DE60031923T2 - Flexible Dehnverbindung für Rohrleitungen und Verfahren zu ihrem Zusammenbau - Google Patents

Flexible Dehnverbindung für Rohrleitungen und Verfahren zu ihrem Zusammenbau Download PDF

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DE60031923T2 DE2000631923 DE60031923T DE60031923T2 DE 60031923 T2 DE60031923 T2 DE 60031923T2 DE 2000631923 DE2000631923 DE 2000631923 DE 60031923 T DE60031923 T DE 60031923T DE 60031923 T2 DE60031923 T2 DE 60031923T2
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Dehnungsrohrverbindung und ein Verfahren zum Zusammenbau derselben und betrifft insbesondere eine flexible Dehnungsrohrverbindung, die leicht handhabbar ist und zum Verbinden von Wasserrohren verwendet wird, wobei aufgrund ihrer Ausdehnungsflexibilität auch beim Aufbringen einer übermäßig großen äußeren Kraft die äußere Kraft absorbiert werden kann, so dass ein Zerstören der Rohre verhindert wird, sowie ein Zusammenbauverfahren dafür.
  • 2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Auf bereits vorhandene Rohre wie etwa lange Wasserrohre, die ober- oder unterirdisch verlegt sind, werden infolge von Bodensetzungen oder Erdbeben zahlreiche äußere Kräfte wie etwa eine Kompressionskraft, eine Zugkraft in der Axialrichtung des Rohrs oder eine Scherkraft und ein Biegemoment in einer zu der Axialrichtung senkrechten Richtung aufgebracht. Wenn die äußere Kraft groß ist, konzentriert sich die Beanspruchung an einer Rohrverbindung, welche die bereits vorhandenen Rohre miteinander verbindet, und der Rohrverbindungsbereich wird zerstört. Es ist somit erforderlich, die auf den Wasserrohrbereich wirkende äußere Kraft zu absorbieren, um eine Beschädigung der Rohrverbindung zu verhindern.
  • Herkömmlich wird eine Rohrverbindung mit einer Konstruktion, bei der sich die Rohrverbindung selber ausdehnen und zusammenziehen kann, so entwickelt, dass sie die äußere Kraft absorbiert, um die Zerstörung zu vermeiden. Da diese Rohrverbindung sich jedoch nur zum Ausdehnen und Kontrahieren bewegt, ist der Bewegungsbereich zweidimensional, und diese Konstruktion reicht nicht aus, um eine äußere Kraft infolge einer Bodensetzung oder eines Erdbebens aufzunehmen.
  • Zur Lösung eines solchen Problems ist eine Rohrverbindung entwickelt worden, die dreidimensionale Flexibilität hat, wobei eine Konstruktion verwendet wird, bei der sphärische Oberflächen zum Zweck des Gleitens miteinander in Berührung gebracht werden. Wie 10 zeigt, weist in diesem Fall die flexible Dehnungsrohrverbindung A einen ersten zylindrischen Körper 1, einen zweiten zylindrischen Körper 2 und einen dritten zylindrischen Körper 3 auf und ist an gegenüberliegenden Flanschen G mittels Gewindebolzen 10 und Muttern 11 mit Hauptrohren B verbunden. Der erste zylindrische Körper 1 weist ein Paar von Ringelementen 1, 1 mit sphärischer Oberfläche auf, die aus Gusseisen bestehen und mit teilweise sphärischer Außenumfangsfläche gebildet sind. Der zweite zylindrische Körper 2 weist eine Hülse 2 aus Gusseisen auf, die in den ersten zylindrischen Körper eingesetzt ist zur Relativbewegung aus einer Axialrichtung des zylindrischen Körpers. Der dritte zylindrische Körper 3 weist ein Paar von Mantelrohren 3, 3 aus Gusseisen auf. Der dritte zylindrische Körper 3 hat eine Innenumfangsoberfläche 5, die über jede der Außenumfangsflächen 4 des ersten zylindrischen Körpers 1 passt, und ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit Flanschen ausgebildet, die Verbindungsbereiche sind. Da die flexible Dehnungsrohrverbindung A auf diese Weise ausgebildet ist, sind die Hülse 2, die Ringmaterialien 1, 1 mit sphärischer Oberfläche und die zwei Mantelrohre 3 miteinander so verbunden, dass sie relativ zueinander dehnbar und kontrahierbar und bewegbar sind. Ein Endbereich 3a jedes der Mantelrohre 3 ist mit einer Schutzabdeckung 7 aus Kautschuk abgedeckt, wodurch verhindert wird, dass Erde, Sand, Staub und dergleichen in Gleitbereiche eindringen.
