möglichen Austausch einer defekten Rohrleitung kostengünstig und aufwandsmindernd zu beeinflussen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. In den weiteren Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Maßnahmen angegeben.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen naher beschrieben. Dazu zeigen
1 die Anordnung mehrerer seriell verbundener Rohrleitungsabschnitte zu einer vorgebogenen Rohrleitung mit einem Wellenprofil;
2 die Darstellung eines ausgewählten Rohrleitungsabschnittes nach dem Details Z der 1;
3 die Darstellung von Wellenbreite und Wellentiefe eines Wellenprofils des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes nach der 2;
4 die Darstellung der Innen- und Außendurchmesser der Wellung (im Wellenmaximum und Wellenminimum) des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes nach der 2;
5 die Darstellung der Rohrleitungsstutzen und der Innen- und Außendurchmesser am Beispiel eines weiteren Rohrleitungsabschnittes und einem mit letzterem kommunizierenden (im gekuppelten Zustand gezeigten) Rohrleitungsstutzen nach dem Detail K der 1.
In der 1 werden zwei vorgebogen hergestellte Rohrleitungen 1, 1a dargestellt, die mehrere Rohrleitungsabschnitte 2, 3 umfassen, welche seriell angeordnet und mechanisch miteinander verbunden sind. Mit Hilfe einer Anordnung (bspw. einer Rohrleitung 1 oder einer weiteren Rohrleitung 1a), die außerdem zwei im gekuppelten Zustand gezeigte Rohrleitungsstutzen 4 umfasst, denen jeweils das Rohrleitungsende von einem der Rohrleitungsabschnitte 2, 3 angeschlossen ist, lässt sich die bezeichnete Rohrleitung 1 mit der weiteren Rohrleitung 1a erweitern, worauf aber nicht weiter näher eingegangen wird, da diese Rohrleitungsstutzen 4 nur mittelbar zur Lösung der eingangs angegebenen Problemstellung einen Beitrag leiten. Prinzipiell besteht aber die Möglichkeit, dass – aus (nicht näher betrachteten) Umständen oder wegen der Umsetzung einer rationellen Verbindung mit einer (aus mehreren Rohrleitungsabschnitten ebenfalls integrierten) zusätzlich anzuschließenden Rohrleitung und deren günstigen Wartbarkeit – vorgesehen wird, derartige Rohrleitungsstutzen 4 endseitig dem abschließenden Rohrleitungsabschnitt 2, 3 einer Rohrleitung 1 zu dem beabsichtigten Zweck zu verbinden.
Die genannte Rohrleitung 1 besteht in der Hauptsache aus wenigstens einem ausgewählten Rohrleitungsabschnitt 2, dem endseitig (dieses Abschnitts) jeweils ein weiterer Rohrleitungsabschnitt 3 angeschlossen ist. Es sind auch andere Kombinationen dieser Abschnitte denkbar, nach denen beispielsweise die Anordnung zweier ausgewählter Rohrleitungsabschnitte 2 erwähnt werden, zwischen denen ein weiterer Rohrleitungsabschnitt 3 angeordnet ist, der den beiden ausgewählten Rohrleitungsabschnitten 2 seriell verbunden ist. Die Bezeichnung: „ausgewählter" Rohrleitungsabschnitt 2 basiert auf der Auswahl eines nicht üblichermaßen verwendeten Rohrleitungsabschnittes, wobei letzterer durch den erwähnten weiteren Rohrleitungsabschnitt 3, dessen Rohrleitungswandung außenumfänglich glatt ist, repräsentiert wird. Der ausgewählte Rohrleitungsabschnitt 2 wird mit einem Wellenprofil 6 realisiert, dessen Wellung 7 beispielsweise ein Wellen-Verhältnis φ der Wellenbreite a zur Wellentiefe b von nahezu 1 : 1 besitzen wird.
