DE3125656C2

DE3125656C2 - "Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden"

Info

Publication number: DE3125656C2
Application number: DE19813125656
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing.(FH) 4040 Neuss Weinhold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-30
Filing date: 1981-06-30
Publication date: 1983-06-01
Also published as: DE3125656A1

Description

40

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden bei einer aus einer Vielzahl von einzelnen Rohrleitungsteilen zusammengesetzten Rohrleitung, mit einem kugelsegmentförmigen Lagerring an dem einen Rohrende, mit einem den Lagerring umgebenden Muffenteil, in dem das Rohrende schwenkbar und axial verschiebbar angeordnet ist, mit einer Dichtung zwischen der Innenseite des Muffenteils und dem Lagerring, mit einem nach innen ragenden Anschlagring am Muffenteil, der den Lagerring hintergreift, mit einem mit dem anderen Rohrende verbundenen AnschluQteil, der mit dem Muffenteil verbindbar ist, und mit einem an der Außenseite der Vorrichtung angeordneten Befestigungselement zur beweglichen Verbindung der Vorrichtung mit einem die Vorrichtung einschließlich der Rohrleitungsteile tragenden, lageveränderlichen Anlagenteil.

Vielfach ist es notwendig, eine aus mehreren m> Rohrleitungsteilen zusammengesetzte Rohrleitung parallel zur Längsrichtung einer Maschinenanlage verlaufen zu lassen, die ihrerseits in dieser Längsrichtung mehrfach in zueinander bewegliche Anlagenteile unterteilt ist. Im Bergbau werden zum Beispiel Braken verwendet, die entlang einer Abbaustrecke verlaufen und um eine senkrechte Achse beweglich zueinander angeordnet sind. In derartigen Fällen muß also eine Rohrleitung auch an Haltepunkten befestigt werden können, die nicht stationär, sondern lageveränderlich sind. Da die an den Braken entlanglaufende Rohrleitung vielfach den Zweck hat, in einer Untertage befindlichen Abbaustrecke als Wetterkühlung zu dienen, lassen sich die metallischen Rohrleitungsteile nicht durch Schlauchleitungen ersetzen. Die Rohrleitung muß deshalb an den Braken in einer solchen Weise beweglich gehalten sein, daß die Vorschubbewegung der Braken niclr behindert wird und daß die Rohrleitung diese Bewegung mitmachen kann, ohne daß Beschädigungen auftretein. Es ist aus DE-AS 29 13 655 eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der der Ausgleich aller gegebenenfalls auftretenden relativen Axialverschiebungen zwischen den Rohrleitungsteilen innerhalb des Muffenteils der Vorrichtung erfolgt Die an der Vorrichtung angeordneten Befestigungselemente sind mit an den Braken befestigten Halteteilen so verbunden, daß nur eine Schwenkbarkeit um definierte, durch zwei Befestigungspunkte verlaufende Achse möglich ist.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, zwischen der die Rohrleitungsenden verbindenden Vorrichtung und einem diese und die Rohrleitungsteile tragenden und ebenfalls lageveränderlichen Halteteil eine axiale Verschiebbarkeit vorzusehen. Die hierzu verwendeten Befestigungselemente waren jedoch so ausgebildet, daß das Befestigungselement und damit die ganze Vorrichtung gegenüber dem Halteteil bzw. dem entsprechenden Anlagenteil gleichzeitig auch noch eine Schwenkbarkeit aufwies. Die Kombination beider Bewegungsmöglichkeiten im Verbindungsbereich zwischen der Vorrichtung und dem Halte- bzw. Anlagenteil führte zu einer Beweglichkeit der Vorrichtung selbst in einem verhältnismäßig großen Bereich, insbesondere in unterschiedlichen Richtungen.

