DE2543525A1

DE2543525A1 - Rohr-kompensator

Info

Publication number: DE2543525A1
Application number: DE19752543525
Authority: DE
Inventors: Rudolf Stender
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1975-09-30
Publication date: 1977-04-14
Also published as: ES451952A1; DE2543525B2; DE2543525C3; FR2326651A1; FR2326651B1; JPS5243123A; IT1069192B

Description

Rohr-Kompensator

Die Erfindung betrifft einen Robr-Kompensator mit einer zwischen zwei Robranschlußstücken befestigten elastisch verformbaren cord- oder gewebe-armlerten Manschette, in deren Enden Stabilisierungsringe einvulkanisiert sind.

Solche Kompensatoren verwendet man, um axiale und/oder radiale Bewegungen der zu verbindenden Rohrleitungeenden zu kompensieren. Bei der Oord- oder Gewebe-Armierung der aus einem Elastomer oder einem elastischen Kunststoff hergestellten Manschette kann es sich um Einlagen mit textlien, mineralischen oder metallischen Fäden handeln. Für die vorliegende Erfindung ist es auch gleichgültig, ob die Manschette einen runden, einen rechteckigen oder einen ovalen Querschnitt bat, wobei die Manschettenform

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zylindrisch, ballig oder hochgewellt sein kann.

Rohr-Kompensatoren in Balgform gibt es in sehr großer Zahl. So kennt man elastische Rohr-Kompensatoren mit voll ausgebildeten Rohrflanschen aus Verbundwerkstoff mit dahinterliegenden metallischen Flanschringen, ferner elastische Rohr-Kompensatoren aus Verbundwerkstoff mit Wulstenden, die so ausgebildet sind, daß sich die drucktragenden Cordeinlagen um einen metallischen Ring bzw. um ein Metallseil legen und von einer entsprechend gleichgeformten Profilauenehmung eines metallischen Flansches aufgenommen werden und ferner auch elastische Rohrkompensatoren mit einvulkanisierten, geteilten Spannringen, deren innere Versahnung im Preßsitz auf Rohrleitungsenden aufgeschoben wird.

Alle vorgenannten Rohr-Kompensatoren haben bezüglich der Fertigung, ihrer Anwendungsmöglichkeiten und ihres Betriebsverhaltens verschiedene Nachteile, die durch die vorliegende Erfindung vermieden werden sollen.

Rohrkompensatoren mit voll ausgebildeten Rohrleitungsflanschen und hinterliegenden metallischen Flanschen sind in

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der Herstellung sehr aufwendig, da die drucktragenden Armierungseinlagen durchgehend, d.h. ununterbrochen in die Planschausbildung eingearbeitet werden nüssen. Besonders nachteilig ist jedoch,daß die am Kompensator vorgesehenen Flanschen wegen ihrer Elastizität ein großes Anzugsmoment der Plansch "bolzen benötigen, um eine zuverlässige Abdichtung mit den Rohrleitungsflanschen zu erreichen. Ein zu hohes Anzugsmoment kann bei Kunststoffrohrleitungsflanschen zu deren Bruch führen, während bei einem zu geringen Anzugsmoment mit Undichtigkeiten zu rechnen ist.

Bei Rohrkompensatoren mit Wulstausbildung, bei denen die diagonalen Cordfäden um den verstärkenden metallischen Wulstring gelegt sind, ist es insbesondere bei groß dimensionierten Kompensatoren schwierig, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Wulst des elastischen Teiles des Rohrkompensators aus Verbundwerkstoff und dem metallischen Plansch mit Profilierung herzustellen. Oft ist ein Herausspringen des Wulstes aus der Profilierung des metallischen Ringes bei hohen Drücken oder größeren Bewegungen nicht zu verhindern, insbesondere wenn der elastische Verbundwerkstoff durch chemische, thermische oder mechanische Beanspruchung sein Volumen verändert. Außerdem ist die Verankerung der drucktragenden Cord- oder Gewebeeinlagen

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in der wulstförmigen Endausbildung recht schwierig, da nur eine sehr kurze Omschlingung des Wulstringes möglich ist.

Bei Rohr-Kompensatoren mit einvulkanisierten metallischen Ringteilen, die mit Preßsitz oder Verzahnung die Verbindung zu den Rohrleitungsenden herstellen, bereitet der Anschluß oft erhebliche Schwierigkeiten, weil vor allem bei großdimensionierten Rohrleitungen erhebliche !oleranzen vorhanden sind. In übrigen ist eine sichere Verankerung der drucktragenden Cord- oder Gewebeeinlagen nicht möglich, da sich die Fäden, insbesondere, wenn es sich um metallische Fäden handelt, bei Druckbelastung aus dem Elastomer herausziehen können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines elastischen Rohr-Kompensators, der besonders wirtschaftlich zu fertigen ist, die vorerwähnten Nachteile ausschaltet oder vermindert und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den drucktragenden Cord- oder Gewebeeinlagen und den zu den Rohrleitungsenden passenden Anschlußteilen herstellt.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist der erfindungsgemäße

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Rohr-Kompensator dadurch gekennzeichnet, daß die Manschet» tenenden zwischen einem einvulkanisierten ungeteilten metallischen zylindrischen Stabilisierungsring und einem äußeren geschlitzten metallischen zylindrischen Spannring kraftschlüssig eingespannt sind. Die kraftschlüssige Einspannung ist vorzugsweise vor dem Ausvulkanisieren der Manschette hergestellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die kraft schlüssige Verbindung mit über den Umfang verteilten Schrauben aufgebracht, welche in sich in Umfangsrichtung des Spannringes erstreckenden Spannringschlitzen geführt sind und in Gewindebohrungen des Stabilisierungsringes eingreifen ·

Der äußere Spannring wird vorzugsweise über radial oder axial vorspringende Anschlußteile mit den entsprechend ausgebildeten Rohranschlußstücken verschweißt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen« in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

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In den Zeichnungen zeigen:

Pig· 1 einen axialen Querschnitt durch die eine Hälfte eines erfindungsgemäßen Hohr-Kompeneators,

Pig. 2 Axialschnitte durch abgewandelte Ausführungsund 3

formen der kraftschlüssigen Manschetteneinspannung,

Pig· 4 eine schemetisch dargestellte Abwicklung einer die beiden Stabilisierungsringe umhüllenden Cord-Einlagen,

Pig, 5 einen Axialschnitt durch einen Spannring für den erfindungsgemäßen Kompensator und

Pig· 6 einen .radialen Teilquerschnitt durch das Ende einer zwischen Stabilisierungsring und Spannring eingespannten Manschette·

Der in Pig, 1 gezeigte elastische Rohrkompensator besteht aus einer Manschette 1_t au den Enden der Manschette einvulkanisierten Stabilisierungsringen 2, äußeren Spannringen

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und einem HohranschlußstUck <·, das in eier Pig. 1 als Hingflansch ausgebildet ist. HIt Hilfe des Ringflansches und axial gerichteten Spannbolsen 5_t kann der Rohr-ICompensator rait den Anschlußflansch 6 einer Rohrleitung 7 verbunden werden.

Die Manschette 1 enthält drucktragende öora- oder Gewebe-Tinlagen 8, die vorzugsweise un den Ltabilisierungsring 2 herumgeführt sind und sich bis über den lianschettenmittelteil erstrecken und einander überlappen.

Der einvulkanisierte rohrförnige Stabilisierungsring 2 hat vorzugsweise einen zylindrischen, gegebenenfalls auch einen rechteckigen oder ovalen Querschnitt und weist über seinen Umfang eine Hehr zahl von C-evindebohrungen 9 auf, in die Gewindeschrauben 10 eingeschraubt werden können. Die die Ctabilisierungsringe 2 umgebenden L-pnnnringe 3 sind, wie I¹Ig. 5 zeigt, nit einen sich vorzugsweise schräg erstreckenden "uerscnlitz 11 versehen, aber den Uinfang des Spannringes 3 sind Mngsschlitze 12 angeordnet, In denen die Schäfte eier Schrauben 10 geführt werden. Diese Längsschlitze 12 sind seitlich mit Ausnehmungen 13 versehen, deren !Tiefe iin wesentlichen der axialen Länge der üchraubbolsen 10 entspricht.

