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Entlasteter Rohrdehner mit geradem Durchgang Rohrleitungen, welche
durch Wärmedehnungen oder andere Einflüsse, wie Bergschäden usw.,. Längenänderungen
erfahren, müssen entweder nur durch Ablenkungen oder durch den zusätzlichen Einbau
von Lyrako.mpensatoren oder Gelenkdehnungsausgleichern (Metallschlauchkompensatoren)
so elastisch verlegt werden, daß dieselben vor Bruch geschützt sind. Vollkommen
geradlinig.verlegte Leitungen, bei welchen Ablenkungen wegen Raummangels nicht möglich
sind, oder erdverlegte Leitungen, für welche großräumige Bauwerke zur Unterbringung
vorgenannter Ablenkkompensatoren eingespart werden sollen, werden bisher durch sogenannte
Axial-Rohrdehner (Weltrohr- oder Stopfbuchsdehner) gesichert. Normale Axial-Rohrdehner
sind nicht entlastet, weil sie durch den Innendruck eine Längenänderung und eine
Vergrößerung des Rauminhalts erfahren. Beim Einbau solcher Dehnungsstücke müssen
die Festpunkte der Rohrleitungen ganz besonders stark ausgebildet sein, damit eine
Längenänderung der Kompensatoren durch den Innendruck vermieden wird. Mit der Größe
des Rohrdurchmessers und des Innendruckes können diese Festpunktbeanspruchungen
so hoch steigen, daß eine Halterung der Leitung und eine Verwendbarkeit normaler
Axial-Rohrdehner nicht mehr möglich ist.
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In diesen Fällen können sogenannte entlastete Stopfbuchsdehner Verwendung
finden, da dieselben durch den Innendruck nicht auseinandergetrieben werden. Die
bekannten Dehner dieser Art mit geradem Durchfluß haben den Nachteil, daß sie
sehr
sperrig im Durchmesser werden und durch ihre komplizierte Konstruktion schlecht
zu isolieren sind. Eine weitere bekannte Ausführung ist ?war bedeutend einfacher
gestaltet, hat aber keinen geraden Durchfluß, sondern eine etagenförmige Umlenkung
des Durchflußstromes und bedingt somit eine Versetzung der Rohrachsen, die oft noch
durch eine anschließende Rohretage mit weiteren Durchflußwiderständen und Druckverlusten
kompensiert werden muß, um die Eintrittsrohrachse wieder zu erreichen.
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Zweck der Erfindung ist unter Vermeidung der zuvorgenannten Naschteile
die Schaffung eines entlasteten Axial-Rohrdehners mit vollkommen geradem Durchfluß,
kleinstmöglichem Außendurchmesser und glatter, leicht isolierbarer Außenfläche.
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Gemäß der Erfindung ist ein entlasteter Axial-Rohrdehner mit geradem
Durchgang vorgesehen, bei dem die beiden sich gegeneinander verschiebenden Rohrenden
so zinnenartig ausg-ezinkt sind, daß die sich entsprechenden Vorsprünge und Lücken
ineinanderschieben können, wobei die beiden Rohrenden von einem Mantelrohr umgeben
sind, in dem zwei Kolben geführt sind, welche zwischen den Rohrenden und dem Mantelrohr
beidseitig dichtend geführt und mit den Rohrenden so verbunden sind, daß entsprechend
der bekannten Entlastungsbedingung der von ihnen eingeschlossene zylindrische Raum
zwischen Innen- und Mantelrohr im gleichen Maße kleiner bzw. größer wird wie beim
Dehnungsvorgang der Innenraum des Innenrohres größer bzw. kleiner wird.
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WeitereEinzelheiten derErfindung werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen
in der Zeichnung erläutert.
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Fig. i zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Axial-Rohrdehner in
völlig zusammengezogenem Zustand; Fig. a zeigt den Ro:hrdehner der Fig. i im auseinandergezogenen
Zustand; Fig. 3 ist ein Schnitt der Fig. i entlang der Linie III-III; Fig. q. bis
8 zeigen an Hand eines vergrößerten Ausschnittes der Fig. i die Anordnung verschiedener
Dichtungselemente; Fig.9 zeigt in Draufsicht einen Teil zweier gegeneinander verzahnter
Stopfringe entsprechend der Ausführung nach Fig. 8; Fig. io zeigt eine weitereAusführungsform
eines Axial-Rohrdehners, bei dem ein Kolbenelement fest mit dem Mantelrohr verbunden
ist; Fig. i i zeigt den Rohrdehner nach Fig. io im ausgezogenen Zustand; Fig. 1a
und 13 zeigen noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung in zusammengedrücktem
und ausgezogenem Zustand.
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In den Figuren sind gleiche oder in gleicher Weise wirkende Teile
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wie aus den Fig. i bis 3 ersichtlich, liegen sich zwei Rohrenden i
und a, nachfolgend Degenrohre genannt, innerhalb eines Mantelrohres 9 gegenüber.
Die Enden der Degenrohre sind so zinnenartig ausgezinkt, daß im zusammengedrückten
Zustand die Vorsprünge 35 genau die Aussparungen 36 ausfüllen. Die maximale Ausziehlänge
des Kompensators ist in Fig. z dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß die beiden
Degenrohre stets in Führung miteinander bleiben. Mit dem äußeren Ende des Degenrohres
i ist ein Führungsring 3 fest verschweißt, welcher auf einem rohrförmigen Ansatz
konzentrisch zum Degenrohr a und zum Mantelrohr 9 einen Ringkolben 7 führt. In gleicher
Weise ist das andere Degenrohr :2 an seinem vorderen Ende mit einem Führungsring
,4 versehen, welcher konzentrisch zum Degenrohr i und zum Mantelrohr 9 einen Ringkolben
8 führt.
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Es ist ersichtlich bei Vergleich der Fig. i und a. daß sich durch
diese Ausgestaltung bei einem Auseinanderziehen der Degenrohre i und z die Kolben
7 und 8 aufeinander zu bewegen. Es wird also bei einer Vergrößerung des Volumens
innerhalb der Degenrohre i und a eine Verringerung des Hohlzylindervolumens zwischen
den Kolben 7 und 8 .erreicht. Bei entsprechender Dimensionierung kann auf diese
Weise leicht erreicht werden, daß die Volumenänderung innerhalb der Degenrohre i
und a und die Volumenänderung im Hohlzylinderraum .zwischen den Degenrohren und
dem Mantelrohr stets entgegengesetzt und gleich groß bleiben, so daß auf diese Weise
das Gesamtvolumen unverändert und damit auch der Rolirdehner völlig entlastet bleibt.
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Dieses Merkmal des konstanten Volumens ist allen Ausführungsformen
der Erfindung. gemeinsam, auch dort, wo es nicht besonders angeführt wurde.
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Um die Tatsache der Entlastung einfacher verstehen zu können, stelle
man sich die Anschlußenden der Degenrohre vollkommen geschlossen vor und nehme im
Inneren des Kompensators einen Druck an. Dieser Druck kann im vorliegenden Falle
keine Längenänderung hervorrufen, da diese nur durch eine Volumenvergrößerung, die
erfindungsgemäß verhindert wird, begründet werden kann.
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Ist ein solcher Axial-Rohrdehner in üblicher Weise auf der Mitte zwischen
den Festpunkten einer Leitung eingebaut, so daß die Bewegungen der Degenrohre gleich
lang sind, kann das Mantelrohr 9 fest verankert werden. Für den Fall jedoch, daß
sich durch Erdbewegungen eine Änderung der Fixpunktabstände in der Leitung ergeben,
besteht die Möglichkeit, daß ein Ringkolben aus dem Mantelrohr herausgedrückt wird
und dadurch eine Abdichtung nicht mehr gegeben ist. Zur Verhinderung dieser Möglichkeit
dienen die abschraubbaren Anschlagringe io, welche in Verbindung mit dem Ringkolben
7 oder 8 das Mantelrohr 9 verschieben, wenn bei vollkommen ausgezogenem Kompensator
nach Abb. 2 nur ein Degenrohr i oder 2 in das :Mantelrohr 9 hineingedrückt wird.
