DE723940C - Aus mehreren ueber den Rohrumfang verteilt angeordneten Klemmvorrichtungen bestehende Rohrverbindung - Google Patents

Description

• Aus mehreren über den Rohrumfang verteilt angeordneten Klemmvorrichtungen bestehende Rohrverbindung Die Erfindung betrifft eine aus mehreren über den Rohrumfang verteilt angeordneten, unmittelbar an den Rohrbunden angreifenden Klemmvorrichtungen bestehende Rohrverbindung, insbesondere von Rohren für Dampfleitungen hohen Druckes und hoher Überhitzung.
• Rohrverbindungen für Dampfleitungen von hohem Druck und hoher Überhitzung werden bisher meistens durch Schweißen oder durch Verschraubung hergestellt; bei letzterer legen sich die Schrauben mit ihren Muttern gegen Flansche, die sowohl als feste als auch als lose in .bekannter Weise ausgebildet sind. Die einzelnen Bauteile müssen insbesondere bei hohem Druck in ihrenAbmessungen besonders kräftig gehalten werden, wenn nicht hochwertiger Werkstoff mit Zusatz von Chrom, Nickel, Molybdän, Vanadium usw. verwandt wird. Dieser Werkstoff wird besonders bei hohen Temperaturen unentbehrlich, weil nur diese Legierungen eine hohe Dauerstandsfestigkeit besitzen.
• Die Rohrverbindungen werden im-Betriebszustand, insbesondere beim Anheizen, ,wenn das Rohr noch höhere Temperaturen als der Flansch und dieser wieder höhere Temperaturen als die Schrauben haben, weit stärkeren Kräften ausgesetzt als in dem Zustand des Zusammenbaues. Diese Kräfte würden sich mit genügender Genauigkeit rechnerisch erfassen lassen, wenn die Vorspannung der Schrauben bekannt wäre. Das ist aber bei den bekannten Rohrverbindungen nicht in ausreichendem Maße der Fall, da vom Anliegen der Muttern am Flansch bis zum Erreichen einer Spannung gleich der Streckgrenze im Schraubenbolzen nur eine kleine Drehung der Mutter (der Weg auf dem Bolzen ist oft nur ein Bruchteil eines Millimeters) erforderlich ist, weil in der ganzen Verbindung bei der kurzen, gedrungenen Ausbildung der Teile keinerlei elastische Formänderungen von irgendwelcher Bedeutung auftreten. Das Zwischenlegen irgendwelcher elastischer Teile, wie Federn o. dgl., ist aber nicht angängig, da diese bei höheren Temperaturen ihre Elastizität verlieren.
• Wenn auch im Betriebszustand die Temperaturunterschiede zwischen Rohr, Flansch und Schrauben geringer werden (gänzlich ver-. schwinden sie nicht) und damit auch die. Beanspruchungen diesen gegenüber beim Anheizen fallen, so sinkt auch wieder die Dauerstandsfestigkeit.
• Die der hohen Temperatur ausgesetzte Verbindung unterliegt somit dauernd schon bei normaler Vorspannung Beanspruchungen, die nahe an der Dauerstandsfestigkeitsgrenze liegen, übersteigt diese aber, wenn die Vorspannung über das vorgesehene Maß hinausgeht. Es ist also gerade für diese hochlegierten Stähle die Vorbedingung für das Auftreten von Korngrenzrissen gegeben. Ist schon an sich die Bemessung der Schraubenkräfte unsicher, so ist die vom Flansch auf das Rohr an irgendeiner Stelle ausgeübte Pressung erst recht nicht zu überwachen.
• Um nun das genaue Einhalten einer bestimmten Spannung sowie ein rechnerisches Erfassen der im Betrieb, insbesondere beim Anheizen, auftretenden Kräfte zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Klemmvorrichtungen je aus zwei die Rohrbunde zangenartig umfassenden Hebeln herzustellen, wobei in an sich bekannter Weise der zum Kraftantrieb dienende Arm jedes Hebels größer als der am Rohrbund anliegende Arm ist. Mit dem Fortfall der Unklarheiten in der Größe der auftretenden Beanspruchungen wird insbesondere in Verbindung mit der Aufnahmemöglichkeit größerer elastischer Formänderungen auch die den bekannten Verbindungen anhaftende Ursache für Bruch, Auftreten von Korngrenzrissen und Undichtigkeiten beseitigt.
• Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht ferner, den Anpreßdruck im unteren Teil des Rohres höher zu legen, um den mit Rücksicht auf durch Wasserbildung im Rohr möglichen Umkehrungen der Temperatur und dem damit verbundenen Nachlassen des Anpreßdruckes im unteren Teil des Rohres, was wiederum Undichtigkeiten an dieser Stelle zur Folge hätte, Rechnung zu tragen.
• Um einen leichten Zusammenbau der Vorrichtung zu ermöglichen, kann je ein Hebel der um den Rohrumfang vorgesehenen Klemmvorrichtungen an einem gemeinsamen Ring gelagert sein.
• Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Hebel der Klemmvorrichtung als Winkelhebel auszubilden. Hierdurch wird erreicht, daß der zum Kraftangriff dienende Arm derselben etwa parallel zur Längsachse verläuft, wodurch eine gedrängte Durchbildung der Verbindung erzielt wird.
• Um die Vorspannung der miteinander zu verbindenden Teile genau in der Hand zu haben, sind die freien Enden der Hebel jeder Klemmvorrichtung erfindungsgemäß mit einer einstellbaren Spanneinrichtung ausgerüstet.