Es hat sich herausgestellt, daß unter bestimmten Betriebsbedingungen, insbesondere bei einem sehr hohen Druck innerhalb der Rohrleitung, eine Schrägstellung der die Rohrleitungsenden verbindenden Kupplung bewirkt werden kann. Diese Schrägstellung jedoch kann die axiale Verschiebbarkeit innerhalb des Muffenteils beeinträchtigen, und bei besonders hohen Beanspruchungen kann es sogar zu Verquetschungen innerhalb der Kupplung kommen.

Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Vorrichtung in einer solchen Weise mit einem lageveränderlichen Halte- oder bzw. Anlagenteil zu verbinden, daß auch bei höchsten Beanspruchungen die axiale Verscbiebbarkeit innerhalb des Muffenteils und damit der bei Relativbewegungen zwischen den Anlageteilen notwendige Längenausgleich gewährleistet ist, ohne daß Beschädigungen auftreten können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Vorrichtung gegenüber dem Anlagenteil unter Beibehaltung einer zu ihrer Längsachse parallelen Richtung gehalten und geführt ist.

Hierdurch wird erreicht, daß im Verbindungsbereich zwischen der Vorrichtung und dem Anlagenteil jegliche Schwenkbarkeit unterbunden ist. Die Vorrichtung kann deshalb keine Schrägstellung gegenüber diesem Anlagenteil annehmen, und zwar auch nicht aufgrund besonders hoher Betriebsdruckwerte. Die Schwenkbarkeit eines einem benachbarten Anlagenteil zugeordneten Rohrleitungsteils in dem Muffenteil derjenigen Vorrichtung, die dem erstgenannten Anlagenteil zugeordnet ist, kann also nicht mehr nachteilig beeinflußt; werden.

Die Führung der Vorrichtung gegenüber dem

betreffenden Anlagenteil in einer zur Längsachse der Vorrichtung parallelen Richtung kiinn beispielsweise mit Hilfe eines Befestigungselementes erfolgen, das durch eine Schiene und einen in oder an dieser gleitenden Führungsblock gebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es jedoch erfindungsgemäO, wenn das Befestigungselement als Parallelogrammführung ausgebildet ist. Diese läßt sich nämlich in besonders einfacher Weise in einer sehr stabilen Ausführung herstellen. Auch ist sie aufgrund ihrer Ausführung verhältnismäßig wenig anfällig gegen Verschmutzungen. Ein derartiges Befestigungselement kann zwei zueinander parallele Befestigungsplatten aufweisen, die durch zwei an ihren Enden jeweils gelenkig gelagerte und zueinander parallele Hebelarme miteinander verbunden sind. Die Gelenkachsen werden hierbei so angeordnet, daß sie zu derjenigen Achse, um die die betreffenden Anlagenteile zueinander verschwenkbar sind, parallel verlaufen.

Da eine Verschwenkbarkeit zwischen den Rohrleitungsteilen jetzt nur noch innerhalb der Vorrichtung selbst möglich ist, kann es erfindiingsgemäß zusätzlich gegebenenfalls günstig sein, wenn auch d-r dem anderen Rohrende zugeordnete und in den Muffenteil eingreifende Anschlußteil gegenüber dem Muffenteil schwenkbar ist. Hierdurch kann der insgesamt notwendige Schwenkbereich auf zwei Teilbereiche aufgeteilt werden. Gegebenenfalls aber ist diese Maßnahme auch vorteilhaft, um den möglichen Gesamtbereich der Verschwenkbarkeit entsprechend zu vergrößern.

Es ist an sich aus der US-PS 19 25 335 eine zum Verbinden zweier Rohrenden dienende Vorrichtung bekannt, bei der beide Rohrenden gegenüber einer Verbindungsmuffe, in der sie gelagert sind, verschwenkt werden können. Der Anspruch 4 soll deshaib nur in Zusammenhang mit dem Anspruch 1 Schutz genießen.

Zum lösbaren Verbinden des Muffenteils mit dem Anschlußteil der Vorrichtung wird man zweckmäßig eine geeignete Kupplung verwenden. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Befestigungselement dann an dieser Kupplung angreift.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 mehrere Rohrleitungsteile einer Rohrleitung an einer mehrteiligen Anlage bei gerader Ausrichtung der Anlagentcile zueinander;

F i g. 2 eine der Darstellung nach F i g. 1 entsprechende Ansicht bei zueinander verschwenkten Anlagenteilen.

