DE1625982C

DE1625982C - Articulated pipe connection

Info

Publication number: DE1625982C
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 7300 Esslingen; Lense Eugen Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Rothweiler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Publication date: 1971-12-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gelenkige Rohrverbindung, bei der das eine Rohrende mit zwei symmetrisch zu einer rohrachsennormalen Ebene ausgebildeten, konvexen, ringförmigen Gleitflächen versehen ist, die mit je einem mit einer konkaven Gleitfläche versehenen Gelenkring zusammenarbeiten, von denen der eine fest und der andere elastisch mit dem anderen Rohrende verbunden ist.The invention relates to an articulated pipe connection in which one pipe end is symmetrical with two provided to a plane normal to the pipe axis, convex, annular sliding surfaces is that each work together with a joint ring provided with a concave sliding surface, of where one is firmly and the other is elastically connected to the other end of the pipe.

Eine bekannte Rohrverbindung dieser Art (USA.-Patentschrift 1733 457) erlaubt an der Nahtstelle zwischen den beiden Rohren, also am Rohrgelenk, nur reine Schubbewegungen der beiden Rohre zueinander, weil der Krümmungsmittelpunkt sämtlicher Gleitflächen in der rohrachsennormalen Symmetrieebene liegt. A known pipe connection of this type (US Pat. No. 1733 457) allows at the seam between the two pipes, i.e. at the pipe joint, only pure pushing movements of the two pipes towards each other, because the center of curvature of all sliding surfaces lies in the plane of symmetry normal to the pipe axis.

Die aus der deutschen Patentschrift 903 767 bekannte Kupplung fällt nicht unter den Gattungsbegriff der Erfindung und kann die geschilderten Probleme nicht lösen, da bei dieser eine gegen den Einfluß von heißen Gasen nicht beständig elastische Dichtmanschette auf die Rohrenden aufgestülpt ist und eine die Dichtmanschette sowie eine Lager- und Klemmvorrichtung einschließende starre Verbindungsmuffe den erwünschten Rohrversatz nicht zuläßt. The coupling known from German patent specification 903 767 does not fall under the generic term of the invention and can not solve the problems described, since this one against the Influence of hot gases, elastic sealing sleeve is not placed on the pipe ends in a permanent manner and a rigid connecting sleeve enclosing the sealing collar and a bearing and clamping device does not allow the desired pipe misalignment.

Bei der bekannten Rohrverbindung der französischen Patentschrift 994 834 handelt es sich um eine nichtgelenkige Kupplung zum unbeweglichen Verspannen von zwei in einer geneigten Stellung zueinander liegenden Rohrenden, die ebenfalls nicht zu der die Erfindung betreffenden Kupplungsart gehört. Auf Grund ihres anderen Verwendungszweckes vermochte diese-bekannte Rohrverbindung keine Anregung für die Erfindung zu geben.The known pipe connection of French patent specification 994 834 is a Non-articulated coupling for immovable clamping of two in an inclined position to one another lying pipe ends, which also does not belong to the type of coupling relating to the invention. on Because of its other purpose, this known pipe connection could not stimulate any to give the invention.