• Die Spanneinrichtung kann nach einem weiteren Erfindungsgedanken zum Beispiel aus einem einarmigen, mit einer Nockenfläche versehenen Hebelarm bestehen, welcher durch einen an seinem freien Ende angreifenden j Druckbolzen verschwenkbar ist und entsprechend seiner Schwenkstellung mittels seiner Nockenflächen den Abstand der freien Hebelarme und damit auch den der an den Rohrbunden anliegenden Arme zueinander bestimmt. Der Druckbolzen wird zweckmäßig in einem der zur Lagerung der einen Hebel der Klemmvorrichtung dienenden Ring vorgesehen.
• Durch diese Anordnung wird ein weiteres ! Übersetzungsverhältnis für die vom Druckbolzen auf die Rohrbunde zu übertragenden Anpreßkräfte geschaffen, wodurch das Einhalten der Vorspannung mit äußerster Genauigkeit möglich ist.
• Selbstverständlich kann die Verbindung nach der Erfindung auch zur Vereinigung von Rohren mit anderen Bauelementen, beispielsweise zum Verbinden von Rohren mit Stahlgußteilen, Verwendung finden.
• Auf der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen: Abb. i eine Längsansicht einer Klemmvorrichtung, Abb. a eine Stirnansicht der Klemmvorrichtung von links, Abb. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie 3-3, Abb. q. einen Querschnitt nach derLinieq.-4, Abb. 5 einen Querschnitt nach derLinie 5-5, Abb. 6 einen Querschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. i, Abb. 7 eine Stirnansicht der Klemmvorrichtung von rechts.
• Die Klemmvorrichtung besteht aus den beiden Hebeln a und b, die durch einen Bolzen c gelenkig miteinander verbunden sind. Einer dieser Hebel, a, ist mit den entsprechenden Hebeln a der anderen, über den Rohrumfang verteilten Klemmvorrichtungen an einem Ring d und e gelagert.
• Die Hebel a, b sind so ausgebildet, daß der zum Kraftangriff dienende Arm c-k' größer ist als der an den Rohrbunden anliegende Hebelarm c-b' bzw. c-a', und daß der Kraftarm c-k' im Winkel zu den Kraftarmen c-b' und c-a' steht, vorzugsweise derart, daß der Kraftarm c-k' etwa parallel zur Rohrlängsachse liegt.
• Die Hebel a, b greifen mit ihren Anlageflächen a', b' hinter die Bunde der miteinander zu verbindenden Rohre f und werden an ihren freien Enden durch .eine Spanneinrichtung zusammengehalten. Diese Spanneinrichtung besteht aus zwei den Hebel b einschließenden Wangen h, und ist mittels der an diesen Wangen angeordneten Ansätze g schwingbar in entsprechenden Ausnehmungen des Hebels a gelagert. Am unteren Ende der Wangen ist ein Bolzen i vorgesehen, auf dem eine Nockenscheibe o. dgl. k drehbar angeordnet ist, welche mit ihrer Stirnfläche am Punkt k' unter den Hebel b faßt. Auf dem Bolzen i ist ferner ein Druckstück L schwenkbar gelagert, auf welches ein im Ring e vorgesehener Druckbolzen m einwirken kann.
• Die Übersetzungsverhältnisse und die Ausbildung der Nockenfläche der Scheibe k sind so gewählt, daß durch Anziehen des Druckbolzens m um ein ganz bestimmtes Maß die freien Enden der Hebel a, b entsprechend auseinandergespreizt werden, wodurch auf die Rohrbunde ein ganz bestimmter Druck ausgeübt wird.
• Die Hebel der Klemmvorrichtungen können statt der Befestigung an den Ringen d, e auch direkt miteinander verschraubt werden oder an Ringteilen, z. B. hälftig geteilten Ringen, befestigt sein. Insbesondere letzteres gestattet ein leichteres und schnelleres Anbringen sowie Lösen der Vorrichtungen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Aus .mehreren über den Rohrumfang verteilt angeordneten, unmittelbar an den Rohrbunden angreifenden Klemmvorrichtungen bestehende Rohrverbindung, insbesondere von Rohren für Dampfleitungen hohen Druckes und hoher Überhitzung, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtungen je aus zwei die Rohrbunde zangenartig umfassenden Hebeln (a, b) bestehen, wobei in an sich bekannter Weise der zum Kraftangriff dienende Arm (c-k') jedes Hebels (a bzw. b) größer als der am Rohrbund anliegende Arm (c-a' bzw. c-b') ist. a. Rohrverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Hebel (a) der am Rohrumfang vorgesehenen Klemmvorrichtungen an gemeinsamen, vorzugsweise geteilten Ringen (d, e) .gelagert ist. 3. Rohrverbindung nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (a, b) der Klemmvorrichtungen als Winkelhebel ausgebildet sind. 4. Rohrverbindung nach den. Ansprüchen i bis 3 ,oder einem dieser Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Hebelenden jeder Klemmvorrichtung mit .einer einstellbaren Spanneinrichtung (h bis m) ausgerüstet sind. 5. Rohrverbindung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung aus einem einarmigen, mit einer Nockenfläche (k) versehenen Hebelarm (h) besteht, welcher durch einen an seinem freien Ende angreifenden Druckbolzen (m) verschwenkbar ist und entsprechend seiner Schwenkstellung mittels seiner Nockenfläche den gegenseitigen Abstand der freien Hebelarme (.c-k') und damit auch den der an den Rohrbunden anliegenden Hebelarme (c-a', c-b') bebestimmt.