DE1650244C - Versteifung fur Rohrabzweigstucke - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht, sich auf eine Versteifung eine relativ große Deformation unter der Wirkung

für Roh)abzweigstücke, die aus einer zwischen den der Anschlußkräftc der Längsversteifung und damit

Zweigrohrschenkeln in deren Verschneidungsbereich ein im Verhältnis zum Materialaufwand geringer

liegenden Längsversteifunj; und wenigstens einem an Entlastungseffekt für die Längsversteifung.
diese angeschlossenen Querring besteht, der mit 5 Es ist zwar auch schon eine Konstruktion bekannt,

einem Teil des Rohrmantels tragend zusammenwirkt, bei der der Querring aus zwei das Hauptrohr umwobei die Schwerpunktlinie des Querringes unter schließenden Zugbändern besteht, die durch Schei-

Abweichung von der geschlossenen Krer.form zu- ben oder druckfeste Füllkörper auseinandergespreizt

mindest angenähert einer Seillinie folgt, die sich aus sind, so daß die Schwerpunktlinie angenähert die den Anschlußkräften der Längsversteifung, gegebe- io Form einer SeiHinic aufweist, wobei aber nur die nenfalls einschließlich der durch Zwängungserschei- Anschlußkräfte der Längsversteifung und die durch

nungen hervorgerufenen Störkräfte ergibt die Zwängungserscheinungen hervorgerufenen Stör-

Eine solche Versteifung hat die: Aufgabe, die an kräftc berücksichtigt sind. Bei dieser Lösung ergibt der Rohrverschneidung frei werdenden Kräfte auf- sich eine harte Aufnahme der Anschlußkräfte der zunehmen. Die Längs versteifung wird entweder als 15 Längsversteifung, jedoch erfordert das Auseinanderhufeisenförmiger Biegeträger oder als in den Durch- spreizen der beiden Zugbänder mit Hilfe der einflußbereich vortretende, meist sichelförmige Scheibe gelegten Druckscheiben bzw. der Füllkörper viel ausgeführt. Der Querring soll vor allem einer Auf- Raum in Richtung quer zur Rohrachsebene und spreizung der Längsversteifung einen möglichst damit Transportschwierigkeiten sowie meist die großen Widerstand entgegensetzen, er wird also von 20 Erfordernis größerer Glühofenabmessungen und der Längsversteifung her durch zwei gegenglciche eines größeren Stollenausbruches. Dazu kommen Anschlußkräfte belastet. Die Wirkung des Quer- hohe Kosten für die Druckscheiben od. dgl., da diese ringes ist um so größer, je kleiner die elastische Ver- eine große Steifigkeit aufweisen müssen, wenn der Schiebung der Kraftangriffspunkte unter der Einwir- Querring die Anschlußkräfte ohne Deformation aufkung dieser beiden gegengleichen Anschlußkräftc 25 nehmen soll.

ist. Frei um das Rohr gelegte Ringe mit zusätzlichen Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zuGelenken verhalten sich beispielsweise besonders gründe, diese Mängel zu beseitigen und die eingangs weich und bringen daher der Längsversteifung nur geschilderte Versteifung für Rohrabzweigstückc so eine verhältnismäßig geringe Entlastung. Die Längs- zu verbessern, daß der Raumbedarf und der Mateversteifung muß nämlich zunächst selbst so viel an 30 rialaufwand für den Querring wesentlich herabgesetzt Belastung aufnehmen, bis sie sich so weit aufspreizt, , werden, ohne dessen Wirkungsweise zu beeinträchwie es der weiche Querring erfordert, um die An- tigen.

schlußkräfte aufzunehmen. Dies ist mit großen Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch,

