DE1089225B

DE1089225B - Biegsame Rohrverbindung

Info

Publication number: DE1089225B
Application number: DEF22450A
Authority: DE
Inventors: Owen Keith Olsen; Leroy Edwin Fessler
Original assignee: Flexonics Corp
Current assignee: Flexonics Corp
Priority date: 1956-03-01
Filing date: 1957-02-27
Publication date: 1960-09-15

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine biegsame Rohrverbindung und insbesondere eine solche, die zum Einbau in Leitungssysteme zur Fortleitung schnell strömender, erhitzter, unter Druck stehender Gase besonders geeignet ist.

Es ist eine biegsame Rohrverbindung dieser Art bekanntgeworden, die aus zwei etwa axial fluchtenden Leitungsstücken besteht, deren jedes stirnseitig zwei einander diametral gegenüberstehende Vorsprünge trägt, wobei die Vorsprünge der beiden Leitungsstücke um 90° gegeneinander versetzt sind. Diese Vorsprünge sind durch einen mit den Leitungsstücken koaxialen Kupplungsring miteinander gelenkig verbunden, so daß die Leitungsstücke um zwei zu ihrer Längsachse und zueinander senkrechten Ebenen verschränkt werden können. Schließlich sind die Enden der Leitungsstücke zur Sicherstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung noch durch ein Wellrohr überbrückt. Das Wellrohr ist dabei innerhalb der Gelenkverbindungen der Rohrenden angeordnet. Durch diese Anordnung, die die Falten des Wellrohres direkt dem strömenden Medium aussetzt, entsteht jedoch, insbesondere bei Fortleitung schnell strömender, erhitzter, unter Druck stehender Gase, eine starke Turbulenz, die einerseits zu erhöhten Druckverlusten, andererseits zu Schwingungen und Erosionen des Wellrohres führt. Insbesondere bei heißen Gasen besteht ferner bei dieser bekannten Rohrverbindung noch die Gefahr einer thermischen Überlastung und Beschädigung des Wellrohres, wenn dessen zumeist recht dünne Wände direkt bespült werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung der vorgenannten Art zu schaffen, die besonders hohen Anforderungen standhalten kann. Die Rohrverbindung gemäß der Erfindundg soll insbesondere zum Einbau in Heizungs-, Entlüftungs- oder Enteisungsanlagen für Flugzeuge geeignet sein, um dort axiale Relativbewegungen der Leitungsteile auf Grund von Ausdehnungen oder Zusammenziehungen unter dem Einfluß wechselnder Temperaturen auszugleichen oder auch Relativbewegungen der Leitungsteile quer zu ihrer Verlegungsebene, beispielsweise auf Grund von Durchbiegungen des Flugwerkes, aufzunehmen.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge an den beiden Leitungsstücken komplementär und unter Freilassung eines relativ engen Abstandsspaltes wechselweise ineinandergreifen, durch an ihnen befestigte Zapfen gelenkig mit dem sie umgebenden Kupplungsring verbunden sind und mitsamt diesem innerhalb des sie koaxial und flüssigkeitsdicht umgebenden Wellrohres angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung besitzt, ver-Biegsame Rohrverbindung

Anmelder:

Flexonics Corporation,
May wood, 111. (V. St. Α.).

Vertreter: Dr, phil. A. Mentzel, Patentanwalt,
Refrath bei Köln, Frankenforst 137

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. März 1956

_ao Owen Keith Olsen, Elgin, ΠΙ.,

und LeRoy Edwin Fessler, Bloomingdale, 111. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt worden

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glichen mit den bekannten Rohrverbindungen, einen sehr geringen Strömungswiderstand und weist den besonderen Vorteil auf, daß das in ihr enthaltene Wellrohr nicht direkt der Bespülung des strömenden Mediums ausgesetzt ist. Die Haltbarkeit und Lebensdauer der Rohrverbindung ist dadurch wesentlich erhöht; außerdem ist die erfindungsgemäße Rohrverbindung einfach und billig aus Blechteilen herzustellen und trotz ihrer robusten Ausführung nur von geringem Gewicht, so daß sie sich besonders zum Einbau in Luftfahrzeuge eignet.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung umfaßt vorzugsweise an jedem Vorsprung einzeln befestigte Schwenkzapfen mit innerhalb der Vorsprünge liegenden breiten, flachen, die Strömung praktisch nicht störenden Köpfen.

Vorzugsweise sind dabei zwei Gruppen von an den Enden der beiden Leitungsstücke befestigten, sich außerhalb der Vorsprünge und im Abstand von diesen erstreckenden Haltearmen vorgesehen, die zur Aufnahme der äußeren Enden der durch die Vorsprünge und den Kupplungsring hindurchragenden Zapfen dienen.

Die Art der Befestigung des Wellrohres an den beiden Leitungsstücken kann an sich in beliebiger Weise erfolgen. Vorzugsweise sind jedoch beiderseits des Kupplungsringes auf den Leitungsstücken flüssigkeitsdicht befestigte und das Wellrohr tragende

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Zwischenstücke vorgesehen, die mit den Enden des voneinander, um begrenzte Schwenkbewegungen der Wellrohres flüssigkeitsdicht verbunden, vorzugsweise Rohrstücke zueinander zu ermöglichen,
verschweißt sind. Jeder der Schwenkzapfen ragt durch den zugein einer vorzugsweisen Ausführung ist ferner vor- hörigen Rohrstückvorsprung und besitzt in dem gesehen, daß die Haltearme als axiale Vorsprünge ein- 5 Rohrstück einen einfachen Kopf, damit durch die stückig von diesen Zwischenstücken ausgehen. Verbindung keine wesentliche Störung der Gasin der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er- strömung entsteht. Um die äußeren Enden der findung dargestellt. Dabei zeigt Schwenkzapfen ebensogut zu halten wie die inneren Fig. 1 schematisch ein Leitungssystem in einer Flug- Enden und dadurch irgendwelche Neigungen der zeugtragfläche mit eingebauten erfindungsgemäßen io Zapfen, sich zu verbiegen oder um ihre inneren Enden Rohrverbindungen, zu verdrehen, zu beseitigen, ragen über den Ring 52 Fig. 2 in Teilansicht in vergrößertem Maßstab bieg- Haltearme 62, 64, 66 und 68, die an den Außenenden same Verbindungen gemäß der Erfindung, die mit der Zapfen 54 bis 60 angeschweißt oder auf andere zwei nach entgegengesetzten Richtungen sich erstrek- Weise befestigt sind. Bei der Ausführungsform nach kenden, seitlich versetzten Leitungsteilen verbunden 15 Fig. 3 und 4 sind die Haltearme 62 und 64 einstückig sind, mit einem im Durchmesser verhältnismäßig großen Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie3-3 zylindrischen Teil 70 eines Zwischenstückes, von dem in Fig. 2, sie vorspringen, ausgebildet, das einen radial ver-Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in laufenden Teil 72 und einen im Durchmesser verhält-Fig. 3, 2° nismäßig kleinen zylindrischen Teil 74 besitzt, der an Fig. 5 einen Schnitt wie in Fig. 3 bei einer leicht dem Leitungsstück 28 durch eine ringförmige Schweißabgewandelten Ausführungsform gemäß der Erfindung, naht 76 dicht schließend befestigt ist. Die Haltearme Fig. 6 einen Teil der Verbindung nach Fig. 5 per- 66 und 68 sind einstückig mit dem äußeren zylinspektivisch. drischen Teil 78 eines Zwischenstückes verbunden, In der Zeichnung sind in allen Figuren gleiche 25 das einen radial verlaufenden Teil 80 und einen Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein in inneren zylindrischen Teil 82 besitzt, der durch eine eine Flugzeugtragfläche 12 od. dgl. eingebautes Lei- ringförmige Schweißnaht 84 an dem Abschlußflansch tungssystem 10 kann zwei langgestreckte, entgegen- dicht schließend befestigt ist.

gesetzt gerichtete und seitlich abgesetzte Leitungs- Zur Abdichtung der biegsamen Verbindung dient teile 14 und 16 umfassen. Derartige Leitungsteile 3° ein Wellrohr 86, das die Vorsprünge der Leitungswerden üblicherweise so eingebaut, daß ihre ge- stücke und die Einrichtungen zu ihrer verschwenkkrümmten Enden oder Krümmer 18 und 20 axial baren Verbindung umgibt und dessen beiden Enden ausgerichtet in einem Abstand voneinander liegen. durch ringförmige Schweißnähte 88 und 90 an den Die gekrümmten Enden sind durch biegsame Verbin- äußeren zylindrischen Teilen 70 und 78 der Zwischendungen 22 und 24 gemäß der Erfindung, die im Nach- 35 stücke auf in axialer Richtung entgegengesetzten stehenden im einzelnen beschrieben sind, und ein Seiten der Einrichtungen zur verschwenkbaren Ver-Ouerleitungsstück 26 miteinander verbunden. Bei der bindung befestigt sind. Es soll besonders erwähnt dargestellten Ausführungsform bilden die Enden 28 werden, daß die Abdichtmittel für die Verbindung, und 30 des Querstückes 26 Teile der Verbindungen die das biegsame Rohr umfassen, den Gasstrom durch 22 bzw. 24. Auf diese Weise bilden die beiden Ver- 4° die Verbindung in keiner. Weise stören und daß das bindungen zur Erleichterung des Einbaues in ein biegsame Rohr durch die inneren Leitungsstücke 32 Leitungssystem eine einzige Baueinheit. Selbstver- und 36 abgeschirmt und dadurch gegen Zerfressen ständlich können jedoch die Rohrstücke 28 und 30 oder andere Beeinträchtigungen durch den Gasstrom von dem mittleren Teil der Leitung 26 getrennt ge- geschützt ist. Es muß ferner erwähnt werden, daß, fertigt und gewünschtenfalls lösbar damit verbunden 45 da Anlenkmittel zwischen dem Wellrohr und den sein. inneren Rohrstücken untergebracht sind, der Außen-Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, umfaßt die Verbin- durchmesser oder der Raumbedarf der Verbindung dung 22 ein Rohrstück 32, das in das Rohrstück 28 gering ist, während gleichzeitig die Rohrstücke frei ragt und bei 34 damit verschweißt ist, und ein nach von irgendwelchen wesentlichen Hindernissen für die der entgegengesetzten Seite sich erstreckendes, axial 50 Strömung bleiben.

ausgerichtetes Rohrstück 36. Beispielsweise bei 40 ist Die Verbindung 24 ist im wesentlichen identisch an das äußere Ende des Rohrstückes 36 ein Flansch mit der Verbindung 22 und braucht daher im ein-38 angeschweißt, um das Rohrstück an dem Krümmer zelnen nicht beschrieben zu werden. In Fig. 5 jedoch 18 mittels geeigneter Klemm- und Abdichteinrich- ist eine leicht abgewandelte Form der Verbindung tungen 42 befestigen zu können. 55 dargestellt, die gleichartig der oben beschriebenen Die aneinandergrenzenden inneren Enden der Rohr- biegsamen Verbindung 22 ist, was durch die Verwenstücke 32 und 36 sind zur Ermöglichung zweiseitiger dung gleicher Bezugszeichen mit dem Zusatz »α« für Relativbewegungen verschwenkbar miteinander ver- entsprechende Teile angedeutet ist. Diese Ausbunden. Hierzu ist das Rohrstück 32 mit sich gegen- führungsform unterscheidet sich dadurch von der überliegenden Vorsprüngen 44 und 46 versehen, die 60 bereits beschriebenen, daß die Schwenkzapfentragzwischen gleichartige Vorsprünge48 und 50 des Rohr- arme 62 α bis 68 a unabhängig von den Zwischenstückes 36 ragen und die alle einzeln durch Zapfen stücken der Abdichtungseinrichtungen ausgebildet 54, 56, 58 und 60 mit einem Ring 52 verbunden sind. und unmittelbar auf die inneren Rohrstücke 32 α und Der Ring umgibt lose die Vorsprünge der Rohr- 36» geschweißt oder auf andere Weise an diesen bestücke, so daß die Rohrstücke gegenüber dem Ring 6g festigt sind. Ferner können zwischen den inneren verschwenkbar sind. Die Vorspränge des einen Rohr- Köpfen der Schwenkzapfen und den zugehörigen Stückes stimmen in ihrem Umriß im wesentlichen mit Vorsprüngen der Leitungsstücke Verstärkungsscheiben den Vorsprüngen des anderen Rohrstückes überein, 90 angeordnet werden. Derartige Scheiben können und die Rohrstücke liegen, wie in Fig. 3 dargestellt auch in die oben beschriebene Verbindung 22 eingeist, in axialer Richtung in einem geringen Abstand 7° baut sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Biegsame Rohrverbindung, bestehend aus zwei etwa axial fluchtenden Leitungsstücken, deren jedes stirnseitig zwei axiale, einander diametral gegenüberstehende Vorsprünge trägt, wobei die Vorsprünge der beiden Leitungsstücke um 90° gegeneinander versetzt sind, aus einem an diese Vorsprünge angelenkten, mit den Leitungsstücken koaxialen und deren gegenseitige Ver- Schwenkung um zwei zu ihrer Längsachse und zueinander senkrechte Richtungen gestattenden Kupplungsring sowie aus einem die beiden Leitungsstücke flüssigkeitsdicht verbindenden biegsamen Wellrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor-Sprünge (44, 46; 48, 50) an den beiden Leitungsstücken (32,36) komplementär und unter Freilassung eines relativ engen Abstandsspaltes wechselweise ineinandergreifen, durch an ihnen befestigte Zapfen (54, 56; 58, 60) gelenkig mit dem sie umgebenden Kupplungsring (52) verbunden sind und mitsamt diesem innerhalb des sie koaxial und flüssigkeitdicht umgebenden Wellrohres (86) angeordnet sind.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an jedem Vorsprung (44, 46, 48, 50)

einzeln befestigte Schwenkzapfen f54, 56, 58, 60) mit innerhalb der Vorsprünge liegenden breiten, flachen, die Strömung praktisch nicht störenden Köpfen.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch zwei Gruppen von an den Enden der beiden Leitungsstücke befestigten, sich außerhalb der Vorsprünge und dem Abstand von diesen erstreckenden Haltearmen (62, 64; 66, 68), die zur Aufnahme der äußeren Enden der durch die Vorsprünge und den Kupplungsring (52) hindurchragenden Zapfen (54, 56; 58, 60) dienen.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch beiderseits des Kupplungsringes (52) auf den Leitungsstücken f32, 36) flüssigkeitsdicht befestigte und das Wellrohr (86) tragende, mit dessen Enden flüssigkeitsdicht verbundene Zwischenstücke (70, 72, 74; 78, 80, 82).

5. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (62, 64; 66, 68) als axiale Vor sprünge einstöckig von den Zwischenstücken ausgehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 290 083;
britische Patentschrift Nr. 692 963.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen