DE1218821B

DE1218821B - Articulated corrugated pipe compensator

Info

Publication number: DE1218821B
Application number: DED29725A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Encke
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1959-01-08
Filing date: 1959-01-08
Publication date: 1966-06-08

Description

Gelenkiger Wellrohr-Kompensator Die Erfindung bezieht sich auf einen gelenkigen Wellrohr-Kompensator für Rohrleitungen, dessen Anschlußflansche@ durch außen paarweise angeordnete, allseitig gelenkige Zuganker verbunden sind, um eine Parallelverschiebung der Anschlußflansche in allen Richtungen der Flanschebene sowie eine Winkelbewegung der Anschlußflansche zueinander zuzulassen.Articulated Corrugated Pipe Compensator The invention relates to a articulated corrugated pipe compensator for pipes, whose connecting flanges @ through externally arranged in pairs, hinged on all sides tie rods are connected to a Parallel displacement of the connecting flanges in all directions of the flange plane as well allow angular movement of the connecting flanges to one another.

Rohrleitungen für Dampf- oder Heißwasser sowie auch für Kaltwasser, Preßluft, Öl und andere Medien dehnen sich unter dem Einfluß von Temperaturschwankungen aus bzw. ziehen sich zusammen. In zahlreichen Fällen werden diese Längenänderungen nicht durch das natürliche Durchbiegungsvermögen der glatten Leitungsrohre ausgeglichen, so daß der Einbau von Kompensatoren erforderlich ist. In manchen Fällen genügt bereits die Einschaltung eines Glattrohr-U-Bogens in den Leitungsstrang, um diese schädlichen Längenänderungen auszugleichen. Weiterhin sind handelsübliche Faltenrohr-Lyra-Bogen bekannt, welche bei gleich großer Längenkompensation eine geringere Ausladung aufweisen.Pipelines for steam or hot water as well as for cold water, Compressed air, oil and other media expand under the influence of temperature fluctuations out or contract. In numerous cases these changes in length not compensated for by the natural deflection of the smooth line pipes, so that the installation of expansion joints is necessary. In some cases this is enough the inclusion of a smooth tube U-bend in the wiring harness to avoid damaging them Compensate for changes in length. There are also standard folded tube lyre bows known, which have a smaller overhang with the same length compensation.

Bei gleichen Betriebsverhältnissen ist es jedoch vielfach erwünscht, ein solches Längen-Kompensationselement ohne besonderen Raumbedarf in die Rohrleitung einzufügen. In engen Rohrkanälen, bei Verlegung von Rohren in Straßenzügen usw. ist in den meisten Fällen der Einbau von U- oder Lyra-Bogen nicht möglich. Hier werden sogenannte Axial-Wellrohr-Kompensatoren eingebaut, bei denen der Längenausgleich durch »Federung« der einzelnen Wellen hervorgerufen wird. Je nach den vorherrschenden Betriebsverhältnissen beträgt die zulässige Dehnungsaufnahme pro Welle in der Größenordnung etwa zwischen 2 und 10 mm. Vielfach sind jedoch die @auszugl.eichenden Längenänderungen so groß, daß bei Verwendung von Wellrohr-Axial-Kompensatoren die Anzahl der erforderlichen Wellen zu groß würde. Hier finden dann die sogenannten Wellrohr-Gelenk-Kompensatoren Verwendung, die in einem oder mehreren Schüssen quer zur auf Dehnung beanspruchten Rohrleitungslängsrichtung eingeschaltet sind, wobei sich dann die Anschlußflansche des jeweiligen Gelenkkompensators parallel zu sich selbst verlagern.With the same operating conditions, however, it is often desirable such a length compensation element without any special space requirement in the pipeline to insert. In narrow pipe ducts, when laying pipes in streets, etc. In most cases, it is not possible to install U or lyre bends. here so-called axial corrugated pipe expansion joints are installed, in which the length compensation caused by the "suspension" of the individual waves. Depending on the prevailing Operating conditions, the permissible expansion per shaft is in the order of magnitude approximately between 2 and 10 mm. In many cases, however, the changes in length to be compensated for are so large that when using corrugated pipe axial expansion joints the number of required Waves would be too big. This is where the so-called corrugated pipe joint expansion joints can be found Use that stressed in one or more shots across the stretch The longitudinal direction of the pipeline are switched on, with the connecting flanges then of the respective joint compensator parallel to itself.