  • Ferner ist in eine Innenumfangsfläche des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche eine ringförmige Umfangsnut 1a eingeformt. Eine Innenseite der ringförmigen Umfangsnut 1a liegt an einem C-förmigen Sicherungsring 17 aus rostfreiem Stahl an, der Winkelquerschnitt hat und an einer Ausnehmung angeordnet und festgelegt ist, die in einer Außenumfangsfläche der Hülse 2 im Bereich ihres Endes gebildet ist. Durch diese gegenseitige Anlage ist der Bereich der Relativbewegung des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche und der Hülse 2 in der Axialrichtung begrenzt. In 10 bezeichnen 8 und 9 Kautschukdichtungsringe.
  • Wenn bei dieser Rohrverbindung die Außenumfangsfläche 4 des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche schwingt, während sie an der Innenumfangsfläche des Mantelrohrs 3 gleitet, gelangt die Außenumfangsfläche der Hülse 2 in Kontakt mit dem Endbereich 3a des Mantelrohrs 3, so dass der Schwingbereich bestimmt wird, aber dieser Bereich ist mit einem konstanten kleinen Winkelbereich vorgegeben. Dabei ist die Innenumfangsfläche des Endbereichs 3a des Mantelrohrs 3 abgeschrägt, und ihr Winkel ist gleich bleibend mit 15° vorgegeben, und somit ist der Schwingbereich der Rohrverbindung auf den konstanten Wert begrenzt.
  • Um jedoch starke Erdbeben oder über die Zeit erfolgende Bodensetzungen aufnehmen zu können, ist es sehr notwendig, eine kleine flexible Dehnungsrohrverbindung zu entwickeln, die ausgezeichnete Ausdehnungs- und Kontraktionsflexibilität hat und imstande ist, ihre Funktion mit hoher Festigkeit auch bei Einwirkung einer großen äußeren Kraft auszuüben.
  • EP-A-0797040 zeigt einen flexiblen Rohrverbinder des vorliegenden Typs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein Verfahren zum Zusammenbau des Rohrverbinders gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5 ist aus dem genannten Dokument ebenfalls bekannt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfinder hat im Lauf der Jahre Forschungen durchgeführt und alles versucht, um die flexible Dehnungsrohrverbindung zu entwickeln, und das Ergebnis ist eine Verbesserung der herkömmlichen flexiblen Dehnungsrohrverbindung und der Erhalt einer fertigen flexiblen Dehnungsrohrverbindung, die größere Ausdehnungs- und Kontraktionsflexibilität hat, deren Größe verringert werden kann und die mit hoher Festigkeit einer äußeren Kraft standhalten kann.
  • Eine flexible Dehnungsrohrverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung weist folgendes auf: einen ersten zylindrischen Körper, der ein Paar von Ringmaterialien mit sphärischer Oberfläche hat, die jeweils mit teilweise sphärischer Außenfläche gebildet sind, einen zweiten zylindrischen Körper, der eine Hülse aufweist, die in den ersten zylindrischen Körper eingesetzt ist zur Relativbewegung aus einer Axialrichtung davon, wobei die Hülse an ihrem Endbereich mit einer Anschlageinrichtung zum Begrenzen der Ausdehnungs- und Kontraktionsbewegung relativ zu dem ersten zylindrischen Körper versehen ist, und dritte zylindrische Körper, die über beiden Außenumfangsflächen angebracht sind und ein Paar von Mantelrohren aufweisen, die jeweils gleitbare sphärische Innenumfangsflächen und Verbindungsbereiche an gegenüberliegenden Enden davon haben, wobei eine Innenumfangs-Endfläche jedes der dritten zylindrischen Körper an derjenigen Seite davon, an welcher der zweite zylindrische Körper eingesetzt ist, abgeschrägt ist, und wobei der Abschrägungswinkel 16° oder größer ist und die Dicke der sphärischen Wand des Körpers, die von einem Endbereich der sphärischen Oberfläche definiert ist, der nahe der abgeschrägten Umfangsfläche liegt, größer als die Dicke der sphärischen Wand des Körpers ist, die von dem anderen Endbereich der sphärischen Oberfläche definiert ist, und die Anschlageinrichtung an einer Außenumfangsfläche des zweiten zylindrischen Körpers angebracht und zu einer geschlossenen Ringgestalt geformt ist.
