DE3208516A1

DE3208516A1 - Anordnung zur aufnahme von laengsdehnung und -zusammenziehung in rohrleitungen

Info

Publication number: DE3208516A1
Application number: DE19823208516
Authority: DE
Inventors: Göran 04320 Riihikallio Sundholm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1982-10-21
Also published as: NO157433C; JPS57208387A; GB2094916B; NO157433B; NO820823L; FR2501825A1; IT1148138B; FI810780L; GB2094916A; IT8247980A0; DE3208516C2

Description

Anordnung zur Aufnahme von Längsdehnung und -zusammenziehung in Rohrleitungen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Aufnahme von Längsdehnung und -zusammenziehung in Rohrleitungen, wobei ein Abschnitt der Rohrwand gewellt ist, um einen s.g. Balg zu bilden.

Ähnliche Balgkonstruktionen sind in drucklosen Rohrleitungen oder in Rohrleitungen mit niedrigem Druck verwendet worden um zu ermöglichen, dass sich die Leitungen, wegen Temperaturänderungen, ausdehnen und zusammenziehen können. Gewöhnlich ist der Balg in einem separaten Verbindungsstück angeordnet, welches auf erforderlichen Plätzen eingefügt wird. Dagegen hat man diese Stücke in grösseren Gas-, OeI- und Fernheizungsleitungen nicht benutzen können,- weil in solchen Leitungen, wegen ihrer oft grossen Dimensionen und verhä"! tn ismäss ig hohen Drucken, erhebliche achsiale Kräfte auftreten, welche, wenn ein solcher Balg eingefügt würde, den Balg ausrichten würden. Als Beispiel dieser achsialen Kräfte kann erwähnt werden, dass in einer Fernheizungsleitung mit einem Diameter von 50 cm

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und einem Druck von 16 Bar, die achsiale Kraft etwa 35 Ton und in einer Gasleitung mit einem Diameter von 1 Meter und einem Druck von hO Bar, die Kraft sogar etwa 3^0 Ton beträgt. Um Wärmedehnung und -zusammenziehung in solchen Rohrleitungen aufzunehmen, hat man deshalb s.g. Expansionskröpfungen benutzt, welche.zwar technisch gesehen zufriedenstellend gewesen sind, aber unproportional hohe Zusatzkosten hervorgerufen haben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Anordnung zur Aufnahme von Längsdehnung und -zusammenziehung in Rohrleitungen zu schaffen.

Die erfindungsgemässe Anordnung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass ein Verankerungselement auf dem Rohr an der einen Seite des Balges befestigt ist und auf der anderen Seite des Balges eine Hülsenkonstruktion abdichtend um das Rohr und den Balg und auf diesen gleitbar angeordnet ist und an dem Verankerungsorgan durch einen Verband angeschlossen, und dass die Hülsenkonstruktion angeordnet ist, um das Rohr bei dem erwähnten Ende des Balges einen Ringraum mit wesentlich gleichgrosser achsialer Querschnittsflache wie die innere Querschnittsflache des Rohres zu bilden, welcher Ringraum mit dem Inneren des Rohres'in Verbindung steht.

Weil die Hülsenkonstruktion teils über den Balg verankert ist und teils auf dem Rohr gleiten kann, wodurch keine Kraftübertragung zwischen Hülsenkonstruktion und Rohr vorliegt, wird in dem Ringraum die durch den Druck verursachte, vom Balg abgewandte Kraftkomponente durch das auf der anderen Seite des Balges befindliche Verankerungsmittel aufgenommen, während die in Richtung auf den Balg wirkende Kraftkomponente die im Inneren des Rohres herrschende Kraft aufhebt, welche Kraft dazu neigt, den Balg herauszuziehen.

In einer vorgetragenen Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindung zwischen Verankerungsorgan und Hülsenkonstruktion biegsam ausgeformt. Diese Ausführungsform gestattet Bewegungen in der Seitenrichtung, weshalb sie auch für die Verwendung in hydraulischen und/oder pneumatisehen Anlagen verschiedener Art geeignet ist. Auf Grund der in diesen · oft benutzten hohen Drucken von etwa 200 bis 350 Bar, entstehen auch bei

diesen, ungeachtet kleiner Diameter, achsiale Kräfte bis auf etwa 10 Ton, wozu verschiedene Aggregate gewöhnlich sich in Vibration einander gegenüber befinden. Aus diesem Grunde ist man bisher dazu gezwungen gewesen, besonders lange Leitungsschleifen anzuwenden, trotzdem, dass die Aggregate dicht nebeneinander sich befinden können. Die Fähigkeit, Bewegungen auch in der Seitenrichtung zu gestatten, ermöglicht die Benutzung von kurzen Verbindungen.

Die Erfindung wird unten mehr im Einzelnen unter Hinweis auf die beigelegte Zeichnung beschrieben, welche Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teils in Längsschnitt aufweist, Ein Verbindungsstück tragt die Bezugsnummer 1, ein Teil dessen Rohrwand als einen s.g. Balg 2 gewellt ist. Der Balg kann unter der Wirkung von z.B. Temperaturänderungen sich dehnen und zusammenziehen. Auf der einen Seite des Balges 2 ist auf dem Verbindungsstück 1 ein Verankerungs- ■ element 3 und auf der anderen Seite des Balges eine Buchse ^ angeordnet, welche mittels einer Ringdichtung 5 gegen das Verbindungsstück 1 abgedichtet, aber darauf gleitbar ist, d.h. keine nennenswerte Kraftübertragung liegt zwischen der Buchse k und dem Rohr 1 vor.

Um die Buchse h herum ist eine Hülse 6 angeordnet, welche sich über den Balg 2 herein streckt und gegen diesen mittels einer, vorzugsweise in einem Tal des Balges 2 angeordneten Dichtung 7 abgedichtet ist, wodurch ein Ringraum 8 ausgeformt wird. Die Dicke des Buchsenteiles k, worüber die Hülse 6 liegt, wird so gewählt, dass die achsiale Querschnittsflache des Ringraumes 8 wesentlich gleichgross wie die Querschnittsflache des Rohres 1 ist. Der Ringraum 8 steht mit dem Inneren des Rohres 1 über eine Öffnung 9 in Verbindung. Ein Verband 10 ist teils auf dem Verankerungselement 1, teils auf der die Mantelfläche des ringförmigen Raumes 8 bildenden Hülse 6 befestigt.

Weil der mit dem Rohr 1 in Verbindung stehende Ringraum 8 wesentlich dieselbe achsiale Querschnittsflache wie dieses Rohr aufweist, werden im Ringraum 8 zwei, ebenso grosse wie die im Verbindungsrohr 1 herrschende achsiale Kraft, gegensätzliche Kräfte wirken. Die- im Ringraum 8 gegen

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das Ende der Gleitbuchse k wirkende Kraft wird nicht auf die Fläche des Rohres 1 vermittelt, sondern durch das Verankerungselement 3 über den Verband.10 und die Mantelhülse 6 aufgenommen. Hierdurch wird die im Ringraum 8 gegen die Dichtung 7 wirkende Kraft die im Inneren des Verbindungsiohres 1 herrschende achsiale Kraft ganz kompensieren. Die erforderliche Längsbewegung des Balges 2 geschieht dadurch, dass die Dichtung 7 auf der inneren Fläche der Hülse 6 und das Rohr 1 mit der Dichtung 5 auf der Gleitbuchse h gleiten.

Der Verband 10 ist vorteilhaft biegsam, z.B. in Form eines kräftigen Schlauches oder eines Gewebes aus Metall ausgeführt, wodurch die Anordnung fähig wird, auch seitliche Bewegungen, wie z.B. Vibrationen, aufzunehmen.

Der Verband 10 kann an dem Verankerungselement 3 und der Mantel hülse 6 in vielen verschiedenen Weisen befestigt werden. In der Zeichnung sind zwei spannbare Klemmringe 11 und 12 benutzt worden, wenn die Verbindung aus einem Metallgewebe besteht, kann dieses auch vorteilhaft durch Schwelssen dem Element 3 und der Hülse 6 angeschlossen werden. Die Mantelhülse 6 ist in der Zeichnung an der Gleitbuchse Ί mit Hilfe eines Kragens, und eines umgelegten rundgebogenen Spannrings 13, mit einer Dichtung \h zwischen dem Kragen der Hülse 6 und einer entsprechenden Ausdehnung auf der Hülse k befestigt, aber auch hier können selbstverständlich andere Lösungen benutzt werden. Die Buchse k und die Hülse 6 können auch einstückig hergestellt werden. Was die achsiale Querschnittsflache des Ringraumes 8 betrifft, sei noch erwähnt, dass sie nicht ganz so gross zu sein, braucht, wie die Querschnittsflache des Rohres 1, weil der Balg 7 selbst auch fähig ist, einer gewissen ausrichtenden Kraft zu widerstehen, die benutzt werden kann. Strenggenommen soll der achsiale Querschnitt des Ringraumes 8 dem Durchschnittsquerscnitt des Balges 2 entsprechen, welcher jedoch meistens praktisch gesehen derselbe, wie der Querscnitt des Rohres 1, ist.

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Claims

Θ.

Patentansprüche;
\

Anordnung zur Aufnahme von Längsdehnung und -zusammenziehung in Rohrleitungen, wobei ein Abschnitt der Wand des Rohres gewellt ist, um einen Balg zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verankerungselement (3) auf dem Rohr (1) an der einen Seite des Balges (2) befestigt ist und auf der anderen Seite des Balges (2) eine Hülsenkonstruktion (h, 6) abdichtend um das Rohr (1) und den Balg (2) und auf diesen gleitbar angeordnet ist und an dem Verankerungsorgan (3) durch einen Verband (10) angeschlossen, und dass die Hülsenkonstruktion (A, 6) ang.eordnet ist, um das Rohr bei dem erwähnten Ende des Balges (2) einen Ringraum (8) mit wesentlich gleichgrosser achsialer Querschnittsflache wie die innere · Querschnittsfläche des Rohres (1) zu bilden, welcher Ringraum (8) mit dem Inneren des Rohres (i) in Verbindung steht.
2. Anordnung gemäss Patentanspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Verband (10) zwischen dem Verankerungselement (3) und der Hülsenkonstruktion (k, 6) biegsam ausgeformt ist.
3- Anordnung gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verband (10) als ein Metallgewebe ausgeformt ist.
4. Anordnung gemäss Patentanspruch 3,dadurch gekennz e i c h η e t, .dass der Verband (10) mit dem Balg (2) zwecks Ermittlung von radialer Stütze, in Berührung liegt.
5- Anordnung gemäss Patentanspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenkonstruktion eine Gleitbuchse (k) mit Dichtung (5) gegen das Rohr (1), und eine, dicht um die Gleitbuchse angeordnete und auch gegen den Balg (2) abgedichteten Mantel hü 1 se (6), umfasst.
6. Anordnung gemäss Patentanspruch 5, dadu rchgekennzeichnet, dass die Dichtung zwischen der Mantelhülse (6). und dem Balg (2) aus einem, in einem Tal des Balges angeordneten Dichtungsring (7) besteht.