DE883825C - Stroemungsglatte Verbindung - Google Patents

Description

• Strömungsglatte Verbindung Beim Bau von Kaplanturbinen :und Kaplanpump.en besteht die Aufgabe, den Laufradring (das ist der das kranzlose Laufrad umgebende feststehende Ring) so einzubauen, daß er möglichst glatt und ohne Spalt in das Saugrohr übergeht, da sonst an dieser Stelle Wirbelbildungen und Kavitation auftreten. Die Montage kann meist nur in der Weise erfolgen, daß vorerst das Saugrohr einbetoniert und hernach der auf Pratzen abgestützte Laufradring angeschlossen wird. Bisher versuchte man eine glatte Innenfläche an der Anschlußstelle dadurch zu erreichen, daß der oberste Saugrohrschußoder ein besonderer zwischen Laufradring und Saugrohr angeordneter Ringoder Flansch vorerst lose blieb und nach Montage des LaufradrInges mit diesem oder mit dein Saugrohr durch Schweißen, verbunden wurde. Im ersten Fall treten infolge der Schweißspannungen unzulässige Verwerfungen am Laufradring auf, im anderen Fall ergibt sich auf Grund der Schweißschrumpfungen ein Spalt zwischen Zwischenring und Laufradring. Gleiche Schwierigkeiten treten auch an Rohren großen Durchmessers auf, die in ähnlicher Weise mit strömungsglatter Innenfläche untereinander oder an feststehende Bauteile angeschlossen werden, sollen.
• Die geschilderten Nachteile werden nach vorliegendemVorschlag einwandfrei vermieden. Gemäß dem Erfindungsgedanken erfolgt hierbei die strömungsglatte Rohrverbindung dadurch, daß die Stirnfläche des einen !der beiden miteinander zu verbindenden Teile zur überbrürkung des zu erwartenden Spaltes an ihrer Innenkante eine ringförmige, in Verlängerung des Rohres verlaufende Lippe aufweist, die vor dem Zusammenbau etwa kegelig nach inneue steht, um dann gegen die Stirnfläche des anderen Teiles gebogen zu werden. Die in das Rohrinnere ragende Lippe wird nach Montage der Rohrteile, beispielsweise des Laüfnadringes und des Saugrohres, sio weit nach außen, gebogen und gegebenenfalls :mit dem anderen Rohrteil verstemmt, d-aß sie die Rohrtrennfu,ge-verschließt. Da die Spaltgröße infolge ungenauer Montage, Schweßs,chrumpf4ng u. ä. je nach Umstand verschieden groß ausfällt, im voraus ;aber nicht genau festgelegt werden kann, so wird die Lippe mindestens sio lang wie die größtmögliche Spaltbreite bemessen. Nach dem Umbiegen noch überstehende und vorstehende Teile der Lippe werden abgemeißelt, abgeschliffen :od. dgl. Auf diese Weise erzielt man eine vollkommen glatte Röhrverbindung, ohne daß wie beim Schweißen verziehend wirkende Spannungen vider Kräfte auftreten.
• Um das Verschließen .der- R-ohrtrennfuge zu erleichtern, wird nach einem weiteren Vorschlag die Stirnfläche der ringförmigen Lippe derart abgeschrägt, daß, :diese Fläche in der endgültigen Lage nach denn Umbiegen nach außen ,geneigt isst. Auf diese Weise wird erreicht, Üa.ß die Lippe keilartig in den Rohrspalt gepreßt werden kann. Auch in Fällen mit kleinerer Spaltgröße als der Lippenlänge wird dann .eine einwandfreie Überbrückung hergestellt, da die Lippe immer so,. weit umgebogen werden. kann, daß ihre schräge Stirnfläche @an der Innenkante des anderen Rohres anliegt. Eine gle;che oder :ähnliche Wirkung wird auch erzielt, indem in kinematischer Umkehrung die Stirn. fläche des anderen Rohrteiles an der Innenkante nach innen .abgeschrägt ist. Zur Erhöhung. der Keilwirkung und zerr besseren Abdichtung können, auch beide Teile (Stirnfläche der Lippe als auch des anderen Rohrteiles) nach außen bzw. nach innen abgeschrägt sein.
• Damit das Umbiegen der ringförmigen Lippe nicht zu große Kräfte erfordert, ihr Kopfteil aber trotzdem eine genrügende Materialstärke besitzt, wird nach .einer besonderen Ausfüh'runigsart der, Kopf der Lippe dicker bemessen als ihr Fuß. Beispielsweise kann die Wandstärke der Lippe allmählich vom Kopf nach dem Fuß hin abnehmen oder durch eine ;an der äußeren Seite des: Lippenfußes angeordnete Hohlkehle vermindert sein.
• -Beim Uribiegen oder - Verstemmen der Lippe können fehlgehende Hammerschläge ,od. Ügl. den Randteil oder die Kanten der zylindrischen Innenfläche des ,anderen, Rohrendes . beschädigen und Scharten oder Kerben darin erzeugen. Nach einer besonderen Ausbildung ist längs des Randes der zylipdrischen Inrnenifläche dieses öderen Rohrendes eine nach innen ragende ringförmige Leiste angeordnet. Fehlgehende Schläge können nurmehr die vorstehende Leiste beschädigen. Nach dem Umbiegen und gegebenenfalls dem Verstemmen der Lippe- wird .die Leiste zusammen mit den vorstehenden Lippenteilen abgeschliffen. Die Leiste kann mit dem Rohrende laus einem Stück hergestellt werden. Bei geschweißten Rohrteilen dürfte eine aufgetragene Schweißraupe zweckmäßiger sein.
• F_ ür die Montage der. Rohre bzw. Rohrteile ist es von Vörtef, wenn dieselben durch eine Zentrierung radial gegeneinander festgelegt sind. Gemäß einer Weiterbildung des. Erfindungsgegenstandes liegen daher beide Rohrenden längs einer zylindrischen Zentrierfliäache .aneinander an, sind aber trotzdem axial gegeneinander verschiebbar. Nacheiner besonderen Ausführung ist dabei die Zentrierfläche des die Lippe tragenden Rohrendes als Außenringflä.che und des anderen Rohrendes als Innenriingfläche .ausgebildet, so daß beide Rohrränder durch die beim Umbiegen, der Lippe auftretenden Kräfte unmittelbar aneinandergedrückt werden.. Ein, federndes Nachgeben des die Lippe tragenden Rohrrandes wird dadurch vermindert oder ganz vermieden.
• Aus Montage-oder Herstellungsgründen ist es oft zweckmäßig, wenn der Endteil eines oder beider Röhre durch je einen besonderen mit dem Rohr starr verbundenen Ring gebildet wird. Die Verbindung zwischen Rohr und zugehörigem Endring kann - ;auch nach Verlegung der Rohre durch Schweißen erfolgen, da infolge des Rohrspaltes keine Schweißspannungen , auf den anderen Rohrteil übertragen werden.
• Eine mit Hilfe der bisher gemannten Mittel hergestellte Rohrverbindung ergibt wohl eine glatte Imienfläche, isst aber selbst nach. Verstemmien der Lippe nur bedingt oder nicht flüssigkeits-,o,der gasdicht. Eine vollkommen dichte Rohrverbindung wird auf zweckmäßige Art dadurch erreicht, daß beide Rohrenden, noch zusätzlich durch in axialer Richtung nachgiebige Bauteile flüssigkeits,oder gasdicht verbunden, sind. Die ,axiale Elastizität ist erforderlich, damit auch durch diese Verbindungsmittel keine verziehend wirkenden Kräfte übertragen werden,. Inn einfachsten Fall könnten etwa scheiben- .oder flanschartige Blechringe mit den Rohrenden und untereinander verschweißt werden.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der vorgeschlagenen Erfindung ;gezeigt.
• Abb. i stellt Beine Verbindung des Laufradringes i :einer Kaplanturbilne mit dem Saugrohr 2 dar. Letzteres trägt an seinem Ende den erst nach dem Einbau; :des Saugrohres und des Laufradringes angeschweißten Ring 3. Der verbleibende Rohrspalt wird durch Umbiegen der kegelförmig ins Rohrimiere ragenden Lippe 4 verschlossen, wobei sowohl die -Stirnseite 5 der Lippe als auch die Innenkante des gegenüberliegenden Rohrringes bei 6 ,entsprechend abgeschrägt sind. Der nach dem Umbiegen der Lippe noch vorstehende Teü derselben wird abgeschliffen. - Durch die Zylinderflächen. 7 und 8 sind beide Teile .gegeneinander zentriert. Ein dicker starrer und ein dünner axial nachgiebiger flanschartiger Blechring g bzw. io sind miteinander -und mit dem L.aufradring bzw!. mit dem SaauUohr flüssigkeitsdicht, drehfest, aber axial verschiebbar verbunden.
• Abb. 2 zeigt eine etwas andere Verbindung zweier Rohrteile i i und 12. Beide sind durch die zyli:n.-drlschen Flächen 13 und 14 gegeneinander zentriert. Die Lippe 15 kommt wiederum nach dem Umbiegen finit ihrer abgeschrägten Stirnfläche 16 an der Abschrägung 17 des anderen Rohrteiles zum Anliegern. Der Lippenfuß 18 ist infolge einer Hohlkehle dünner ,als das Lippenende i9. Die durch Auftragschweißiung angebrachte Ringleiste 2o schützt die eine Rohrinnenkante vor Beschädigung. Die Dichtheit der Verbr;dung wird .dadurch erzielt, daß, jeder Rohrteil einen Flansch 21 bzw. 22 trägt, welch letztere einen kreisförmig profilierten Gummiring 23 zwischen. ihren Stirnflächen zusammenpressen. Damit durch diese Abdichtung keine Axialkräfte übertragen werden, ist der e:,ne Flanschrand nur mittels einer dünnwandigen, in axiialer Richtung nachgiebigen Ringscheibe 24. mit dem zugehörigen Rohr verbunden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Strömungsglatte Rohrverbindung, insbesondere zum Anschluß von Rohrleitungen großen Durchmessers an, ein festes Bauwerk, dadurch gekennzeichnet, daß, die Stirnfläche des einen. der beiden miteinander zu verbindenden Teile (i, i i) zur Überbrückung des zu erwartenden Spaltes an ihrer Innenkante eine ringförmige, in Verlängerung des Rohres verlaufende Lippe (¢, 15) aufweist, die vor dem Zusammenbau etwa kegelig nach innen, steht, um dann gegen die Stirnfläche des anderen Teiles gebogen zu werden.
2. 2. Rohrverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d;aß die Stirnfläche (5, 16) der Lippe nach außen. ;abgeschrägt oder/und die Stirnfläche des anderen Röhrendes (3, 12) an der Innenkante (6,17) nach innen abgeschrägt ist.
3. 3. Rohrverbindung nach Anspruch i .oder 2, dadurch gekennzeichnet, diaß, :die ringförmige Lippe (15) ran ihrem Fuße (18) dünner ist als an ihrem Kopfteil (i9). q. Rohrverbindung nach eiliemjd,erAnsprU.che i bis 3, dadurch gelsennzeichnet, daß längs des Randes der zylindrischen Innenfläche des anderen. Rohrendes @ i 2) .eine nach inrnen ragende ri::äförmige Leiste (20) angeordnet ist. 5. Rohrverbinduing nach,einem (der Ans ,prüche i bis ,l, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohrenden längs zylindrischer Zentrierflächen (7, 8, 13, 1,a.) aneinander anliegen-, aber axial gegeneinander verschiebbar sind. 6. Rahrverbin.,dun,g nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierfläch@e des (li!e Lippe tragenden Röhrendes von einer Außenringfläch.e (7, 13) und die des anderen Rohrendes von einer In.nenrin:gläche (8, 1:I) gebildet werden. 7. Riohrverb,ndu;nig i:ach ,einem derAnsprüyzlre i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil eines oder beider Rohre durch je einen besonderen mit dem zugehörigen Rohr starr verbundenen Ring (3, 11) gebildet wird. B. Riohrve-rb"nd,un:g nach einem der Ansprü;`lie i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohrenden zusätzlich durch in .axialer Richtung nachgiebige Bauteile (9, io bzw. 21, 22, 23, flüssigkeits- oder gasdicht verbunden sind. 9. Rohrve:rbinduing:nach einem der Ansprüche i biss 8, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Kaplanturbinen oder -pumpen zum Anschluß des Laufradringes ,an das Saugrohr.