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Publication number: DE86898C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei diesem Kugelgelenk soll der zur Abdichtung zwischen Kugel und Gelenkpfanne bisher gebräuchliche Metallring durch einen anderen ersetzt werden, bei welchem ein Brüchigwerden des Materials durch Bewegung der Kugel in' der Gelenkpfanne fast unmöglich wird, und welcher bei gleicher Materialstärke eine gröfsere Sicherheit gegen Platzen bietet und infolge Verkleinerung des Widerstandsmomentes leichter beweglich ist. In the case of this ball joint, the seal between the ball and the joint socket is intended previously used metal ring can be replaced by another, in which a It is almost impossible to break the material by moving the ball in the socket and which offers greater security against bursting with the same material thickness and is easier to move due to a reduction in the section modulus.

Zu diesem Zweck werden eine Anzahl dünner metallener Plattenringe nach Form des Ringes a (Fig. 1) so auf einander gelegt, dafs in dem nicht eingespannten Theil desselben zwischen je zwei dünnen Plattenringen ein Hohlraum entsteht, während in dem eingespannten Theil, also dem ä'ufseren und inneren Rande des Ringes a, sich die dünnen Metallplatten auf einander legen und durch Löthen und Nieten fest und dicht verbunden werden. Die auf diese Weise in dem Ringe α hergestellten Hohlräume sind mit einer Legirung leicht flüssiger Metalle ausgefüllt, wenn Dampf, heifse Gase oder heifse Flüssigkeiten das Kugelgelenk durchströmen, dagegen mit einer Flüssigkeit, wenn kalte Gase oder kalte Flüssigkeiten dasselbe durchströmen sollen. Durch eine Drehung des Rohres d um seinen Mittelpunkt η wird der eine Bogen des glockenförmigen Ringes a um dasselbe Stück zusammengedrückt, wie der diametral gelegene Bogen ausgestreckt wird. Es werden also auf diese Weise die Hohlräume auf der einen Seite um dasselbe Volumen verkleinert, wie sie auf der anderen vergröfsert werden, oder mit anderen Worten, es bleibt bei Drehung des Rohres d um η das Hohlraumvolumen constant. Da also nur eine Formveränderung, nicht aber eine Volumenveränderung der mit einem flüssigen Körper ausgefüllten Hohlräume vor sich geht, so findet auch bei Drehung des Rohres d um den Mittelpunkt η eine gleichmäfsige Uebertragung des Druckes durch Fortpflanzen des flüssigen Körpers nach allen Seiten auf alle Plattenringe statt. Die Plattenringe können also bei Drehung. des Rohres d um η ihre Formen verändern, ohne durch die daneben liegenden Plattenringe beeinflufst zu werden. Würde man dagegen einen vollen Metallring verwenden, dessen Wandstärke gleich der Summe der Plattenringe ist, so würden bei derselben Drehung des Rohres d um η grofse Zug- und Druckspannungen in der äufseren Faser entstehen, welche die Ursache von Rissen und Brüchen im Material sind; ferner würde die zur Drehung des Rohres d um η erforderliche Kraft bedeutend gröfser sein als diejenige, welche der zusammengesetzte Ring verlangt, da das Widerstandsmoment des einfachen Metallringes mit dem Quadrat der Blechstärke, bei dem zusammengesetzten dagegen nur mit der Summe der Quadrate der Plattenringstärke wächst, weil hier dieselbe Wirkungsweise stattfindet wie bei einem Blattfederwerk.For this purpose a number of thin metal plate rings in the shape of ring a (Fig. 1) are placed one on top of the other in such a way that a cavity is created in the non-clamped part of the same between two thin plate rings, while in the clamped part, i.e. the a ' On the outer and inner edge of the ring a, the thin metal plates are placed on top of one another and are firmly and tightly connected by soldering and riveting. The cavities produced in this way in the ring α are filled with an alloy of easily liquid metals when steam, hot gases or hot liquids flow through the ball joint, on the other hand with a liquid when cold gases or cold liquids are supposed to flow through it. By rotating the tube d around its center point η , one arc of the bell-shaped ring a is compressed by the same amount as the diametrically located arc is stretched out. In this way the cavities on the one hand are reduced by the same volume as they are enlarged on the other, or in other words, the cavity volume remains constant when the tube d is rotated by η. Since there is only a change in shape and not a change in volume of the cavities filled with a liquid body, even when the tube d is rotated around the center η, the pressure is uniformly transferred to all plate rings by propagating the liquid body in all directions . The plate rings can therefore rotate. of the pipe d change their shape by η without being influenced by the plate rings lying next to it. If, on the other hand, one were to use a full metal ring, the wall thickness of which is equal to the sum of the plate rings, then with the same rotation of the tube d by η great tensile and compressive stresses would arise in the outer fiber, which are the cause of cracks and breaks in the material; Furthermore, the force required to rotate the tube d by η would be significantly greater than that required by the assembled ring, since the section modulus of the simple metal ring increases with the square of the sheet metal thickness, whereas in the case of the assembled one it only increases with the sum of the squares of the plate ring thickness, because here the same mode of action takes place as with a leaf spring system.

In der unteren Hälfte der Fig. 1 ist eine einfache, in der oberen Hälfte eine doppelte Anordnung der oben beschriebenen Ringe a und b von glockenförmigem Querschnitt dargestellt, deren geschlossene Seiten nach Form von Kreisbogen ausgeführt sind. Der innere Rand der Ringe α und b wird durch Aufschrauben der aufsen kugelförmigen Ringe e In the lower half of Fig. 1 a simple, in the upper half a double arrangement of the above-described rings a and b of bell-shaped cross-section is shown, the closed sides of which are designed in the form of circular arcs. The inner edge of the rings α and b is screwed on the outer spherical rings e

und / gegen Wulste der Rohre d und o, der äufsere Rand zwischen die Ringe g und f oder h und k mittels Schraubenbolzen geprefst und abgedichtet. Da die Ringe f und h nach derselben Kugelform ausgedreht sind, welche den Ringen e und / eigen ist, so können sich die Rohre d und ο um die Mittelpunkte m und η drehen. Zwischen den Ringen e und / ist ein Ring i mit zwei denselben entsprechenden Kugelflächen eingeschaltet, welcher bei Drehung der Kugelstücke in der Hohlkugel als Führung dient. Bei Fig. ι (untere Hälfte) verschmilzt dieser Führungsring i mit dem Flantsch p. Durch die Löcher r und q können die Kugelgelenke entwässert werden. Fig. 2 stellt eine Anordnung von drei Kugelgelenken in einem Rohrstrang dar, welcher eine Ausdehnung der Rohre y und ς durch Wärme ermöglicht, ohne in den festsitzenden Ventilen u und t schädliche Spannungen hervorzurufen. Kugelgelenke einfacher Anordnung sind ν und »>, doppelter x, da hier eine doppelte Bewegung stattfindet.and / against beads of the tubes d and o, the outer edge between the rings g and f or h and k pressed and sealed by means of screw bolts. Since the rings f and h are turned out according to the same spherical shape that is characteristic of the rings e and /, the tubes d and ο can rotate around the centers m and η. Between the rings e and / is a ring i with two spherical surfaces corresponding to the same, which serves as a guide when the spherical pieces are rotated in the hollow sphere. In Fig. Ι (lower half) this guide ring i merges with the flange p. The ball joints can be drained through the holes r and q. Fig. 2 shows an arrangement of three ball joints in a pipe string, which allows an expansion of the pipes y and ς by heat without causing harmful stresses in the stuck valves u and t. Ball joints of a simple arrangement are ν and »>, double x, since a double movement takes place here.

Claims

Patent Claims:

1. Ball joint with metal sealing ring, at which prevents the material from becoming brittle, as well as the mobility of the Ring should be improved by adding a number of metal plate rings their inner and outer edges are connected, so that between each two plate rings a cavity arises, which filled with an alloy of easily liquid metals or with a liquid to the change in shape that takes place in the socket when the ball rotates the plate rings and a uniform transmission of the pressure to allow on all plate rings.

2. An embodiment of the under 1. marked sealing ring a (lower half of Fig 1.), Which de with its outward and inner edge in glands and fg - with respect to two rings a and b thereof (Fig ι upper half.) In double arrangement - is clamped.

1 sheet of drawings.