DE2527896A1 - Gewelltes metallrohr - Google Patents

Description

Vallourec (Usines a Tubes de Lorraine-Escaut et Vallourec Reunies) 7» place Chancelier Adenauer, P-717764- Paris

Gewelltes Metallrohr.

Die Erfindung bezieht sich auf ein gewelltes Metallrohr, welches aus gekrümmten Wellblechen zusammengesetzt ist.

Es sind bereits Metallrohre bekannt, die einen kreisförmigen oder nicht kreisförmigen Querschnitt haben«. Derartige Rohre werden im allgemeinen für die Verlegung unter der Erde, als Auskleidung für Tunnelwände oder für Hallen benutzt und bestehen aus einer Verbindung von Wellblechplatten, die in bezug auf die Rohrachse in Querrichtung gewellt und in bezug auf die Rohrachse nach innen gekrümmt sind. Die Verbindung dieser Platten ergibt sich durch Überlappen der betreffenden Ränder benachbarter Platten, so daß das Ineinandergreifen entsprechender. Wellen gewährleistet ist· So überlappen sich also zwei Platten, die hintereinander angeordnet sind, in axialer Richtung so, daß wenigstens die erste Welle der vorderen Platte wenigstens die letzte Welle der anderen Platte bedeckt, während sich zwei seitlich.benachbarte Platten auf einer großen Anzahl von Wellen überlappen oder aber auf allen ihren Wellen, aber auf einer Überlappungslänge, die für jede der Wellen vermindert ist·

An den Stellen, wo sich diese Platten überlappen, sind sie gegeneinander mit Schrauben und Muttern befestigt. Im allgemeinen führt man die Schraubenbolzen durch zwei miteinander fluchtende Bohrungen hindurch, und zwar auf den Gipfeln oder in den Tälern der überlappenden Wellen zweier miteinander zu verbindender Platten· Diese Anordnung weist jedoch eine ganze Anzahl von Nachteilen auf.

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Zunächst einmal erhält man keine gut ausgebildete Berührung zwischen der Fläche der Platte und der Auflagefläche des Schraubenkopfes beziehungsweise der Mutter, und zwar wegen der Wellenkrümmungo Außerdem ist es im allgemeinen trotz starker Ver— spannung nicht möglich, eine gegenseitige Berührung der Flächen von einander überlappenden Wellenbergen herbeizuführen, was im Falle einer, späteren Deformation dieser Wellenberge ein Verschwinden der Vorspannung der Schraubenverbindung nach sich ziehto

Es ist bereits versucht worden, diese Nachteile teilweise dadurch zu beheben, daß man Muttern mit einer sphärischen Auflagefläche benutzt, die mit einer konkaven Fläche des Wellenberges zusammenwirktο Diese Anordnung ist jedoch sehr aufwendig und bringt keinerlei Halt in Querrichtung entlang der WeIIe₀ Außerdem wird hierdurch auch nicht der Nachteil behoben, die überlappenden Wellenberge gegeneinander anzubringen.

Um diese Nachteile zu beheben, ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Platten nicht mehr auf den Wellenbergen, sondern an den Wellenflanken miteinander zu verschrauben· Auf diese Weise ist es möglich, eine gute Berührung der Schraubenköpfe und Muttern an den relativ ebenen Flächen der Wellenflanken zu erreichen und andererseits eine Verschraubung von verschiedenen überlappenden Wellen zu erhalten»

Diese Anordnung weist jedoch ebenfalls Nachteile auf«, So ist es sehr schwierig, Löcher in diese geneigten Teile zu bohren«, Die meisten verschiedenen Platten müssen für ihre Montage markiert werden, denn wenn die Durchgangslöcher für die Schraubenbolzen für alle Platten an den gleichen Stellen angeordnet sind, zum Beispiel in der Mitte der Wellenflanke, decken sie sich nicht mehr von dem Moment an, wo sich die Wellen wegen der Dicke der Platten überlappen. Das erschwert die Montage des Rohres, die unter den Bedingungen, die auf den Baustellen ohnehin immer schwierig sind, noch mehr·

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übrigens verhindert die Verschraubung an den Wellenflanken, wenn eine gute Anlage von zwei übereinanderangeordneten Wellenflanken ermöglicht werden soll, auch nicht das Vorhandensein eines Zwischenraumes zwischen zwei übereinander angeordneten Wellenbergen_o

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile zu vermeiden und ein Rohr anzugeben, welches leicht zu montieren und zu verschrauben ist und eine Haltbarkeit aufweist, die im Vergleich zu den bekannten überlappenden Wellenverbindungen größer ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein metallisches Rohr, welches aus einer Vielzahl gekrümmter metallischer Platten zusammengesetzt ist, welche Querwellen aufweisen, wobei sich die Platten teilweise überlappen und untereinander mit Hilfe von Bolzen verbunden sind, welche die überlappenden Teile durchdringen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt mit abgeflachten Wellentälern und Wellengipfeln aufweisen und daß die sich überlappenden Wellentäler und Wellenberge mit Hilfe von Bolzen so miteinander verbunden sind, daß sie gegeneinander anliegen.

