DE20019918U1

DE20019918U1 - Joint piece

Info

Publication number: DE20019918U1
Application number: DE20019918U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-23
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2010-11-24

Description

GelenkstückJoint piece

Die Erfindung bezieht sich auf ein rohrförmiges Gelenkstück für eine Leitung zum Umfüllen von Medien gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a tubular joint piece for a line for transferring media according to the preamble of claim 1.

Flexible Leitungen sind in den unterschiedlichsten Bauformen bekannt. Aus der DE 198 26 950 Cl ist beispielsweise ein Schutzrohr fur Versorgungsleitungen bekannt, das ring- oder wendeiförmige Stützelemente und Verformungselemente aufweist. Die Stützelemente und die Verformungselementen sind in axialer Richtung hintereinander abwechselnd angeordnet. Die Verformungselemente sollen bei diesem Schutzrohr eine axiale Längenänderung des Schutzrohres ermöglichen. Die Druckschrift offenbart, dass durch unterschiedliche Materialauswahl und die Gestaltung der Ein- bzw. Ausbuchtungen des Rohrmantels die Verformungselemente eine andere axiale Verformbarkeit aufweisen, als die der Stützelemente. Ein Hinweis auf besondere Biegeeigenschaften des Schutzrohres ist dort nicht zu entnehmen, vor allem ist kein Hinweis zu entnehmen, dass ein derartiges Rohr Merkmale aufweist, welche es geeignet erscheinen lassen, auch bei Unterdruck seine Formstabilität beibehalten zu können..Flexible lines are known in a wide variety of designs. For example, DE 198 26 950 Cl discloses a protective pipe for supply lines that has ring-shaped or spiral-shaped support elements and deformation elements. The support elements and the deformation elements are arranged one behind the other in the axial direction. The deformation elements in this protective pipe are intended to enable an axial change in the length of the protective pipe. The publication reveals that, by selecting different materials and designing the indentations and protrusions of the pipe casing, the deformation elements have a different axial deformability than that of the support elements. There is no reference to any special bending properties of the protective pipe, and above all there is no reference to such a pipe having features that make it appear suitable for maintaining its dimensional stability even under negative pressure.

Diese Druckschrift vermittelt demnach keine Lehre über die Ausgestaltung von rohrförmigen Gelenkstücken zur Verbindung von Leitungen.This publication therefore does not provide any teaching on the design of tubular joints for connecting lines.

Ferner ist es beispielsweise seit langem bekannt, dass gerade Abschnitte von Leitungen zum Umfüllen von Gülle mittels metallischer Gelenkstücken miteinander verbunden werden können, um in einer vorgegebenen Ebene die geraden Rohrabschnitte zueinander verschwenken zu können. Sollen die Rohrabschnitte in mehr als einer Ebene zueinander verschwenkt werden, so müssen mehrere metallische Gelenke hintereinander geschaltet werden. Derartige Gelenke sind teuer, da sie aus einzelnen gebogenen metallischen Rohrabschnitten in bestimmten vorab festgelegten Winkeln von beispielsweise 30°, 60° und 90° hergestellt werden müssen. Verbindungen zwischen geraden Rohrleitungsabschnitten und verschiedenen gebogenen Rohrwinkelabschnitten müssen mittels gasdichter Abdichtungen miteinander verbunden werden. Die Winkelbeweglichkeit der mit derartigen &ldquor;steifen" Gelenken verbundenen geraden Rohrleitungsabschnitte ist stark eingeschränkt. Ferner erfordert eine Veränderung des Verbindungswinkels ein manuelles Lösen der verschiedenen Gelenkverbindungen, die manuelle Einstellung des neuen Verbindungswinkels und die anschließende manuelle Fixierung und Abdichtung der Gelenke in dieser neuen Stellung miteinander, z. B. mit Hilfe von Dichtungsringen und Spannelementen.Furthermore, it has long been known, for example, that straight sections of pipes for transferring liquid manure can be connected to one another using metal joints in order to be able to pivot the straight pipe sections relative to one another in a given plane. If the pipe sections are to be pivoted relative to one another in more than one plane, several metal joints must be connected in series. Such joints are expensive because they have to be made from individual bent metal pipe sections at certain predetermined angles of, for example, 30°, 60° and 90°. Connections between straight pipe sections and various bent pipe angle sections must be connected to one another using gas-tight seals. The angular mobility of the straight pipe sections connected with such "rigid" joints is severely limited. Furthermore, changing the connection angle requires manual loosening of the various joint connections, manual adjustment of the new connection angle and subsequent manual fixing and sealing of the joints in this new position, e.g. using sealing rings and clamping elements.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein rohrförmiges Gelenkstück für eine Leitung zum Umfüllen von Medien zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, und das räumlich alle Biegewinkel innerhalb eines vorgegebenen Bereiches zulässt, das unterdruckfest ist, nicht knickanfällig und kostengünstig herstellbar ist.The object of the present invention is to provide a tubular joint piece for a line for transferring media, which does not have the disadvantages of the prior art and which spatially allows all bending angles within a predetermined range, which is resistant to negative pressure, not susceptible to kinking and can be produced inexpensively.

