DK152622B - Selvstyret aksialkompensator - Google Patents

Description

O

1 DK 152622B

Den foreliggende opfindelse angår en selvstyret ak-sialkompensator for rørledninger og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

En sådan aksialkompensator kendes fra DE offentlig-5 gørelsesskrift nr. 2.620.334. Den aksiale længdeindstilling af kompensatoren til det af driftsbetingelserne afhængige indbygningsmål sker ved hjælp af et antal aksiale indstillingsskruer, der på den ene side står i forbindelse med styrerøret, på den anden side med den ene rørstuds. Derved kan 10 kompensatoren indstilles til den ønskede længde og dermed også til den ønskede forspænding. Så snart rørledningen efter indbygning af kompensatoren påvirkes med større temperaturer, undergår kompensatoren en forkortning ved hvilken skruehovederne afrives af indstillingsskruerne. Kompensa-15 toren er så aksialt frit bevægelig indenfor de ved anslagene forud fastlagte bevægelsesbegrænsninger.

Ved talrige anvendelsestilfælde er det foreskrevet, at rørledningen samt den indbyggede kompensator skal underkastes en trykprøvning, før rørene befæstes til deres fast-20 holdelses- hhv. tilslutningspunkter. Denne trykprøvning foregår under en betydelig indre trykpåvirkning og medfører, at bælgen forlænges til sin maksimallængde. Efter trykprøvningen er bælgen for det meste ikke længere i stand til igen at trække de tilsluttede rørledninger tilbage. Den for-25 bliver tværtimod i sin maksimalt forlængede position eller i hvert fald nær ved denne position. Dette betyder, at bælgen har ingen eller kun meget små forlængelsesreserver i retning af en yderligere bælgforlængelse. Rørledningen må derfor, for så vidt sådanne forlængelsesreserver er nød-30 vendige i driften, skubbes mekanisk tilbage, hvilket er forbundet med betydeligt besvær.

Med udgangspunkt heri er formålet for den foreliggende opfindelse yderligere at forbedre en aksialkompensator af den indledningsvis omhandlede art på en sådan 35 måde, at den kan forspændes i vilkårlig stilling indenfor

O

2 DK 152622B

sin arbejdsvej og blokeres til trykprøvningen, så at den ønskede bevægelsesreserve i begge bevægelsesretninger kan bibeholdes. Desuden skal blokeringen af kompensatoren udløses automatisk ved opvarmning af rørledningen.

5 Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at der mellem den ene rørstuds og den tilhørende, forskydelige ende af styrerøret er anbragt en radialelastisk fjederring, der i sin ene radialposition ligger an imod anslagsflader på studsen og styrerøret eller dermed forbundne dele og er 10 indrettet til at kunne blokere disses aksialforskydning i retning af en bælgforlængelse, og hvilken fjederring i sin anden radialposition er indrettet til at kunne frigive en aksialbevægelse mellem disse anslagsflader, og at denne fjederring ved en aksialforskydning af anslags-15 fladerne i retning af en bælgforkortelse er indrettet til automatisk at kunne overgå fra den nævnte ene radialpo-airion til den anden radialposition.

Udformningen ifølge opfindelsen frembyder den fordel, at blokeringen til trykprøvningen sker nøjagtigt på det til 20 den rigtige forspænding svarende sted, og at den udløses automatisk ved den første opvarmning af rørledningen. Blokeringen ifølge opfindelsen gør det således muligt at tilvejebringe bevægelsesreserver, som ikke opbruges ved trykprøvningen, og den gør en efterfølgende manuel udløsning 25 af blokeringen overflødig.

Ved en første udførelsesform for opfindelsen indtager fjedérringen sin ene radialposition i spændt tilstand, idet en i forhold til fjederringen aksialt forskydelig anslagsflade blokerer den radiale afspænding af fjederringen, og 30 denne anslagsflade frigiver fjederringen ved sammentræk ning af kompensatoren, således at den springer ud fra sin ene radialposition.

