DE1954371A1

DE1954371A1 - Rohranordnung und Kupplung dazu

Info

Publication number: DE1954371A1
Application number: DE19691954371
Authority: DE
Inventors: Joseph Pope; Dawson Colin William
Original assignee: Mirrlees Blackstone Ltd
Current assignee: Mirrlees Blackstone Ltd
Priority date: 1968-10-30
Filing date: 1969-10-29
Publication date: 1970-05-06
Also published as: NL6916324A; US3612577A; CH501864A; FR2021939A1; GB1283919A

Description

Rohranordnung und Kupplung dazu

Die Erfindung betrifft eine Rohranordnung und insbesondere eine solche, in welcher ein fließfähiger Stoff wie Öl oder ein Gas unter Druck weitergeleitet werden soll.

Es gibt viele Umstände, unter welchen es nötig ist, fließfähige Stoffe von einer Stelle zur anderen zu befördern, und in welchen Menschen, Anlagen und Maschinen ernstlich gefährdet sind, wenn das Rohr, welches den fließfähigen Stoff enthält, zu Bruch geht. Ein solcher Fall liegt z.B. vor bei der Zufuhr brennbarer Flüssigkeit zu Maschinen unter Druck. Wenn man bedenkt, daß eine solche Flüssigkeit unter Druck befördert wird, und zwar in manchen Fällen in großer Nähe von heißen Maschinenteilen wie z.B. von Aus-♦ puffsammlern oder Auspuffrohren, und wenn in diesem Falle ein Olrohr zu Bruch geht, dann besteht eine ernste Feuersgefahr. Auch in anderen Fällen, wie z.B. bei der Weiterleitung von heißen,ätzenden, giftigen oder anderen schädlichen Gasen oder Flüssigkeiten, besteht, selbst wenn dies« Gase oder Flüssigkeiten nicht unter Druck sind, die Gefahr, daß nicht nur die Anlage, sondern auch die Belegschaft gefährdet ist, wenn das Rohr zu Bruch geht,

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Zusätzlich zu diesen oben erwähnten Fällen gibt es Umstände, in welchen es nötig ist, beispielsweise zwei, verschiedene Flüssigkeiten getrennt voneinander in sehr beengten Räumen weiterzuleiten, und es mag sich als schwierig erweisen, getrennte Flüssigkeitsrohre in dem verfügbaren Raum zu verlegen. Ferner mag es in manchen Fällen nötig sein, Flüssigkeiten unter verschiedenem Druck weiterzubefordern, und es sind letzten Endes lange Rohrstrecken nötig, um die zu engen Räume, durch welche zwei Rohre nicht mehr hindurchgeführt werden können, zu umgehen. In solchen Fällen steigen die Kosten für eine Rohranlage sehr.

Die tatsächliche Erfahrung hat gezeigt, daß noch andere Umstände auftreten, in welchen es schwierig ist, Flüssigkeiten von einer Stelle zu einer anderen zu befördern. So muß z.B. in manchen Fällen die Flüssigkeit in einem erhitzten oder gekühlten Zustande erhalten werden, und es ist nötig, einen Dämmbelag vorzusehen, um einen Wärmeübergang zu verhindern, wobei solcher Dämmbelag natürlich den endgültigen Rohrdurchmesser und ebenso die Kosten erhöht.

Während es bei geradem Verlauf der Rohre möglich ist, ein Rohr in das andere zu verlegen, um einige der oben kurz erwähnten Schwierigkeiten zu überwinden, ist es schwierig, sicherzustellen, daß die konzentrische Lage beider Röhrte gewährleistet ist, und es ist nicht einfach, diese Rohre festzuklemmen, da dieses Klemmen zu einer Exzentrizität und daher zum möglichen Verschluß des Außenrohres führt, oder uagökehrt die Unfähigkeit, die Rohre sicher in ihrer

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zentrischen Lage zu halten, hei Erschütterungen ein Aneinanderschsben der Rohre verursacht und. damit die Gefahr des Bruches mindestens des äußeren oder möglicher Weise auch des inneren Rohres erhöht.

Eg kommt hinzu, daß es, wenn die Rohre gebogen werden, . meist unmöglich ist, dabei eine konzentrische Lage der Rohre beizubehalten.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Rohranordnung, welche zum mindesten im wesentlichen die oben dargelegten und andere, dem Benutzer von Rohren bekannte Schwierigkeiten auf einfache und wirkungsvolle Weise vermeidet.

Nach der Erfindung ist die Rohranordnung für die Weiterleitung von Flüssigkeiten gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr, welche im geraden wie la gebogenen Zustande in ihrer konzentrischen Lage zueinander durch eine zwischen den Rohren angeordnete Spirale aus verhältnismäßig starrem Werkstoff wie z.B. einer Feder aus Metall oder anderem Werkstoff gehalten werden, wobei die Flüssigkeit im Inneren und/oder im äußeren Rohr fließen kann, wie das gerade erwünscht ist'.

Die Erfindung »oll nUTWaehr an einem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf zwei Au3führungsformen und anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben werden, in weicher

Fig. 1 eines teilweisen Schnitt einer Rohrkonstruktion

nach der Erfindung sowie einer Ausführungsart einer

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Rohrverbindung zeigt, welche für eine Hochdruckanlage geeignet ist.

Fig. 2 ist eine Abbildung ähnlich Fig. 1, welche noch eine andere Form eines Verbindungsstückes zum Gebrauch für eine Niederdruckanlage wiedergibt.

Die folgende Beschreibung bezieht sich zwar auf eine Rohranlage für die Weiterleitung von brennbaren Flüssigkeiten zu einer Maschine, aber es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese Sonderfälle zu beschränken.

Um eine Rohranlage nach der Erfindung herzustellen, wird ein Innenrohr 10 benutzt, welches eine verhältnismäßig dicke Wandung aufweist, geeignet, Flüssigkeit unter Druck zu befördern. Um dieses Rohr ist eine Schraubenfeder 11 angeordnet, welche ein Außenrohr 12 von geringerer Wandstärke abstützt. Die Feder 11 hat eine gute Passung im Raum 13 zwischen den Rohren 10 und 12. Es wurde gefunden, daß eine solche Rohranordnung ohne das Wagnis einer Störung der Mittigkeit beider Rohre zueinander in vielgestaltige Formen gebogen werden kann, weil den rohren durch die Feder fester gegenseitiger Halt geboten wird.

Für den Gebrauch dieser Rohranordnung bei Ölleitungen ist es nötig, die ölzufuhr auf die Bohrung des inneren Rohres 10 zu beschränken, aber das Vorhandensein des äußeren Rohres 12 schließt die Gefahr aus, daß im Falle eines Ölrohrbruches das Öl auf heiße Maschinenteile in der Nähe der Bruchstelle verspritzt wird und ein Brand entsteht.

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Gl, welches aus der Bruchstelle austritt, kann innerhalb des Zwischenraumes zwischen Innenrohr 10 und Außenrohr auf schraubenförmiger Bahn zwischen den Windungen der Feder 11 nach einer Abflußstelle oder einem Sammelbehälter geleitet werden. Eine solche Rohranordnung ist von ganz besonderem Nutzen bei üleinspritzmotoren, bei denen hohe Brennstoffdrücke allgemein üblich sind. Die Rohranordnung kann ruhig fest an den erforderlichen Stellen des Motors befestigt werden, da ja der Klemrndruck auf das innere Rohr 12 wegen der Gegenwart der Feder 11 weder diese eindrückt noch die konzentrische Lage der Rohre stört. Ebenso wird das Innenrohr 10 sicher durch den Klemmdruck gehalten, weil der Druck der Feder 11 den Klemmdruck nach dem Innenrohr 10 überträgt.

Es bietet keine Schwierigkeiten, eine Rohrkupplung so zu gestalten, daß Leckstellen in einem schlechten Paßstück oder durch eine gebrochene Verbindung des Innenrohres nicht wirksam werden. Zu diesem Zwecke ist eine Rohrverbindung vorgesehen, welche beide Rohre, also das innere und das äußere, festhält. Diese Verbindung besteht beispielsweise bei dem Druckstutzen einer Brennstoff-Förderpumpe in der Verwendung eines Verbindungsteiles 14, dessen Gewindebohrung 15 einen Brennstoffpumpendruckstutzen 16 aufzunehmen vermag, wie er durch strich-punktierte Linien angedeutet ist. Zweckmäßiger Weise hat das Verbindungsteil 14 an seinem freien Ende eine erweiterte Bohrung 17, die einen Teil des Brennstoffputnpendruckstutzens 16 aufnimmt. Innerhalb der Bohrung 17 ist eine Ringnut 18 vorgesehen, welche einen Dichtungsring 19 von kreisförmigem

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t^uetschnitt aufnimmt. Am inneren Ende der Bohrung 15 ist eine zweite Ringnut 20 angebracht, welche, wie durch den Pfeil D angedeutet ist, mit einem Auslaß versehen ist, der zu einer Entwässerungsstelle oder einem Sammelbehälter führt. Das Innenrohr 10 ist von einer solchen Länge, das es innerhalb einer Bohrung des Pumpendruckstutzens 16 aufsitzt.Ein Stoppbuchsenring 21 dichtet zugleich das Rohr innerhalb der Bohrung des Druckstutzens 16 ab. Von der Ringnut 20. aus erstreckt sich eine Entwässerungsbohrung 23 nach einer Gegenbohrung 22 des Verbindungsteiles 14. Die Gegenbohrung 22 hat einen solchen Durchmesser,daß neben dem Außenrohr 12 auch noch Platz für eine Hochdruckdichtung bleibt. Die Hochdruckdichtung besteht aus einem Ring 24, welcher an das Ende des äußeren Rohres 12 angeschweißt ist. Der Ring 24 hat eine winklig angeordnete Fläche, um die Unterbringung der Schweißstelle 25 zu erleichtern. Auf der der Schweißstelle gegenüberliegenden Seite des Ringes 24 befindet sich eine Reihe von zusammendrückbaren Dichtungsringen 26, gegen welche sich das Ende eines außen mit Flansch versehenen Druckringes 27 abstützt. Der Durchmesser des Flansches ist so gewählt, daß er über die Endflächen des Verbindungsteiles 14 herausragt. Das Verbindungsteil 14 ist an der Außenseite bei 28 teilweise mit Gewinde versehen, um eine Überwurfmutter 29 aufnehmen zu können. Der Innen flansch 29 der Überwurfmutter überlagert den Flansch des Druckringes 27 und es werden daher, wenn die Überwurfmutter 29 strannn auf das Verbindungsteil 14 aufgeschraubt wird, die Dichtungsringe 26 zusammengequetscht, um eine stramme Abdichtung zwischen dem Außen-

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rohr 12 und der Wandung der Gegenbohrung 22 zu erzielen. In bestimmten Fällen, in denen beispielsweise der Druck im

Innenrohr 10 nicht besonders hoch ist, ist es möglich, eine Kupplung von etwas weniger fester Art zu wählen, wie sie z.B. in Fig. 2 gezeigt ist. Bei dieser Anordnung ist ein Verbindungsteil 50 verwendet, in welches beispielsweise ein Flüssigkeits- oder Gasabgabestutzen 51 eingeschraubt ist. Das Verbindungsteil 50 ist mit einer Bohrung 52 versehen, in welche das Ende eines Außenrohres 53 eingepaßt ist. Zur Erzielung einer Abdichtung zwischen dem Verbindungsteil 50 und dem Außenrohr 53 ist das Verbindungsteil innen mit einer Ringnut 54 versehen, welche einen Dichtungsring 55 von kreisförmigem Querschnitt aufnimmt. Die Bohrung 52 verengt sich an ihrem inneren Ende zu einer Bohrung 5b, welche das Ende eines inneren Rohres 57 aufnimmt, das durch eine Schraubenfeder 58 im Abstand vom Außenrohr 53 gehalten wird.

