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Rohrgelenk für Eisenbahn-Heizdampfkupplung.. Die Erfindung bezieht
sich auf ein Rohrgelenk für gelenkige Rohrkupplungen der Heizdampfleitungen von
Eisenbahnfahrzeugen. Bei solchen Rohrgelenken wurden bisher die gelenkig miteinander
zu verbindenden -Teile um eine aus zwei zylindrischen oder konischen Zapfen gebildete
Achse gegeneinander schwenkbar gemacht, wobei man die beiden Gelenkzapfen an dem
einen Teil des Rohrgelenkes ausbildete oder befestigte und sie in Augenlagern an
dem gegen diesen Teil schwenkbaren Teil lagerte. Die Abdichtung der beiden auf diese
Weise gelenkig miteinander verbundenen Rohrteile wird dabei durch einen federnden
Dichtungsring erzielt, welcher um die Öffnung des einen Rohrteiles befestigt ist
und sich in eine die Öffnung des anderen Rohrteiles umschließende Hohlkugelfläche
dichtend legt und in ihr während der Gelenkbewegtiigen gleitet.
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Bei solchen Rohrgelenken müssen die beiden die Schwenkachse bildenden
zylindrischen Zapfen und ihre Augenlagerbuchsen genau in einer Achse liegen, weil
sonst eine Kantenpressung oder Klemmung und damit, eine Verreibung der Lagerstellen
auftritt. Die Herstellung eines solchen Rohrgelenkes ist, weil sie eine genaue gleichachsige
Anordnung der Zapfen und Augenlager erfordert, an sich schwierig und daher teuer.
Außerdem führen-solche Gelenke, auch wenn sie genau hergestellt wurden, im Betrieb
häufig zu Anständen; denn durch die Wärme des durch das Gelenk strömenden Dampfes
entsteht meist ein solches Verziehen der beiden Gelenkteile, daß die gleichachsige
Stellung der zylindrischen Lagerzapfen und Augenlager verlorengeht und das erwähnte
schädliche-Klemmen der Zapfen und Pressen der Zapfenkanten in den Augenlagern eintritt.
Es müssen daher die Augenlagerbuchsen sehr oft ausgewechselt werden, und auch der
rasche Verschleiß der Lagerzapfen gibt häufig Anlaß zu einem kostspieligen Ersatz-Gibt
man den Zapfen in den Augenlagern, um das Pressen der Zapfenkanten zu vermeiden,
ein größeres Spiel, so kann es vorkommen, daß der Abstand der beiden durch das Gelenk
miteinander verbundenen Rohrteile in zu weiten Grenzen schwankt -und der früher
erwähnte Dichtungsring zu weit von der kugeligen Dichtungsfläche absteht, wobei-dann
die Dichtheit des Gelenkes verlorengeht.
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Die nachbeschriebene erfindungsgemäße Ausbildung des Rohrgelenkes
setzt sich das Ziel, diese Übelstände zu vermeiden und erreicht dies dadurch, daß
man die Zapfen der Rohrgelenkachse, wie dies für Gelenkachsen
von
gelenkigen Wellen bereits bekannt ist, kugelig macht und in Lagerpfannen der Gelenkteile
lagert.
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Es-bestimmen nun immer die Mittelpunkte zweier Kugeln eine Gelenkachse;
und auch dann, wenn sich die Gelenkteile durch die, Wärmedehnung verziehen, kann
ein Klemmen in den Lagerstellen nicht eintreten, denn die, Kugeln können sich in
den zugehörigen Lagerpfannen verdrehen, ohne daß ein schädliches Pressen in den
Lagerflächen auftritt. Wählt man die Ausbildungsform, bei welcher Vollkugeln _ in
Lagerpfannen beider Gelenkteile liegen, so kann man billige; im Handel erhältliche-
Kugeln verwenden. Die Herstellung der Lagerpfannen reit genügender Genauigkeit bietet
keine Schwierigkeiten, und außerdem ergibt sich der Vorteil, daß sich solche Vollkugeln
in den Lagerpfannen beliebig verdrehen können, so daß immer ändere Stellen ihrer
Oberflächen beansprucht wer-,den und eine schädliche Abnutzung erst nach sehr langer
Zeit auftritt. - ' Erfahrungsgemäß bleiben solche' mit Kugelzapfen versehene Gelenke
stets leicht beweglich und viel längere Zeit betriebsfähig als die bisherigen Rohrgelenke
mit zylindrischen oder konischen Zapfen, wobei die richtige Lage des Dichtungsringes
zwischen den, zwei gegeneinander abzudichtenden Rohrteilen auch dann, wenn sie sich
durch Wärmedehnung verziehen, stets gewährleistet- ist.
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Weiter ist zu bemerken, daß bisher die Rohrgelenkteile; um sie gegen.
das Verziehen unter dem Einfiuß der Wärme unempfindlicher zu machen, über die Festigkeitsbedürfnisse
hinaus stark bemessen werden mußten. Bei der Anwendung von in Pfannen gelagerten
Kugeln als Gelenkzapfen braucht man aber auf das Verziehen durch die Wärme keine
Rücksicht zu nehmen, und es können daher für den gleichen Durchgangsquerschnitt
die Rohrgelenkteile schwächer bemessen werden, öder man. kann bei gleichem Baustoffaufwand
größere Röhrgelenkdurchmesser wählen. -Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung: In Abb. i, die einen Schnitt durch die Längsachse eines erfindungsgemäßen
.Rohrgelenkes darstellt, bedeutet i den einen Gelenkteil, welcher an seinem Ende
eine hohl-' kugelförmig-- Erweiterung 2 hat, und 3 den anderen Rohrgelenkteil, an
dessen Öffnung der federnde Dichtungsring ¢ von U-förmigem Querschnitt befestigt
ist, der sich unter dem Druck des Dampfes aufbläht und dichtend gegen die hohlkugelige
Fläche 2 legt.' Die Verschraubungen 6, 6r sitzen aih Rohr->'gelenkteil i fest und
ihre Kugelköpfe 5, 5', liegen in hohlkugeligen Lagerpfannen 7, 7' des Rohrgelenkteiles
3. Bei der gegenseitigen Bewegung der Rohrgelenkteile bestimmen die Mittelpunkte
der' Eugelköpfe 5, 5' stets die Schwenkachse. Ein Klemmen oder Pressen der Kugelköpfe
in den Lagerpfannen ist nie möglich.
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Im Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 sind die die Gelenkachse bestimmenden
Kugeln 5, 5' als Vollkugeln ausgebildet, welche einerseits in hohlkugeligen Lagerpfannen
7, des Rohrgelenkteiles 3 und andererseits in ebensolchen Lagerpfannen
8,8' ' von Verschraubungen g, g' -am Rohrgelenkteil i gelagert sind.
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In Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches
sich von denjenigen in den Abb. i und 2 dadurch unterscheidet; daß -der Rohrgelenkteil
3 eine Hohlkugelschale io bildet, in welcher der Rohrteil i i, der in diesem Fall
den Dichtungsring q. trägt, geführt ist. Der Gelenkteil 3 weist die Lagerpfannen
7, 7' auf, in welche die -Vollkugeln 5, 5' Azur. Hälfte eingreifen, während in den
Lagerpfannen 8, 8' der im Röhrgelenkteil i reingesetzten Verschraubungen 9; 9' die
anderen Hälften der-Kugeln 5, 5' gelagert sind.
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Außer der Schwenkbewegung um die durch die Mittelpunkte der.Kugeln
S, S' gebildete. Achse ist in diesem Falle auch noch eine zusätzliche Drehung des
Rohrteiles ii um seine Achse möglich. ,