Diese Aufgabe wird von einem rohrförmigen Gelenkstück mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a tubular joint piece having the features of claim 1.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gelenkstückes liegen vor allem in seiner hohen Flexibilität bei hinreichender Steifigkeit im Hinblick auf Anwendungen im Unterdruckbetrieb, in der relativ einfachen und kostengünstigen Herstellbarkeit, in der einfachen Handhabung und in der Unanfälligkeit gegenüber Korrosion durch aggressive Medien.The advantages of the joint piece according to the invention lie primarily in its high flexibility with sufficient rigidity with regard to applications in negative pressure operation, in the relatively simple and cost-effective manufacture, in the easy handling and in the insusceptibility to corrosion by aggressive media.

Besonders vorteilhaft lässt sich das Gelenkstück als Verbindungselement zwischen zwei Leitungsabschnitten beim Umfüllen von Gülle einsetzen.The joint piece can be used particularly advantageously as a connecting element between two pipe sections when transferring liquid manure.

Mit Hilfe der Zeichnungen wird anhand von Ausfuhrungsbeispielen die Erfindung nachstehend noch näher erläutert.With the help of the drawings, the invention is explained in more detail below using exemplary embodiments.

Es zeigt:It shows:

Figur 1 ein Anwendungsbeispiel beim Einsatz eines Gelenkstückes; Figur 2 das Anwendungsbeispiel aus Figur 1 bei geänderter Einsatzsituation;Figure 1 shows an application example when using a joint piece; Figure 2 shows the application example from Figure 1 in a different application situation;

Figur 3 ein weiteres Anwendungsbeispiel; Figur 4 das Anwendungsbeispiel aus Figur 3 bei geänderter Einsatzsituation;Figure 3 shows another application example; Figure 4 shows the application example from Figure 3 in a different application situation;

Figur 5 ein Gelenkstück in gerade ausgerichteter Darstellung und Figur 6 ein Gelenkstück in gebogener Darstellung.Figure 5 shows a joint piece in a straight representation and Figure 6 shows a joint piece in a curved representation.

In Figur 1 ist eine Frontansicht eines Gülletransportfahrzeuges 1 dargestellt, welches über eine Umfullleitung 2 aus einem nicht dargestellten Tiefbehälter mittels einer Umfüllstation 3, welche die Gülle aus dem Tiefbehälter saugt, mit Gülle gefüllt wird. Die Umfullleitung 2 besteht aus mehreren Abschnitten 2a und 2b, die miteinander über ein rohrförmiges Gelenkstück 4 verbunden sind. Mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders 5 wird der Abschnitt 2b der Umfullleitung 2 in einen Umfulltrichter 6 der Umfüllstation 3 eingeführt. Damit hat das Gülletransportfahrzeug 1 an die Umfüllstation 3 angedockt und die Umfüllung der Gülle kann beginnen. Die Verbindung der beiden zur Umfullleitung 2 gehörigen Abschnitte 2a und 2b mit dem rohrförmigen Gelenkstück 4 ermöglicht ein passgenaues Andocken des Gülletransportfahrzeuges 1 an die Umfüllstation 3, ohne dass an der gelenkigenFigure 1 shows a front view of a slurry transport vehicle 1, which is filled with slurry via a transfer line 2 from a deep tank (not shown) by means of a transfer station 3, which sucks the slurry out of the deep tank. The transfer line 2 consists of several sections 2a and 2b, which are connected to one another via a tubular joint piece 4. With the help of a hydraulic cylinder 5, the section 2b of the transfer line 2 is introduced into a transfer funnel 6 of the transfer station 3. The slurry transport vehicle 1 has thus docked to the transfer station 3 and the transfer of the slurry can begin. The connection of the two sections 2a and 2b belonging to the transfer line 2 with the tubular joint piece 4 enables the slurry transport vehicle 1 to dock precisely to the transfer station 3 without any work being done on the articulated joint.

