DE7410989U - Rohr mit ausschwenkbarem dichten Kugelmuffenverbindeelementensatz - Google Patents

Description

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INTERATOM

Internationale Atonreaktorbau GmbH 506 Bensberg

Rohr mit aus schwenkbarem dichten Kugelmuffenverbinde-

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohr mit aus schwenkbarem dichten Kugelmuffenverbindeelementens atz zu^ Verbindung zweier Rohrenden Bei festverlegten Rohrleitungen, deren einzelne Rohrlängen an ihren Enden miteinander verschraubt oder verschweißt sind, tritt öfters das Problem; auf, daß die einzelnen Rohre infolge räumlicher Gegebenheiten nicht genau fluchtend zueinander verlegt werden können. Für dip. Verbindung von Rohren, deren Achsen in einem kleinen Winkel zueinander stehen, ist es bekannt, sich sogen. Kugeliiiuffen zu bedienen, bei denen ein Rohrende kugelförmig und das andere zylindrisch derart aufgeweitet ist, daß es über das erste Rohrende geschoben werden kann; danach wird das zweite Rohrende so verengt, daß es sich in der Form an die Kuge!muffe des ersten Rohres anpaßt, und die beiden Enden werden miteinander verschweißt CDIN 2461). Damit ist eine zwar dichte, doch starre Verbindung der Rohre miteinander geschaffen, wodurch unter besonderen Gegebenheiten, z.B. in Bergsenkungsgebieten oder infolge von Wärmedehnungen die Gefahr eines Rohrbruches entsteht. Für diese Verhältnisse ist vorgeschlagen worden, die einzelnen Rohrenden vermittels faltenbalgartiger Stahlkompensatoren zu verbinden, die jedoch recht kostspielig sind und eine erhebliche Baulänge aufweisen müssen, wenn die gewünschte Elastizität gewährleistet sein soll.

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Darüber hinaus haben diese Kompensatoreη den Nachteil, daß sie eine noch dazu unregelmäßige Erweiterung des Rohrquerschnittes bewirken, die sich auf den Strömungswiderstand der Leitung ungünstig auswirkt, und daß besondere Stützkonstruktionen vorgesehen werden müssen, um die durch die Strömung im Rohr hervorgerufenen Stützkräfte aufzunehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine dichte Verbindung zweier Rohrenden, die sich zumindest langsam ablaufenden Lage- und Richtungsänderungen der Rohre anpassen kann, und zwar unter weitestgehender Benutzung genormter und daher jederzeit preiswert erhältlicher Teile.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das erste Rohrende an seiner Außenseite eine kugelige innere Muffe und das zweite Rohrende eine äußere, die innere umschließende Muffe aufweist, die ineinander schwenkbar sind, und daß zwischen dem ersten Rohrende und der äußeren Muffe wenigstens ein ganz oder teilweise elastisches, an diese angepreßtes Dichtungselement angeordnet ist. Das die Dichtheit der Rohrverbindung gewährleistende Dichtungselement gestattet innerhalb bestimmter Grenzen eine Bewegung der Rohrenden unt den Mittelpunkt . der Kugelnuffe, so daß die Rohrleitung zwanglos senkrechten Bewegungen der Leitungsbettung folgen kann. Da die innere Muffe nicht axial an das erste Rohrende angesetzt ist, sondern dieses ringförmig umgibt, wird der Bereich der Verbindung Eilt seiner durch die Kugelform der Muffen hervorgerufenen Querschnittserweiterung bis auf einen schmalen Spalt durch das erste Rohrende überdeckt, so daß die Störung der Strömung in der Rohrleitung auf ein Mindestmaß reduziert wird.

Um auch solche Dehnungen ausgleichen zu können, die beispielsweise Infolge von Wärmeeinwirkung In der Rohrleitung selbst auftreten, wird gemäß einem weiteren Merkmal der

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Erfindung vorgeschlagen, daß die innere Muffe auf dem, ersten Rohrende axial verschiebbar und als Widerlager für die Dichtungselemente anpressende Federn ausgebildet ist. Die äußere Muffe und die mit ihr formschlüssig verbundene innere Muffe können so ihre axiale Lage zum ersten Rohrende' ändern, ohne daß die zwischen diesen und der äußeren Muffe angeordnete Dichtung beeinträchtigt würde.

Um eile gegenseitige Bewegung von innerer und äußerer Muffe um den Krümmungsmittelpunkt derselben zu erleichtern, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß die äußere Muffe mittels in ihr drehbar gelagerter Kugein auf der inneren Muffe abrollbar ist. Dadurch wird außerdem erreicht, daß die Muffenverbindung nach Entfernen der Kugeln ohne weiteres wieder lösbar ist, wogegen die bekannte Kugelmuffenverbindung infolge der nach der Montage erfolgenden Einschnürung des übergreifenden Teils der äußeren Muffe kaum ohne Zerstörung derselben wieder lösbar ist.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung besteht das Dichtungselement aus zwei jeweils schräg zur Richtung der Anpreßkraft in einen festen und einen elastischen Teil geteilten Ringen derart, daß der elastische Teil des einen Ringes gegen die Außenseite des ersten Rohres und der elastische Teil des anderen Ringes gegen die Innenseite der äußeren Muffe gepreßt ist. Dabei berühren sich die beiden Ringe vorteilhafterweise mit ihren elastischen Teilen. Hierdurch und durch die Abschrägung zwischen den festen und den elastischen Teilen der Dichtungsringe wird die vorzugsweise axial wirkende Anpreßkraft für den einen Ring in eine radial-einwärts und für den anderen Ring iß eine radial-auswärts gerichtete Komponente geteilt, wodurch ein die Dichtigkeit der Verbindung verbessernder höherer Anpreßdruck an den Dichtflächen erreicht wird.

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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Längsaxialschnitt in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Figur 1 eine Verbindung mit elastischen, durch Federkraft angepreßten Dichtungselementen und

Fi^jur 2 eine für hohe Temperaturen geeignete Ausführungsform mit einem einzigen Dichtungselement. Zur weiteren Anschaulichkeit ist die Ausführungsform nach der Figur 1 in einer geknickten und diejenige der Figur 2 in einer geraden Rohrleitung gezeigt.

Dargestellt sind ein erstes Rohrende 1 und ein zweites Rohrende 2, die miteinander verbunden werden sollen. An das zweite Rohrende 2 ist ein sich konisch erweiterndes Obergangsstück 3 angeschweißt, und an dieses wiederum eine äußere, teilweise kugelig geformte Muffe 4, die über eine innere Muffe 5 geschoben werden kann, die auf dem ersten Rohrende 1 axial verschiebbar angeordnet ist. Bei den Teilen 4 und 5 handelt es sich um entsprechend gewählte Teile nach DIN 2461 oder andere, ähnlich geformte Normteile. Nach dem Obereinanderschieben der inneren und äußeren Muffe S bzw. 4 werden diese axial unverschieblich zusammengefügt, entweder indem die äußere Muffe 4 an ihrem äußeren Ende eingebogen wird oder aber wie hier gezeichnet durch mehrere über de^ Umfang verteilte Kugeln 6, die in Führungen 7 drehbar gelagert und am Herausfallen durch in diese eingeschraubte Bolzen 8 gesichert werden. Die äußere Muffe 4 und die innere Muffe 5 bleiben zueinander um den gemeinsamen Krüiamungsiaittelpunkt beweglich, wobei die Führung der beiden Teile zueinander durch die Kugeln 6 bewirkt wird, so daß die beiden Rohrenden 1 und 2 in einem Winkel zueinander verlegt werden und auch später entsprechend den auftretenden Belastungen ihre Lage zueinander ändern können. Die Abdichtung der Veτ- . bindung der beiden Rohrenden erfolgt im Beispiel der Figur 1 durch zwei Dichtringe 9 und 10, die schräg zur Achse des Rohrendes 1 geneigte Flächen aufweisen, auf denen die eigentlichen j beispielsweise aus Guiasi hergestellten Dichtungskör-

per 11 und 12 befestigt sind, wobei der Dichtungskörper 11 mit einem größeren Teil seiner Oberfläche an der äußeren Muffe 4 und der Dichtungskörper 12 am ersten Rohrende 1 anliegt. Die Dichtungskörper 11, 12 können auch zu einejis einzigen Teil zusammengefaßt sein. Die zur Erzielung einer ausreichenden Dichtigkeit der Verbindung erforderliche Änprefökraft für die Dichtungskörper 11 und 12 wird erzeugt, indem der Dichtungsring 10 in Richtung der Längsachse des ersten, Rohrendes 1 durch mehrere, über den Umfang verteilte Federn 13 gepreßt wird, die in weiteren Führungen 14 angeordnet sind und deren Anpreßkraft durch mehr oder weniger starkes Bindrehen von Gewindebolzen 15 eingestellt werden kann. Die Führungen 14 sind starr an der inneren Muffe 5 befestigt und gleiten mit dieser auf de^i ersten Rohrende 1, Dieses hat somit die Möglichkeit, durch Abgleiten am Dichtungskörper 12 einen Ausgleich für etwa in der Rohrleitung auftretende Wärmedahnungen zu schaffen. Die Abschrägung der Dichtungsringe 9 bzw. 10 beifirkt die gevünschte Anpressung der Dichtungskörper 11 bzw. 12 in radial entgegengesetzter Richtung. Wie ersichtlich, ist die Querschnittsveränderung der Rohrleitung im Bereiche der Erweiterung 3 nur gering und dürfte bei der bevorzugten, durch einen Pfeil angedeuteten Strömungsrichtung nur einen geringen Druckabfall hervorrufen.

Die Ausführungsform nach der Figur 2 stimmt weitgehend mit derjenigen nach der Figur 1 überein, doch sind hier anstelle der Dichtungsorgane 9, 10, 11, 12 zwei Ringe 16 und 17 vorgesehen, zwischen denen ein beispielsweise aus Federstah! hergestellter Dichtungsring 18 angeordnet ist, der durch die Anpreßkraft: der Feder 13 gespreizt wird und durch das Anliegen an der äußeren Muffe 4 und as ersten Rohrende 1 die Verbindung abdichtet.

Claims (4)

- 6 - _ ■ 3.9.1974^ ■·' *·· We/Di 24.258.5 SCHUTZANSPROCHE

1. Rohr mit aus schwenkbarem dichten Kugelmuffenverbindeelementensatz zur Verbindung zweier Rohrenden, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Rohrende (1) an seiner Außenseite eine kugelige innere Muffe (5) *jnd das zweite Rohrende (2) eine äußere, die innere umschließende Muffe (4) aufweist, die ineinander drehbar sind, und daß zwisehern dem ersten Rohrende (-1) und der äußeren Muffe (4) wenigstens ein ganz oder teilweise elastisches, an diese angepreßtes Dichtungselement (11, 12, IS) angeordnet ist-

2. Rohr nach Anspruch 1 mit Dehnungsausgleich, dadurch gekennzeichnet,

daß die innere Muffe (5) auf dem ersten Rohrende (1) axial verschiebbar und als Widerlager (15) für die Dichtungselemente (11, 12, 18) anpressende Federn'(13) ausgebildet ist.

3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die äußere Muffe (4) mittels in ihr drehbar gelagerter Kugeln (6) auf der inneren Muffe (S) abrollbar ist.

4. Dichtungselement nach einen oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß es schräg zur Richtung der Anpreßkraft in einen festen (9, 10) und einen elastischen (11, 12) Teil geteilt ist.'

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