Es bleibt den fachmännischen Überlegungen überlassen, auch mit anderen Wellenverhältnissen φ, beispielsweise von etwa 2 : 1 oder 1 : 2 oder ähnlich sinnvollen Wellen-Verhältnissen φ, die auf den betreffenden Anwendungsfall bezogen sind, zu experimentieren oder diese ggf. anzuwenden, sofern der einzelne ausgewählte Rohrleitungsabschnitt 2 verschiedenartige Rohrbogen oder Rohrkrümmer mit unterschiedlicher Krümmung umsetzten wird. Nur sollten die Rohrleitungen 1, 1a mit Hilfe des ausgewählten Rohrleitungsabschnitts 2 eine dreidimensional biegsame Verlegung oder Installation ermöglichen. Dieser ausgewählte Rohrleitungsabschnitt 2 wird – in Kombination mit weiteren (ihm) verbundenen Rohrleitungsabschnitten 3 – eine Verlegung oder Installation von dermaßen integrierten Rohrleitungen 1, 1a auf unstimmigen Verlegeflächen, beispielsweise auf der Innenwandstruktur eines Flugzeuges, deren Wandflächen (oder Geräteauflageflächen oftmals) ein unterschiedliches Höhenniveau aufweisen, umsetzen, die sehr effektiv und ohne zusätzliche Benutzung von etwaigem Biegewerkzeug umsetzbar wird. Mit dieser Technologie wird eine Möglichkeit geschaffen, Herstellungs- und Montagetoleranzen sowie minimale Längedifferenzen von vorgebogenen Rohrleitungen auszugleichen und spannungsfrei (also: ohne mechanische Spannungen) zu verlegen.
Die Darstellung nach der 2 vermittelt dem Betrachter einen Eindruck über das Aussehen eines derartigen ausgewählten Rohrleitungsabschnitts 2. Hier wird auch die Anwendung eines Rohrleitungsabschnittes 2, der beispielbezogen eine Ringwellung RW aufweist, deutlich. Die Ringwellung RW kann auch durch eine (nicht gezeigte – aber dem Fachmann geläufige) Wendelwellung ersetzt werden, weshalb sich die Wellung 7 jenes Rohrleitungsabschnittes 2 auch mit einer gleichbleibenden oder veränderlichen Teilung der Wellung 7 umsetzen lässt. In der 2 wird ein Rohrleitungsabschnitt 2 mit einer Ringwellung vorgestellt, dessen Wellung 7 gleichbleibend ausgeführt ist.
Mit einem Blick auf die 3, deren Darstellung mit der aus 2 korreliert, wird man die vorteilhafte Realisierung der Wellung 7 im (vorher angegebenen) Wellenverhältnis φ der Wellenbreite a zur Wellentiefe b von 1 : 1 entnehmen, wobei die Wellenbreite a der einzelnen Wellung über die gestreckte Länge des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes 2 konstant bleibt, die durchaus bei mehreren über die Rohrleitungslänge der Rohrleitung 1 verteilten Rohrleitungsabschnitten 2 unterschiedlich sein kann. Wie erwähnt – kann auch die Wellentiefe b (aus bezweckten Erwägungen) variiert werden. Im sinnvollsten Anwendungsfall wird die gewählte Wellenbreite a (= konstant) auf alle einer Rohrleitung 1 integrierten ausgewählten Rohrleitungsabschnitte 2 übertragen. Dabei sollte der einzelne Rohrleitungsabschnitt 2 den Umfang von mehreren Wellungen 7, beispielsweise von zehn bis zwanzig Wellungen 7 pro Rohrleitungsabschnitt 2, besitzen. Durch diese Formgebung werden Ablagerungen der Flüssigkeit verhindert, die während einer Reinigungsprozedur dieser Rohrleitungen zum Herausspülen von Schmutz- oder sonstigen Partikeln eingesetzt wird.
In der 4 wird nun ein Längsschnitt des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes 2 nach 2 angegeben. Aus jener Darstellung wird deutlich, dass – aufgrund der gewellten Ausführung der Rohrwandung und deren zu beachtenden Wandstärke c, bspw. von 0,2 bis 0,4 mm, – verschiedene Außen- und Innendurchmesser der Wellung 7 jenes Abschnittes zu beachten sind.
Deren Beachtung bedingt insofern eine gewisse Aufmerksamkeit, die mit der erwähnten Kombinierung der aus mehreren Rohrleitungsabschnitten 2, 3 zusammengesetzten Rohrleitung 1 und deren Verbindung (auch mit einem der erwähnten Rohrleitungsstutzen 4 nach dem Vorbild der 5) im Zusammenhang steht. Danach wird man (zwischen den im Durchmesser gegenüberliegenden Außenoberflächen der gewellten Wandung) einen Außendurchmesser d_a-max im Wellenmaximum und einen Außendurchmesser d_a-min im Wellenminimum der Wellung 7 feststellen, wobei gleichermaßen (zwischen den im Durchmesser gegenüberliegenden Innenoberflächen der gewellten Wandung) ein Innendurchmesser d_i-max, im Wellenmaximum und ein Innendurchmesser d_i-min im Wellenminimum der Wellung 7 liegt, die sich (bei einer Ringwellung RW) nicht verändern werden, sofern der ausgewählte Rohrleitungsabschnitt 2 mit einer gleichbleibenden Teilung der Wellung 7 des betrachteten Wellenprofils 6 ausgeführt ist.
Es wurde bereits allgemein erwähnt, dass nach dem Vorbild der 1 mehrere Rohrleitungsabschnitte 2, 3 miteinander in Serie verbunden werden. Auch die denkbaren Kombinationen von deren Integration zu einer Rohrleitung 1, 1a wurden angedeutet. Sofern nun der Außendurchmesser d_a-max, d_a-min der Wellung 7 im Wellenmaximum oder Wellenminimum an der vorgesehenen Verbindungsstelle des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes 2 mit dem Rohraußendurchmesser d_ra des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3 jeweils querschnittsendseitig des betreffenden Rohrleitungsabschnittes 2, 3 übereinstimmen wird, sind bei Berührung der stirnseitig sich gegenüberstehenden Querschnittsflächen der rohraxial angeordneten Rohrleitungsabschnittes 2, 3 die Voraussetzungen geschaffen, eine stoffschlüssige (feste und unlösbare) Fügung, beispielsweise durch Schweißen oder Kleben, im Bereich des Stoßes vorzunehmen. Optisch besser wäre natürlich die stoffschlüssige Fügung des Querschnittes der Wellung 7 im Wellenmaximum an den Rohrleitungsquerschnitt des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3. Eine etwaige Übereinstimmung der Wandstärke der zu fügenden endseitigen Querschnitte beider Rohrleitungsabschnitte 2, 3 wird als selbstverständlich angesehen. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass der Innendurchmesser d_i-min der Wellung 7 im Wellenminimum größer dem Rohraußendurchmesser d_ra des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3 ist. Anderenfalls kann auch der Außendurchmesser d_a-max der Wellung 7 im Wellenmaximum kleiner dem Rohrinnendurchmesser d_ri des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3 sein, weshalb in beiden Fällen entweder der weitere Rohrleitungsabschnitt 3 dem offenen Querschnitt der Wellung 7 einführbar und der Wellung 7 unterführbar (steckfähig) ist oder auf die Wellung 7 schiebbar und oberhalb der Wellen ablegbar ist. Danach kann radseitig der endseitig sichtbaren Querschnittsfläche der (Wandung der) Wellung 7 oder des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3 eine stoffschlüssige Fügung geschehen. Dabei wird es egal sein, ob die partiell gewellten und die glatten Rohrleitungsabschnitte 2, 3 metallen oder kunststoffartig ausgeführt sind, da in beiden Fällen beispielsweise eine Schweißverbindung oder (denkbar auch) eine Crimpung realisierbar ist.
Mit einer dermaßen integrierten Rohrleitung 1, 1a wird nun eine problemlose Verlegung auf unstimmigen Verlegeflächen, die auf engstem Raum wiederholt eine Korrektur von Toleranzen der zu verlegenden Rohrleitung 1, 1a bedingen, ohne die Benutzung von zusätzlichem Biegewerkzeug machbar.
Um aber auch mehrere Rohrleitungen 1, 1a der vorgestellten Art, die unterschiedliche Längen aufweisen, miteinander zu verbinden, wird die einzelne Rohrleitung 1, 1a bzw. der einzelne (und i. d. R. der) weitere Rohrleitungsabschnitt 3, der aufgrund seiner außenumfänglich glatt ausgeführten Wandung die besseren Vorraussetzungen für eine stoffschlüssige Fügung bieten wird, nach dem Vorbild der 5 abschnittsendseitig einem Rohrleitungsstutzen 4 verbunden. Sofern man nochmals einen Blick auf die 1 verwendet, wird dort auf ein Detail K aufmerksam gemacht, das sich auf eine Verbindung von zwei Rohrleitungen 1 bezieht, denen jeweils endseitig ein Rohrleitungsstutzen 4 verbunden ist. Aus jener 1 wird man unschwer die mechanische Verbindung zweier Rohrleitungen 1, 1a (zweier weiterer Rohrleitungsabschnitte 3) erkennen, die mittels einer mechanischen Kupplung der beiden Rohrleitungsstutzen 4 durch einen Schnellverschluss vorgenommen wird, wobei das Detail K in der 5 diesen Sachverhalt ausführlicher darstellen wird.
Um diese Kupplung umsetzen zu können, besitzen die verwendeten Kupplungskörper eine in der 5 dargestellte Gestalt, nach der die Rohrleitungs-Stutzenwandung 8 jener Rohrleitungsstutzen 4 abgestuft ausgeführt ist. Mit dieser Abstufung S wird eine bereichsweise Aufteilung der Rohrleitungs-Stutzenwandung 8 in einen ersten und einen zweiten Stutzenbereich A, B vorgenommen, wobei für die mechanische Verbindung mit der einzelnen Rohrleitung 1 respektive dem betreffenden Rohrleitungsabschnitt 2, 3 zunächst nur der zweite Stutzenbereich B interessant ist.
Der erste Stutzenbereich A, der für die später erwähnte Kupplung von zwei rohraxial angeordneten und stirnseitig sich gegenüberstehenden Rohrleitungsstutzen 4 von Interesse sein wird, besitzt einen (in 5 nicht bezifferten) Rohraußen- und Rohrinnendurchmesser, der im Vergleich dem Rohraußen- und Rohrinnendurchmesser d_ra, d_ri des zweiten Stutzenbereiches B ein größerer ist. Letzterer besitzt also einen kleineren Rohraußen- und Rohrinnendurchmesser d_ra, d_ri.
Dieser Rohrleitungsstutzen 4 ist (gleichermaßen dem weiteren Rohrleitungsabschnitt 3) ebenfalls mit einer außenumfänglich glatten Rohrleitungs-Stutzenwandung 8 ausgestattet.
Da auch der Anschluß eines derartigen Rohrleitungsstutzens 4 an den einzelnen ausgewählten Rohrleitungsabschnitt 2 denkbar wäre, sollte – in diesem Annahmefall – außerdem beachtet werden, dass die außenumfänglich glatte Rohrwandung des Rohrleitungsstutzens 4 einen Rohraußendurchmesser d_a-st besitzt, der dem Innendurchmesser d_i-min oder dem Außendurchmesser d_a-max des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes 2 im Wellenminimum oder Wellenmaximum der Wellung 7 entsprechend verjüngt oder erweitert ist, damit die Rohrleitungs-Stutzenwandung 8 dem offenen Querschnitt des Wellenprofils 6 ein- und (von der Einführstelle bis wenigstens zur nächstgelegenen Welle) unterführbar oder oberhalb der Stutzenwandung letzterer aufsteckbar ist und auf dieser positioniert wird. Die feste Fügung der beiden Wandungen soll nach dem Vorbild der vorbeschriebenen Maßnahmen geschehen.
Zurückkommend auf den Rohrleitungsstutzen 4 mit der außenumfänglich glatten Rohrwandung ist beispielbezogen vorgesehen, dass der zweite Stutzenbereich B der Rohrleitungs-Stutzenwandung 8 einen Rohrinnendurchmesser d_i-st besitzt, dem nach der 5 der weitere Rohrleitungsabschnitt 3 mit dem Rohraußendurchmesser d_ra entsprechend verjüngt und angepasst ist, wodurch letzterer dem offenen Querschnitt des zweiten Stutzenbereiches B einführbar und unterführbar ist. Anderenfalls wäre denkbar, dass der Rohrinnendurchmesser d_ri des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3 im Vergleich dem Rohraußendurchmesser d_a-st der Rohrleitungs-Stutzenwandung 8 entsprechend erweitert und angepasst ist, wodurch sich die glatte Rohrwandung des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3 über die Rohrleitungs-Stutzenwandung 8 führen und auf ihr positionieren lässt. Die feste Fügung der beiden Wandungen soll nach dem Vorbild der vorbeschriebenen Maßnahmen geschehen. Sofern die Rohrleitungs-Stutzenwandung 8 und die Rohrwandung des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3 (hinsichtlich der Rohrinnen- und -außendurchmesser resp. deren Wandstärke) maßlich übereinstimmen, besteht die auch die Möglichkeit, beide rohraxial gelegenen und anstoßenden Wandungen (mit geeigneten Maßnahmen) am Stoß stofflich zu fügen.
Es bleibt zu ergänzen, dass den beiden ersten Stutzenbereichen A zweier sich axial gegenüberstehenden Rohrleitungsstutzen 4 geeignete Mittel (Raste und Aussparung) installiert sind, die miteinander kommunizieren. Dabei wird eine (nicht gezeigte) Raste, die außenumfänglich einem ersten Rohrleitungsstutzen 4 (kanten)randseitlich dessen Stutzenbereich A angesetzt ist, in eine schlitzartige Aussparung, die dem rohraxial gegenüber positionierten Stutzenbereich A eines zweiten Rohrleitungsstutzens 4 ausgenommen ist, greifen, weshalb durch die rohraxiale Drehung von wenigstens einem der beiden Rohrleitungsstutzen 4 um eine gemeinsame Rohrachse 5 nach der bekannten Art eines Bajonettverschlusses eine lösbare mechanische Verbindung realisiert wird.
Es lässt sich zusammenfassen, dass mit derartigen Rohrleitungen 1, 1a der vorgestellten Konfiguration (und deren gegenseitige Verbindung durch gekuppelte Rohrleitungsstutzen 4) sich Herstellungs- und Montagetoleranzen und mechanische Spannungen von bzw. an installierten (vorgebogenen) Rohrleitungsverbindungen, die nach geschehener Ausführung der Installation auf ungleichen Verlegeflächen vorhanden sind, problemlos ausgleichen lassen. Durch das Vorhandensein von (ggf. mehreren) partiell gewellten Rohrleitungsabschnitten 2 lässt sich eine in dreidimensionaler Richtung vorgebogene Rohrleitung 1, 1a ohne Inanspruchnahme von zusätzlichem Biegewerkzeug und ohne fremde Hilfe während der Montage problemlos montieren. Somit wird die traditionelle Benutzung einer computergesteuerten Rohrbiegemaschine entfallen. Mit der abschnittsweise angeordneten Wellung der Rohrleitungen wird somit eine Möglichkeit geschaffen, eine Korrektur vorhandener Montagetoleranzen und vorhandene (minimale) Längendifferenzen an verlegten (vorgebogenen) Rohrleitungen 1, 1a ohne Inanspruchnahme von zusätzlichem Biegewerkzeug und ohne diese fremde Hilfe während der Montage spannungsfrei und montagefreundlich (unproblematisch) ausführen und manuell zu realisieren. Die partielle Wellung besitzt auch den Vorteil, dass das Rohrleitungs-Gewicht herabgesetzt wird und der Druckverlust des Durchflussmediums minimiert wird sowie Wärmeausdehnungen ausgeglichen werden. Die Anzahl der Wellen eines (verwendeten) ausgewählten Rohrleitungsabschnittes 2 hängt allgemein von den Biegeradien und Winkeln der (beabsichtigten) Bögen ab.