Krümmungsänderungen und Biegebeanspruchungen daß sich die Schwerpunktlinie sowohl aus den

verbunden. 35 Anschlußkräfteii der Längsversteifung und gegebe-

Ein Querring sollte daher so gestaltet werden, daß nenfalls den durch Zwängungserscheinungen hervorer das Aufspreizen des Längsbügels bzw. der Längs- gerufenen Störkräften als auch aus den auf den mitversteifung möglichst hart hemmt. Wenn beispiels- tragenden Teil des Rohrmantels wirkenden Flüssigweise die Längsversteifung als biegungsfreies Zugglied keitskräften ergibt. Es wird also zumindest ausgebildet werden soll, darf die radiale Verschie- 40 angenähert an jeder Stelle des Querringes die Biegebung der Anschlußkraft-Angriffspunkte am Querring beanspruchung infolge der Anschlußkräfte der nicht größer sein als das Produkt aus Ringradius und Längsversteifung durch die Biegebeanspruchung durchschnittlicher Längsversteifungsdehnung, da infolge des Flüssigkeitsdruckes auf den mit dem andernfalls das Zugglied gekrümmt, also gebogen Querring zusammenwirkenden Rohrmantelteil aufwerden würde. Derart geringe Verschiebungen sind 45 gehoben, so daß der Querring keinen Biegeträger bisher aber nur bei Anwendung von Zugankern mehr darstellt, sondern ein Zugglied bildet, woraus möglich, die an Stelle eines Querringes die Schenkel- sich die bessere Ausnutzung der Materialfestigkeit, enden der Längsversteifung geradlinig verbinden, also der verminderte Materialbedarf durch die verwobei aber der Durchflußquerschnitt des Rohr- ringertc Aufweitung des Ringes ergeben. An Stelle abzweigstückes von solch einem Zuganker durch- 50 der bei der bekannten Konstruktion mit den Zugquert werden muß, was meist unerwünscht ist. bändern vorhandenen Druckscheiben bzw. Füllübliche Querringe dagegen verhalten sich infolge der körper übernimmt nun das unter Innendruck Biegewirkung um ein Vielfaches weicher. stehende Rohr selbst das Aufspreizen der Zugglieder,

iis ist zwar bereits bekannt, auf einen Querring zu so daß Raum und Kosten eingespart werden. Vom

verzichten und die Kräfte nur über die Längsver- 55 mittragenden Rohrmantelteil werden bei Innendruck

steifung aufzunehmen, deren Schwcrpunktlinic mit auf den restlichen Querring vorwiegend nur radiale

der Wirkungslinie der resultierenden Kräfte zusam- Druckkräfte übertragen, wofür im allgemeinen die

menfüllt, so daß in der Längsversteifung keine Biege- Kontaktwirkung bereits ausreicht, was einen zusätz-

bcanspruchung auftritt. Nachteilig ist hierbei aber, liehen Vorteil bei der Baustellenmontage großer

daß die Längsvcrsteifung dann im wesentlichen 60 Rohrabzweigstücke mit sich bringt. Die gegebencn-

inncrhalb des Spannungsquerseliniltes liegt, wo- falls mit zu berücksichtigenden Störkräfte sind

durch sich Störstellen ergeben, wenn z. B. beim Ab- darauf zurückzuführen, daß im mittragenden Rohr-

schalten einer Turbine nur ein Zweigrohr benutzt mantelteil Verschneidungen vorhanden sein können

wird. und daß das elastische Verhalten dieses Rohrmantel-

Ilishur werden die Qucrringc, ob sie nun mit dem 65 teils und des restlichen Querringes verschieden sein

Rohrmantel verbunden oder frei um das Rohr gelegt kann.

oder gegebenenfalls gelenkig unterteilt sind, in der Erfindungsgemäß ist die kleinste Höhe des Querais liiegeträger ausgebildet. Daraus ergibt sich ringes so bemessen, daß der Querring an dieser

Stelle eine nur geringe oder keine Biegesteifigkeit aufweist. Dadurch wird erreicht, daß sich die Seilünie möglichst nahe um den Rohrmantel schließt, so daß sich die kleinsten Abmessungen für den Querring ergeben.

Es überschreitet nicht den Rahmen der Erfindung, wenn der Querring in sich geknickt, also in zwei oder mehreren zueinander geneigten Ebenen angeordnet ist. Selbstverständlich können auch zwei oder mehrere Querringe oder mehrere Längsversteifungen vorhanden sein.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Rohrverzweigungsstück mit Außenversteifung im Axialschnitt,

Fig. 2 in Ansicht gemäß Pfeil II in Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie TII-III der F i g. 2 im größeren Maßstab und

F i g. 4 eine Ausführungsvariante in gleicher Darstellungsweise.