Das inaere Rohr 57 geht durch das Verbindungsteil 50 hindurch, ragt aus dem Ende des Außenrohres 53 heraus und findet seinen Halt in einer Bohrung 59 des Verbindungsteiles 50. Das Innere Rohr 57 umgibt an dieser Stelle eine Muffe 60, die sich fest in die Bohrung 59 des Abgabestutzens 51 herandriickt und so eine Abdichtung bewirkt. Zusätzlich ist ein Dichtungsring 61 von rundem Querschnitt in der erweiterten Endbohrung 62 des Verbindungsteiles 50. vorgesehen, welche den Abgabestutzen 51 aufnimmt. Der Abgabestutzen 51 ist bei 62 abgestuft, um einen Sitz 63 für

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den Dichtungsring 61 zu bilden. Eine ringförmige Innennut 64 des Verbindungsteiles 50 ist in der Nähe des inneren Endes des Schraubgewindes 65 vorgesehen und mittels einer Zwischenbohrung 66 ist eine Verbindung zwischen dem Ende der Nut 64 und der Bohrung 52 hergestellt, welche das äußere Röhr 53 aufnimmt. Die Nut 64 bildet eine Kammer, welche, wie das durch einen Pfeil V angedeutet ist, zu einem Sammel- oder Aufnahmebehälter führt, in welcher Flüssigkeit im Falle eines Bruches des inneren Rohres durch das äußere Rohr abfließen kann.

Es ist klar, daß es über die oben beschriebene Anwendungsmöglichkeit einer Rohranordnung nach der Erfindung hinaus noch andere als die besonders genau beschriebenen gibt. Zum Beispiel könnte die Anordnung gebraucht werden, um Gas unter Druck zu befördern, oder für die Weiterleitung zweier Mittel,beide flüssig, beide Gas oder Gas und Flüssig· keit gleichzeitig, ob nun die Flüssigkeiten oder Gase unter Druck stehen oder nicht.

Es isc ferner empfehlenswert, Vorkehrungen zu treffen, um sich zu vergewissern, ob das Innenrohr gebrochen ist, -da es ja nicht äußerlich sichtbar ist. Es gibt da verschiedene ".vege, durch welche das erreicht werden kann.

Wenn zum Beispiel das äußere Kohr nicht regelmäßig flüssigkeit oder Gas führt, dann wird, wenn der Sammel- oder Entlüftungsbehälter mit einem Schwimmer versehen wird, de.r Rückfluß von Flüssigkeit dessen Stellung beeinflussen, und das kann ausgenutzt werden, eine Warneinrichtung in Tätigkeit zu setzen, die aus einer Warnleuchte oder auch aus 009819/1448

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einem hörbaren Warnsignal bestehen mag. Oder im äußeren Rohr mag eine Flüssigkeit oder ein Gas unter geringem Druck gehalten werden, wobei im Falle eines Rohrbruches Flüssigkeit oder Gas von dem Innenrohr zusätzlich einfließt und die dadurch bewirkte Erhöhung des Druckes gebraucht wird, um eine aus erhöhtem Druck ansprechende Alarmeinrichtung in Tätigkeit zu setzen.