Bei der Herstellung der Henbrane werden die mit Arriierungs-

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einlagen versehenen Bahnen - wie Fig. 4 zeigt - um die an den "beiden linden angeordneten Stabilisierungsringe 2 herumgewiekelt. Handelt ee sich um die Diagonalcordeinlagen wechselt die Laufrichtung der Cordfäden nach dem Umschlagen der Bahnen um die Stabilisierungsringe, so daß sich die Zugrichtungen der eingelegten Armierungsfäden kreuzen· Venn dann die mit Cordfäden versehenen Bahnen bis über die Mitte der Membrane zurückgeführt werden und einander überlappen, ergibt sich eine besonders druckfeste Membrane· nachdem die bereits zuvor mit Gewindebohrungen 9 versehenen Stabilfeierungsringe 2 mit dem Verbundiaaterial der Manschette umhüllt -worden sind, wird auf die Enden des in dieser Ueise entstandenen Manschettenkörpers der Spannring 3 aufgesetzt und mit Hilfe der Schrauben 10 angespannt· Wenn man über den Umfang fortschreitend die Schrauben 10 anzieht, schließt sich letztlich der Schlitz 11, nachdem zuvor eine kraftschlüssige Verbindung zum Manscbettenwerkstoff hergestellt worden ist· Der auf diese Weise vorbereitete Manschettenkörper wird anschließend in üblicher Weise ausvulkanisiert, so daß es auch noch ssu einer haftenden Verbindung zwischen dem Spannring 3 und der Außenseite des lianschettenwerkstoffes kommt,

Palis erwünscht oder erforderlich, kann an die Manschette auch noch ein Dichtungsringflansch 14 mit angeformt und ausvulkanisiert werden.

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Da es besonders einfach ist, die erforderlichen Rohranschlußstücke durch Schweißen mit dem Spannring 3 zu verbinden, läßt sich zwischen der Innenseite des Spannringes und der Außenseite des Hansenettenwerkstoffes (wie Pig. 2 und 3 zeigen) eine wärmedämmende Zwischenschicht aus A β best oder dergl. anbringen.

Bei der Ausführungsfona gemäß Fig. 1 ist mit einer Kehlnaht an den Spannring 3 ein Ringflansch 4 angeschweißt. Bei der Ausführungsform genäß Pig. 2 ist ein etwas dünner ausgebildeter Spannring 3 verwendet, welcher über zweireihig angeordnete Schraubbolzen 24 mit dem Stabilisierungsring verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform stützen sich die Köpfe der Schraubbolzen 24 unmittelbar auf der Außenseite des Spannringes 23 ab, welcher zwischen den zweireihig angeordneten Schraubbolzen mit einem radial vorragenden Anschweißflansch 25 versehen ist, den man ebenfalls über eine Kehlnaht mit einem Ringflansch 4 verbinden kann. Bei der Ausführung3fona gemäß Pig. 1 und 2 sorgt der Außenflansch 14 der Manschette auch für eine Abdichtung zwischen den beiden zu verbindenden Planschen 4 und 6.

Bei der Ausführungsform gemäß Pig. 3 ißt ebenfalls eine zweireihige Schraubverbindung vorgesehen. Doch hat in diesem

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Falle der Spannring 33 einen axialen ringförmigen Ansatz 34t ä^{en 1113}Q ^mi"t einem Rohranschlußstück 35 über eine Kehlnaht 36 verbunden hat. Das Rohranschlußstück 35 läßt sich dann beim !Einbau des Kompensators über eine weitere Kehlnaht 37 mit dem anzuschließenden Rohrende 38 verbinden.

Pur die vorliegende Erfindung ist die spezielle Ausbildung der Rohranschlußstücke nicht kritisch, denn hier kann es sich um übliche mit axialen Bohrungen versehene Planschen, um Anschweißringe oder Gewindeanschlußstücke handeln.

Bezüglich der Pig. 2 und 3 sei noch erwähnt, daß vor dem Anschweißen der Rohranschlußstücke die Schraubbolzen auch noch bei ausvulkanisierter Manschette nachgespannt werden können. Im übrigen sind die Schraubverbindungen zwischen Spannring und Stabilisierungsstück im eingebauten Zustand praktisch entlastet, da sich der Spannring nach dem Anschweißen an ein Ronranschlußstück nicht mehr radial aufweiten kann.

In Verbindung mit Fig. 4 sei noch darauf hingewiesen, daß die Herstellung der Manschetten außerordentlich vereinfacht ist. Besonders bei diagonal verlaufenden Cordeinlagen

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ergibt sich durch Umklappen der Corclbahnen in einem
korrespondierenden Winkel sehr einfach ohne Unterbrechung der Cordbahnen die gegenläufige obere Decklage.

Der erfindungsgemäße Rohrkompensator hat auch noch den
Vorteil, daß bei Verwendung von metallischen, insbesondere Stahlfäden, ein Aufbiegen dieser Fäden im Elastomer unterbunden wird, da die Aid en der Pad en zwischen Stabilisierungsring und Spannring eingespannt sind. Es können also ohne Risiko aus Stahldrähten bestehende Cordfäden mit starken federnden Eigenschaften zur Anwendung kommen.
Die im Inneren der Spannringe angeordneten Wärme dämmenden Zwischenschichten 15 ermöglichen das Anschweißen der Rohranschlußstücke ohne die Gefahr einer thermischen Beschädigung der Manschette.

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Claims

Patentanspruche

1. Itohr-Kompensator mit einer zwischen zwei Rohranschlußstücken befestigten elastisch verformbaren cord- oder gewebearmierten Manschette, in deren Enden Stabilisierungeringe einvulkanisiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hanschettenenden zwischen einem einvulkanisierten ungeteilten metallischen rohrförmigen Stabilisierungsring (2 )und einem äußeren geschlitzten metallischen zylindrischen Spannring (3) kraftschlüssig eingespannt sind.

2. Eohr-Koapensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Einspannung vor dem Ausvulkanisieren der Manschette (1) hergestellt ist,

3. Rohr-Kompensator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet» daß die kraftschlüßsige Verbindung mit über den Umfang verteilten Schrauben (10) aufgebracht ist, welche in sich in Uxnfangsrichtung des Spannringes (3) erstreckenden Spannringschlitzen (12) geführt sind und in Gewindebohrungen (9) des Stabilisierungsringes (2) eingreifen.

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4. Rohr-Koinpensator nach Anspruch 3, dadurch gekennze lehnet, daß die Schraubverbindungen (24) zweireihig angeordnet sind.

5. Hohr-Kompensator nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß seitlich neben den Spannringschlitzen (12) Ausnehmungen (15) für die Aufnahne der Schraubenkopfe vorgesehen sind.

6. Rohr-Koinpensator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (3) mit einem Schrägschlitz (11) versehen ist.

7. Hohr-Kompensator nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb von Stabilisierungsring (2) und Spannring (3) an die Manschette (1) ein sich im wesentlichen radial erstreckender ülchtungsflansch (14) anvulkanisiert ist.

8. Rohr-Konpensator nach Anspruch 1 bis 7_t dadurch gekennzeichnet, daß der äuGere Spannring (3) als Rohranschlußstück ausgebildet ist.

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9. Kohrkompensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, üa:3 der Spannring (3) nit eineci radial oder axial vorragenden Anschveißansats (25,34) vei'3ehen ist.

10. Rohrkompensator nach Anspruch 1 bio 9» dadurch gekennzeichnet, da.⁰ E'.'inehen eier Außenseite der iianschette (1) und den Inneren des Spannringen (5) eine wärmeä äe Iiateriallage (15) angeordnet iöt.

11, Ilohi'koHpensator nach -,nspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Iianschette (1) diagonal verlaufende Cordeinlagen (8) enthält, die um die Stabilisierungsringe (2) heruircelegt sind.

12. Rohrkompensator ηεοη Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der im die "tabilisierungsringe (2) heruragelegten Cordeinlagen sich bis über den Hanachettenmittelteil erstrecken und einander überlappen.

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