Bei dem im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt handelt es sich gemäß der vorliegenden Erfindung um einen Querschnitt, der abgeflachte Wellenberge und/oder Wellentäler aufweist, wobei die Wellenflanken, die die Gipfel und Täler miteinander verbinden, vorzugsweise gradlinig ausgebildet sind, aber auch gekrümmt sein können.

Im allgemeinen ist das Verhältnis der Breite der Wellenberge oder Wellentäler zur Dicke der Platte größer als 5 und liegt vor*- zugsweise zwischen 5 und 25. Es hat sich gezeigt, daß unter diesen Bedingungen, welche es ermöglichen, eine für das Rohr angemessene Steifigkeit sowie ein angemessenes Halten zu ermöglichen,

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die Verschraubung der Bolzen keine Mühe macht, um die übereinandergeordneten Abflachungen in einem Bereich zur Anlage zu bringen, der um den Bolzen herum genügend groß ist, um einerseits eine genügende Berührung zu erreichen, welche die gewünschte Verspannung sicherstellt und andererseits kontrollierte und wiederholte lokale Deformationen gewährleistet·

Außerdem hat es sich gezeigt, daß infolge der guten Anlage zwischen den überlappenden Bereichen die Dichtigkeit des Rohres wesentlich verbessert isto

Außerdem ermöglicht die Verspannung auf einer großen Fläche der überlappenden Abplattungen rund um den Bolzen das Hin- und Her— bewegen der Schraube unter dem Einfluß des Momentes, welches sich aus der relativen Bewegung des Bleches in Querrichtung ergibt, so wesentlich zu verringern, daß das Lösemoment durch die Reibung der Flächen bei der Berührung vermindert ist und daß die Stützflächen wesentlich größer sind. Man erhält also einen verbesserten Widerstand des Rohres gegen Verformung.

Weitere Vorteile und kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die sich auf ein Ausführungsbeispiel· bezieht, welches die Erfindung jedoch nicht begrenzt·

In den Zeichnungen zeigen:

Figo 1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Rohres; Figo 2 einen Querschnitt durch das Rohr;

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch das Rohr an einer Stelle, an welcher zwei Platten übereinandergreifen_o

In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Teil des Rohres dargestellt, welches aus einer Anzahl Platten 1 bis 8 zusammengesetzt ist_o

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Diese Platten sind zylinderförmig angeordnet und "bilden einen ersten Abschnitt des Rohres.

Jede dieser Platten weist quer zur Rohrachse Wellen mit trapezförmigem Querschnitt auf, die aus ebenen Wellengipfeln 9 und ebenen Wellentälern 10 bestehen«. Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, sind diese Platten ferner um die Längsachse des Rohres gekrümmt.

Die seitlichen Ränder zweier benachbarter Platten, beispiels« weise der Platten 7 und 8, übergreifen einander, wobei der Rand der Platte 8 den Rand der Platte 7 so überlappt, daß sich ihre entsprechenden Wellen auf einer bestimmten Länge übereinander« legen. Die Sehrauben-Mutter-Verbindungen, die zum Beispiel mit 11 bezeichnet sind, durchdringen die übereinandergreifenden Tei· Ie auf den Gipfeln 9 und in den !Tälern 10, wodurch die Befestigung der Platten aneinander ermöglicht wird_o

Der kreisförmige Abschnitt, welcher aus den Platten 1 bis 8 zusammengesetzt ist, ist mit dem benachbarten kreisförmigen Abschnitt, der aus den Platten 1a bis 8a zusammengesetzt ist, durch Übergreifen von Wellen der verschiedenen Platten 1a bis 8a der Wellen der Platten 1 bis 8 verbunden» Unter diesen Ge·« gebenheiten durchdringen bestimmte Schrauben—Mutter—Verbindungen 11 nicht nur zwei, sondern sogar 4· Platten, zum Beispiel die Platten 7, 8, 7a, 8a.

In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine senkrechte Ebene der übereinandergreifenden Enden der Platten 1 und 8 dargestellte Die einander entsprechenden Bereiche der Platten 1 und 8 weisen trapezförmige Wellen mit abgeflachten Gipfeln 9» abgeflachten. Wellentälern 10 und im wesentlichen gradlinig verlaufenden Wellenflanken 12 auf.

Die Gipfel 9 und Täler 10 sind mit durchgehenden öffnungen 13

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versehen, die, wenn man die Platte 8 bezüglich der Platte 1 durch eine Drehbewegung in die entsprechende Lage bringt, miteinander fluchten, wobei dann auch die Flanken 12 der Platten und 8 sich in der einander übergreifenden Berührung befinden_o

Mit Rücksicht auf die Blechdicke befindet sich zwischen den Gipfeln 9» die noch nicht durch eine Schrauben-Mutter-Verbindung versehen sind, ein Spiel 18. Im Gegensatz dazu sieht man in Fig. 3» daß das Tal 10 mit einer Schrauben-Mutter-Verbindung 11 versehen ist, die aus einem Schraubenbolzen 14, einer Mutter 15 und zwei Scheiben 16, 17 besteht.

Das Festspannen des Bolzens 14 und der Mutter 15» wobei Scheiben 16 und 17 zwiaxshengelegt werden, die auf den äußeren Flächen der Täler 10 aufliegen, erzeugt das Verspannen der Täler 10, der Platten 1 und 8 gegeneinander, wobei dann das Spiel 18 verschwindet© Die Gipfel, beziehungsweise die Täler, kommen so mit Hilfe der Schraubverbindung mit einer Vorspannung zur Anlage, die durch die Größe der Verspannung des Bolzens und der Mutter vorbestimmt ist. Aus Fig· 3 ersieht man, daß eine relativ große Fläche der Täler 10 um den Schraubenbolzen herum miteinander in Berührung kommt und daß nur ein geringes Spiel zwischen den umgebenden Teilen des Oberganges der Platten besteht, welche die Täler 10 mit den Flanken 12 verbinden«,

Man erreicht so außer einem gegenseitigen Aneinanderliegen der Flanken 12 eine gegenseitige Berührung der Gipfel oder eine Be-· rührung der Täler untereinander, und zwar in einem relativ breiten Bereich, rund um jede Schrauben-Mutter-Verbindung 11 herum_o

Daraus ergeben sich eine erhöhte Steifigkeit sowie ein erhöhter Widerstand, die sich der Neigung zur Deformation des Eohrteiles unter der Einwirkung von Belastungen entgegensetzen, welcher diese von außen ausgesetzt sindo Außerdem wird auch die Gefahr eines Schwingens der Mutter, die sich unter dem Einfluß dieser

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Belastungen in Querebene ergeben kann, beträchtlich, reduziert©

Daher widerstehen die erfindungsgemaßen Rohre bei gleichen Belastungen einer Zerstörung auch besser als die Rohre mit herkömmlich gekrümmten Wellen und einer Verschraubung am Wellen— gipfel und Wellental, die mit Hilfe von Schrauben mit sphärischen Muttern durchgeführt werden, wobei das Blech die gleiche Dicke und die gleiche Wellenlänge aufweist.

Man sieht also, daß die Erfindung es mit Hilfe einfacher, aber bestimmter Maßnahmen ermöglicht, eine beträchtliche Vergrößerung des Widerstandes des Rohres zu erhalten, wobei auch gleichzeitig dessen Montage wesentlich vereinfacht wird·

Es versteht sich, daß die Erfindung, obwohl sich die obige Beschreibung auf ein Rohr bezieht, welches aus vielen Platten zusammengesetzt ist, genau so gut auch bei solchen Rohren anwendbar ist, bei denen das Teil nur aus zwei Elementen, zum Beispiel zwei halbkreisförmigen Elementen besteht«.

Ansprüche

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Claims (4)

2527836 Anspruch.

1)j Metallrohr, bestehend aus einer Anzahl gekrümmter metallischer Platten, welche Querwellen mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt aufweisen, wobei die Vertiefungen und Gipfel der Wellen abgeflacht ausgebildet sind, die Platten sich teilweise überlappen und untereinander durch Bolzen verbunden sind, welche die überlappten, abgeflachten Teile durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen sich in axialer Eichtung des Rohres überlappen und daß das Verhältnis der Breite der Gipfel und Täler der Welle zur Dicke der Platte zwischen 5 und 25 beträgt_o

2) Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenflanken der trapezförmigen Bereiche im wesentlichen gradlinig ausgebildet sind_o

3) Rohr nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Breite der Gipfel oder Täler der Wellen zur Dicke der Platte größer als 5 ist«,

4) Rohr nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen 5^ und 25 liegt«.

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