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Wellrohr Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellrohr als ZwischenstUck
zum Kompensieren von Längenänderungen, das im L~ngsschnitt gesehen etwa halbkreisförmige,
abwechselnd nach innen und nach außen geöffnete Abschnitte und dazwischen geradlinig,
etwa radial verlaufende Bereiche aufweist, wobei innerhalb der nach außen geöffneten
Abschnitte Ringe vorgesehen sind.
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Bei derartigen Welirohren, insbesondere wenn sie aus Metall hergestellt
sind, besteht das Problem, daß bei grösserer Lastwechselzahl oder größerer Bewegungsamplitude
die Wellrohre im Bereich der bogenförmigen Abschnitte reißen und brechen. Wie Beobachtungen
gezeigt haben, geschieht dies zumeist an einer ganz bestimmten Stelle zwischen den
halbkreisförmigen Abschnitten und den radial verlaufenden Bereichen, da das Wellrohr
sich an dieser Stelle, die als quasi Einspannstelle wirkt, mehr als an den dbrigen
Stellen verbiegt.
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Der Erfindung liegt dieAufgabe zugrunde, diese Nachteile
zu
vermeiden und ein Wellrohr herzustellen, das große tastwechselzahlen und große Bewegungsamplituden
zuläßt. Gelöst wird diese Aufgabe der Erfindung dadurch, daß bei Metall-, vorzugsweise
Stahlwellrohren, innerhalb sowohl der nach innen als auch der nach außen geöffneten
halbkreisförmigen Abschnitte Abwälzringe eingebaut sind, die der benachbarten Wand
der halbkreisförmigen Abschnitte entsprechende zumindest teilkreisförmige Querschnitte
haben, deren Bogenlänge größer ist als die der halbkreisförmigen Abschnitte. Durch
den Einbau dieser Abwälzringe kann nunmehr die Wand des Wellrohres beim Bewegungsablauf
entlang der Abwälzringe abrollen, so daß die Quasieinspannstelle verschwindet und
die Rohres wandung sich über einen längeren Bereich nacheinander biegt. Dabei ist
es wichtig, daß der Außen- bzw. der Innenmantel der Abwälzringe dem Innen- bzw.
dem Außenmantel der halbkreisförmigen Abschnitte entspricht und in seiner Bogenlänge
ein gewisses Übermaß als Sicherheitsfaktor hat. Es ist bekannt ( Prospekt der Fa.
Resistoflex GmbH., Ausgabe Nov. 1972), innerhalb der Dehnungswellen eines Wellrohres
Verstärkungsringe anzuordnen. Das Wellrohr besteht dabei aus Kunststoff und hat
lediglich innerhalb
der nach außen geöffenten Abschnitte Verstärkungsringe,
die die Aufgabe haben, den Innendruck des Wellrohres aufzunehmen und nicht eine
Längenänderung des Rohres zu erleichtern bzw. die Biegebeanspruchung der Wellrohrwand
zu beeinflussen. Wie aus der Abbildung des Prospektes ersichtlich ist, ist der Querschnitt
dieser Verstärkungsringe gegenUber der Wellrohrwandstärke auch zu klein, um als
Abwälzringe im Sinne der vorliegenden Erfindung wirken zu können. Daher kann diese
Druckschrift dem Fachmann auch keinen Hinweis bezüglich Aufgabe und Lösung der vorliegenden
Erfindung geben.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die
Abwälzringe in der Ebene quer zur Wellrohrl#ngs achse eine größere bzw. kleinere
Abmessung als die benachbarte Wellrohrwandung haben, so daß das Wellrohr radial
leicht vorgespannt ist. Dieses Merkmal der Erfindung unterstützt die bereits vorhin
geschilderte Abrollbewegung des Rohres entlang des Außenmantels der Abwälzrinqe,
da aufgrund dieser Vorapannung das Wellrohr fest am Außenmantel der Abwälzringe
gehalten wird, so daß keine Ablösung erfolgt, die eine Knickbildung erzeugen würde.
Um
eine sichere Verbindung zwischen den Abwälzringen und dem Wellrohr
zu erzeugen wird vorgeschlagen, daß die Abwälzringe am Wellrohr, beispielsweise
durch Schweißen, befestigt sind. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird
vorgeschlagen, daß die Abwälzringe als zumindest die halbkreisförmigen Abschnitte
des Wellrohres ersetzende Rohrbestandteile ausgebildet sind, an denen die im wesentlichen
radial verlaufenden Bereiche des Wilrohres befestigt sind. Diese Maßnahme bringt
eine Einsparung an Wellrohrmaterial, da die bogenförmigen Abschnitte des Wellrohres,
die nicht direkt am Biegen beteiligt sind, entfallen können. Weiterhin bringt diese
Maßnahme eine wesentliche Erleichterung f;dr die Herstellung derartiger Rohre.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen,
in der zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es
zeigen: Abb. 1 ein Wellrohr mit Abwälzringen im Längsschnitt, Abb. 2 einen Teilausschnitt
eines Wellrohres mit Abwälzringen als Rohrbestandteile im vergrößelfen Maßstab.
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In der Abb. 1 ist mit 1 ein Wellrohr bezeichnet, das zwei nach innen
geöffnete Abschnitte 2, einen nach außen geöffneten Abschnitt 3 und zwei Übergangsbereiche
4 hat. Innerhalb dieser Abschnitte 2, 3 und der Übergangsbereiche 4 sind Abwälzringe
5 eingebaut, wobei der Außen-bzw. Innenmantel der Abwälzringe 5 dem Innen- bzw.
Außenmantel der halbkreisförmigen Abschnitte 2, 3 bzw. der Übergangsbereiche 4 entspricht.
Die Abwälzringe 5 sind in der Abb. 1 als Ringe mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet,
sie können aber auch als Ringe mit zumindest halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet
sein, wobei eine solche Bogenlänge erforderlich ist, daß die Kanten nicht mit den
Rohrmänteln in BerUhrung kommen.
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In der Abb. 2 ist ein vergrößert dargestellter Abwälzring ebenfalls
mit 5 bezeichnet, Das Wellrohr nach Abb. 2 besteht aus Abwälzringen 5, radial verlaufenden
Bereichen 6 sowie zwei Endrohren 7 mit Abwälzbereichen 7 a, wobei die Abwälzringe
5 bzw. die Endrohre 7 als Rohrbestandteile ausgebildet sind und einen größeren Teil
der halbkreisförmigen Abschnitte 2, 3 bzw. die Übergangsbereiche 4 ersetzen.
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Die Endrohre 7 sind an nicht dargestellten Flanschen befestigt.
Die
Abwälzringe 5 und die Endrohre 7 sind mit den im wesentlichen radial verlaufenden
Bereichen 6 an den Stellen 8 verschweißt. Beim Verschieben des Rohres aufgrund der
Längenänderung an seien Befestigungsstellen wird sich das Rohr verschieben, so daß
die Wand des Wellrohres entlang der Abwälzringe 5 bzw. der Abwälzbereiche 7 a abrollt,
wie es in den beiden gestrichelten Stellungen dargestellt ist.