Es ist ebenso möglich, das Außenrohr einer jeden Rohranlage als Ummantelung eines Heizelementes für die Flüssigkeit innerhalb des Innenrohres zu verwenden, wobei ein solches heizelement die Fcrm eines Widerstandsdrahtes haben mag, wie das mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Andererseits kann die Beheizung auch durch die Anwendung von heißer Flüssigkeit oder heißem Gas bewirkt werden. Umgekehrt kann es auch ein Kühlmittel aufnehmen, wenn Flüssigkeit oder Gas in dem inneren Rohr kühl gehalten oder während des Durchganges entlang dem Innenrohr ge-' kühlt werden soll.

Während Fig. 1 die Ringdichtung 19 innerhalb der Nut in dem Verbindungsteil 14 dargestellt ist, ist es möglich und tatsächlich wünschenswert, eine Nut in der Wandung des Druckstutzens vorzusehen, welche den Dichtungsring

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aufnimmt. Denn es ist einzusehen, daß/einfacher ist, eine Nut an einer Außenfläche anzubringen als an der damit zu- ' sammenwirkenden Innen fläche.

Patentansprüche;

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!AUSFERTIGUNG

Patentansprüche

Rohranordnung zur Beförderung von fließfähigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein inneres (10,57) und ein äußeres Rohr (12,53) durch eine zwischen ihnen angeordnete, verhältnismäßig feste Spirale (11,58) sowohl in gestreckter als auch in gebogener Lage in ihrer konzentrischen Lage zueinander gehalten sind.
2. Rohranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohre ein gemeinsames Endverbindungsniittel aufweisen,
3. Rohranordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Spirale eine Spiralfeder verwendet ist.
4. Rohranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Spirale noch ein Heizelement (30) in Form einer Spirale zwischen den konzentrischen Rohren vorgesehen ist.
5. Rohranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel aus einem Metallring (24) bestehen, der durch Schweißen (25) oder Löten mit dem Ende des Außenrohres (12) fest verbunden ist, wobei nachgiebige Dichtungspackungen (26) und ein Druck abgebendes Element (27) an dem äußeren Rohr (12) sowie eine Überwurfmutter (29) vorgesehen sind, welche dem den Druck übertragenden Teil (29) überlagert und geeignet ist, an einem Verbindungs-

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teil (14) befestigt zu werden, welches mit einem Flüssigkeit spumpendruckstutzen (16) verbunden ist.
6. Rohranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem vorstehenden Ende des inneren Rohres (10) ein Dichtungsglied (21) vorgesehen ist, welches in einem Flüssigkeitspumpendruckstutzen (16) sitzt.
7. Rohranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindungsteil (14) eine Gegenbohrung (22) vorgesehen ist, um eine Kammer zur Aufnahme des Endes des Äußenrohres (10) zu bilden, sowie Auslaßgänge .(20,23), welche von dieser Kammer zu einer Abflußleitung (D) für die Flüssigkeit führen, welche sich innerhalb des Zwischenraumes (13) zwischen den beiden Rohren (10,12) befindet.
8. Rohranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Huslaßgang aus einer ringförmigen Nut (20) in dem Verbindungsteil (14) besteht, wobei eine Bohrung (23) zwischen der Nut und der Kammer in dem Verbindungsteil vorgesehen ist.
9. Rohranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverbindung aus einem Verbindungsteil (50) besteht, das in der Lage ist, das äußere Rohr (53) aufzunehmen, wobei ein Dichtungsring (55) von rundem Querschnitt in dem Verbindungsteil angebracht ist und eine Abdichtung zwischen innerem und äußerem Rohr bildet, und einem zweiten Dichtungsring (61) von rundem Querschnitt an dem Verbindungsteil (50) vorgesehen ist, der an dem freien Ende einer Gewindebohrung (65) dieses Verbindungs-

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Seiles anliegt und geeignet ist, das Verbindungsteil gegenüber einem Flüssigkeitspumpenstutzen (51) abzudichten.
10. Rohranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (50) einen Abflußgang (66) aufweist, der mit der Kammer (64) in dem Verbindungsteil und dem Raum zwischen den Rohren verbunden ist.

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