DE589744C

DE589744C - Dehnungsausgleicher

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Publication number: DE589744C
Application number: DE1930589744D
Authority: DE
Original assignee: THEODOR ULLMANN DIPL ING
Current assignee: THEODOR ULLMANN DIPL ING
Priority date: 1930-11-07
Filing date: 1930-11-07
Publication date: 1933-12-13

Description

Eibüotheefc

■>■-*. Eigendom
16 J AK 1934

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 13. DEZEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

KLASSE 47f GRUPPE 15 io

• 47 f U404. 30

. Theodor Ullmann in Berlin-Zehlendorf
Dehnungsausgleicher

Verschiedene Dehnungsausgleicher, welche mit Hilfe von Federrohren aufgebaut werden, sind bekannt. Die bekannten Ausgleicher sind entweder nicht entlastet, oder die Entlastung ist mit Hilfe solcher Mittel durchgeführt worden, daß sich daraus verschiedene Nachteile für die Verwendung der Ausgleicher ergeben. Bei einer Bauart kann der Ausgleicher nur quer zur Richtung der Rohrleitung eingebaut werden. Andere Konstruktionen bieten dem Medium keinen freien Durchgangsquerschnitt. Weitere Bauarten sehen besondere Entlastungskammern vor, die Wassersäcke bilden und ■ zum Nachdampfen Anlaß geben.

- Durch Ausnutzen der Differentialwirkung von hintereinandergeschalteten Federrohren mit abgestuftem Querschnitt läßt sich ein Dehnungsausgleicher schaffen, welcher praktisch von diesen Mangeln frei ist.

In Bild 1 ist ein derartiger Ausgleicher 'dargestellt worden.

Wird in einem in der Achsenrichtung nachgiebigen Körper, z.B. einem Federrohr I, ein innerer Überdruck p erzeugt, so bewegen sich die Endquerschnitte 1 und 2 auseinander. Wenn man die elastischen Kräfte des Werkstoffs vernachlässigt, so ist die Kraft P₁, welche erforderlich ist, um die Bewegung aufzuhalten, wie beim gewöhnlichen Kolben gleich F₁^p, falls .F₁ der für die Wirkung des Drucks maßgebende Querschnitt des Dehnungskörpers ist. Dieser Fall entspricht z.B. dem nicht entlasteten Rohrkompensator,.

der die angeschlossene Rohrleitung mit der Kraft P₁Zz=F₁P auseinandertreibt und mit der gleichen Kraft die Fixpunkte belastet.

Wird an den Körper I ein Körper II mit z. B. größerem Querschnitt F₂ angeschlossen, so wirkt am Querschnitt 1, wie oben ausgeführt, die Kraft P₁ = F₁ ρ, am Querschnitt 4 dieKraftP₄ = F₂£. Am (Querschnitt) Übergangsquerschnitt 2/3 ist aber, wie beim Differentialkolben, die Differenz P' = P₄ — P₁ vorhanden.

Wird diesem System ein Körper III zugefügt, so ist, wie oben ausgeführt, am Querschnitt 6 die Kraft P_a=F₃p und im Übergangsquerschnitt 4/5 die Kraft P" = P₄ — P₅ wirksam.

Am System, welches sich aus den Dehnungskörpern I, II und III zusammensetzt," sind demnach die Kräfte P₁, P', P" und P₆ vorhanden. Die Kräfte P₁ und P' sind den Kräften P" und P₆ entgegengerichtet. Werden zwei der entgegengesetzten Kräfte miteinander auf irgendeine Weise verbunden, so heben sie sich bis auf die Differenz auf. Wird z. B. der Querschnitt 1 durch das Gestänge ^₁ mit dem Querschnitt 4/5 verbunden, so verbleibt an diesem Querschnitt als wirksame Kraft wie beim Differentialkolben nur der Unterschied dieser beiden Kräfte. Das gleiche gilt für die Verbindung des Querschnitts 2/3 init dem Querschnitt 6 durch das Gestänge S₂.

Durch diese Verbindung wird erreicht, daß an den Querschnitten 1 und 6 nicht mehr die Kräfte P₁ und P₀ wirksam sind, sondern bloß

die Differenzen Ρ_β—Ρ' und P₁-P". Die Querschnitte bleiben außerdem in der Achsenrichtung frei beweglich.

Durch geeignete Wahl der maßgebenden Querschnitte F₁, F» und F₃ können die Kräfte P₆-P' und P₁-P" gleich Null gemacht werden. Dieses tritt ein, wenn F₂=F₁ + F₃ ist.

Werden die einzelnen Teile des Systems so

ίο bemessen, daß die Kräfte F₆ -— P' und F₁:— P", welche art den Querschnitten 6 und ι wirksam sind, gleich Null werden, so ist das System in der Achsenrichtung von den Wirkungen, des Drucks p entlastet. Falls die elastischen Kräfte des Werkstoffs vernachlässigt werden, so bedeutet das, daß die Querschnitte 1 und 6 sich in der Achsenrichtung, soweit es der Aufbau des Apparates zuläßt, bewegen können, ohne daß die Kräfte;-welche der beliebige Druck p erzeugt, überwunden zu werden brauchen. Eine derartige Vorrichtung kann z. B. als vollständig entlasteter Kompensator in eine Rohrleitung eingebaut werden. Die an den Querschnitten 1 und 6 angeschlossene Rohrleitung könnte sich in diesem Fall, z. B. unter dem Einfluß der Wärme, ausdehnen und den Kompensator zusammendrücken, ohne daß die Festpunkte der Rohrleitung durch axiale Kräfte, welche der Druck ρ erzeugt, belastet werden.

Statt der Federrohre kann natürlich jeder in. der Achsenrichtung nachgiebige Körper mit gleichem Erfolg ausgenutzt werden.

Auch kann statt des Gestänges jede andere ' Verbindung verwendet werden, die eine Kraftübertragung in der beschriebenen Weise gewährleistet.

Aus der Erfindung geht ohne weiteres hervor, daß die gleiche Wirkung sich auch mit einem einzigen Federkörper, der einen abgestuften Querschnitt hat, erzielen läßt. Eine derartige Konstruktion ist in Bild 2 dargestellt worden.

Claims

Patentansprüche ·.

i.' Dehnungsausgleicher, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze oder teilweise Entlastung nach Art eines Differentialkolbens durch Ausnutzung der Differentialkräfte von hintereinandergeschalteten elastischen Körpern (Schläuche, Rohre, Membranen usw.) erreicht wird, die z. B. durch ein Gestänge so· miteinander verbunden sind, daß die entgegengerichteten Kräfte ganz oder teilweise sich aufheben.
2. Dehnungsausgleicher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die hintereinander angeordneten Hohlkörper von abgestuftem Querschnitt durch ein Kreuzgestänge verbunden sind.
3. Dehnungsausgleicher nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß statt mehrerer einzelner auch ein einziger Dehnungskörper mit abgestuftem Querschnitt vorgesehen ist»

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen