DE1750924A1 - Ausgleichstueck zum Auffangen der Laengenaenderungen von Rohrleitungen - Google Patents

Description

• Ausgleichstück zum Auffangen der Längenänderungen von Rohrleitungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausgleichstück zum Auffangen der Iängenänderungen von Rohrleitungen aus Kautschuk od.dgl. Es ist bekannt, derartige Ausgleichstücke zwischen zwei Abschnitte einer Rohrleitung einzusetzen, so daß sie die aufgrund von Temperaturschwankungen auftretenden Längenänderungen, also Ausdehnungen und Zusammenziehungen der Rohrleitungsabschnitte aufnehmen und verhindern, daß die starren Auflager der Rohre von störenden Beanspruchungen beaufschlagt werden. Das Ausgleichstück aus Kautschuk stellt weiterhin eine elastische Verbindung zwischen den Rohrleitungen dar, die Vibrationen aufnimmt und Resonanzerscheinungen verhindert. Sie gleicht gegebenenfalls auch mangelhafte Parallel- oder Winkelausrichtungen sowohl bei der Montierung als auch im Gebrauch aus.
• Ein derartiges Ausgleichstück hat im allgemeinen einen Rohrkörper aus Kautschuk, dessen Innendurchmesser dem der Rohrleitung entspricht, und einen mittigen, einen Ausdehnungsbalg bildenden Wulst. Der Körper endet in Befestigungsflanschen, die auf entsprechenden Flanschen der Rohrleitung durch Bolzen gehalten sind. Damit der Körper dem Druck des in der Rohrleitung enthaltenen Druckmittels besser standhalten kann, ist er im allgemeinen mit einer versteiften Armierung verstärkt. Die Armierung besteht aus Gewebe oder kreuzweise angeordneten Kabeln, die mit den Mantellinien des Ausgleichsstückes einen Winkel von ca. 45o einschließen. Bei dieser Anordnung der Armierung ist jedoch der höchste Wirkungsgrad der Kabel nicht erreicht, wodurch das Gewicht der Armierung unnötig erhöht und diese verteuert wird, oder die Druckplatzfestigkeit ungenügend wird, und andererseits wird dieses Ausgleichstück im Hinblick auf seinen Verwendungszweck zu steif.
• Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen. Das erfindungsgemäße lusgleichstück besteht aus einem Rohrkörper aus verstärktem Kautschuk, der an seinen Enden Befestigungsflansche oder -wülste hat. Der mittlere, einen Balg bildende Körperabschnitt hat eine nahezu gleichmäßig dicke Wand, die derart gefaltet ist, daß mindestens zwei konvexe Wellüngen entstehen, die über mindestens eine konkave Wellung mit einander verbunden sind. Die Wandung des Balges ist innen durch eine elastische Armierung verstärkt, die eine oder eine kleine Anzahl von Zagen von in Längsrichtung angeordneten Kabeln, sowie über den Umfang verlaufende Verstärkungselemente aufweist, die jeweils am Grund der konkaven Wellungen angeordnet sind.
• Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die ErfindunE beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Ansicht eines herkömmlichen Ausgleichstückes, Fig. 2 teilweise im Schnitt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausgleichstückes, Fig. 3 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Armierung mit über den Umfang verlaufenden Verstärkungselementen, und Fig. 5 einen Schnitt durch ein Ausgleichstück für Unterdruck-Rohrleitungen.
• Fig. 1 zeigt zwei Rohrleitungsabschnitte 1 und 2 einer beispielsweise metallischen Rohrleitung, die über einen beispielsweise aus Kautschuk bestehenden, elastischen Rohrkörper 3 miteinander verbunden sind. Der Rohrkörper 3 weist einen konvex ausgewölbten, mittleren Ausdehnungsbalg 4 auf, und ist durch Bolzen mit Befestigungsflanschen 5 an entsprechenden Endflanschen der Rohrleitungsabschnitte 1 und 2 in Anlage gehalten.
• Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausgleichstück mit einem Rohrkörper 10 aus Kautschuk, der an seinen Enden ringförmige Befestigungsflansche 11 hat, die gegebenenfalls von Öffnungen für Befestigungsbolzen durchsetzt sind. Der mittlere Abschnitt 12 des Körpers 10 bildet einen ausdehnbaren bzw. zusammenziehbaren Ausdehnungsbalg mit gleichmäßig dicken Wandungen. Er hat zwei außen liegende konvexe Wellungen 13, 14, die durch eine konkave, innen zwischen diesen liegende Wellung 15 miteinander verbunden sind. Der Balg erhält dadurch ein sinusförmiges Profil. Der Innendurchmesser der Wellung 15 entspricht dem Nominaldurchmesser des Ausgleichstückes und der Rohrleitung. Die konvexen Wellungen 13, 14 sind andererseits mit den Befestigungsflanschen 11 über konkave Halbwellen und kurze, zylindrische Abschnitte verbunden. In das Innere des Körpers 10 aus Kautschuk ist eine Verstärkungsarmierung eingelagert, die aus einer einzigen Lage 16 von Kabeln besteht. Diese Kabel sind in Längsrichtung, d.h. in radialen Ebenen, ausgerichtet, die durch die Längsachse AB des Ausgleichstücks verlaufen. Die Lage 16 von Kabeln befindet sich ungefähr in der Mitte der Stärke des Körpers 10. Sie nimmt also die Form des Profils des mittleren Abschnittes 12 an und ist, zumindest teilweise, bis zu den Flanschen 11 verlängert.
• Der einen Balg biläende mittlere Abschnitt 12 ist außerdem durch über den Umfang verlaufende Elemente, beispielsweise Kabel 17, verstärkt, die in den Boden der mittleren, konkaven Wellung 15 und der außen liegenden, konkaven Halbwellen eingelegt sind. Die Kabel 17 sind außen auf die Lage 16 aufgewickelt. Sie wirken einer radialen Ausdehnung des Balges entgegen und halten auf diese Weise die Kabel der Lage 16 fest, die durch den im Rohrinnern herrschenden Druck gespannt sind.
• In der beschriebenen Ausführungiform wirken die eine Irängsarmierung bildende Lage 16 von Kabeln und die eine Umfangsarmierung darstellenden Kabel 17 als Verstärkung für das Ausgleichstück, und der mittlere Abschnitt 12 behält dabei ein Höchstmaß an Biegsamkeit und axialer Verformbarkeitbei, wodurch döse Auflager der Rohrleitungen einer äußerst geringen Axialbeanspruchung ausgesetzt sind. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für Rohrleitungen, die unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehen. Dieser Druck wird in den konkaven Wellungen des mittleren Teils 12 durch die Kabel 17 und in den anderen Abschnitten des Körpers 10 durch die Spannung der Kabel der eine Armierung bildenden Lage 16 ausgeglichen.
• Soll das Ausgleiaastück höheren Drücken standhalten, aber eine große Verformbarkeit in Axialrichtung haben, kann die Lage 16 von Kabeln des Ausgleichstückes gemäß Fig. 2 durch zwei übereinander angeordnete Lagen Kabel 161, 162 ersetzt werden. Die Kabel sind von der einen Lage zur anderen über Kreuz angeordnet und zur Längsrichtung um einen kleinen Winkel, ca. 10o, geneigt. Fig. 3 zeigt eine solche Ausführungsform, die auch die anderen, eine Umfangsarmierung darstellenden Kabel 17`sufweist. Die Befestigungsflansche 11 enthalten zusätzliche Verstärkungselemente 19. Diese bestehen beispielsweise aus Stoffabschnitten, die an die Endabschnitte der eine Längsarmierungslage bildenden Lage 16 von Kabeln angrenzen. Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform eines Ausgleichstückes. Hier hat der einen Ausdehnungsbalg bildende, mittlere Abschnitt 12 mit sinusförmigem Profil drei außen liegende, konvexe Wellungen, die jeweils von einer konkaven, innen liegenden Wellung begrenzt sind. Dadurch ist das Ganze in Axialrichtung sehr leicht verformbar. In diesem Fall sind die .über den Umfang verlaufenden und an die eine Längsarmierung bildende Lage 16 von Kabeln angrenzenden Verstärkungselemente metallische Reifen oder anders geformte Einlagen 20, die in die Ausbuchtungen der innen liegenden, konkaven Wellungen, und zwar außerhalb der Is%e 16 von Kabeln, eingebracht sind.
• Es können beispielsweise zwei nebeneinander liegende und parallel zueinander angeordnete Einlagenringe in den Ausbuchtungen der innen liegenden, konkaven Wellungen vorgesehen sein, wenn eine Einlage ausreicht, um die Armierung in den benachbarten Ausbuchtungen der Befestigungsflansche 11 festzuhalten. Diese Einlagen 20 sind vorteilhafterweise in die Wandung des Verbindungsstückes eingelagert, um sie zu schützen, können jedoch auch außerhalb dieser Wandung vorgesehen sein.
• Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 dient insbesondere für ein Ausgleichstück für eine Unterdruckleitung. In diesem Fall weist die eine Längsarmierung darstellende Lage 16 von Kabeln ringförmige Einlagen 20 an den Scheitelpunkten der außen liegenden, konvexen Wellungen 13, 14, ,jedoch innerhalb der Lage 16 von Kabeln, auf. Wie im beschriebenen Beispiel können zwei benachbarte und parallel zueinander angeordnete Einlagen in den Wellungen des Balges und eine einzige Einlage im Bereich der Befestigungsflansche 11 vorgesehen sein. Die Verwendung starrer Reifen ist bei dieser Anwendungsform besonders gut geeignet, um.dem Balg eine hohe Stauchfestigkeit unter der Wirkung des relativen, äußeren Druckes zu erteilen.
• Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abwandlungen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. So ist die Erfindung hauptsächlich auch auf Ausgleichstücke anwendbar, deren Befestigungsflansche durch andere Befestigungen, wie Nasen oder Verankerungswülste, ersetzt sind. Sie ist weiterhin auf die konischen Ausgleichstücke anwendbar, die verwendet werden, wenn die zu verbindenden Leitungsrohre unterschiedliche Durchmesser haben, bei schrägen Verbindungsstücken für versetzte Rohrleitungen, oder bei Verbindungsstücken mit vieleckigem, beispielsweise rechteckigem Querschnitt. Als Körper für die Verbindungsstücke ist in Abhängigkeit von ihrem betreffenden Verwendungszweck jedes kautschukartige Gemisch verwendbar. Die Armierungskabel können aus Superpolyamid, Polyäthylenglykolterephtalat, oder aus jedem textilen, natürlichen, künstlichen, synthetischen oder metallischen Werkstoff bestehen.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Ausgleichstück zum Auffangen der Längenänderungen von Rohrleitungen, mit einem Rohrkörper aus verstärktem Kautschuk, an dessen Enden Befestigungsflansche oder -nasen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Balg bildende mittlere Abschnitt (12) des Körpers (10) eine gleichmäßig dicke und in mindestens zwei konvexe, durch mindestens eine konkave Wellung (15) miteinander verbundene Wellungen (13, 14) gefaltete Wandung hat, die durch eine innere, elastische Armierung verstärkt ist, die einerseits eine oder eine kleine Anzahl von in Längsrichtung verlaufenden Lagen (1n) von Kabeln und andererseits über den Umfang verlaufende Verstärkungselemente (17) aufweist, die am Boden der konkaven Wellungen angeordnet sind: 2. Ausgleichstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der konkaven Wellung bzw. Wellengen (15) ungefähr dem Nominaldurchmesser des Ausgleichatückes entspricht. 3. Ausgleichstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die eine IAngeermierung bildende Lage (16) von Kabeln aus zwei übereinander angeordneten hapn Kabeln (161, 162) besteht, die mit der Längsachse einen kleinen Winkel von ca. 5 bis 200 bilden, und daß die Kabel der einen Lage (161) in bezug auf diejenigen der anderen Lage (162) über Kreuz angeordnet sind. 4. Ausgleichstück nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die eine Längsarmierung bildende Lage (16)^von Kabeln bis in die Enden des Körpers (10), und zumindest teilweise bis in die Befestigungsflansche (11) od.dgl. erstreckt. 5. Ausgleichstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die über den Umtang verlaufenden Verstärkungselemente entweder aus elastischen, über den Umfang gewickelten Kabeln (17) oder aus Einlagen oder starren Reifen (20) bestehen. 6. Ausgleichstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ausgleichstück für unter Druck stehende Rohrleitungen die über den Umfang verlaufenden Verstärkungselemente (17, 20) auf der Außenseite der eine Längsarmierung bildenden Lage (16) von Kabeln angeordnet sind (Fig. 4). 7. Ausgleichstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ausgleichstück für. Unterdruck-Rohrleitungen die über den Umfang verlaufenden Verstärkungselemente (20) auf der Innenseite der eine Längsarmierung bildenden Lage (16) von Kabeln angeordnet sind (Fig. 5).