Eine jeweils zwei Rohrhitungsteile 10 miteinander verbindende Vorrichtung hat im einzelnen folgenden Aufbau. Die eine Seite der Vorrichtung hat einen Muffentci! 11, der an seinem anderen Ende mit einem nach innen ragenden Anschlagring 12 versehen ist. Ein gegenüber dem Rohrleitungsteil 10 im Durchmesser kleineres und an dieses angeschweißtes Rohrende 13 hat einen kugelsegmentförmigen Lagerring 14, in den eine Ringdichtung 15 eingelassen ist. Der hülsenförmige Muffenteil 11 hat an seiner Außenseite eine Ringnut 16, durch die am freien Ende des Muffenteils 11 ein äußerer Ringbund 17 gebildet ist.

Der jeweils anzuschließende andere Rohrleitungsteil 10 geht in ein weiteres, im Durchmesser ebenfalls kleineres Rohrende 18 über, das zusammen mit einem äußeren Ringansatz 19 einen in den Muffenteil 11 einführbaren AnschluGteil der Vorrichtung bildet. Ein das Rohrende 18 umgebender Anschlagring 20 hat einen äußeren Ringbund 21 und liegt mit seinem in den Muffenteil 11 hineinragenden Teil am Ringansatz 19 an. Letzterer ist mit einer weiteren Ringdichtung 22 versehen. Der Ringansatz 19 ist ebenfalls kugelsegmentförmig. Die lichte Weite des Anschlagringes 20 ist so bemessen, daß das Rohrende 18 und der ihm zugeordnete Rohrleitungsteil 10 ebenfalls gegenüber dem Muffenteil 11 schwenkbar sind.

Der durch das Rohrende 18 und den Ringansatz 19 gebildete Anschlußteil und der Muffenteil 11 werden

ίο durch Teilschalen 23 zusammengehalten, die an zwei benachbarten Enden durch einen Gelenkbolzen miteinander verbunden sind und an ihren anderen Enden mittels eines Spannhebelverschlusses geöffnet oder geschlossen werden können. Dies ist nicht im einzelnen

'5 dargestellt, da ein derartiger Verschluß bekannt ist. Die Teilschalen 23 haben an beiden Seiten jeweils nach innen ragende Flansche, von denen der eine den Ringbund 21 am Anschlagring 20 und der andere den Ringbund 17 am Muffenteil 11 hintergreift, wenn die Vorrichtung geschlossen ist. Die Länge „ies Muffenteils 11 ist so bemessen, daß das zwischen den Stirnflächen der Rohrenden 13 und 18 bei koaxialer Lage derselben vorhandene Spiel ausreicht, um jedes der zugeordneten Rohrleitungsteile 10 in einem Winkel bis etwa 5° verschwenken zu können.

An einer der Teilschalen 23 ist jeweils eine Befestigungsplatte 24 angeschweißt, an der zwei Hebelarme 25 angreifen. Eine weitere Befestigungsplatte 26 ist mit den jeweils anderen Enden der Hebelarme 25 verbunden. Diese Verbindung erfolgt jeweils mit Hilfe von Gelenkzapfen 27. Die Befestigungsplatten 24 und 26, die Hebelarme 25 und die Gelenkzapfen 27 bilden ein Befestigungselement in Form einer Parallelogrammführung.

Die Rohrleitung verläuft neben einer mehrteiligen Anlage, die hier durch Braken 28 gebildet ist. Diese sind mit Hilfe von Achsen 29 schwenkbar miteinander verbunden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegen, die Gelenkzapfen 27 parallel zu den Achsen 29.

Die durch die Braken 28 gebildete Anlage wird in einer Untertage liegenden Abbaustrecke entsprechend dem jeweiligen Fortschritt des Abbaus weiter transportiert. Hierbei kann sie in Abhängigkeit von dem jeweiligen Verlauf der Abbaustrecke auch einen von der 5 geraden Richtung abweichenden Verlauf einnehmen, was durch die Verschwenkbarkeit der Braken 28 um die Achsen 29 ermöglicht wird.

Dies ist in F i g. 2 gezeigt, aus der sich auch ergibt, daß sich jede mittels der beschriebenen Parallelogrammführung gehaltene Vorrichtung jeweils parallel zu derjenigen Brake 28 erstreckt, an der sie gehalten ist. Diese Parallelität bleibt bei jeder Schwenkstellung zwischen den Braken 28 erhalten.
Wenn in Abwandlung der beschriebenen Ausführungsform das Rohrende 18 und der Ringansa'z 19 nicht gegenüber dem Muffenteil 11 verschwenkbar sind, ist darauf zu achten, daß die Parallelogrammführung in jedem Fall an derjenigen Brake 28 zu befestigen ist, neben der der dem Rohrende zugeordnete Rohrleitungsteil 10 verläuft.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist die axiale Verschiebbarkeit der Rohrenden )3 und 18 innerhalb des Muffenteils 11 größer als es für die Verschwenkbarkeit unbedingt erforderlich ist. Wie

^b3 bereits gesagt, ist ine kürzere Bemessung des Muffenleils 11 möglich. Aufgrund der Leichtgängigkeit der Parallelogrammführung und der einer Axialverschiebung innerhalb des Muffenteils 11 entgegenwir-

kenden Reibung im Bereich der Ringdichtungen 15 und wird der notwendige Längenausgleich jedoch vorrangig im Bereich der Parallelogrammführung erfolgen.

Wenn nur eines der beiden Rohrenden 13 oder 18 gegenüber dem Muffenteil 11 verschwenkbar zu sein braucht, ist es gegebenenfalls auch denkbar, nur das Rohrende 18 im Bereich des Anschlußteils gegenüber dem Muffenteil 11 verschwenkbar auszuführen.

Bezugsziffernliste:

10 Rohrleitungsteil

11 Muffenteil

12 Anschlagring

13 Rohrende

14 Lagerring

15 Ringdichtung

16 Ringnut

17 Ringbund

18 Rohrende

19 Ringansatz

20 Anschlagring

21 Ringbund

22 Ringdichtung

23 Teilschale

24 Befestigungsplatte

25 Hebelarm

26 ßefestigiingsplatte

27 Gelenkzapfen

28 Brake

29 Achse

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden bei einer aus einer Vielzahl von einzelnen Rohrleitungsteilen zusammengesetzten Rohrleitung, mit einem kugelsegmentförmigen Lagerring an dem einen Rohrende, mit einem den Lagerring umgebenden Muffenteil, in dem das Rohrende schwenkbar und axial verschiebbar angeordnet ist, mit einer Dichtung zwischen der Innenseite des Muffenteils und dem Lagerring, mit einem nach innen ragenden Anschlagring am Muffenteil, der den Lagerring hintergreift, mit einem mit dem anderen Rohrende verbundenen Anschlußteil, der mit dem Muffenteil rs verbindbar ist, und mit einem an der Außenseite der Vorrichtung angeordneten Befestigungselement zur beweglichen Verbindung der Vorrichtung mit einem die Vorrichtung einschließlich der Rohrleitungsteile tragenden, lageveränderlichen Anlagenteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung gegenüber dem Anlagenteil (28) unter Beibehaltung einer zu ihrer Längsachse parallelen Richtung gehalten und geführt isL

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (24 — 27) als Parallelogrammführung ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement zwei zueinander parallele Befestigungsplatten (24, 26) aufweist, die durch zwei an ihren Enden gelenkig gelagerte und zueinander parallele Hebelarme (25) miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenm »chnet, daß auch der dem anderen Rohrende (18) zugeordnete und in den Muffenteil (11) eingreifende Anschlußteil (18, 19) gegenüber dem Muffenteil (11) schwenkbar ist.