DE1267490B

DE1267490B - Flexible Ausdehnungs-Verbindungsstellen

Info

Publication number: DE1267490B
Application number: DE19641267490
Authority: DE
Inventors: Bernard Louis Kotyuk; Wilbur Van Tine
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1964-01-02
Filing date: 1964-12-03
Publication date: 1968-05-02
Also published as: BE656790A; FR1417028A; NL144045B; NL6414981A; GB1013598A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:

F161

Deutsche Kl.: 47 f -15/10

1 267 490
P 12 67 490.7-12
3. Dezember 1964
2. Mai 1968

Die Erfindung bezieht sich auf flexible Ausdehnungs-Verbindungsstellen, wie sie für die Zwischenordnung zwischen praktisch axial ausgerichteten, jedoch im Abstand zueinander liegenden Rohren Verwendung finden. Die Verwendung derartiger Verbindungsstellen ist erforderlich bei Rohrleitungen, die Temperaturen in der Größenordnung von 200 bis 650° C unterworfen werden, wie sie bei Rohrleitungssystemen von Ölraffinerien u. dgl. vorkommen.

Die Ausdehnungs-Verbindungsstellen haben die Aufgabe, die durch die Temperaturerhöhungen sich ergebenden Längsausdehnungen der aneinander anschließenden Rohre auszugleichen. Es sind derartige Ausdehnungs-Verbindungsstellen bekannt, die einander gegenüberliegende metallische Endteile für die Befestigung der Verbindungsstellen an den Rohren aufweisen, wobei eine nichtmetallische Abdeckung an den Endteilen befestigt ist und ein Fasermaterial, vorzugsweise Filz, in Form einer Mehrzahl von Schichten zwischen den Endteilen zur Wärmeisolierung der Abdeckung gegenüber dem Strömungsmittel und ein das Fasermaterial gegen das Strömungsmittel abschirmender Körper vorgesehen ist. Bei den bekannten Ausführungsformen ist der Abschirmungskörper als Hülse ausgebildet, die an dem Ende des einen Rohres befestigt ist und in das benachbarte Rohr hineinreicht. Diese bekannten Abschirmkörper gestatten wohl eine Längendehnung der Rohre, sie machen jedoch Querverlagerungen der Rohre zueinander, wie sie bei den unter der Wirkung der Wärme auftretenden Dehnungen eintreten können, unmöglich, so daß die bekannten Ausdehnungs-Verbindungsstellen dann befestigt und ausgewechselt werden müssen, wenn Querverlagerungen der Rohre gegeneinander auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausdehnungs-Verbindungsstelle zu schaffen, die sowohl den auftretenden Drücken und Temperaturen widersteht und neben der Aufnahme der Längenausdehnungen auch auftretenden Querverlagerungen der Rohre folgen kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der zum Schutz des Fasermaterials gegen Abrieb durch das Strömungsmittel vorgesehene Körper als Siebkörper, beispielsweise Metallsieb, ausgebildet ist, der gegenüber den Endteilen eine Querverschiebungen der Rohre gegeneinander aufnehmende Flexibilität besitzt. Der erfindungsgemäß ausgebildete Siebkörper kann sowohl den Längenausdehnungen als auch den Querverlagerungen folgen, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung des Ausdehnungskörpers gegeben ist.

Flexible Ausdehnungs-Verbindungsstellen

Anmelder:

Johns-Manville Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Seiler und Dipl.-Ing. J. Pfenning,
Patentanwälte,

1000 Berlin 19, Oldenburgallee 10

Als Erfinder benannt:
^J5 Wilbur van Tine, North Plainfield, N. J.;

Bernard Louis Kotyuk, Manville, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
ac V. St. ν. Amerika vom 2. Januar 1964 (335 308)

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Siebkörper ein Metallnetz, das aus einem Gewebe aus Draht mit einem Durchmesser von 0,15 bis 0,36 mm besteht und pro Zentimeter 10 bis 24 Drahtfäden aufweist.

Eine erfindungsgemäße Ausdehnungsstelle, bei der ein die Unterbindung des Abriebes unterstützender Hülseneinsatz vorgesehen ist, kennzeichnet sich dadurch, daß der Hülseneinsatz in Strömungsrichtung gesehen an seinem hinteren, seiner Befestigung dienenden Ende einen annähernd dem Innendurchmesser der Rohre entsprechenden Durchmesser und an seinem vorderen freien Ende einen geringeren Durchmesser aufweist zwecks Zulassung von Querverschiebungen der Rohre.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Rohrpaares, das vermittels der erfindungsgemäßen Ausdehnungs-Verbindungsstelle verbunden ist, wobei ein Teil unter Zeigen des axialen Schnittes weggebrochen ist,

F i g. 2 einen vergrößerten Axialschnitt der Verbindungsstelle nach der F i g. 1.

Durch die Bezugszeichen 10 und 12 sind die Abschnitte eines Hochtemperaturrohrs wiedergegeben, die durch eine ausdehnbare Verbindungsstelle 14 getrennt sind. Da die ausdehnbare Verbindungsstelle 14 flexibel und in allen Richtungen beweglich ist, können eine oder mehrere Halterungen 16 vor-

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gesehen sein, durch die die Enden 18 und 20 in dem gewünschten räumlichen Verhältnis gehalten werden, und zwar gewöhnlich während des Versandes. Nachdem die ausdehnbare Verbindungsstelle 14 eingebaut worden ist, werden die Halterungen 16 entfernt, und die Verbindungsstelle vermag sich sodann in jeder Richtung zu biegen. Die Art und Weise, in der die Verbindungsstelle 14 sich bewegt oder durchbiegt, wird natürlich von den auftretenden Arbeitsbedingungen abhängen.

Die Verbindungsstelle 14 weist gegenüberliegende Metallflansche 22 und 24 auf, die die Enden 18 bzw. 20 bilden und eine Anordnung für das Befestigen der Verbindungsstelle 14 an den Rohren 10 und 12, wie z. B. vermittels eines Verschweißen, Verbindens durch Bolzen oder in anderer geeigneter Weise darstellen. Benachbart zu den Stirnflanschen 22 und 24 liegen mit Flanschen ausgerüstete metallische Kanalteile 26 bzw. 28 vor, die eine Anordnung für das Befestigen des mehrschichtigen, nichtmetallischen Ausdehnungsbogenteils 30 bilden. Es kann eine Mehrzahl flexibler, federartiger Metallfinger 32 angewandt werden, durch die sich eine querseitige Abstützung für das Bogenteil 30 ergibt und wenigstens zunächst demselben eine gebogene Umrißform vermittelt. Die gebogene, allgemein kuppenförmige Form ergibt eine flexible Anordnung, die die axiale Bewegung der Rohre sowohl in Richtung aufeinander als auch weg voneinander kompensiert. Das Teil 30 weist vorzugsweise eine Mehrzahl Lagen 33 und 34 flexiblen isolierenden Fasermaterials auf. Die Lage 33 kann einen oder mehrere Filze 36 aus faserförmigem Material, z. B. aus Glasfasern, wie Quarz aufweisen, der Temperaturen in der Größenordnung von 1100⁰C widersteht. Jeder Filz 36 ist in einem durchlöcherten Siebkörper 39 eingeschlossen, der einem Abrieb widersteht, jedoch eine Wärmeübertragung durch die Verbindungsstelle 14 auf Grund von Wärmeleitungen hinten anhält. Das Metallsieb 39 ist ausreichend dünn, um die Umkleidung flexibel zu machen. Das Metallsieb 39 besteht beispielsweise aus rostfreiem Stahl und ist aus Draht mit einem Durchmesser von etwa 0,15 bis 0,36 mm mit 9,8 bis 23,6 Fäden pro Zentimeter geknüpft oder gewoben. Das Metallsieb kann in geeigneter Weise z. B. durch Punktverschweißen an den Kanälen 36, 38 befestigt sein. Der Satz 34 weist Filze 38 auf, die aus dem gleichen Material, wie die Filze 36 bestehen können, aber nicht umkleidet sind. Weiterhin kann das gasundurchlässige Material 40 unter einem oder mehreren der Filze 36 und 38 eingesetzt sein. Die übereinander angeordneten Isolationsmatten 36 und 38 stellen eine Anordnung für den Einschluß von Taschen stagnierender Gase und ebenfalls für das Vermeiden einer Kanalbildung der Gase dar. Das Material 40 ist beispielsweise gewebtes Asbesttuch, das eine wärmereflektierende innere Oberfläche 42 aufweist, die durch Aluminiumfolie begrenzt sein kann. Die innere Oberfläche 42 ist die innerst benachbarte zu dem Inneren der Verbindungsstelle 14 angeordnete Seite. Die Filze 36 und 38 und die wärmereflektierende Oberfläche 42 stellen eine Anordnung für die Wärmeisolation der äußeren Abdeckung 44 dar, die aus einem wärmefesten Material wie mit Silikon behandeltem Asbest besteht. Die Abdeckung 44 ist ebenfalls gegenüber dem Strömungsmittel undurchlässig und erstreckt sich durch die Flansche 46 der Kanäle 26 und 28 zwecks Befestigen hieran in einer derartigen Weise, daß eine wirksame Abdichtung gegen das Austreten des in den Rohren 10 und 12 geführten Strömungsmittels erzielt wird. Bei derartigen Anordnungen, wo ein erhebliches Durchbiegen der Abdeckung 44 zu erwarten ist, kann ein Polstermaterial 48 und 50 vorgesehen werden, durch das ein Einschneiden der Abdeckung 44 durch einen Flansch 46 oder Klammerstange 52 verhindert wird.