1: Rohrleitung
1a: Rohrleitung
2: Rohrleitungsabschnitt, ausgewählter (variables Wellenprofil 6)
3: Rohrleitungsabschnitt, weiterer (mit außenumfänglich glatter Wandung)
4: Rohrleitungsstutzen (mit abgestufter Rohrleitungswandung)
5: Rohrachse
6: Wellenprofil
7: Wellung
8: Rohrleitungs-Stutzenwandung (des Rohrleitungsstutzes 4),
: außenumfänglich glatt
a: Wellenbreite
b: Wellentiefe
c: Wandstärke
d_a-max: Außendurchmesser (der Wellung 7), maximal
d_a-min: Außendurchmesser (der Wellung 7), minimal
d_i-max: Innendurchmesser (der Wellung 7), maximal
d_i-min: Innendurchmesser (der Wellung 7), minimal
φ: Verhältnis (Wellenbreite a : Wellentiefe b)
A: erster Stutzenbereich (des Rohrleitungsstutzens 4)
B: zweiter Stutzenbereich (des Rohrleitungsstutzens 4)
RW: Ringwellung (des ausgewählten Rohrleitungsabschnitt 2)
d_ra: Rohraußendurchmesser (des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3)
d_ri: Rohrinnendurchmesser (des weiteren Rohrleitungsabschnittes 3[d_ri > d_a-st]
d_a-st: Rohraußendurchmesser (der Rohrleitungs-Stutzenwandung 8)
d_i-st: Rohrinnnendurchmesser (der Rohrleitungs-Stutzenwandung 8)
S: Abstufung (der Rohrleitungs-Stutzenwandung 8)
K, Z: Detaildarstellungen der Figuren

Claims

Rohrleitung eines Rohrleitungsnetzes zur Korrektur von Maß-, Form- oder Lagetoleranzen und zum Ausgleich von auftretenden mechanischen Spannungen, deren Installation auf einer unstimmigen Verlegefläche vorgesehen ist und die im vorgebogenen Zustand, der reversibel ist, auf dieser Verlegefläche angeordnet ist, welche wenigstens einen ausgewählten Rohrleitungsabschnitt (2) mit einer biegsamen Rohrwandung und wenigstens einen weiteren Rohrleitungsabschnitt (3) mit einer starren Rohrwandung, der außenumfänglich glatt ist, aufweist, bei der die Rohrleitungsabschnitte (2, 3) rohraxial und nebeneinander gelegen und über die Rohrleitungslänge verteilt seriell angeordnet sind, wobei zwischen zwei ausgewählten Rohrleitungsabschnitten (2) jeweils ein weiterer Rohrleitungsabschnitt (3) angeordnet ist oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder ausgewählte Rohrleitungsabschnitt (2) der Rohrleitung (1, 1a) mit einem Wellenprofil (6) realisiert ist, das mit einer dreidimensional biegsamen Wellung (7), die ein Wellen-Verhältnis (φ) der Wellenbreite (a) zur Wellentiefe (b) umsetzt, ausgestattet ist, und die Wandstärke (c) des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes (2) und der Außen- und Innendurchmesser (d_a-max, d_a-min, d_i-max, d_i-min) im Wellenmaximum und Wellenminimum der Wellung (7) gleichbleibend ausgeführt sind und die Wellung (7) mit einer gleichbleibenden oder veränderlichen Teilung ausgeführt ist sowie der Außen- und Innendurchmesser (d_a-max, d_a-min, d_i-max, d_i-min) im Wellenmaximum oder Wellenminimum der Wellung (7) mit dem Außen- und Innendurchmesser (d_ra, d_ri) des weiteren Rohrleitungsabschnittes (3) weitestgehend übereinstimmend ist.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem einzelnen ausgewählten Rohrleitungsabschnitt (2) ein weiterer Rohrleitungsabschnitt (3) mit außenumfänglich glatter Rohrwandung nebengelegen ist.
Rohrleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit jedem der ausgewählten Rohrleitungsabschnitte (2) verschiedene Rohrbogen oder Rohrkrümmer realisierbar sind.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellung (7) mit einem Wellen-Verhältnis (φ) der Wellenbreite (a) zur Wellentiefe (b) von nahezu 1 : 1, etwa 2 : 1 oder 1 : 2 oder ähnlich sinnvollen Wellen-Verhältnissen (φ), mit denen der einzelne ausgewählte Rohrleitungsabschnitt (2) entsprechende Rohrbögen oder Rohrkrümmer von wenigstens bis zu einer 180°-Rohrkrümmung umsetzten wird, realisiert ist.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gestreckte Länge des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes (2) rohraxial gleichbleibend oder unterschiedlich ist.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne ausgewählte Rohrleitungsabschnitt (2) mit mehreren Wellungen (7), vorzugsweise zehn bis zwanzig Wellungen (7), ausgeführt ist.
Rohrleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne ausgewählte Rohrleitungsabschnitt (2) mit wenigstens zehn Wellungen (7) ausgeführt ist.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenbreite (a) der einzelnen Wellung (7) über die gestreckte Länge des einzelnen ausgewählten Rohrleitungsabschnittes (2) konstant ist, die bei mehreren über die Rohrleitungslänge verteilten ausgewählten Rohrleitungsabschnitten (2) auf jeden einzelnen Rohrleitungsabschnitt (2) übertragen ist oder für jeden einzelnen Rohrleitungsabschnitt (2) unterschiedlich ist.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne ausgewählte Rohrleitungsabschnitt (2) mit einer Wendelwellung oder Ringwellung (RW) ausgeführt ist.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die partiell gewellten und die glatten Rohrleitungsabschnitte (2, 3) mit einem metallenen oder kunststoffartigen Material ausgeführt sind.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem einzelnen ausgewählten und/oder dem einzelnen weiteren Rohrleitungsabschnitt (2, 3) am nicht verbundenen freien Ende ein Rohrleitungsstutzen (4) verbunden ist,
Rohrleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrleitungsstutzen (4) mit einer außenumfänglich glatten Rohrleitungs-Stutzenwandung (8) und einem dem Innendurchmesser (d_i-min) im Wellenminimum der Wellung (7) des ausgewählten Rohrleitungsstutzens (2) und/oder einem dem Rohrinnendurchmesser (d_ri) des weiteren Rohrleitungsabschnittes (3) angepassten geringeren Rohraußendurchmesser (d_a-st) ausgestattet ist.
Rohrleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungs-Stutzenwandung (8) des Rohrleitungsstutzens (4) abgestuft ist, wobei mit einer Abstufung (S) eine bereichsweise Aufteilung in einen ersten Stutzenbereich (A) mit einem größeren Rohraußen- und Rohrinnendurchmesser und in einen zweiten Stutzenbereich (B) mit einem kleineren Rohraußen- und Rohrinnendurchmesser (d_ra, d_ri) realisiert ist.
Rohrleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stutzenbereich (B) des Rohrleitungsstutzens (4) dem weiteren oder dem ausgewählten Rohrleitungsabschnitt (2, 3) mit einem kleineren oder größeren Rohrinnendurchmesser (d_ri, d_i-min) einführbar und steckfähig ist, wobei die Durchmesser der Steckverbindung aufeinander abgestimmt sind, und die Rohrleitungs-Stutzenwandung (8) des zweiten Stutzenbereichs (B) entweder auf der glatten Rohrwandung des weiteren Rohrleitungsabschnittes (3) oder auf der Wellung (7) des ausgewählten Rohrleitungsstutzens (2) fest gefügt ist.
Rohrleitung nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungswandungen des zweiten Stutzenbereiches (B) des Rohrleitungsstutzens (4) und des weiteren oder des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes (2, 3) weitestgehend geometrisch übereinstimmen, die, sofern der zweite Stutzenbereich (B) und der betreffende Rohrleitungsabschnitt (2, 3) rohraxial angeordnet sind und der Außen- und Innendurchmesser (d_ra, d_ri) der Rohrleitungswandung des weiteren Rohrleitungsabschnittes (3) oder der Außen- und Innendurchmesser (d_a-max, d_i-max, d_a-min, d_i-min) des Wellenprofils (6) im Wellenmaximum oder Wellenminimum der Wellung (7) des ausgewählten Rohrleitungsabschnittes (2) mit dem Außen- und Innendurchmesser (d_a-st, d_i-st) der Rohrleitungs-Stutzenwandung (8) übereinstimmen und die gegenüberstehenden Wandungsquerschnitte der Körper einander anstoßen, durch eine stoffschlüssige Fügeverbindung fest verbunden sind.
Rohrleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden ersten Stutzenbereichen (A) zweier sich axial gegenüberstehenden Rohrleitungsstutzen (4) geeignete Mittel installiert sind, die miteinander kommunizieren, mit denen durch die rohraxiale Drehung von wenigstens einem der beiden Rohrleitungsstutzen (4) um eine gemeinsame Rohrachse (5) nach der bekannten Art eines Bajonettverschlusses eine lösbare mechanische Verbindung realisiert wird.
Rohrleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrwandungen der verschiedenartigen Rohrabschnitte im Stoß- oder Fügebereich stoffschlüssig und fest gefügt sind.