DE3208516C2 - - Google Patents

Description

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 sogenannten Balg zu bilden.

Ähnliche Balgkonstruktionen sind in drucklosen Rohr­ leitungen 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-, Öl- und Fern­ heizungsleitungen nicht benutzen können, weil in solchen Leitungen wegen ihrer oft großen Dimensionen und und verhältnismäßig hohen Drücken erhebliche axiale Kräfte auftreten, welche , wenn ein solcher Balg eingefügt würde, den Balg ausrichten würden. Als Beispiel dieser axialen Kräfte kann erwähnt werden, daß in einer Fernheizungs­ leitung mit einem Durchmesser von 50 cm und einem Druck von 16 bar die axiale Kraft etwa 35 Tonnen und in einer Gasleitung mit einem Durchmesser von 1 m und einem Druck von 40 bar die Kraft sogar etwa 340 Tonnen beträgt. Um Wärme­ dehnung und -zusammenziehung in solchen Rohr­ leitungen aufzunehmen, hat man deshalb sogenannte Expansionskröpfungen benutzt, welche zwar technisch gesehen zufriedenstellend gewesen sind, aber unproportional hohe Zusatzkosten hervorgerufen haben.

Des weiteren sind Rohrverbindungen mit Anordnungen zur Aufnahme von Längsdehnungen und -zusammen­ ziehungen aus der GB-PS 8 98 383 und der DE-OS 27 03 064 bekannt.

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

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. In den Unteransprüchen 2 bis 6 sind Ausbildungen der Anordnung nach Anspruch 1 angegeben.

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 be­ findliche Verankerungsmittel aufgenommen, während die in Richtung auf den Balg wirkende Kraft­ komponente 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 Seiten­ richtung, weshalb sie auch für die Verwendung in hydraulischen und/oder pneumatischen Anlagen ver­ schiedener Art geeignet ist. Aufgrund der in diesen oft benutzten hohen Drücken von etwa 200 bis 350 bar entstehen auch bei diesen ungeachtet kleiner Durchmesser axiale Kräfte bis auf etwa 10 Tonnen, wozu verschiedene Aggregate gewöhnlich sich in Vibration einander gegenüber befinden. Aus diesem Grunde ist man bisher dazu gezwungen gewesen, be­ sonders lange Leitungsschleifen anzuwenden, obwohl 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 nachfolgend im einzelnen unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teils in Längsschnitt zeigt.

Ein Verbindungsstück trägt die Bezugsnummer 1, ein Teil, dessen Rohrwand als einen sogenannten Balg 2 gewellt ist. Der Balg kann unter der Wirkung von z. B. Temperaturänderungen sich dehnen und zusammen­ ziehen. Auf der einen Seite des Balges 2 ist auf dem Verbindungsstück 1 ein Verankerungselement 3 und auf der anderen Seite des Balges eine Buchse 4 angeordnet, die mittels einer Ringdichtung 5 gegen das Verbindungsstück 1 abgedichtet, aber darauf gleitbar ist, d.h. keine nennenswerte Kraftüber­ tragung liegt zwischen der Buchse 4 und dem Rohr 1 vor.

Um die Buchse 4 herum ist eine Hülse 6 angeordnet, die 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 4, worüber die Hülse 6 liegt, wird so gewählt, daß die axiale Querschnittsfläche des Ringraumes 8 wesentlich gleichgroß wie die Quer­ schnittsfläche 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 3, teils auf der die Mantelfläche des ringförmigen Raumes 8 bildenden Hülse 6 befestigt.

Weil der mit dem Rohr 1 in Verbindung stehende Ring­ raum 8 wesentlich dieselbe axiale Querschnittsfläche wie dieses Rohr aufweist, werden im Ringraum 8 zwei, ebenso große wie die im Verbindungsrohr 1 herrschende axiale Kraft, gegensätzliche Kräfte wirken.

Die im Ringraum 8 gegen das Ende der Gleitbuchse 4 wirkende Kraft wird nicht auf die Fläche des Rohres 1 vermittelt, sondern durch das Verankerungs­ element 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 Verbindungsrohres 1 herrschende axiale 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 4 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 zum Beispiel Vibrationen, aufzunehmen.

Der Verband 10 kann an dem Verankerungselement 3 und der Mantelhülse 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 Schweißen dem Element 3 und der Hülse 6 angeschlossen werden. Die Mantelhülse 6 ist in der Zeichnung an der Gleitbuchse 4 mit Hilfe eines Kragens und eines umgelegten rundgebogenen Spannringes 13 mit einer Dichtung 14 zwischen dem Kragen der Hülse 6 und einer entsprechenden Ausdehnung auf der Hülse 4 befestigt, aber auch hier können selbstverständlich andere Lösungen benutzt werden. Die Buchse 4 und die Hülse 6 können auch einstückig hergestellt werden.

Was die axiale Querschnittsfläche des Ringraumes 8 betrifft, sei noch erwähnt, daß sie nicht ganz so groß zu sein braucht wie die Querschnittsfläche des Rohres 1, weil der Balg 7 selbst auch fähig ist, einer gewissen ausrichtenden Kraft zu wider­ stehen, die benutzt werden kann. Streng genommen, soll der axiale Querschnitt des Ringraumes 8 dem Durchschnittsquerschnitt des Balges 2 ent­ sprechen, der jedoch meistens praktisch gesehen derselbe wie der Querschnitt des Rohres 1 ist.

Claims (6)

1. Anordnung zur Aufnahme von Längsdehnungen und -zusammenziehungen in Rohrleitungen, bei denen ein Abschnitt der Rohrwand gewellt ist, damit ein Balg gebildet wird, 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 (4, 6) abdichtend um das Rohr (1) und den Balg (2) und auf diesen gleitend angeordnet und an dem Verankerungsorgan (3) durch einen Verband (10) angeschlossen ist, und daß die Hülsen­ konstruktion (4, 6) derart ausgebildet ist, daß das Rohr bei dem Ende des Balges (2) mit einer Dichtung (7) einen Ringraum (8) mit gleichgroßer axialer Querschnittsfläche wie die innere Querschnittsfläche des Rohres (1) gebildet wird und der Ringraum (8) mit dem Inneren des Rohres (1) über eine Öffnung (9) in Verbindung steht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verband (10) zwischen dem Verankerungselement (3) und der Hülsen­ konstruktion (4, 6) biegsam ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verband (10) ein Metall­ gewebe ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verband (10) mit dem Balg (2) in Berührung liegt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülsenkonstruktion eine Gleitbuchse (4) mit Dichtung (5) gegen das Rohr (1) und eine dicht um die Gleitbuchse angeordnete und auch gegen den Balg (2) abgedichteten Mantelhülse (6) umfaßt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtung zwischen der Mantelhülse (6) und dem Balg (2) aus einem in einem Tal des Balges angeordneten Dichtungsring (7) besteht.