Eine Innenhülse 60 kann zusätzlich vorgesehen werden, durch die weiterhin ein Abrieb der Isolationsfilze 36 und 38 durch den Strom des durch die Rohre 10 und 12 geführten Strömungsmittels vermieden wird. Die Hülse 60 wird an dem in Strömungsrichtung vorderen Endteil oder dem Ende der Verbindungsstelle 14 getragen, um so zu verhindern, daß das geförderte Strömungsmittel einen zwangläufigen Druck auf die Filze 36 oder 38 ausübt, und um weiter zu verhindern, daß in dem Fall eines Leckwerdens in der Verbindungsstelle das Strömungsmittel austritt, vielmehr dazu führt, daß die Außenluft nach innen gesaugt wird. Die Querschnittsform und die Fläche der Hülse 60 an dem in Strömungsrichtung vorderen Ende der Verbindungsstelle ist gleich wie diejenige des Inneren des Rohres 12, während die Querschnittsfläche an dem in Strömungsrichtung hinteren Ende der Hülse 60 etwas kleiner als das entsprechende hintere Teil der Verbindungsstelle 14 ist, um so eine seitliche Verschiebung des Rohres 10 aufzunehmen, ohne daß die Abdichtungswirkung der Verbindungsstelle 14 unterbrochen wird.

In der F i g. 1 ist die Verbindungsstelle 14 im Zusammenhang mit Rohren gezeigt, die allgemein kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die Verbindungsstelle 14 ist jedoch unter geeigneter Abwandlung ebenfalls ausgezeichnet für die Verbindung von Rohren anderer, z.B. rechteckiger Querschnittsformen geeignet.

Claims

Patentansprüche:

1. Flexible Ausdehnungs-Verbindungsstelle für die Zwischenordnung zwischen praktisch axial ausgerichteten, jedoch im Abstand zueinander liegenden Rohren, die einen Strom eines Strömungsmittels führen und gegenüberliegende metallische Endteile für die Befestigung der Verbindungsstelle an den Rohren aufweisen, wobei eine nichtmetallische Abdeckung an den Endteilen befestigt ist und ein Fasermaterial, vorzugsweise Filz, in Form einer Mehrzahl von Schichten zwischen den Endteilen zur Wärmeisolierung der Abdeckung gegenüber dem Strömungsmittel angeordnet und ein das Fasermaterial gegen das Strömungsmittel abschirmender Körper vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Schutz des Fasermaterials gegen Abrieb durch das Strömungsmittel vorgesehene Körper als Siebkörper, beispielsweise als Metallsieb (39), ausgebildet ist der gegenüber den Endteilen eine Querverschiebungen der Rohre gegeneinander aufnehmende Flexibilität besitzt.

2. Flexible Ausdehnungs-Verbindungsstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebkörper (39) ein Metallnetz ist, das aus einem Gewebe aus Draht mit einem Durchmesser von 0,15 bis 0,36 mm besteht und pro Zentimeter 10 bis 24 Drahtfäden aufweist.

3. Flexible Ausdehnungs-Verbindungsstelle nach Anspruch 1 und 2, wobei ein die Unterbindung des Abriebes unterstützender Hülseneinsatz vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülseneinsatz (60) in Strömungsrichtung gesehen an seinem hinteren, seiner Befestigung dienenden Ende einen annähernd dem Innendurchmesser der Rohre entsprechenden Durchmesser und an seinem vorderen freien Ende einen geringeren Durchmesser aufweist zwecks Zulassung von Querverschiebungen der Rohre.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 789 439, 768 430, 1 766 808;
französische Patentschriften Nr. 1 178 908, 939;
britische Patentschrift Nr. 867 696.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen