DE2455645A1

DE2455645A1 - Teleskopische stroemungsverbindung

Info

Publication number: DE2455645A1
Application number: DE19742455645
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Asamoto
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1973-11-26
Filing date: 1974-11-25
Publication date: 1975-06-19
Also published as: BR7409853A; JPS5082626A

Description

Teleskopische Strömungsverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an teleskopische Strömungsverbindungen.
Bei. der Zuführung eines Strömungsmittels aus einem stationären Rohr in ein bewegbares Rohr wird bisher mit folgender teleskopischer Verbindung des stationären mit dem bewegbaren Rohr gearbeitet.
Gemäß Fig. 1 der Zeichnung ist ein bewegbares kleines Rohr b flüssigkeitsdicht gleitend in ein großes Rohr a eingesetzt Daw bei tritt eine Axialkraft f auf, di.e durch die Gleichung F = #-D2 x P gegeben ist, wobei D der Innendurchmesser des großen Rohrs a und P der Druck des Strömungsmittels ist. Bewegt sich nun das bewegbare Rohr b um einen Weg h, so findet in dem Strömungsmittel eine Volumenanderung V s-tatt, die durch die Gleichung V = # D2 x h gegeben ist.
Die bekannte Anordnung ist insofern von achtei als für eie bewegbare Seite eine komplizierte Steuerung erforderlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schwierigkeiten, wie sie bei teleskopischen Strömungsverbindungen nach dem Stand der Technik auftreten, zu vermeiden.
Eine erfindungsgemäße Strömungsverbindung umfaßt dabei ein stationäres Innenrohr mit kleinem Durchmesser, ein gleitendes Zwischenrohr mit großem Durchmesser sowie ein Außenrohr. Die innere Mantelfläche des gleitenden Zwischenrohrs steht dabei mit dem Innenrohr flüssigkeitsdicht über einen Flanschteil des Innenrohrs derart in gleitender Berührung, daß eine Strömungsdurchfu~hrtmg gebildet wird. Andererseits steht die äußere Mantelfläche des Zwischenrohrs mit dem Außenrohr flüssigkeitsdicht über einen Flanschteil am Außenrohr in gleitender Berührung, wobei eine Äusgleichskammer gebildet wird, die mit der Strömiingsmittel-Durch führung verbunden ist.
Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung zweier in Fig 2 und 3 der Zeichnung im Längsschnitt gezeigter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Gemäß Fig. 2 ist an einer stationären Seite 1 eine untere Armatur 3 für ein stationäres Innenrohr 2 mittels Bolzen 4 fest angebracht. In der stationären Seite 1 ist eine Öffnung 5 vorgesehen, die~sich über eine weitere Öffnung 6 der unteren Armatur 3 in das Innere des Innenrohrs 2 öffnet. Bin an dem Innenrohr 2 vorgesehener oberer Flansch 7 greift in ein gleitendes Zwischenrohr 8 ein, wobei eine Flüssigkeitsdichtung zwischen dem stationären Innenrohr 2 und dem gleitenden Zwischenrohr 8 durch Zusammenwirken der inneren Mantelfläche 8a und einer an dem Flansch 7 montierten Dichtung 9 erreicht wird. Das Zwischenrohr 8 setzt an einer oberen Armatur 10 an, die mittels Bolzen 12 an der bewegbaren Seite 11 fest angebracht ist. An der bewegbaren Seite 11 ist eine Öffnung 13 vorgesehen, die sich über eine weitere Öffnung 14 der oberen Armatur 10 in das Innere des gleitenden Zwischenrohrs 8 öffnet.
An der unteren Armatur 3 des stationären Innenrohrs 2 ist ferner über die Bolzen 4 ein Außenrohr 15 fest angebracht. Die äußere Mantelfläche 8b des Zwischenrohrs 8 greift gleitend in einen am oberen Ende des Außenrohrs 15 angeordneten nach innen gerichteten Flansch 16 ein, wobei eine Flüssigkeitsdichtung durch eine an dem Flansch 16 montierte Dichtung 17 erreicht wird. An dem Zwischenrohr-8 ist ferner ein unterer nach außen gerichteter Flansch 21 vorgesehen, der über eine Dichtung 22 flüssigkeitsdicht und gleitend an der inneren Mantelfläche 15a des Außenrohrs 15 anliegt. Zwischen der inneren Mantelfläche 15a des Außenrohrs 15 und der äußeren Mantelfläche 8b des Zwischenrohrs 8 ist somit eine Ausgleichskammer 18 vorhanden, die über eine Leitung 19 und eine ein der unteren Armatur 3 vorgesehene Öldurchführung 20 in die Öffnung 5 mündet.
Der Innendurchmesser d und der Außendurchmesser D. des Zwischenrohrs 8 sowie der Innendurchmesser Do des Außenrohrs 15 hängen über die Gleichung # d2 = # (D2 - Di ) (1) zusammen.
Das an der Öffnung 5 der stationären Seite 1 eintretende Strö-# mungsmittel strömt dabei durch die Öffnung 6, das stationäre Innenrohr 2, das gleitende Zwischenrohr 8, die Öffnung 14 und die Öffnung 13 der bewegbaren Seite 11.
Die erzeugte Axialkraft F ist durch die allgemeine Gleichung F=PxA (2) gegeben, wobei P der Druck des Strömungsmittels und A die Fläche ist, auf die der Druck P wirkt. Im vorliegenden Fall ist die erzeugte Axialkraft F durch die Gleichung F = # d2 x P - # (Do2 -Di2) x P (3) gegeben.
Sezt man Gleichung (1) in Gleichung (3) ein, so ergibt sich F -O; d.h. es entsteht keine Axialkraft.
Bei. Aus- und Einfahren der teleskopischen Strömungsverbindung tritt eine Volumenänderung V in dem Strömungsmittel auf, die -durch die allgemeine Gleichung V=Axh (4) gegeben ist, wobei A die Querschnittsfläche der Verbindung und h der Weg ist, um den die Verbindung ein- bzw. ausgefahren wird.
-Im vorliegenden Fall ist die auftretende Volumenänderung V durch die Gleichung V = # d² x F - # (Do² -Di²) xh (5) gegeben. Setzt man wiederuin Gleichung (1) in Gleichung (5) ein, so ergibt sich V = O, d.h. es tritt beim Bin- bzw. Ausfahren der Kupplung keine Volumenänderung in dem Strömungsmittel auf.
Aus der obigen Gleichung (3) ergibt sich ferner, daß sich die Axialkraft durch Ändern des Innendurchmessers Do des Außenrohrs 15 einstellen läßt.
Als Variante zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann gemäß Fig. 3 in der Mantelwand des gleitenden Zwischenrohrs 8 eine Öffnung 23 vorgesehen sein, die in die Ausgleichskammer 18 mündet. In beiden Fällen kann ferner eine Belüftungsöffnung 24 in der Mantelwand des Außenrohrs 15 an dessen unterem Ende vorgesehen sein.
Wie oben dargelegt, vermittelt die Erfindung eine teleskopische Strömungsverbindung mit einem großen gleitenden Zwischenrohr 8 und einem kleinen stationären Innenrohr 2. Indem zwischen der# äußeren Mantelfläche 8b des Zwischenrohrs 8 und der inneren Mantelfläche 15a des Außenrohrs 15 eine Ausgleichskammer 18 gebildet wird, die mit der Strömungsmittel-Durchführung in Verbindung steht, tritt keine Axialkraft auf, und beim Aus- und Einfahren der Verbindung entsteht keine Volumenänderung. Daher läßt sich leicht eine Servosteuerung für einen bewegbaren Körper erzielen, der über die erfindungsgemäße teleskopische Strömungsverbindung verbunden ist.

Claims

Pat entansprüche

1. Teleskopische Strömungsverbindung für zwei relativ zueinander bewegbare Teile, mit einem mit dem einen Teil verbundenen Innenrohr kleineren Durchmessers und einem mit dem anderen Teil verbundenen weiteren Rohr größeren Durchmessers, wobei das Innenrohr fluidumdicht und gleitend an der inneren Mantelfläche des weiteren Rohrs angreift und mit diesem eine Strömungsmittel-Durchführung bildet, gelrennzeichnet durch ein mit dem einen Teil (1) verbundenes Außenrohr (15), dessen innere Mantelfläche (15a) gleitend und fluidumdicht (17) an der äußeren Mantelfläche (mob) des besagten weiteren Rohrs (8) angreift und mit dieser Mantelfläche (8b) eine Ausgleichskammer (18) bildet, die mit der Strömungsmittel-Durchführung verbunden ist.

2. Strömungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser d und der Außendurchmesser D. des besagten weiteren Rohrs (8) sowie der Innendurchmesser Do des Außenrohrs (15) über die Gleichung 2 2 2 # d = # (Do - Di) zusammenhängen.

3. Strömungsverbindung nech Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (18) über eine äußere Leitung (19) mit dem Inneren des Innenrohrs (2) verbunden ist.

4. Strömungsverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (18) über eine in der Mantel annd des besagten weiteren Rohrs (8) vorgesehene Öffnung (23) mit dem Inneren des weiteren Rohrs verbunden ist.