DE4420461C2 - Rohrkrümmer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrkrümmer für eine Förderleitung mit einem eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung bildenden Mantel, der einen Aufnahmekanal umschließt, in dem durch die Eintrittsöffnung bzw. die Austrittsöffnung einge­ schobene Einsätze eingebracht und festgelegt sind, wobei an den der Eintritts- und/oder Austrittsöffnung zugekehrten Endbereichen des Mantels jeweils ein oder mehrere Überleitungselemente eingeschoben sind, mittels derer der Quer­ schnitt der Förderleitung auf einen anderen Querschnitt verändert ist.

Ein solcher Rohrkrümmer ist in der DE-AS 10 26 141 als bekannt ausgewiesen. In dieser Druckschrift ist ein Rohrkrümmer beschrieben, an dessen Eintritts­ bzw. Austrittsöffnung mehrere Überleitungssegmente eingeschoben sind. Die Überleitungssegmente verändern den kreisförmigen Querschnitt der angeschlossenen Förderleitung in einen Durchtrittsquerschnitt. Der Durchtritts­ querschnitt ist im Bereich des Außenradius des Rohrkrümmers V-förmig ausge­ staltet. Diese V-förmige Gestalt wird durch ein Verschleißstück erzeugt, der den Innenquerschnitt des Rohrkrümmers im Bereich seines Außenradius überdeckt. Weiterhin ist im Bereich des Innenradius im Rohrkrümmer ein weiteres Ver­ schleißstück vorgesehen. Bei solchen Rohrkrümmern erweist sich insbesondere die Ausgestaltung des Durchtrittsquerschnittes als nachteilig. Das durch den Rohrkrümmer hindurchströmende Gut bewirkt im Bereich des Außenradius des Rohrkrümmers eine stark abrasive Wirkung. Infolge der V-förmigen netzartigen Ausgestaltung des Verschleißelementes konzentriert sich die abtragende Wirkung des Gutes im Nutgrund. Damit wird das Verschleißelement hier in hohem Maße beansprucht. Dadurch ist das Verschleißelement schon nach kurzer Einsatzdauer nicht mehr ausreichend verwendungstüchtig. Weiterhin ist es nachteilig, daß der Rohrkrümmer im Bereich des Durchtrittsquerschnittes an seinen ungeschützten Seitenwänden durch das geförderte Gut beschädigt wird. Hierdurch entsteht eine Materialschwächung, die zu einem Ausfall des Rohr­ krümmers führen kann. In diesem Fall muß kostenaufwendig der gesamte Rohr­ krümmer erneuert werden.

Ein weiterer Rohrkrümmer ist aus der DE 39 11 057 A1 bekannt. Der Rohr­ krümmer ist in eine Leitung eingesetzt, die von einem häufig abrasiv wirkenden Medium durchflossen ist. Der Mantel ist aus miteinander verschweißten U-Profilen gebildet. Auf der dem Außenradius des Rohrkrümmers zugekehrten Außenseite des Mantels sind mehrere im Querschnitt U-förmigen Einsätze in den Mantel eingesetzt. Die Einsätze dienen als Verschleißschutz für die Außenseite des Mantels.

Dem Rohrkrümmer vor- bzw. nachgeschaltet sind Überleitungsrohrstücke in die Leitung eingesetzt. Die Überleitungsrohrstücke sind mit Flanschen versehen und können so an den Rohrkrümmer und an die Leitung angeschraubt werden. Mit den Überleitungsstücken wird der kreisförmige Querschnitt der Leitung in einen verschleißgünstigen quadratischen Querschnitt im Bereich des Rohrkrümmers übergeführt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Rohrkrümmer zu schaffen, der verschleiß­ günstig ausgestaltet ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Demgemäß ist es also vorgesehen, daß die Einsätze jeweils einstückig aus zwei Seitenwänden, einer Außen- und einer Innenwand gebildet sind. Hierbei decken die Seitenwände die entsprechenden Seitenbereiche des Rohrkrümmers ab, so daß ein Verschleiß des Rohrkrümmers hier sicher verhindert ist. Der Durchtritts­ querschnitt ist nach der Erfindung quadratisch oder rechteckförmig ausgestaltet. Hierdurch ist eine plane Fläche im Bereich des Außenradius des Rohrkrümmers geschaffen. Über diese Fläche fließt das zu fördernde Gut in gleichmäßiger Verteilung. Dementsprechend entstehen keine Zonen eines erhöhten Abtrages.