For at fjederringen ved udspring fra den ene radialposition ikke skal blive liggende på ubestemt måde i kom-35 pensatoren og eventuelt hæmme dennes bevægelser, foretræk-

O

3 DK 152622B

kes det, at fjederringen springer ind i et fangkammer.

Dette fangkammer er anbragt i tilslutning til den anslagsflade, der blokerer den radiale afspænding af fjederringen, og fastholder fjederringen sikkert efter ud-5 springet.

For det opfinderiske princip med den i to radialpositioner virksomme fjederring er det uden betydning, i hvilken af de i forhold til hinanden forskydelige konstruktionsdele den er lejret, om den altså ved at forlade 10 den ene radialposition bevæger sig radialt udad eller radialt indad. For at fjederringen i den ene radialposition så vidt muligt kun skal have en lille spalte, foretrækkes den første variant. Hertil lejres fjederringen i spændt tilstand i en i omkredsretningen forløbende not 15 i den ene rørstuds eller dermed forbundne dele og springer ved afspænding udad i en på styrerøret anbragt glidering.

Til udformningen af den aksialt forskydelige anslagsflade, som fastholder fjederringen i den ene radialposition og først frigiver den ved bælgforkortelsen, foreligger 20 der flere forskellige realiseringsmuligheder. Især egner sig hertil i omkredsretningen forløbende ringflader, som ved bælgforkortelsen forskyder sig i forhold til fjederringen. I stedet for dette kan den aksialt forskydelige anslagsflade være dannet af et antal spænder, der langs om-25 kredsen af fjederringen understøtter den radialt i den ene radialposition, idet disse spænder enten understøtter fjederringen indvendigt eller udvendigt alt efter i hvilken retning, den skal springe ud fra den ene radialposition.

Disse spænder ligger fortrinsvis løst an med deres vinkel-33 formede ender mod ydersiden af en til styrerøret befæstet glidering. Derved sikrer man sig, at de ved den første bælgbevægelse aftrækkes fra fjederringen, uden at de ved en eventuel efterfølgende bælgforlængelse igen bliver skudt tilbage og dermed støder mod fjederringen.

35

4 DK 152622 B

O

Ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen anvendes ikke fjederens egenspænding til overføring af fjederringen fra den ene radialposition til den anden radialposition, men en formmæssig tvangsføring. Denne består 5 fortrinsvis af i aksialretningen hældende skråflader, som ved bælgforkortelsen kommer til anlæg mod fjederringen og trækker den ud af den holderdel, der fastholder den ak-sialt, indtil den kommer til hvile i skråfladerne.

Med henblik på en god styring af rørstudsen foretræk-10 kes det, at den ene rørstuds har et antal langs dens omkreds fordelte, aksialt forløbende skinner, på hvilke den tilhørende ende af styrerøret er styret aksialt forskydelig eventuelt udrejelig. I disse skinner kan det udløselige holdeelement være fastklemt, og de kan tillige bære anslage-15 ne til begrænsning af bevægelseslængden ved deres ender. Det tilladelige bevægelsesområde for kompensatoren og dens forspænding indstilles af producenten ved passende placering af skinnerne. Anvendes der sådanne skinner til styring af rørstudsen, kan fjederringen på enkel måde være styret i tvær-20 noter i disse skinner, og den formmæssige tvangsføring af fjederringen kan ske ved skråflader, der er befæstet til glideringen og bevæger sig under fjederringen.

For den konstruktive udformning af fjederringen foreligger der forskellige muligheder. Fortrinsvis anvender man 25 et omtrent cirkulært tværsnit. Herved fremkommer der den fordelagtige mulighed, at den forlængelse af kompensatoren og afspændingen af fjederringen blokerende anslagsflade kan udformes i form af en enkelt -skrå ringflade med en hældning på ca. 45°. Der foreligger imidlertid i stedet for dette ab-30 solut også den mulighed at anvende en fjederring med rektangulært tværsnit, der samvirker med radiale og aksiale anslagsflader .