Bei Verwendung dieser Anschlagringe io darf eine Verankerung des Mantelrohres nicht
erfolgen.
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Die Abdichtung der Ringkolben 7, 8 erfolgt ausschließlich oder teilweise
durch Kolbenringe, Plungermanschetten oder Stopfbuchspackungen.
Verschiedene
Ausführungsformen für die Abdichtung der Ringkolben sind in den Fig. 4 bis 9 dargestellt.
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Bei Fig. 4 erfolgt die Abdichtung durch die zweiseitig wirkende Plungermanschette
i i von U-förmiger Gestalt und bei der Ausführungsform nach Fig. 5 durch eine Anzahl
von Kolbenringen 12.
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Bei Fig. 6 wird der dichte Abschluß des Ringkolbens 8 durch Stopfbuchspackungen
13 erreicht, welche durch den einteiligen U-profilförmigen Stopfring 14 mittels
der Stopfbuchsschrauben 15 angepreßt werden. Auch in Fig. 7 ist eine solche Stopfbuchsabdichtung
dargestellt, bei der jedoch die Anpressung der Packungen 13 durch zwei Stopfringe
16 und 17 vorgenommen wird. Die Schraube 15 hat eine einerseitig ballige Mutter
18. Die Anpreßkraft wird von der Mutter 18 über eine ballig ausgebohrte viereckige
Druckscheibe i9 auf die Stopfringe 16 und 17 übertragen. Wenn bei dieser Ausführungsform
eine der beiden Packungen 13 zur Abdichtung eine größereZusammenpressung als die
andere benötigt, wird der eine der Stopfringe 16 tiefer eingedrückt werden als der
Stopfring 17 und die Scheibe i9 in eine Schräglage versetzt.
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In Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit für eine Abdichtung
des Ringkolbens 8 mit Stopfbuchspackungen 13 dargestellt. Die Flanschen der Stopfringe
20 und 21 sind verzahnt, wie dies im Grundriß der Fig. 9 zu erkennen ist. Mit Hilfe
der Schrauben 22 und 23 können die Stopfringe 20 und 21 unabhängig voneinander gegen
die Packungen 13 gedrückt werden.
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Die Fig. io und ii zeigen als weitere Ausführungsform einen Rohrdehner
in zusammengedrückter und in ausgezogener Stellung mit dem Unterschied gegenüber
Fig. i und 2, daß einer der Ringkolben 24 fest mit dem Mantelrohr 9 verbunden ist,
so daß eine besondere Abdichtung zwischen Mantelrohr 9 undRingkolben 24 eingespart
wird. Durch diese Anordnung kann auf die Sicherungsringe io der Fig. i und 2 verzichtet
werden. Zur Abdichtung zwischen Degenrohr i und Ringkolben 24 dient die Stopfbuchspackung
13, welche durch den Stopfbuchsring 25 mit den Schrauben 26 angezogen werden kann.
Wie aus Fig. io zu erkennen ist, wandern die Dichtungselemente des Ringkolbens 8
beim Auseinanderziehen des Rohrdehners in das Mantelrohr 9 hinein, so daß in dieser
Betriebsstellung ein Nachziehen oder Nachpacken der Stopfbuchsen erschwert ist.
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In den Fig. 12 und 13 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Rohrdehners
in zusammengedrückter und ausgezogener Stellung dargestellt, bei welchem die Zugänglichkeit
der Stopfbuchsen in jeder Betriebslage gewährleistet ist. Hierbei ist das Degenrohr
2-7. an den Zinkenenden mit einem Kolbenrohr 28 fest verbunden. Die Zinken
des Degenrohres 29 haben eine feste Verbindung mit einem Buchsenrohr 3o, an welches
auch das Mantelrohr 31 fest angeschweißt ist. Die Abdichtung zwischen Degenrohr
29 und Kolbenrohr 28 erfolgt durch die Stopfbuchse 32. Die Stopfbuchse 33 Newährleistet
die Abdichtung zwischen Kolbenrohr 28 und Mantelrohr 31 und die Stopfbuchse 34 die
Abdichtung zwischen Degenrohr 27 und Buchsenrohr 30.