Verschleißtechnisch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn vorgesehen ist, daß der kreisrunde Querschnitt der Förderleitung mittels der Überleitungs­ segmente auf eine rechteckige oder quadratische Querschnittsform verändert ist.

Um die Strömungsverluste im Rohrkrümmer gering zu halten, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Einsätze und die Überleitungs­ segmente stirnseitig Stoßflächen aufweisen, mittels derer sie bündig aneinander gereiht sind. Die Stoßfläche kann beispielsweise Teil eines stufenförmigen Absatzes sein. Die einzelnen Einsätze und die Überleitungssegmente können dann verzahnt hintereinander gereiht werden.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Außenwand der Einsätze eine größere Dicke als die Innenwand und die Seitenwände aufweist. Dadurch, daß die Außenwand dicker ausgebildet ist als die Innenwand bzw. die Seitenwände, wird dem an dieser Stelle auftretenden erhöhten Verschleiß Rechnung getragen.

Die Einbringung der Überleitungssegmente und der Einsätze sowie deren Ausrichtung und Festlegung im Rohrkrümmer wird dadurch vereinfacht, daß die Überleitungssegmente und die Einsätze quadratisch oder rechteckförmigen Außenquerschnitt aufweisen und daß der Aufnahmekanal des Mantels einen an die quadratischen oder rechteckförmigen Außenabmessungen der Einsätze und der Überleitungssegmente angepaßten Querschnitt aufweist. Die Einsätze und die Überleitungssegmente können geführt in den Aufnahmekanal des Rohr­ krümmers eingeschoben werden. Sowohl beim Einschiebevorgang als auch in der eingeschobenen Position verändern die Einsätze und die Überleitungs­ segmente nicht mehr ihre Stellung im Rohrkrümmer. Somit muß lediglich eine Fi­ xierung der Einsätze und der Überleitungssegmente in Längsrichtung des Rohrkrümmers erfolgen. Dies kann beispielsweise mit Distanzscheiben erfolgen, die im Bereich der Entritts- bzw. der Austrittsöffnung angeordnet sind.

Um Fertigungstoleranzen oder einen Höhenversatz zwischen den einzelnen Einsätzen und den Überleitungssegmenten auszugleichen, ist es vorgesehen, daß die Außenwand und/oder die Innenwand der Einsätze und der Überleitungs­ segmente nach außen abstehende Vorsprünge aufweisen, die sich auf der Innenseite des Mantels abstützen und daß zumindest eine der Seitenwände der Überleitungssegmente und der Einsätze mit nach außen abstehenden Vor­ sprüngen versehen ist, die sich an der Innenseite des Mantels abstützen.

Die Einsätze und die Überleitungssegmente sind beispielsweise als Gußteile ausgeführt, die in Folge des Fertigungsverfahrens Toleranzen hinsichtlich ihrer Außenabmessungen aufweisen. Um die Montierbarkeit der Einsätze und der Überleitungssegmente in dem Aufnahmekanal des Rohrkrümmers stets sicher zu stellen, können die Vorsprünge verändert, beispielsweise abgeschliffen, werden.

Ein erfindungsgemäßer Rohrkrümmer für eine Förderleitung mit einem eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung bildenden Mantel, den ein Aufnahmekanal umschließt, in den durch die Eintrittsöffnung bzw. die Austrittsöffnung eingeschobene Einsätze eingebracht und festgelegt sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze einen an den Innenquerschnitt des Mantels ausgebildeten Außenquerschnitt aufweisen und daß der Mantel aus einem Kunststoffmaterial oder dgl. gebildet ist.

Ein solcher Rohrkrümmer läßt sich leicht handhaben, da mit dem Kunststoffmantel eine erhebliche Gewichtsreduzierung erreicht ist. Dies macht sich vor allem bei solchen Rohrkrümmern bemerkbar, die in Leitungen mit großem Innendurchmesser eingesetzt werden. Bei solchen Rohrkrümmern kann eine Gewichtsreduzierung um einen Faktor 1/2 bis 2/3 erreicht werden. Damit läßt sich ein Rohrkrümmer auch an schwer zugänglichen Stellen noch bequem an einer Rohrleitung montieren.

Um den Kunststoffmantel vor Verschleiß zu schützen, ist seine Innenfläche mit Einsätzen und Überleitungssegmenten geschützt. Das durch die Leitung geleitete Medium wirkt somit nur auf die Überleitungssegmente und die Einsätze abrasiv. Sind die Einsätze und die Überleitungssegmente verschlissen, so können sie aus dem Aufnahmekanal entnommen und durch neue Einsätze bzw. Überleitungssegmente ersetzt werden. Hierdurch muß nicht der komplette Rohrkrümmer ersetzt werden, was einen erheblichen Kostenvorteil bietet. Der Mantel läßt sich bei einem solchen Rohrkrümmer mit einfachen Werkzeugen herstellen. Dadurch, daß die Einsätze von den Überleitungssegmenten getrennt werden können, kann im Bedarfsfall auch ein getrenntes Recycling der Materialien erfolgen.

Für die Fertigung des Mantels hat es sich bewährt, einen glasfaserverstärkten Kunststoff zu verwenden. Dieser weist hinsichtlich Witterungsbeständigkeit und Festigkeit große Vorteile auf. Zusätzlich kann man den Mantel für den Fall, daß er beschädigt wird, reparieren. Dies kann durch eine Auflaminierung einer umhüllenden GFK-Schale erreicht werden.

Es ist jedoch auch möglich, für den Mantel eine Schweiß oder Gußkonstruktion vorzusehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht einen Rohrkrümmer mit Flanschen,

Fig. 2 eine Stirnansicht auf die Flanschseite des Rohrkrümmers nach Fig. 1,

Fig. 3 in Vorderansicht ein in den Rohrkrümmer nach Fig. 1 einsetzbares Überleitungssegment,

Fig. 4 das Oberleitungssegment in Seitenansicht,

Fig. 5 das Überleitungssegment in Rückansicht,

Fig. 6 ein in den Rohrkrümmer integrierbarer Einsatz und

Fig. 7 der Einsatz nach Fig. 6 in Seitenansicht.

In Fig. 1 ist ein Rohrkrümmer 10 dargestellt, der in eine Rohrleitung eingesetzt werden kann. Der Rohrkrümmer 10 weist an seiner Eintritts- bzw. Austrittsöffnung 12, 13 Flansche 11 auf, die fest mit dem Rohrkrümmer 10 verbunden sind. Der Rohrkrümmer 10 kann beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder einem GFK-Werkstoff bestehen. Durch die Eintritts- oder die Austrittsöffnung 12, 13 des Rohrkrümmers 10 können Einsätze 30 und Überleitungssegmente 20 eingesetzt werden. Das Überleitungssegment 20 im Bereich der Eintrittsöffnung 12 führt den kreisförmigen Querschnitt einer angeschlossenen Leitung in einen quadratischen Querschnitt über. Hinter dem Überleitungssegment 20 sind vier Einsätze 30 hintereinanderliegend in den Rohrkrümmer 10 eingeschoben.

Die Einsätze 30 weisen einen quadratischen Innenquerschnitt auf, der an den von dem Überleitungssegment 20 erzeugten quadratischen Querschnitt angepaßt ist. Hinter dem letzten Einsatz 30 ist im Bereich der Austrittsöffnung ein weiteres Überleitungssegment 20 eingesetzt. Dieses Überleitungssegment 20 überführt den quadratischen Querschnitt des letzten Einsatzes 30 in einen runden Querschnitt. Somit ist eine im Querschnitt quadratische Durchflußleitung im Bereich des Rohrkrümmers 10 ausgestaltet.

Ein durch ein Eintrittsöffnung 12 eintretender Volumenstrom wird von der angeschlossenen, im Querschnitt runden Leitung in die Durchtrittsleitung des Rohrkrümmers 10 mit quadratischem Querschnitt übergeführt. Das im Bereich des Außenradiusses des Rohrkrümmers sich verdichtende Medium wird großflächig an der Außenwandung der Durchflußleitung durch den Rohrkrümmer 10 geleitet. Damit ist gegenüber einen Rohrkrümmer mit rundem Querschnitt eine erhöhte Verschleißfestigkeit erreicht.

In Fig. 2 ist eine Stirnansicht auf die Eintrittsöffnung des Rohrkrümmers 10 dargestellt. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, ist der im Bereich der Eintrittsöffnung 12 angeordnete Flansch mit mehreren zueinander versetzt angeordneten Befestigungsaufnahmen 17 versehen. Zum Anschluß einer Leitung ist diese an ihrem Ende ebenfalls mit einem Flansch versehen, dessen Befestigungsaufnahmen fluchtend zu den Befestigungsaufnahmen 17 des Flansches 11 angeordnet werden können.

Mittels Befestigungsschrauben, die durch die Befestigungsaufnahmen der Flansche 11 hindurchgeführt und die mittels einer Mutter gekontert sind, kann die Leitung an den Rohrkrümmer 10 angeschlossen werden. Zur Abdichtung der Fügefläche ist an dem Flansch 11 vorstehend eine Dichtfläche 16 angeordnet. Diese Dichtfläche 16 kann gegen eine weitere Dichtfläche der angeschlossenen Leitung gepreßt werden. Auch kann zwischen den beiden Dichtflächen des Rohrkrümmers 10 und der Leitung eine Dichtscheibe eingelegt werden. Die Ausgestaltung des Flansches 11 im Bereich der Austrittsöffnung 13 ist baugleich mit dem Flansch 11 der um die Eintrittsöffnung 12 angeordnet ist.

In den Fig. 3, 4 und 5 ist in drei verschiedenen Ansichten ein Überleitungssegment 20 dargestellt. Die Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Überleitungssegmentes 20. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, ist das Überleitungssegment 20 aus zwei Seitenwänden 22, einer Außenwand 24 sowie einer Innenwand 26 gebildet. Die Seitenwände 22, die Außenwände 24 und die Innenwand 26 sind zu einem im Querschnitt quadratischen Körper zusammengesetzt, der in Längsrichtung eine Krümmung aufweist, wie dies in Fig. 4 ersichtlich ist. In den quadratischen Querschnitt ist, wie die Fig. 3 näher zeigt eine quadratische Öffnung 21 eingebracht. Das Überleitungssegment 20 ist in Längsrichtung anschließend an die quadratische Öffnung 21 von einer Durchflußleitung durchzogen, die den quadratischen Querschnitt in einen runden Querschnitt umwandelt, so daß die Durchtrittsleitung an dem der quadratischen Öffnung 21 abgekehrten Ende des Überleitungssegmentes in eine runde Öffnung 27 übergeht. Diese Öffnung 27 ist in der Darstellung nach Fig. 5 gezeigt.

Die Einbringung der Überleitungssegmente in den Rohrkrümmer 10 ist einfach möglich. Hierzu wird das Überleitungssegment in den mit quadratischem Innendurchmesser versehenen Rohrkrümmer über die Eintritts- bzw. Austrittsöffnung 12, 13 eingeschoben. Hierbei liegt die der Außenwand 24 des Überleitungssegmentes 20 zugeordnete Außenseite an dem inneren Außenradius des Rohrkrümmers 10 an. Die den Seitenwänden 22 zugeordneten Seitenflächen 25 stützen sich seitlich an dem Rohrkrümmer 10 ab. An der Innenwand 26 des Überleitungssegmentes 20 sind vier abstehende Vorsprünge 23 angebracht. Die Vorsprünge 23 liegen an der Innenfläche des Rohrkrümmers 10 an. Zum Ausgleichen von Fertigungstoleranzen des Überleitungssegmentes 20 können die Vorsprünge 23 teilweise abgeschliffen werden.

In den Fig. 6 und 7 ist ein in der Fig. 1 dargestelltes Überleitungssegment in zwei Ansichten näher dargestellt. Die Fig. 6 zeigt den Einsatz 30 in Vorderansicht. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, sind die Außenabmessungen des Einsatzes 30 baugleich mit den Außenabmessungen des Überleitungssegmentes 20. Der Einsatz 30 wird im wesentlichen aus zwei Seitenwänden 35 gebildet, die miteinander mittels einer Außenwand 34 und einer Innenwand 36 verbunden sind. Der Einsatz 30 weist eine quadratische Öffnung 31 auf, die in eine mit quadratischem Querschnitt versehene Durchtrittsleitung einmündet. Die Durchtrittsleitung durchzieht den Einsatz 30 und mündet an der der quadratischen Öffnung abgekehrten Seite des Einsatzes 30 in eine weitere quadratische Öffnung 37. Die quadratische Öffnung 31 bildet den Einlaß, die quadratische Öffnung 37 bildet den Auslaß für ein den Einsatz 30 durchströmendes Medium.

Die Einbringung des Einsatzes 30 in den Rohrkrümmer 10 erfolgt auf die gleiche Weise wie die Anbringung der Überleitungssegmente 20. Zum Ausgleich von Toleranzen sind im Bereich der Innenwand 36 Vorsprünge 33 angebracht. Bei der Aneinanderreihung von den Überleitungssegmenten 20 und den Einsätzen 30 sind stirnseitig Stoßflächen 32 an den Einsätzen 30 und an den Überleitungssegmenten 20 vorgesehen. Die Stoßflächen 32 der einzelnen Einsätze sowie der Überleitungssegmente sind aufeinander abgestimmt, so daß ein stufenfreier Übergang zwischen den Rohrleitungssegmenten 22 und den Einsätzen 30 sowie den Einsätzen 30 untereinander gebildet ist.

Die Außenwände 24 der Überleitungssegmente 22 sowie die Außenwände 34 der Einsätze 30 sind in ihrer Dicke stärker ausgeprägt als die Seitenwände 22, 35 und die Innenwände 26, 36. Hierdurch ist eine erhöhte Standzeit der einzelnen Einsätze 30 bzw. Überleitungssegmente 20 erreicht.

Die Reparatur eines solchen Rohrkrümmers 10 ist einfach möglich. Sind einzelne Einsätze 30 oder Überleitungssegmente 22 verschlissen, so können diese aus dem Rohrkrümmer 10 ausgeschoben und gegen neue Bauelemente ausgetauscht werden.

Durch eine Trennmöglichkeit der Einsätze 30 und der Überleitungssegmente 20 von dem Rohrkrümmer 10 ist auch ein getrenntes Recycling der einzelnen Bauteile möglich. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn die Einsätze 30 und die Überleitungssegmente 20 aus einem verschleißfesten Material, der Rohrkrümmer 10 hingegen aus einem anderen Material gefertigt ist.

Claims (10)

1. Rohrkrümmer für eine Förderleitung mit einem eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung bildenden Mantel, der einen Aufnahmekanal umschließt, in dem durch die Eintritts­ öffnung bzw. die Austrittsöffnung eingeschobene Einsätze eingebracht und festgelegt sind, wobei an den der Ein­ tritts und/oder Austrittsöffnung zugekehrten Endbereichen des Mantels jeweils ein oder mehrere Überleitungselemente eingeschoben sind, mittels derer der Querschnitt der För­ derleitung auf einen anderen Querschnitt verändert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einsätze (30) jeweils einstückig aus zwei Seiten­ wänden (35) einer dem Außenradius des Rohrkrümmers zugeord­ neten Außenwand (34) und einer dem Innenradius des Rohr­ krümmers zugeordneten Innenwand (36) zu einem Hohlprofil mit in Längsrichtung verlaufender Krümmung zusammengesetzt sind, und
daß der Innenquerschnitt der Einsätze (30) quadratisch oder rechteckig ist.

2. Rohrkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisrunde Querschnitt der Förderleitung mittels der Überleitungssegmente (20) auf eine rechteckige oder quadratische Querschnittform verändert ist.

3. Rohrkrümmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (30) und die Überleitungssegmente (20) stirnseitig Stoßflächen (32) aufweisen, mittels derer sie bündig aneinander gereiht sind.

4. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (34) der Einsätze (30) eine größere Dicke als die Innenwand (36) und die Seitenwände (35) aufweist.

5. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überleitungssegmente (20) und die Einsätze (30) quadratischen oder rechteckförmigen Außenquerschnitt auf­ weisen.

6. Rohrkrümmer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekanal des Mantels (14) einen an die quadra­ tischen oder rechteckförmigen Außenabmessungen der Einsätze (30) und der Überleitungssegmente (20) angepaßten Quer­ schnitt aufweist.

7. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (24) und/oder die Innenwand (26) der Einsätze (30) und der Überleitungssegmente (20) nach außen abstehende Vorsprünge (23, 33) aufweisen, die sich auf der Innenseite des Mantels (14) abstützen.

8. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Seitenwände (25, 35) der Überlei­ tungssegmente (20) und der Einsätze (30) mit nach außen abstehenden Vorsprüngen (23, 33) versehen sind, die sich an der Innenseite des Mantels (14) abstützen.

9. Rohrkrümmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (14) aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist.

10. Rohrkrümmer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (14) aus glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet ist.