Verbindung der Abschnitte 2a und 2b manuell manipuliert werden muss. Ein passgenaues Andocken ist erforderlich, da zum Ansaugen der Gülle Unterdruck in den Leitungsabschnitten 2a und 2b erzeugt wird. Da dieser Unterdruck auch im Gelenkstück 4 herrscht, muss dieses unterdruckfest sein.The connection between sections 2a and 2b must be manipulated manually. A precise docking is required because negative pressure is generated in the pipe sections 2a and 2b to suck in the liquid manure. Since this negative pressure also exists in the joint piece 4, it must be resistant to negative pressure.

Nach dem Umfüllen der Gülle wird die Verbindung zwischen dem Gülletransportfahrzeug 1 und der Umfüllstation 3 gelöst - es wird &ldquor;abgedockt" - und zwar mit Hilfe des hydraulischen Zylinders 5, welcher den Abschnitt 2b der Umfullleitung 2 aus dem Umfülltrichter 6 entfernt, wie aus der Figur 2 ersichtlich ist. Dabei ermöglicht das Gelenkstück 4 wieder eine unproblematische Trennbewegung, denn die Biegefahigkeit des Gelenkstückes erübrigt ein manuelles Hantieren an der UmfulUeitung 2. Ein manuelles Lösen und Verstellen des Gelenkes 4 bzw. der Rohrleitungsabschnitte 2a und 2b entfällt vollständig.After the liquid manure has been transferred, the connection between the liquid manure transport vehicle 1 and the transfer station 3 is released - it is "undocked" - with the help of the hydraulic cylinder 5, which removes the section 2b of the transfer line 2 from the transfer funnel 6, as can be seen from Figure 2. The joint piece 4 again enables an unproblematic separation movement, because the bendability of the joint piece makes manual handling of the transfer line 2 unnecessary. Manual loosening and adjustment of the joint 4 or the pipe sections 2a and 2b is completely eliminated.

In Figur 3 ist ein weiteres Anwendungsbeispiel zum vorteilhaften Einsatz des Gelenkstückes 4 dargestellt. Ein sogenannter Selbstfahrer 7,- damit wird ein Gülleausbringfahrzeug bezeichnet, welches nicht geschleppt werden muss, sondern das über einen eigenen Antrieb und einen eigenen Fahrer verfügt, das also selbst gefahren werden kann,-, hat an einem Gülletankwagen 8 angedockt. Der Gülletankwagen 8 ist in diesem Beispiel das Versorgungsfahrzeug, mit welchem die Gülle zum Einsatzort gebracht wird. Das Gülleausbringfahrzeug 7 ist von seinem Fahrer in die Nähe des Gülletankwagens 8 manövriert worden und der Fahrer hat die Gülleumfullleitung 9 mit den Abschnitten 9a und 9b in den Umfülltrichter 10 des Gülletankwagens 8 bugsiert. Damit hat das Gülleausbringfahrzeug 7 an den Gülletankwagen 8 angedockt. Das Gelenkstück 11 zwischen den Abschnitten 9a und 9b der Gülleumfullleitung 9 ermöglicht ein unkompliziertes Manövrieren der Gülleumfullleitung und deren zielgenaues Andocken. Dazu müssen keine Spannbänder oder Schellen gelöst werden, es muss kein Gelenkbestandteil manuell verdreht und/oder verstellt werden und es muss auch kein Fixieren der Gelenkbestandteile in der neuen Position erfolgen. Die Bedienungsperson kann ganz einfach mittels eines hier nicht noch mal dargestellten Hydraulikzylinders die Gülleumfullleitung 9 dirigieren und zielgenau im Umfülltrichter 10 andocken. Anschließend wird wieder mittels Unterdruck die Gülle aus dem Gülletankwagen 8 gesaugt, wobei die Umfüllleitung 9 mit dem Gelenkstück 11 unterdruckfest ausgebildet sein muss.Figure 3 shows a further example of the advantageous use of the joint piece 4. A so-called self-propelled vehicle 7 - this refers to a slurry spreading vehicle which does not have to be towed but has its own drive and its own driver, and can therefore be driven by the vehicle itself - has docked to a slurry tanker 8. In this example, the slurry tanker 8 is the supply vehicle used to bring the slurry to the site. The slurry spreading vehicle 7 has been maneuvered by its driver close to the slurry tanker 8, and the driver has maneuvered the slurry transfer line 9 with sections 9a and 9b into the transfer funnel 10 of the slurry tanker 8. The slurry spreading vehicle 7 has thus docked to the slurry tanker 8. The joint piece 11 between sections 9a and 9b of the slurry transfer line 9 enables uncomplicated maneuvering of the slurry transfer line and its precise docking. No tension bands or clamps need to be loosened, no joint component needs to be manually twisted and/or adjusted, and no joint component needs to be fixed in the new position. The operator can easily direct the slurry transfer line 9 using a hydraulic cylinder (not shown here) and dock it precisely in the transfer funnel 10. The slurry is then sucked out of the slurry tanker 8 using negative pressure, whereby the transfer line 9 with the joint piece 11 must be designed to be negative pressure-resistant.