  • Bei dieser Konstruktion kann der Krümmungswinkel des zweiten zylindrischen Körpers gegenüber der herkömmlichen Rohrverbindung vergrößert werden, die Gesamtlänge der Rohrverbindung kann dementsprechend verkürzt werden, die Größe kann verringert werden, die Herstellungskosten und auch das Gewicht sind reduziert, so dass der Zusammenbau vereinfacht wird. Auch wenn ferner eine große äußere Kraft aufgebracht wird, löst sich die Anschlageinrichtung nicht ohne weiteres aus dem zweiten zylindrischen Körper, weil die Anschlageinrichtung so verstärkt ist, dass die Anschlageinrichtung eine hohe Widerstandskraft hat. Auch wenn also eine große äußere Kraft wie etwa ein Erdbeben plötzlich zur Einwirkung kommt, kann die Ausdehnungs- und Kontraktionsflexibilität der Rohrverbindung mit hoher Festigkeit aufrechterhalten werden.
  • Infolgedessen ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine kleine flexible Dehnungsrohrverbindung zu schaffen, die einer äußeren Kraft gut standhält und größere Ausdehnungs- und Kontraktionsflexibilität hat.
  • Es wird bevorzugt, dass der Abschrägungswinkel 16° bis 20° ist und der Abschrägungswinkel mit Zunahme eines Innendurchmessers des zweiten zylindrischen Körpers kleiner vorgegeben ist.
  • Gewöhnlich wird eine Dichtung zwischen Gleitflächen der ersten und dritten zylindrischen Körper eingesetzt, um die Wasserdichtheit zu erhöhen, aber wenn bei der obigen Konstruktion der Krümmungswinkel des zweiten zylindrischen Körpers vergrößert ist, ist es möglich, die Gefahr zu mindern, dass die zwischen Gleitflächen der ersten und dritten zylindrischen Körper eingesetzte Dichtung sich durch die Drehbewegung des zweiten zylindrischen Körpers löst. Wenn der Abschrägungswinkel 20° überschreitet, besteht die Gefahr, dass die Dichtung beim Drehen des zweiten zylindrischen Körpers austritt, was nicht bevorzugt wird.
  • Es wird bevorzugt, dass die Anschlageinrichtung durch Verbinden einer Verbindungsspanneinrichtung mit einem C-Ring mittels einer Befestigungseinrichtung zu einer geschlossenen Ringgestalt geformt ist.
  • Auch wenn eine große äußere Kraft wie etwa ein starkes Erdbeben auf die Rohrverbindung mit dieser Konstruktion aufgebracht wird, kann sich die Anschlageinrichtung nicht leicht aus dem zweiten zylindrischen Körper lösen, so dass die gesamte Rohrverbindung verstärkt werden kann, was ein Vorteil ist.
  • Es wird bevorzugt, dass die Anschlageinrichtung durch Schweißen eines C-Rings zu einer geschlossenen Ringgestalt geformt ist.
  • Auch mit dieser Konstruktion kann die Anschlageinrichtung nicht ohne weiteres aus dem zweiten zylindrischen Körper austreten, so dass die gesamte Rohrverbindung verstärkt werden kann, was ebenfalls vorteilhaft ist. Außerdem ist die Effizienz bei einem Schweißvorgang hoch, und der Vorteil ist, dass der Vorgang vereinfacht ist.
  • Ferner wird ein Verfahren zum Zusammenbau der flexiblen Dehnungsrohrverbindung gemäß der Erfindung nach Patentanspruch 5 angegeben.
  • Mit diesem Verfahren kann eine dringend notwendige kleine flexible Dehnungsrohrverbindung bereitgestellt werden, die ausgezeichnete Ausdehnungs- und Kontraktionsflexibilität hat und imstande ist, ihre Funktion mit hoher Festigkeit auch beim Aufbringen einer großen äußeren Kraft zu erfüllen, so dass sie große Erdbeben oder sich im Lauf der Zeit verändernde Bodenbewegungen aufnehmen kann.
  • Bevorzugt wird der Schritt des Verbindens des aufgeschnittenen Bereichs des Anschlagelements durch Verschrauben durch ein Plattenelement hindurch ausgeführt.