Auch die ebenfalls nicht unter den Gattungsbegriff der Erfindung fallende bekannte Rohrkupplung der USA.-Patentschrift 1 076 921 dient zum starren Verspannen von zwei in einer geneigten Stellung zueinander liegenden Rohrenden, bei der die beiden Gelenkringe mittels einer Schraubmuffe starr gegen die korrespondierenden Gleitflächen des einen Rohrendes verspannt sind.Also the known pipe coupling of the, which also does not fall under the generic term of the invention USA.-Patent 1,076,921 is used for rigid bracing of two in an inclined position to one another lying pipe ends, in which the two joint rings rigidly against by means of a screw socket the corresponding sliding surfaces of one pipe end are braced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gelenkige Rohrverbindung zu schaffen, bei der zur Vermeidung von Zwängungen in der Rohranlage an der Nahtstelle zusätzlich ein gewisser Versatz der Rohrenden erfolgen kann, so daß auch senkrecht zur Rohrachse gerichtete Schwingungen aufgefangen werden können.The invention has for its object to provide an articulated pipe connection in which to Avoidance of constraints in the pipe system at the seam also a certain offset of the Pipe ends can be made so that vibrations directed perpendicular to the pipe axis are also absorbed can be.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer gelenkigen Rohrverbindung der eingangs definierten Art dadurch gelöst, daß zur Anwendung bei heißen Gasen führenden und Schwingungen unterworfenen Rohrleitungen die Krümmungsmittelpunkte sowohl untereinander als auch zu den jeweils zugehörigen Gleitflächen auf verschiedenen Seiten der rohrachsennormalen Symmetrieebene liegen und der lose Gelenkring relativ zu dem fest mit seinem Rohrende verbundenen Gelenkring achsnormal-beweglich angeordnet ist.This task is based on an articulated pipe connection of the type defined at the beginning solved in that leading to use in hot gases and subjected to vibrations Pipelines the centers of curvature both to each other and to the respectively associated Sliding surfaces lie on different sides of the plane of symmetry normal to the pipe axis and the loose joint ring arranged axially movable relative to the joint ring fixedly connected to its pipe end is.

Durch die Erfindung ist ein axial kurz bauendes Rohrgelenk geschaffen, bei dem auch senkrecht zur Rohrachse gerichtete Bewegungen der Rohrenden möglich sind, andererseits zu großen Bewegungen aus der Normallage heraus durch Zwängungen im Gelenk Einhalt geboten wird. Derartige Rohrverbindungen sind z. B. für die Abgasleitungen bei Fahrzeugen von Vorteil, bei denen Versetzungen der Rohrachsen ausgeglichen und senkrecht zur Rohrachse gerichtete Schwingungen aufgefangen werden müssen. Die erfindungsgemäße Rohrverbindung eignet sich auch für unbearbeitete Rohrleitungen, bei denen ein herstellungsbedingter Versatz der Rohrachsen ausgeglichen werden muß.The invention provides an axially short tubular joint in which also perpendicular to Pipe axis-directed movements of the pipe ends are possible, on the other hand to large movements the normal position is restrained by constraints in the joint. Such pipe connections are z. B. for the exhaust pipes in vehicles, where displacements of the Pipe axes are balanced and vibrations directed perpendicular to the pipe axis are absorbed have to. The pipe connection according to the invention is also suitable for unprocessed pipes in which a production-related offset of the pipe axes must be compensated.

Wie eine Rohrverbindung mit den Merkmalen der Erfindung ausgeführt werden kann, ist der folgenden Beschreibung der Zeichnung zu entnehmen. In dieser ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßenHow a pipe connection can be made with the features of the invention is as follows Description of the drawing can be found. In this one embodiment is the invention

ίο Rohrverbindung im Schnitt dargestellt.ίο Pipe connection shown in section.

Auf das Rohrende 1 ist ein Gelenkring 2 aufgesteckt. Die beiden Teile 1 und 2 sind durch eine Schweißnaht 3 gasdicht und starr miteinander verbunden. Der Gelenkring 2 ist mit zwei symmetrisch zueinander liegenden, konvexen, ringförmigen Gleitflächen 4 und 5 versehen, deren gleiche Krümmungsradien mit r₄ und r₅ bezeichnet sind. Die Mittelpunkte dieser Radien sind mit M₄ und M₅ angegeben. Die Schnittebene E-E der sphärischen Gleitflächen 4 und 5 bilden die Symmetrieebene dieser Flächen, wobei die Punkte M₄ und M₅ und ihre zugehörigen Flächen 4 und 5 jeweils auf verschiedenen Seiten der Ebene E-E liegen.A joint ring 2 is slipped onto the pipe end 1. The two parts 1 and 2 are gas-tight and rigidly connected to one another by a weld 3. The joint ring 2 is provided with two symmetrical, convex, annular sliding surfaces 4 and 5, the same radii of curvature of which are denoted _{by r 4} and r _5. The centers of these radii are indicated _{with M 4} and M _5. The sectional plane EE of the spherical sliding surfaces 4 and 5 form the plane of symmetry of these surfaces, the points M ₄ and M ₅ and their associated surfaces 4 and 5 each lying on different sides of the plane EE.

An der Gleitfläche 5 des Gelenkringes 2 liegt ein Flanschteil 6 an, das durch eine Schweißnaht 7 starr mit dem zweiten Rohrende 8 verbunden ist. Die mit der konvexen Fläche 5 des Gelenkringes 2 korrespondierende konkave Gleitfläche des Flanschteiles 6 ist mit 9 bezeichnet.A flange part 6 rests on the sliding surface 5 of the joint ring 2 and is rigid by a weld 7 is connected to the second pipe end 8. The one corresponding to the convex surface 5 of the joint ring 2 The concave sliding surface of the flange part 6 is denoted by 9.

Auf der dem Flanschteil 6 abgewendeten Seite des Gelenkringes 2 ist ein bewegliches Flanschteil 10 vorgesehen, dessen am Gelenkring anliegende konkave Gleitfläche die Bezugsziffer 11 trägt.On the side of the joint ring 2 facing away from the flange part 6, a movable flange part 10 is provided, whose concave sliding surface resting on the joint ring bears the reference number 11.

Die Flanschteile 6 und 10 stützen sich federnd am Gelenkring 2 ab. Zu diesem Zweck sind Schraubenbolzen 12 und zu diesen konzentrische Schraubenfedern 13 vorgesehen; letztere stützen sich an einem Ende mittelbar über die Bolzen 12 am Flanschteil 6 und am anderen Ende direkt am Flanschteil 10 ab.The flange parts 6 and 10 are resiliently supported on the joint ring 2. For this purpose screw bolts are used 12 and provided with these concentric coil springs 13; the latter are supported on one The end indirectly via the bolts 12 on the flange part 6 and directly on the flange part 10 at the other end.

In den Durchgangsbohrungen 14 und 15 der Flanschteile ist ein größeres Spiel für die Verbindungsbolzen 12 vorgesehen, so daß die Flanschteile 6 und 10 sowohl relativ zueinander als auch relativ zum Gelenkring 2 eine genügende Beweglichkeit aufweisen.In the through bores 14 and 15 of the flange parts there is greater play for the connecting bolts 12 provided so that the flange parts 6 and 10 both relative to each other and relative to the joint ring 2 have sufficient mobility.

Je größer der Abstand der Krümmungsmittelpunkte M₄ und M₅ voneinander ist, um so mehr kann sich das Flanschteil 6 senkrecht zu der mit 16 bezeichneten gemeinsamen Rohrachse bewegen. Gleichzeitig baut die Gelenkverbindung kürzer und leichter.The greater the distance between the centers of curvature M ₄ and M ₅ from one another, the more the flange part 6 can move perpendicular to the common pipe axis denoted by 16. At the same time, the joint connection is shorter and lighter.

Die beschriebene Rohrverbindung kann auch zwischen einem feststehenden Flansch und einem beweglichen Rohr vorgesehen sein. Es ist auch möglich, einen der Krümmungsmittelpunkte M₁ bzw. M₅ in die Schnittebene E-E zu legen.The pipe connection described can also be provided between a fixed flange and a movable pipe. It is also possible to place one of the centers of curvature M ₁ or M ₅ in the cutting plane EE .

Claims

Claim:

Articulated pipe connection in which one pipe end with two symmetrical to one normal to the pipe axis Flat, convex, annular sliding surfaces are provided, each with a joint ring provided with a concave sliding surface work together, of which the one is fixed and the other is elastically connected to the other end of the pipe, which means that

indicates that for use in pipelines that carry hot gases and are subject to vibrations, the centers of curvature (M ₄ and M ₅ ) both with each other and with the associated sliding surfaces (4 or 5)

lie on different sides of the plane of symmetry normal to the pipe axis [EE) and the loose joint ring (10) is also arranged so as to be movable relative to the joint ring (6) fixed to its pipe end (8).

1 sheet of drawings