In Figur 4 ist dargestellt, dass das Gülleausbringfahrzeug 7 wieder vom Gülletankwagen 8 abgedockt ist, was ebenso einfach zu bewerkstelligen ist, wie schon zur Figur 2 beschrieben wurde. Es gilt sinngemäß die Beschreibung zur Figur 2, um Wiederholungen zu vermeiden. Das Gelenkstück 11 ermöglicht das Abdocken in genauso einfacher Weise, wie das Andocken, und es müssen keine aufwendigen manuellen Arbeiten erledigt werden. Die Gasdichtigkeit bleibt in jedem Fall erhalten.Figure 4 shows that the slurry spreading vehicle 7 is undocked from the slurry tanker 8, which is just as easy to do as described for Figure 2. The description for Figure 2 applies accordingly to avoid repetition. The joint piece 11 enables undocking in just as easy a manner as docking, and no complex manual work has to be carried out. The gas tightness is maintained in any case.

In Figur 5 ist ein Gelenkstück 4/11 als Einzelheit in gerader Position dargestellt. Ein rohrformiges Element aus elastischem Material verkörpert das Gelenkstück 4 bzw. 11. An seinen Endbereichen weist es Anschlussflansche 12 und 13 auf. Dazwischen befindet sich ein verformbarer Bereich 14, welcher durch eine Abfolge von aneinander gereihten Mäandern in Form von Ausbuchtungen 15 und Einbuchtungen 16 gebildet wird. Die Ausbuchtungen 15 sind im Wesentlichen im Querschnitt halbkreisförmig und weisen über ihren gesamten Querschnitt eine gleichmäßige Wandstärke auf. Die Einbuchtungen 16 erstrecken sich ins Innere des rohrförmigen Gelenkstückes 4/11 und weisen konvex etwa den gleichen Radius auf, den die Ausbuchtungen 15, - diese allerdings in konkaver Form - im Innern des Gelenkstückes aufweisen. Die Einbuchtungen 16 sind hinsichtlich ihrer Wandstärke im Querschnitt verstärkt. Ihre geometrische Ausformung ist dergestalt, dass die Querschnittsverstärkungen scheiteiförmig nach außen weisen. Diese so gebildeten Scheitel 16a ermöglichen eine Versteifung des Gelenkstückes 4/11, so dass beim Biegen des Gelenkstückes 4/11 keine Knickstellen auftreten können. Die scheiteiförmigen Versteifungen 16a bewirken auch, dass das Gelenkstück 4/11 unter Betriebsbedingungen eingesetzt werden kann, in denen Über-/Unterdruck herrscht. Ein derartiger Einsatz ist möglich, ohne dass versteifende Einlagen aus anderen Werkstoffen, wie z. B. Metall in das Gelenkstück 4/11 eingesetzt werden müssen.In Figure 5, a joint piece 4/11 is shown as a detail in a straight position. A tubular element made of elastic material embodies the joint piece 4 or 11. It has connecting flanges 12 and 13 at its end areas. In between there is a deformable area 14, which is formed by a sequence of meanders in the form of bulges 15 and indentations 16 arranged one after the other. The bulges 15 are essentially semicircular in cross-section and have a uniform wall thickness over their entire cross-section. The indentations 16 extend into the interior of the tubular joint piece 4/11 and have a convex radius of approximately the same as the bulges 15 - these, however, in a concave form - have inside the joint piece. The indentations 16 are reinforced in terms of their wall thickness in the cross-section. Their geometric shape is such that the cross-sectional reinforcements point outwards in a vertex-like manner. These crests 16a formed in this way enable the joint piece 4/11 to be stiffened so that no kinks can occur when the joint piece 4/11 is bent. The crest-shaped stiffeners 16a also mean that the joint piece 4/11 can be used under operating conditions in which there is excess or negative pressure. Such use is possible without having to insert stiffening inserts made of other materials, such as metal, into the joint piece 4/11.

In Figur 6 ist das erfindungsgemäße Gelenkstück 4/11 gebogen dargestellt. Die Ausbuchtungen 15 sind an der Außenkrümmung auf ihre maximale Auszuglänge gestreckt und die Einbuchtungen 16 liegen stabilisierend dazwischen, wobei die Stabilisierung selbst im Unterdruckbetrieb verhindert, dass die gestreckten Ausbuchtungen 15 nach innen einfallen. Im Innenkrümmungsbereich sind die Ausbuchtungen 15 durch ihre maximale Faltung auf ihre minimale Ausdehnung zusammengedrückt, aber die querschnittsverstärkten Einbuchtungen 16 verhindern sogar bei Unterdruck das Einknicken und die scheitelförmigen Verstärkungen 16a das Aneinanderstoßen der zusammengefalteten Ausbuchtungen 15. Das derartig ausgebildete Gelenkstück 4/11 lässt sich in jede beliebige räumliche Richtung in beliebigem vernünftigen Ausmaß abwinkein, ohne dass ein manueller Eingriff oder das Lösen und wieder Fixieren und Abdichten von Verbindungselementen erforderlich ist, und ohne dass die Gefahr besteht, dass bei Unterdruckbetrieb das Gelenkstück 4/11 aufgrund des Aussendrucks in sich zusammenfällt.In Figure 6, the joint piece 4/11 according to the invention is shown bent. The bulges 15 are stretched to their maximum extension length on the outer curve and the indentations 16 lie between them in a stabilizing manner, whereby the stabilization prevents the stretched bulges 15 from collapsing inwards even in negative pressure operation. In the inner curvature area, the bulges 15 are compressed to their minimum extent by their maximum folding, but the cross-section-reinforced indentations 16 prevent buckling even under negative pressure and the vertex-shaped reinforcements 16a prevent the folded bulges 15 from colliding with one another. The joint piece 4/11 designed in this way can be bent in any spatial direction to any reasonable extent without manual intervention or the loosening and re-fixing and sealing of connecting elements being necessary, and without there being a risk that the joint piece 4/11 will collapse due to the external pressure during negative pressure operation.

Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Gelenkstück 4/11 nicht nur bei der Umfüllung von Gülle mit Vorteil einsetzbar ist; auch für jede beliebige andere Verbindung von Leitungs- oder Rohrabschnitten ist es einsetzbar, insbesondere, wenn im Über- oder Unterdruckbetrieb gearbeitet werden soll und eine entsprechende Flexibilität der Rohrverbindung gewünscht oder erforderlich ist.It is understood that the joint piece 4/11 according to the invention can be used advantageously not only for transferring liquid manure; it can also be used for any other connection of line or pipe sections, in particular when working in overpressure or underpressure mode and a corresponding flexibility of the pipe connection is desired or required.

Claims

1. Tubular joint piece for a line for transferring media, consisting of a sequence of meanders made of elastically deformable material arranged in a row, the meanders forming indentations and bulges in the tubular joint piece, characterized in that the bulges ( 15 ) are designed with a substantially uniform wall thickness, that the indentations ( 16 ) have cross-sectional reinforcements ( 16a ) in their walls, such that the joint piece ( 4/11 ) is pressure-resistant, in particular vacuum - resistant, and is made of homogeneous, bend-resistant material.

2. Tubular joint piece according to claim 1, characterized in that the bulges ( 15 ) have an approximately circular cross-section and that the cross-sectional reinforcements ( 16a ) of the indentations ( 16 ) point outwards in a vertex-like manner, while the inward-pointing contour ( 16b ) of the indentation ( 16 ) is approximately circular-arc-shaped.

3. Tubular joint piece according to claim 1, characterized in that the vertex-shaped cross-sectional reinforcement ( 16a ) of the indentations ( 16 ), the geometric design of the bulges ( 15 ) and the diameter (D) of the tubular joint piece ( 4/11 ) are coordinated with one another in such a way that the joint piece (4/11 ) enables any bending angle.

4. Tubular joint piece according to claim 1, characterized in that the circular arc-shaped contours of the indentations ( 16 ) and the bulges ( 15 ) in the interior (I) of the joint piece () have such a harmonious course that flowing media can flow with little turbulence.