Es sind sogenannte Wellrohr-Gelenk-Kompensatoren bekannt, bei denen die beiden Anschlußflansche mittels in einer Ebene beweglicher Gelenke so miteinander in Verbindung stehen, daß eine Parallelverschiebung der Anschlußflansche in einer einzigen Richtung der Flanschebene, nämlich entlang der Schwenkebene des Gelenkes, möglich ist. Da es jedoch vielfach auf Schwierigkeiten stößt, die Rohrleitungen so auszulegen, daß sie von in anderen Ebenen wirkenden Kräften völlig entlastet sind, ging man dazu über, sogenannte Wellrohr-Kugelgelenk-Kompensatoren einzusetzen. Hier sind zwei einander gegenüberliegend angeordnete Zuganker mittels Kugelgelenken mit den beiden Rohrflanschen verbunden, so daß diese auch abweichend von der reinen Parallelverschiebung geringe räumliche Bewegungen ausführen können, wobei allerdings einer der Zuganker völlig entlastet ist. Dies muß .als erheblicher Nachteil betrachtet werden, weil damit die Zugankersicherung, auf die man insbesondere bei Druckleitungen wegen der Nachgiebigkeit der Wellrohrteile nicht verzichten kann, illusorisch wird.So-called corrugated pipe joint compensators are known in which the two connection flanges by means of joints that are movable in one plane are related that a parallel displacement of the connecting flanges in a single direction of the flange plane, namely along the pivot plane of the joint, is possible. However, since it often encounters difficulties, the pipelines to be interpreted in such a way that it is completely relieved of forces acting on other levels are, the move was made to use so-called corrugated tube-ball-joint expansion joints. Here are two tie rods arranged opposite one another by means of ball joints connected to the two pipe flanges, so that this also deviates from the pure Parallel displacement can perform small spatial movements, although one of the tie rods is completely relieved. This must be regarded as a considerable disadvantage because it is the tie rod protection, which is particularly important in the case of pressure lines cannot do without because of the flexibility of the corrugated pipe parts, becomes an illusion.

Des weiteren ist es bekannt, die Enden eines Wellrohr-Kompensators durch einen allseitig kugelgelenkigen Zuganker zu verbinden, der im Rohrinneren liegt. Diese Ausführung ist jedoch hinsichtlich seiner Montage und der Behinderung des durch den Kompensator geleiteten Mediumstromes nachteilig; außerdem gestattet er nur Winkelverlagerungen, aber keine Parallelverschiebungen der beiden miteinander verbundenen Rohrenden.It is also known to use the ends of a corrugated pipe compensator to be connected by a ball-jointed tie rod inside the pipe lies. However, this design is in terms of its assembly and obstruction disadvantageous of the medium flow directed through the compensator; also permitted he only angular displacements, but no parallel displacements of the two with one another connected pipe ends.

Ferner ist eine gelenkige Rohrverbindung mittels Wellrohr bekannt, dessen Anschlußenden durch außen paarweise angeordnete, allseitig gelenkige Zuganker verbunden sind. Dabei ist mit radialem Abstand um das einstückig drehende Wellrohr ein Zwischenring angeordnet, der mit jedem der ihm unmittelbar benachbarten Anschlußenden durch je ein in einer Ebene gelenkiges Zugankerpaar in Verbindung steht. Das eine Zugankerpaar ist gegenüber dem anderen in Umfangsrichtung um 90° versetzt. Diese Konstruktion gestattet .aber nur eine allseitige Winkelverlagerung aber keine Parallelverschiebung der beiden miteinander verbundenen Rohrenden.Furthermore, an articulated pipe connection by means of a corrugated pipe is known, its connecting ends by externally paired tie rods articulated on all sides are connected. It is at a radial distance around the integrally rotating corrugated pipe an intermediate ring is arranged, which is connected to each of the terminal ends immediately adjacent to it is connected by a pair of tie rods articulated in one plane. The one The pair of tie rods is offset by 90 ° in relation to the other in the circumferential direction. These Construction allows, but only an all-round angular displacement, but no parallel displacement of the two pipe ends connected to one another.

Schließlich gibt es Wellrohr-Kompensatoren, deren Anschlußflansche durch außen paarweise angeordnete starre Zuganker verbunden sind und im wesentlichen nur Axialverschiebungen durchführen können. Dabei ist das Wellrohr in drei axial hintereinanderliegende Wellrohrabschnitte aufgeteilt, zwischen denen je ein Zwischenflansch befestigt ist, und steht jeder Anschlußflansch mit dem übernächsten Zwischenflansch durch je ein starres Zugankerpaar in Verbindung, wobei jedes Zugankerpaar gegenüber dem nächsten in Umfangsrichtung um 90° versetzt ist. Hierbei handelt es sich aber um reine Axialkompensatoren, die durch entsprechende Bemessung des mittleren Wellrohrabschnittes in Verbindung mit der Zugankeranordnung ganz oder teilweise von den Axialkräften entlastet werden sollen.Finally, there are corrugated pipe expansion joints, their connecting flanges by arranged in pairs on the outside rigid tie rods are connected and can essentially only carry out axial displacements. Here is the corrugated pipe divided into three axially one behind the other corrugated pipe sections, between which an intermediate flange is attached, and each connecting flange stands with the next but one Intermediate flange connected by a pair of rigid tie rods, each pair of tie rods is offset from the next in the circumferential direction by 90 °. This is what it is however, they are pure axial expansion joints, which can be achieved by appropriate dimensioning of the mean Corrugated pipe section in connection with the tie rod arrangement in whole or in part should be relieved of the axial forces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wellrohr-Gelenk-Kompensator der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß dessen Anschlußflansche räumliche Bewegungen ausführen können, ohne daß hierdurch eine ungleichmäßige Beanspruchung der Gelenkverbindung hervorgerufen wird, oder diese teilweise völlig entlastet werden.The invention is based on the object of a corrugated pipe joint compensator of the type mentioned in such a way that its connecting flanges are spatial Can perform movements without causing an uneven load the articulated connection is caused, or these are partially relieved.

Erfindungsgemäß erreicht man dies dadurch, daß das Wehrohr in zwei oder .drei axial hintereinanderliegende Wellrohrabschnitte aufgeteilt ist, zwischen denen je ein Zwischenflansch befestigt ist, und daß jeder Anschlußflansch mit dem ihm unmittelbar benachbarten Zwischenflansch und - soweit zwei Zwischenflansche vorhanden - die einander unmittelbar benachbarten Zwischenflansche miteinander durch je .ein gelenkiges Zugankerpaar in Verbindung stehen, wobei jedes Zugankerpaar gegenüber dem nächsten in Umfangsrichtung um 90° versetzt ist.According to the invention this is achieved in that the weir pipe in two or .three axially one behind the other corrugated pipe sections is divided between each of which an intermediate flange is attached, and that each connecting flange with the intermediate flange immediately adjacent to it and - as far as two intermediate flanges present - the intermediate flanges immediately adjacent to one another through each .ein articulated tie rod pair are connected, with each tie rod pair opposite the next is offset by 90 ° in the circumferential direction.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further details of the invention are characterized in the subclaims.

Der Gegenstand der Erfindung ist an Hand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen zweiteiligen Wellrohr-Kompensator nach der Erfindung mit Kugelgelenk-Zugankern, F i g. 2 einen .dreiteiligen Kompensator, ebenfalls mit Kugelgelenk-Zugankern, F i g. 3 einen dreiteiligen Kompensator mit Gelenkverbindungen.The subject matter of the invention is based on exemplary embodiments shown in the drawing, namely shows F i g. 1 a two-part corrugated pipe expansion joint according to the invention with ball joint tie rods, F i g. 2 a three-part compensator, also with ball joint tie rods, FIG. 3 with a three-part compensator Articulated joints.

In F i g. 1 ist ein Wellrohr-Kompensator dargestellt, der mittels eines festen Zwischenringes 7 zweigeteilt ist und dessen Anschlußflansche 1, 2 infolge ihrer kardanischen Verbindung nicht nur parallel verlagerungsfähig sondern .auch raumbeweglich sind. Hierbei steht der Anschlußflansch 1 mit dem verwindungssteifen Zwischenring 7 über die einander diametral gegenüberliegenden Zuganker 4 in Verbindung, welche durch die Kugelgelenke 6 hergestellt ist. Zwischen dem Anschlußflansch 1 und dem Zwischenring 7 sowie diesem und dem Anschlußflansch 2 sind die Wellrohrbälge 3 angebracht. Die Kardanbeweglichkeit des Anschlußflansches 2 ist hergestellt durch die Anordnung des zweiten Zugankerpaares 5 in einer gegenüber dem ersten Zugankerpaar 4 um 90° versetzten Ebene, wobei die Verbindung ebenfalls durch die Kugelgelenke 6 hergestellt ist.In Fig. 1 shows a corrugated pipe compensator, which by means of a fixed intermediate ring 7 is divided in two and its connecting flanges 1, 2 as a result their cardanic connection not only parallel relocatable but also are spatially movable. Here, the connection flange 1 stands with the torsionally rigid Intermediate ring 7 connected via the diametrically opposite tie rods 4, which is made by the ball joints 6. Between the connection flange 1 and the intermediate ring 7 as well as this and the connecting flange 2 are the corrugated pipe bellows 3 attached. The gimbal mobility of the connecting flange 2 is made by the arrangement of the second pair of tie rods 5 in one opposite the first pair of tie rods 4 level offset by 90 °, the connection also through the ball joints 6 is made.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildungsform ergibt sich nach F i g. 2, wenn zwischen den beiden Anschlußflanschen zwei feste Zwischenringe 8, 9 angeordnet sind, wodurch der Kompensator dreigeteilt ist. Hier ist jeweils der Anschlußflansch 1 mit dem Zwischenring 8 und der Anschlußflansch 2 mit dem Zwischenring 9 durch die in gleicher Ebene verlaufenden Zugankerpaare 5 mittels der Kugelgelenke 6 verbunden. Zwischen den Anschlußflanschen 1 und 2 und den Zwischenringen 8 und 9 sowie zwischen diesen sind die Wellenbälge 3 angebracht. Die beiden Zwischenringe 8 und 9 stehen durch das Zugankerpaar 4 mit den Kugelgelenken 6 miteinander in Verbindung, wobei das Zugankerpaar 4 gegenüber den Zugankerpaaren 5 in einer um 90° versetzten Ebene verläuft.A particularly advantageous embodiment is shown in FIG. 2, when two fixed intermediate rings 8, 9 are arranged between the two connecting flanges, whereby the compensator is divided into three parts. Here the connection flange 1 is connected to the intermediate ring 8 and the connection flange 2 is connected to the intermediate ring 9 by means of the ball joints 6 by means of the tie rod pairs 5 running in the same plane. The corrugated bellows 3 are attached between the connecting flanges 1 and 2 and the intermediate rings 8 and 9 and between them. The two intermediate rings 8 and 9 are connected to one another by the tie rod pair 4 with the ball joints 6 , the tie rod pair 4 extending in relation to the tie rod pairs 5 in a plane offset by 90 °.

Ein derartig ausgebildeter Wellrohr-Kompensator erlaubt als besonderen Vorteil eine kurze Baulänge BZ.A corrugated pipe compensator designed in this way is a special feature Advantage of a short overall length BZ.

In dem weiteren Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist ein Wellrohr-Gelenk-Kompensator dargestellt, welcher ebenfalls die Möglichkeit bietet, die Baulänge eines solchen Kompensators außerordentlich kurz zu halten.In the further exemplary embodiment according to FIG. 3 is a corrugated pipe joint compensator shown, which also offers the possibility of the overall length of such a Keep the compensator extremely short.

Dieser Kompensator ist ebenfalls durch Befestigung der Zwischenringe 13 zwischen den beiden Anschlußflanschen 1 und 2 dreigeteilt; wobei sich zwischen den einzelnen Ringen die Wellrohrbälge 3 mit mindestens einer oder auch mehreren Wellen erstrekken. Die Verbindung zwischen je einem Anschlußflansch 1 oder 2 und den unmittelbar benachbarten Zwischenring 13 ist durch die in gleicher Ebene verlaufenden Gelenkpaare 11, 12 hergestellt, wobei die Gelenkgabeln 12 und die Gelenkarme 11 jeweils starr mit den ihnen zugeordneten Flanschringen in Verbindung stehen. Die gelenkige Kupplung der beiden Zwischenringe 13 untereinander wird durch die in einer zu den Gelenken 11,12 um 90° versetzten Ebene verlaufenden Gelenkpaare 14,15 hergestellt.This compensator is also made by attaching the intermediate rings 13 divided into three parts between the two connecting flanges 1 and 2; being between the corrugated pipe bellows 3 with at least one or more of the individual rings Waves extend. The connection between one connection flange 1 or 2 and the immediately adjacent intermediate ring 13 is through the extending in the same plane Pairs of joints 11, 12 produced, with the joint forks 12 and the joint arms 11 each rigidly connected to the flange rings assigned to them. the articulated coupling of the two intermediate rings 13 with each other is through the in one to the joints 11,12 by 90 ° offset plane extending joint pairs 14,15 made.

Claims

Claims: 1. Articulated corrugated pipe expansion joint for pipelines, its connecting flanges by externally arranged in pairs, articulated tie rods on all sides are connected to a parallel displacement of the connecting flanges in all directions allow the flange plane and an angular movement of the connecting flanges to one another, d a -characterized in that the weir pipe in two or three axially one behind the other Corrugated pipe sections is divided, between each of which an intermediate flange (7; 8, 9; 13, 13) is attached and that each connecting flange (1, 2) with it directly adjacent intermediate flange and - if there are two intermediate flanges (8, 9; 13, 13) the immediately adjacent intermediate flanges with each other through each one articulated tie rod pair (4, 5; 11, 12; 14, 15) are connected, each Tie rod pair is offset from the next in the circumferential direction by 90 °.

2. Corrugated pipe expansion joint according to claim 1, characterized in that the connection between the tie rods (4, 5) and the connecting flanges (1, 2) and the intermediate flanges (7, 8, 9) known ball-and-socket design of the tie rod ends is made.

3. Corrugated pipe compensator according to claim 1, characterized in that with three axially Corrugated pipe sections lying one behind the other form the connection between the tie rods and the connection flanges (1, 2) and the intermediate flanges (10, 13) through -an known, only in one plane articulated training of the tie rod made is.

4. Corrugated pipe compensator according to claim 3, characterized in that the joint is designed as a fork joint known per se. Considered publications: German Patent Nos. 1069 965, 702 438, 589 744; German utility model No. 1686 558; Swiss Patent No. 290 083; French Patent No. 635,616; British Patent No. 806,266; U.S. Patent Nos. 2,766,997, 2,568,923, 2420053, 2418800, 2314776, 1958 260, 1165449; »Reports« (June 15, 1953), p.750.