  • Da der Verbindungsvorgang einfach ist, ist es bei diesem Verfahren einfach, den Vorgang im Feld durchzuführen.
  • Es wird bevorzugt, dass der Schritt des Verbindens des aufgeschnittenen Bereichs des Anschlagelements durch Verschweißen durchgeführt wird.
  • Da die Betriebseigenschaften ausgezeichnet sind, kann der Wirkungsgrad des Vorgangs mit diesem Verfahren vorteilhaft verbessert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine teilweise Schnittansicht der Vorderseite einer flexiblen Dehnungsrohrverbindung der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt Seitenansichten von Anschlageinrichtungen, wobei 2(a) die Gesamtkonstruktion und 2(b) einen Bereich A von 2(a) in größerem Maßstab zeigt;
  • 36 sind Ansichten zur Erläuterung des Zusammenbauverfahrens der flexiblen Dehnungsrohrverbindung der Erfindung;
  • 7 ist eine Seitenansicht einer Anschlageinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform;
  • 8 zeigt Ansichten zur Erläuterung eines Zusammenbauverfahrens der in 7 gezeigten Anschlageinrichtung, wobei 8(a) eine Draufsicht und 8(b) eine Seitenansicht eines Plattenelements ist, das zum Zusammenbau der Anschlageinrichtung verwendet wird;
  • 9 ist eine Draufsicht auf eine Abwandlung der Anschlageinrichtung; und
  • 10 ist eine Schnittansicht der Vorderseite einer bekannten flexiblen Dehnungsrohrverbindung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen einer flexiblen Dehnungsrohrverbindung der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
  • 1 ist eine teilweise Schnittansicht der Vorderseite einer flexiblen Dehnungsrohrverbindung der Erfindung. In 1 sind Teile, die gleiche Funktionen wie diejenigen von 10 haben, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Da die flexible Dehnungsrohrverbindung der vorliegenden Ausführungsform in Querrichtung symmetrisch ist, ist in 1 nur die eine Seite davon gezeigt.
  • Die flexible Dehnungsrohrverbindung A weist einen ersten zylindrischen Körper 1, einen zweiten zylindrischen Körper 2 und einen dritten zylindrischen Körper 3 auf und ist mit Flanschen 6, die an gegenüberliegenden Enden eines Hauptrohrs (nicht gezeigt) vorgesehen sind, mittels Gewindebolzen (nicht gezeigt) und Muttern (nicht gezeigt) verbunden. Der erste zylindrische Körper 1 weist ein Ringelement 1 mit sphärischer Oberfläche auf, das aus Gusseisen besteht und mit einer teilsphärischen Außenumfangsfläche 4 ausgebildet ist. Der zweite zylindrische Körper 2 weist eine Hülse aus Gusseisen auf, die in den ersten zylindrischen Körper 1 eingesetzt ist zur Relativbewegung aus einer Axialrichtung des zylindrischen Körpers. Der dritte zylindrische Körper 3 weist ein Mantelrohr 3 aus Gusseisen auf. Der dritte zylindrische Körper 3 hat eine Innenumfangsfläche 5 zum Anbringen über jeder der Außenumfangsflächen 4 des ersten zylindrischen Körpers 1 und ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit Flanschen 6 ausgebildet, die Verbindungsbereiche sind. Die Flansche 6 brauchen nicht unbedingt an den gegenüberliegenden Enden des Mantelrohrs 3 ausgebildet zu sein, und das Mantelrohr 3 ist in manchen Fällen nur zu einem Rohr geformt. Da die flexible Dehnungsrohrverbindung A auf diese Weise ausgebildet ist, sind die Hülse 2, das Ringmaterial 1 mit sphärischer Oberfläche und das Mantelrohr 3 so miteinander verbunden, dass sie sich relativ zueinander ausdehnen und kontrahieren und schwingen können. Ein Endbereich 3a des Mantelrohrs 3 ist mit einer schützenden Kautschukabdeckung (nicht gezeigt) abgedeckt.
  • Ferner ist in einer Innenumfangsfläche des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche eine ringförmige Umfangsnut 1a gebildet. Eine Innenseite der ringförmigen Umfangsnut 1a liegt an einem Sicherungsring 27 aus rostfreiem Stahl als einer Anschlageinrichtung mit Winkelquerschnitt an, die an einer Ausnehmung in einer Außenumfangsfläche der Hülse 2 im Bereich ihres Endes angebracht und befestigt ist. Durch diese Anschlageinrichtung ist der Bereich der Relativbewegung des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche und der Hülse 2 in der Axialrichtung begrenzt. Gummidichtungsringe 8 und 9 sind zwischen dem Ringmaterial 1 mit sphärischer Oberfläche, der Hülse 2 und dem Mantelrohr 3 angeordnet. Dieser Sicherungsring 27 ist von dem C-förmigen Sicherungsring von 10, der teilweise eingekerbt ist, verschieden und zu einer geschlossenen O-Gestalt geformt.
  • Eine Innenumfangsfläche des Endbereichs 3a des Mantelrohrs 3 ist abgeschrägt, und der Abschrägungswinkel θ ist 18° in Bezug auf eine Horizontalebene. Durch die Bildung eines solchen Abschrägungswinkels ist es möglich, den Rotationswinkel der Hülse 2 zu vergrößern, und dadurch kann die Gesamtlänge der Rohrverbindung, welche den gleichen Abweichungsumfang (Umfang der Bodenbewegung) absichert, verkürzt werden. Beispielsweise war im Fall einer Hülse mit einer Nenngröße von 75 mm ∅ eine Gesamtlänge von 1530 mm für die herkömmliche Rohrverbindung erforderlich, aber bei der vorliegenden Ausführungsform war die Gesamtlänge 1150 mm. Somit konnte die Größe der gesamten Rohrverbindung verringert werden, die Materialkosten wurden verringert, und auch das Gewicht konnte reduziert werden.
  • Es wird bevorzugt, dass die Beziehung zwischen der Nenngröße der Hülse und dem Abschrägungswinkel so eingestellt ist, dass der Abschrägungswinkel mit zunehmender Nenngröße verringert ist. Der Grund hierfür ist, dass dann, wenn der Drehwinkel der Hülse während ihrer Rotation größer wird, die Gefahr besteht, dass das Ringmaterial 1 mit sphärischer Oberfläche austritt, und deshalb wird es bevorzugt, dass der Abschrägungswinkel innerhalb eines Bereichs vergrößert wird, in dem das Ringmaterial 1 mit sphärischer Oberfläche nicht austritt.
  • Es wird nun der Sicherungsring 27 erläutert. Wie 2(a) zeigt, ist der Sicherungsring 27 mit Schraubenlöchern 27b an den gegenüberliegenden linken und rechten Seiten im Bereich eines ausgeschnittenen Bereichs K des Sicherungsrings und mit Löchern 27a an der linken und rechten Außenseite ausgebildet, in welche die Vorderenden einer Spanneinrichtung, die noch beschrieben wird, eingesetzt werden können. Dabei sind die Schraubenlöcher 27b in Ausnehmungen 27c gebildet, wodurch die Dicke des Sicherungsrings 27 reduziert ist. 2(b) zeigt einen Bereich A (ausgeschnittenen Bereich) in 2(a) in vergrößertem Maßstab. Wie 2(b) zeigt, ist ein Plattenelement 12, das mit zwei Schraubenlöchern 12a ausgebildet ist, in die Ausnehmung 27c des Sicherungsrings 27 eingesetzt, Schrauben 13 sind eingesetzt und in Schraubenlöchern 27b und 12a befestigt, wodurch der ausgeschnittene Bereich K des Sicherungsrings 27 verbunden ist. Infolgedessen nimmt der Sicherungsring 27 der vorliegenden Ausführungsform eine geschlossene O-Ringform an. Das Plattenelement 12 ist mit wenigstens einem Langloch 12a unter seinen Löchern zum Befestigen der Schraube 13 ausgebildet, so dass es leicht verschraubbar ist.
  • Wenn der Sicherungsring 27 auf diese Weise zu der geschlossenen O-Ringgestalt geformt ist, ist seine Festigkeit gegenüber dem herkömmlichen Sicherungsring mit C-Ringgestalt deutlich erhöht, und selbst wenn eine große äußere Kraft wie ein Erdbeben auf die Rohrverbindung einwirkt, sollte sich der Sicherungsring nicht aus der Hülse 2 lösen, und wenn die vorliegende Rohrverbindung in einem Wasserrohr verwendet wird, wird auf vorteilhafte Weise die Wasserdichtheit aufrechterhalten.
  • Als nächstes wird ein Zusammenbauverfahren der flexiblen Dehnungsrohrverbindung erläutert.
  • Wie 3 zeigt, wird der C-förmige, elastisch verformbare Sicherungsring 27 in den Kerbbereich 1b so eingesetzt, daß die diametrale Richtung des Sicherungsrings 27 in der Axialrichtung des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche liegt. Nachdem der Sicherungsring 27 in die ringförmige Umfangsnut 1a eingesetzt ist, wird der Sicherungsring 27 in der ringförmigen Umfangsnut 1a so gedreht, dass der Sicherungsring 27 eine Position einnimmt, die mit dem Ringmaterial 1 mit sphärischer Oberfläche koaxial ist.
  • Wie 4 zeigt, wird dann eine Dichtung 9 an dem Mantelrohr 3 angebracht, eine geeignete Schmiermittelmenge wird auf Umfangsoberflächen des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche und die Dichtung 9, in die der Sicherungsring 27 eingesetzt ist, aufgebracht, das Ringmaterial 1 mit sphärischer Oberfläche wird in den ausgesparten Bereich 3b eingesetzt, so dass die diametrale Richtung des Sicherungsrings 27 entlang der Axialrichtung des Mantelrohrs 3 liegt, das Ringmaterial 1 mit sphärischer Oberfläche wird gedreht, während man es gleichzeitig mit der sphärischen Innenumfangsfläche 3c gleiten lässt, und die Position des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche wird geändert, so dass es mit dem Mantelrohr 3 koaxial ist.
  • Eine Eingriffsnut 1c des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche ist an dem oberen Bereich in der Einsetzrichtung des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche angeordnet, und die Dichtung 8 wird in die Eingriffsnut 1c eingesetzt.
  • Wie 5 zeigt, wird ferner auf Umfangsflächen der Dichtung 8 und der Hülse 2 eine geeignete Schmiermittelmenge aufgebracht. Dann wird unter Verwendung eines Hebelblocks, eines Spannbolzens oder dergleichen die Hülse 2 in die Innenumfangsfläche des Ringmaterials 1 mit sphärischer Oberfläche eingesetzt.
  • Wie 6 zeigt, wird dann eine Spanneinrichtung 14 von einer Öffnung her, die näher an einem aufgeweiteten Bereich 6 des Mantelrohrs 3 liegt, eingesetzt, wobei die vordersten Enden der Spanneinrichtung 14 in Löchern 27a festsitzen, die in gegenüberliegenden Enden des Sicherungsrings 27 gebildet sind. Dann wird der Sicherungsring 27 von der Spanneinrichtung 14 gehalten, während er gleichzeitig in einer Richtung zur Vergrößerung seines Durchmessers verformt wird, und wird entlang der Außenumfangsfläche der Hülse 2 bewegt und in eine Aussparungsnut 2a eingepasst und darin befestigt.
  • Dann wird das Plattenelement 12 zwischen den gegenüberliegenden Enden des Sicherungsrings 27 mit Hilfe von Gewindebolzen 13 verbunden.
  • Zuletzt wird die Kautschukabdeckung 7 auf das Mantelrohr 3 aufgesetzt, um den Zusammenbau zu komplettieren.
  • [Andere Ausführungsformen der Erfindung]
    • (a) 7 zeigt einen Sicherungsring 37 einer anderen Ausführungsform. Ebenso wie der oben beschriebene Sicherungsring 27 ist dieser Sicherungsring 37 mit Löchern 37a an den linken und rechten gegenüberliegenden Seiten im Bereich eines Ausschnittbereichs K des Sicherungsrings 37 sowie mit Löchern 37a ausgebildet, in die die vordersten Enden einer Montagespanneinrichtung eingesetzt werden können. Ferner zeigt 8(a) einen Bereich B in 7 in größerem Maßstab. Wie 8(a) zeigt, sind Aussparungen 37b gebildet, welche die Dicke des Sicherungsrings 37 verringern. Wie 8(b) zeigt, ist in die Aussparung 37b ein Schweißplattenelement 32 eingesetzt, das mit zwei Schweißlöchern 32a ausgebildet ist, wobei die Schweißlöcher 32a während des Einführens von Schweißdrähten geschweißt werden, und der Ausschnittbereich K des Sicherungsrings 37 wird mit dem Schweißplattenelement 32 verbunden. Dabei können nicht nur die Schweißlöcher 32a, sondern auch Umfangsbereiche, an denen die Schweißplattenelemente 32 angebracht sind, verschweißt werden. Dieser Schweißvorgang kann durchgeführt werden, nachdem der Sicherungsring 37 an die Außenumfangsfläche der Hülse 2 angepasst worden ist, wie bei dem Zusammenbauverfahren der flexiblen Dehnungsrohrverbindung erläutert wurde.
    • (b) 9 zeigt ferner eine Abwandlung, bei welcher der Ausschnittbereich K des Sicherungsrings 37 durch Schweißen verbunden ist. Bei dieser Abwandlung ist ein Abstandselement 33, dessen Breite geringfügig kleiner als ein Spalt des Ausschnittbereichs K des Sicherungsrings 37 ist, in den Spalt des Ausschnittbereichs K eingesetzt. Dabei wird der eingesetzte Umfangsbereich des Abstandselements 33 angeschweißt, um den Ausschnittbereich K des Sicherungsrings 37 gemeinsam mit dem Abstandselement 33 zu verbinden. Zwei Ecken des Abstandselements 33 sind abgeschrägt, und diese Bereiche bilden eine Vorderend-Öffnungsstruktur. Dabei wird, wie 9 zeigt, das Abstandselement 33 an dem Ausschnittbereich K angesetzt, und die beiden Ecken werden in der Vertikalrichtung in Bezug auf das Blech verschweißt. Bei dieser Abwandlung kann ebenso wie bei der obigen anderen Ausführungsform die Festigkeit des Sicherungsrings erhöht werden.

Claims (7)

  1. Dehnungsflexible Rohrverbindung A, die Folgendes aufweist: einen ersten Zylinderkörper (1), der ein Paar von Ringmaterialien mit sphärischer Oberfläche hat, die jeweils mit teilweise sphärischer Außenfläche gebildet sind, einen zweiten Zylinderkörper (2), der eine Hülse aufweist, die in den ersten Zylinderkörper (1) eingesetzt ist zur Relativbewegung aus einer Axialrichtung davon, wo bei die Hülse an ihrem Endbereich mit einer Anschlageinrichtung (27, 37) zum Begrenzen der Ausdehnungs- und Kontraktionsbewegung relativ zu dem ersten Zylinderkörper (1) versehen ist, und dritte Zylinderkörper (3), die über beide Außenumfangsflächen (4) angebracht sind und ein Paar von Mantelrohren aufweisen, die jeweils gleitbare sphärische Innenum fangsflächen (3c) und Verbindungsbereiche an gegenüberliegenden Enden davon haben, wobei eine Innenumfangs-Endfläche (5) jedes der dritten Zylinderkörper (3) an der jenigen Seite davon, an welcher der zweite Zylinderkörper (2) eingesetzt ist, abgeschrägt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschrägungswinkel 16° oder größer ist und die Dicke der sphärischen Wand des Körpers (3), die von einem Endbereich der sphärischen Oberfläche (3c) definiert ist, der nahe der abgeschrägten Umfangsfläche liegt, größer als die Dicke der sphärischen Wand des Körpers (3) ist, die von dem anderen Endbereich der sphärischen Oberfläche (3c) definiert ist, die Anschlageinrichtung (27, 37) an einer Außenumfangsfläche (4) des zweiten Zylinderkörpers (2) angebracht und zu einer geschlossenen Ringgestalt geformt ist.
  2. Dehnungsflexible Rohrverbindung A nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschrägungswinkel 16 bis 20° ist, und der Abschrägungswinkel mit Zunahme eines Innendurchmessers des zweiten Zylinderkörpers (2) kleiner vorgegeben ist.
  3. Dehnungsflexible Rohrverbindung A nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlageinrichtung (27, 37) durch Verbinden einer Verbindungsspanneinrichtung (14) mit einem C-Ring mittels einer Befestigungseinrichtung zu einer geschlossenen Ringgestalt geformt ist.
  4. Dehnungsflexible Rohrverbindung A nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlageinrichtung (27, 37) durch Schweißen eines C-Rings zu einer geschlossenen Ringgestalt geformt ist.
  5. Verfahren zum Zusammenbau einer dehnungsflexiblen Rohrverbindung A, die aufweist: einen ersten und einen zweiten Zylinderkörper (1, 2), die in ihrer Axialrichtung gleitbar aneinander angebracht sind, und wobei der Gleitbewegungsbereich des ersten und des zweiten Zylinderkörpers (1, 2) in der Axialrichtung begrenzt wird durch eine Umfangsnutfläche einer ringförmigen Umfangsnut, die in einer Innenumfangsfläche (5) des ersten Zylinderkörpers (1) gebildet ist, und eine Anschlageinrichtung (27, 37), die an einer Außenumfangsfläche (4) des zweiten Zylinderkörpers (2) angebracht und daran befestigt ist, und zusätzlich einen dritten Zylinderkörper (3), der eine sphärische Innenumfangsfläche hat, die extern an den Außenumfangsflächen des ersten Zylinderkörpers relativ zueinander gleitbar in Eingriff ist, und ein Mantelrohr aufweist, an dessen beiden Enden Verbindungsbereiche gebildet sind, wobei das Verfahren zum Zusammenbau durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Bilden eines ausgesparten Bereichs (1b, 3b) in der Innenumfangsfläche (5) des ersten Zylinderkörpers (1), um die ringförmige Umfangsnut (1a) und eine Außenumfangsfläche (4) des ersten Zylinderkörpers (1) zusammenzubringen, und Einsetzen des C-ringförmigen Anschlagelements (27, 37), das an einem Bereich in seiner Umfangsrichtung aufgeschnitten ist und in seiner diametralen Richtung in die ringför mige Umfangsnut (1a) hinein verformt werden kann, die tiefer als eine Dicke des Anschlagelements (27, 37) in seiner diametralen Richtung ausgebildet ist; externes In-Eingriff-Bringen des ersten Zylinderkörpers, in den die Anschlageinrichtungen eingesetzt worden sind, so dass der erste Zylinderkörper, in den die Anschlageinrichtungen eingesetzt worden sind, eine konzentrische Position relativ zu einem axialen Rohrkern des dritten Zylinderkörpers entlang der axialen Rohrkernrichtung des dritten Zylinderkörpers annimmt, und zwar in einem Zustand des dritten Zylinderkörpers, in dem der dritte Zylinderkörper eine Abschrägung an einer Innenumfangs-Endfläche davon an derjenigen Seite hat, von der aus der zweite Zylinderkörper eingesetzt ist, mit einem Abschrägungswinkel von 16° oder mehr relativ zu einer Horizontalebene, und die Dicke der sphärischen Wand des Körpers (3), die von einem Endbereich der sphärischen Oberfläche (3c) definiert ist, der nahe der abgeschrägten Umfangsfläche liegt, größer ist als die Dicke der sphärischen Wand des Körpers (3), die von dem anderen Endbereich der sphärischen Oberfläche (3c) definiert ist; Einsetzen des zweiten Zylinderkörpers (2) in den ersten Zylinderkörper (1), in den das Anschlagelement (27, 37) eingesetzt ist; relatives Bewegen des Anschlagelements (27, 37) in der Axialrichtung entlang der Außenumfangsfläche (4) des zweiten Zylinderkörpers (2), der in den ersten Zylinderkörper (1) eingesetzt ist, unter gleichzeitiger elastischer Verformung des Anschlagelements (27, 37) in einer Richtung, um seinen Durchmesser in der Ringnut (1a) zu vergrößern, so dass dadurch das Anschlagelement (27, 37) in eine Aussparungsnut (2a, 27c, 37b) eingepasst wird, die in der Außenumfangsfläche (4) des zweiten Zylinderkörpers (2) gebildet ist; und Verbinden der Enden des in einer Umfangsrichtung des Anschlagelements (27, 37) gebildeten aufgeschnittenen Bereichs, um einen O-Ring zu bilden.
  6. Verfahren zum Zusammenbau einer dehnungsflexiblen Rohrverbindung A nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Verbindens des aufgeschnittenen Bereichs des An schlagelements (27, 37) durch Verschrauben (13) durch ein Plattenelement (12, 32) hindurch ausgeführt wird.
  7. Verfahren zum Zusammenbau einer dehnungsflexiblen Rohrverbindung A nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Verbindens des aufgeschnittenen Bereichs des Anschlagelements (27, 37) durch Verschweißen ausgeführt wird.
DE2000631923 1999-08-26 2000-03-09 Flexible Dehnverbindung für Rohrleitungen und Verfahren zu ihrem Zusammenbau Expired - Lifetime DE60031923T2 (de)

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US383344 1999-08-26
US09/383,344 US6250690B1 (en) 1999-08-26 1999-08-26 Expansion flexible tube joint and assembling method thereof

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DE60031923D1 DE60031923D1 (de) 2007-01-04
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