Das Rohrabzweigstück besteht aus dem Rohrschenkel 1 und den beiden Zweigrohrschenkeln 2,3. Zur Versteifung ist eine als hufeisenförmiger Bügel ausgebildete Längsversteifung 4 vorgesehen, die zwischen den beiden Zweigrohrschenkeln 2, 3 in deren Verschneidungsebene liegt und an einem Querring angeschlossen ist, der aus einem Außengurt 5 und einem Steg 6 besteht, wobei der Teil 7 (F i g. 3 und 4) des Rohrmantels mit dem Querring mittragend zusammenwirkt. Die Schwerpunktlinie 8 des Querringes 5, 6,7 weicht, wie F i g. 2 erkennen läßt, von der geschlossenen Kreisform ab und folgt wenigstens angenähert einer Seillinie, die sich aus den Anschlußkräften 9 der Längsversteifung 4 einerseits und den auf den Teil 7 des Rohrmantels wirkenden Flüssigkeitskräften andererseits ergibt. Es wird also die sich aus den Anschlußkräften 9 ergebende Bicgebeanspruchung durch die aus dem Flüssigkeitsdruck auf den Teil 7 folgernde Biegebeanspruchung zumindest angenähert aufgehoben. Bei der Ermittlung der Schwerpunkte der einzelnen Querringquerschnitte einschließlich des mitwirkenden Rohrmantelteils 7 kann letzterer mit einem Korrekturfaktor angesetzt werden, um zu berücksichtigen, daß sich infolge des dort vorhandenen mehrachsigen Spannungszustandes im Teil 7 andere Elastizitätsverhältnisse ergeben als in dein restlichen Querring. Dort, wo die Anschlußkräfte 9 angreifen, braucht der Querring bzw. der Außengurt des Querringes keine scharfe Knickstelle aufzuweisen, es kann vielmehr eine Abflachung vorgesehen werden, wenn eine entsprechende Materialverstärkung am Außengurt angeordnet wird. An den Stellen 10 kann der Querring eine verminderte oder keine Biegesteifigkeit aufweisen.

ίο Bei der Ausführungsvariante nach Fig.4 ist der Steg des Querringes durch einen druckfesten Füllkörper II ersetzt, der selbstverständlich auch eine andere Querschnittsform aufweisen kann. Im übrigen kann der Steg 6 Durchbrechungen oder örtlich ver-

stärkte Stellen aufweisen, um eine bessere Anpassung der Schwerpunktlinie an die vorgesehene Seillinie zu erreichen. Auch der Außengurt braucht nicht an allen Stellen den gleichen Querschnitt urld gleiche Festigkcttseigenschaften aufzuweisen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Versteifung für Rohrabzweigstückc, bestehend aus einer zwischen den Zweigrohrschenkeln in deren Verschneidungsbereich liegenden

as Längsversteifung und wenigstens einem an diese angeschlossenen Querring, der mit einem Teil des Rohrmantels tragend zusammenwirkt, wobei die Schwerpunktlinie des Querringes unter Abweichung von der geschlossenen Kreisform

zumindest angenähert einer Seillinie folgt, die sich aus den Anschlußkräften der Längsversteifung, gegebenenfalls einschließlich der durch Zwängungserscheinungen hervorgerufenen Störkräfte ergibt, dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Schwerpunktlinie (8) sowohl aus den Anschlußkräften (9) der Längsversteifung (4) und gegebenenfalls den durch Zwängungserscheinungen hervorgerufenen Störkräften als auch aus den auf den mittragenden Teil (7) des Rohr-

mantels (I) wirkenden Flüssigkeitskräften ergibt.

2. Versteifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinste Höhe des Querringes (5, 6, 7) so bemessen ist, daß der Querring an dieser Stelle (10) eine nur geringe oder keine Biegesteifigkeit aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen