-
Mehrfachwandiges Federrohr Gegenstand der Erfindung ist ein Federrohr,
welches sich für größere Lichtweiten eignet.
-
Die bisher bekannten Federrohre werden entweder aus nahtlosen Rohren
durch Einwalzen oder Herauspressen von Rillen oder Wellen hergestellt oder aus miteinander
verschweißten oder verlöteten Blechscheiben.
-
Die nahtlosen Federrohre ergeben den Nachteil, daß ihre Wellenhöhe
sehr begrenzt ist und daß daher, besonders wenn es sich um größere Lichtweiten handelt,
sowohl die Druckfestigkeit wie auch die Elastizität und Beweglichkeit unzureichend
ist.
-
Um eine größere Beweglichkeit und Druckfestigkeit zu erzielen, als
es mit nahtlosen Federrohren möglich ist, wurden bereits Federrohre aus miteinander
verschweißten Blechscheiben hergestellt. Bei derartigen Federrohren konnte zwar
eine -große Wellenhöhe erzielt werden, jedoch ergab sich der Nachteil, daß ein solches
Federrohr, wenn es für einen höheren Druck bestimmt ist, entsprechend dickere Blechscheiben
benötigte, wodurch die Beweglichkeit des Rohres vermindert wird und zudem bedeutende
Kräfte erforderlich werden, um ein solches Federrohr in axialer Richtung zu dehnen
oder zusammenzupressen.
-
Sowohl im Apparatebau als insbesondere auch bei Verwendung solcher
Federrohre als Axialkompensator in Rohrleitungen ist es wichtig, daß die sog. Fixpunktdrücke
nicht allzu hoch sind; um die Rohrlager nicht zu schwer, zu groß und zu teuer ausführen
zu müssen.
-
Zufolge der verhältnismäßig geringen Wellenhöhe der aus nahtlosen
Rohren hergestellten Federkörper als auch der großen Steifheit dickwandiger, geschweißter
Kompensatoren
ist der erzielbare Hub ein relativ geringer bzw.
es sind verhältnismäßig große Baulängen erforderlich, um einen genügend großen Hub
zu erzielen. Die großen Baulängen haben den Nachteil, daß sie schwer und teuer sind
und daß das Federrohr Neigung zeigt, unter Druckbeanspruchung radial aus der Rohrmittelachse
auszuweichen.
-
Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten geschweißten Federrohre
besteht darin, daß sich die Schweißnaht entweder im Wellental und auf dem Wellenberg
oder beiderseits befindet, also gerade dort, wo das Federrohr bei Längenveränderungen
am meisten bebeansprucht wird. Schweißstellen sind bekanntlich gegen Biegungsbeanspruchung
sehr empfindlich.
-
Bei nahtlosen Federrohren sind bereits Federkörper mit mehrfacher
Wandung bekannt: Diese haben den Vorteil größerer Druckfestigkeit und doch sehr
guter Elastizität und leichter Beweglichkeit im Vergleich zu einem einfachwandigen
Federrohr von gleicher Gesamtwandstärke. Ein Federrohr von beispielsweise 3 X 0,20
@mm Wandstärke ist bedeutend beweglicher und elastischer als ein solches von nur
einer einfachen Wandung von o,6mm Dicke. Der Grund liegt darin, daß beim Zusammenpressen
oder Dehnen des Federrohres die einzelnen Lagen sich etwas aufeinander verschieben
können.
-
Federrohre in mehrfachwandigerAusführung wurden bisher nur in kleinerem
Dimensionen hergestellt. Wohl hat man auch schon Metallschläuche, sog. Faltenrohre,
in größeren Dimensionen doppelwandig ausgeführt, doch kommen solche zur Verwendung
als Federrohre nicht in Betracht.
-
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Konstruktion von Federrohren
bis zu den größten, praktisch in Betracht kommenden Durchmessern und Betriebsdrücken,
wobei gleichzeitig gute Beweglichkeit, großer Hub und große Elastizität gewährt
sind.
-
Die Erfindung besteht darin, daß die Wandung des Federrohres aus mehreren
aufeinanderliegenden Metallscheiben besteht, von denen jeweils die beiden inneren,
gegeneinander anliegenden Scheiben am äußeren Umfang miteinander verschweißt sind,
während die übrigen Metallscheiben sich aufeinander verschieben können und an ihrem
inneren Umfang mit den' inneren Scheiben fest verbunden sind.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
-
Fig. z zeigt ein als Kompensator, also als Ausgleichskörper für eine
Rohrleitung gebautes Rohr, oben geschnitten, unten in Ansicht, wobei der Federkörper
in gedehntem Zustand dargestellt ist. Fig.2 zeigt den Kompensator im Schnitt in
zusammengedrücktem Zustand.
-
Das Federrohr ist aus einzelnen entsprechend gepreßten Blechscheiben
zusammengesetzt. Diese Blechscheiben können je nach dem in Betracht kommenden Druck
von größerer Dicke sein oder von größerer aufeinänderliegender Anzahl.
-
Die Wandung .des Federrohres besteht aus mehreren Metallscheiben i,
die aufeinanderliegen, wobei jedoch nur jeweils die beulen inneren gegeneinander
anliegenden; Scheiben i« und I b am äußeren Umfang miteinander verschweißt sind;
während die übrigen Metallscheiben i lose auf den inneren Scheiben ia und Ib aufliegen,
.dabei sich aufeinander verschieben können und an ihrem äußeren Umfang nur durch
den Ring 2 zusammengehalten werden. Dieser Ring 2 besteht zweckmäßig aus zwei Ringhälften,
welche durch Laschen6 zusammengehalten werden: Der äußere Ring 2 ist mit einer inneren
Nut versehen, welche so dimensioniert ist, daß die Blechscheiben sich in dieser
Nut beim Dehnen oder Zusammendrücken des Federrohres etwas verschieben können, wie
es aus dem Unterschied des lichten Spaltes in Fig. i und 2 zu ersehen ist.
-
Am inneren Umfang sind die Blechscheiben mittels Bolzen 3 und Muttern
q. sowie Unterlegscheiben 5 fest, verschraubt. An Stelle der Verschraubung kann
auch eine Verbindung durch Nieten oder durch Schweißen erfolgen.
-
Die Enden des Federrohres können in bekannter Art ausgebildet und
je nach dem Verwendungszweck mit Bodenplatten, Muffen, Hülsen, Flanschen, Verschraubungen
o. dgl. versehen sein.
-
Wird das Federrohr als Axialkompensator verwendet, so erhält es im
Innern zweckmäßig ein sog. Degenrohr (Führungsrohr) 8, welches an einem Ende mit
dem Federrohr fest verbunden ist. Mit diesem Ende kann z. B. ein Flansch 7 verschweißt
sein. Auf .der anderen Seite gleitet das Führungsrohr 8 im Rohrstutzen i i. Ein
Ring 9, welcher auf das Rohrende 8 aufgeschweißt ist, findet seinen Anschlag an
einem Ring io, welcher seinerseits mit dem Rohrstutzen i i verschweißt ist, wodurch
die Hublänge begrenzt wird.
-
Diese Ausbildung des inneren Degenrohres 8 ist bekannt.
-
Das in dem Beispiel als Kompensator für Rohrleitungen beschriebene
Federrohr läßt sich auch als Federrohr für kolbenlose Pumpen, für Druckregler, Thermostaten
u. dgl. verwenden.
-
Bei dem beschriebenen Federrohr ist die Biegungsbeanspruchung ausschließlich
auf die Flanken des Federkörpers verlegt worden, wodurch
eine längere
Gebrauchsdauer gegenüber Federrohren erzielt wird, bei welchen der Werkstoff im
Wellental oder auf dein Wellenberg abgerundet ist und an diesen am meisten beansprucht
wird.