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere ud fra udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, 35 på hvilken

O

5 DK 152622B

fig. 1 viser et aksialsnit af kompensatorenf fig. 2 i større målestok en gengivelse af blokeringsorganet, fig. 3 et tværsnit langs linien III-III i fig. 1, 5 fig. 4 et blokeringsorgan med spænder, fig. 5 en aksial gengivelse af det i fig. 4 viste blokeringsorgan, og fig. 6 et blokeringsorgan med tvangsføring.

Som det fremgår af fig. 1, har aksialkompensatoren 10 en på tegningen forkortet gengivet bælg 1, hvis ender er sammensvejset med rørstudse 2 og 3. I det indre af bælgen findes et tyndt beskyttelsesrør 4, hvis ene ende er fastgjort til studsen 3, og hvis anden ende med ringe spillerum forløber et stykke ind i studsen 2.

15 På ydersiden er bælgen 1 omgivet af et styrerør 5.

Dette styrerør er med sin ene ende ligeledes fastgjort til studsen 3, mens det med sin anden ende er ført forskydeligt på studsen 2 og kan fastgøres der. Hertil har den frie ende af styrerøret 5 en glidering 6, som forløber med ringe spil-20 lerum på et antal langs omkredsen af rørstudsen 2 fordelte, aksialt anbragte skinner 7.

Bevægelseslængden for bælgen 1 er i begge bevægelsesretninger begrænset af anslag 8 og 9. Disse anslag kan være udformet som påsvejsede ringe, klodser eller lignende ele-25 menter eller som radiale, indsættelige passtifter.

Blokeringen af kompensatoren ved det til den ønskede forspænding svarende sted og tillige også til trykprøvningen skal i det følgende beskrives nærmere med henvisning til fig. 2.

30 I fig. 2 ses først en skærestift 10, der kan indstikkes i en radialboring i glideringen 6 og i en dertil passende anbragt boring i skinnen 7.

I spalten mellem glideringen 6 og skinnen 7 har skærestiften 10 et brudanvisningssted. Dettes tværsnit 35 må dimensioneres således under hensyntagen til det samlede antal anvendte skærestifter, at skærestiften eller

6 DK 152622B

O

skærestifterne overrives ved den første opvarmning af kompensatoren,. så at bælgen kan arbejde frit indenfor anslagene 8 og 9 til bevægelsesbegrænsningen.

Da fastholdelsen af bælgen ved hjælp af skærestiften 10 5 ikke kan modstå de ved en trykprøvning optrædende belastninger, og bælgen ville blive trukket ud til sin maksimalt forlængede position under overskæring af skærestiften 10, hvilket har de indledningsvis skildrede ulemper, foretages der ifølge opfindelsen en ekstra blokering ved hjælp 10 af en radialelastisk fjederring 11. Fjederringen 11 befinder sig i radialt sammentrykket tilstand med sit indre omkredsområde i en tværnot 12 i hver af de langs omkredsen fordelte skinner 7. Tværnoten 12 er udformet således, at den i det mindste ved indersiden og 15 ved den mod bælgen vendende side af fjederringen frembyder aksial® henholdsvis skrå anslagsflader 12a hhv. 12b.

Ved sit venstre, ydre omkredsområde understøtter fjederringen 11 sig mod en passende hældende skråflade 6a på glideringen 6.

20 Anslagsfladerne 6a,12a og 12b sikrer, at de ved trykprøvningen af kompensatoren og dens tilsluttede rørledning optrædende aksiale trækkræfter optages af fjederringen 11, og at bælgen således ikke kan forlænges til sin maksimale bevægelseslængde. Skærestiften 10 25 har herved kun den opgave, at holde de nævnte skråflader så vidt i anlæg mod fjederringen 11, at denne ikke på grund af sin egenspænding kan springe udad.

Efter den første trykprøvning er kompensatoren ifølge opfindelsen straks driftsklar, uden at den 50 kræver yderligere manipulation. Ved den første opvarmning af kompensatoren udvider de tilsluttede rør sig så, dvs. kompensatoren bliver forkortet og styrerøret 5 med glideringen 6 bevæger sig i forhold til rørstudsen 2 til venstre. Herved overskæres skærestiften ved sit 35 brudanvisningssted, og skråfladen 6a frigiver fjederringen 11 ved dennes ydre omkredsområde. Fjederringen

O

7 DK 152622B

kan derved på grund af sin egenspænding springe radialt udad ud fra noten 12 og bliver optaget af det fangkammer, der slutter sig til skråfladen 6a i form af en ringnot 13. Diameteren af denne ringnot er dimensioneret således, at 5 fjederringen 11 ligger i den med aksialt spillerum men radialt tæt. Derved sikres, at den ikke kun lokalt men med sin samlede omkreds springer ud af noten 12. Blokeringen ophæves altså automatisk, uden at ekstra indstillingskræfter er nødvendige hertil. Kompensatoren 10 er derefter fri i begge aksialretninger.

Pig. 3 tydeliggør anbringelsen af styrerøret 5 med dets glidering 6 på de langs omkredsen af rørstudsen 2 fordelte skinner 7. For at holde bælgen fri for eventuelle torsionspåvirkninger foreligger den mulighed 15 at forsyne glideringen 6 med indadragende fremspring, der er anbragt ved siden af skinnerne 7 med ringe spillerum. Herved er glideringen 6 lejret aksialt forskydelig men udrejelig på rørstudsen 2.

I det nedre område har styrerøret 5 fortrinsvis 20 en afvandingsåbning 14.

Den i fig. 4 viste udførelsesform arbejder i det væsentlige efter det samme princip. Dele, der svarer til hinanden, er derfor angivet ved samme henvisningsbetegnelse.

25 Til blokering af kompensatoren under trykprøvningen tjener igen den radialelastiske fjederring 11, Denne befinder sig imidlertid i modsætning til den foran beskrevne udførelsesform i blokeringsstillingen i sin radiale yderposition og springer ved den første 30 opvarmning af kompensatoren radialt indad.

Til fastholdelse af fjederringen 11 i sin radiale yderposition tjener et antal spænder 15, som aksialt kan indsættes på ydersiden af rørstudsen 2, så at de indgriber under fjederringen 11. Denne tilstand 35 er gengivet i fig. 4 og 5.

8 DK 152622B

O

Fortrinsvis er hvert af spænderne dannet af to aksiale grene 15a og 15b, der ved deres forreste, under fjederringen 11 indgribende ender er forsynet med skråflader, mens deres bageste ender er forbundet med hinanden 5 med en vinkelformet bøjle 15c. Deres styring sker ved hjælp af skinnerne 7, idet deres grene 15a og 15b hver for sig forløber med ringe spillerum til begge sider for en skinne 7. Den vinkelformede bøjle 15c ligger an mod den bort fra bælgen vendende yderside af glideringen 10 6 uden at være fast forbundet med denne.

Virkemåden er følgende: Ved den første opvarmning af kompensatoren forskydes glideringen 6 mod venstre i forhold til rørstudsen 2 og de derpå befæstede skinner 7 svarende til bælgforkortelsen. Herved overrives først 15 skærestiften 10, der jo kun har til opgave at holde kompensatoren i den ønskede forspænding. Dernæst forskyder gliderringen 6 sig under medføring af de mod denne anliggende spænder mod venstre, så at grenene 15a og 15b trækkes bort under fjederringen 11. Fjederringen 11 b’evæger sig på grund af sin egenelasticitet til sin radialt indre position, så at den ikke mere rager ind i forskydningsvejen for glideringen 6. Kommer det derpå ved en afkøling af rørledningen til en bælgforlængelse, så kan glideringen 6 uhindret forskyde 25 sig til højre, idet spænderne 15 bibeholder den tidligere opnåede yderposition.

Den i fig. 6 gengivne udførelsesform udmærker sig derved, at det til fjederringens stillingsændring mellem dens to yderpositioner ikke længere kommer an på 30 fjederringens egenelasticitet, men at denne stillingsændring sker ved en tvangsføring. Hertil har glideringen 6 en under fjederringen indgribende forsats der på sin overforliggende side bærer en rampe 6b, som ved den første opvarmning af kompensatoren efter overskæring 35 af skærestiften 10 kommer til anlæg imod fjederringen 11

9 DK 152622B

O

og løfter den ud fra dens ene radialposition .i blokeringsstillingen. I løbet af denne udløftningsbevægelse kommer fjederringen 11 til hvile i en udsparing 6c i glideringen, så at den er sikkert fastholdt og sikret mod tilbagespring.

5 I fig. 6 befinder fjederringen 11 sig ved blokeringsstillingen i sin radialt indre position.

Rampen 6b er derfor således anbragt, at den bevæger sig under fjederringen 11 på dennes radialt indre side og efterhånden trykker den udad.

10 Naturligvis kan fjederringen 11 i stedet for dette ved blokeringsstillingen befinde sig i sin radialt ydre position, så at den må trykkes indad af en radialt udvendigt angribende rampe for at frigive den aksiale forskydelighed af glideringen 6.

15 I begge tilfælde er det ved ikke nærmere gengivne aksialanslag, der er forsat i omkredsretningen i forhold til ramperne 6b, sikret, at fjederringen 11 ikke kan undvige aksialt overfor rampen 6b ved den første opvarmning af kompensatoren. Sådanne aksial- 20 anslag kan eksempelvis være dannet af et antal langs omkredsen fordelte skærestifter, som er befæstet i studsen 2 eller i skinnerne 7 og rager så meget radialt udad, at de trykker fjederringen 11 ind i udsparingen 6c. Hertil kan deres ydre område forløbe i længdenoter 25 eller lignende i glideringen 6. For at de ikke skal blokere en modbevægelse af glideringen, nemlig når den i udsparingen 6c liggende fjederring 11 støder mod aksialanslagene, er de fortrinsvis forsynet med et brudanvisningssted.

30 35

Claims (11)

1. Selvstyret aksialkompensator for rørledninger, især til fjernvarmerørledninger, og bestående af en én- 5 eller flervægget bælg med ved dennes ender anbragte rørstudse og et bælgen omgivende styrerør, der med sin ene ende er styret aksialt forskydeligt på den ene rørstuds og er fastgørligt til nævnte ene rørstuds ved hjælp af et udløseligt holdeelement, og hvilket styrerør med sin an-10 den ende er forbundet med den anden rørstuds, idet bølgens bevægelseslængde er begrænset i begge retninger ved anslag, kendetegnet ved, at der mellem den ene rørstuds (2) og den tilhørende, forskydelige ende af styrerøret (5) er anbragt en radialelastisk fjederring 15 (11), der i sin ene radialposition ligger an imod anslags flader (12a, 12b, 6a) på studsen (2) og styrerøret (5) eller dermed forbundne dele (7 hhv. 6) og er indrettet til at kunne blokere disses aksialforskydning i retning af en bælgforlængelse, og hvilken fjederring (11) i sin anden 20 radialposition er indrettet til at kunne frigive en aksial-bevægelse mellem disse anslagsflader (12a, 12b, 6a), og at denne fjederring (11) ved en aksialforskydning af anslagsfladerne i retning af bælgforkortelse er indrettet til automatisk at kunne overgå fra den nævnte ene radialposition 25 til den anden radialposition.

2. Kompensator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fjederringen (11) er anbragt i sin nævnte ene position i spændt tilstand, idet en i forhold til fjederringen aksialt forskydelig anslagsflade (6a) er udformet 30 til at kunne blokere en radial afspænding af fjederringen, og at denne anslagsflade (6a) er indrettet til at kunne frigive fjederringen (11) ved sammentrækning af kompensa-toren, så den springer ud fra den nævnte ene radialposition til den anden radialposition. 35 O

11 DK 152622B

3. Kompensator ifølge krav 2, kendetegnet ved, at kompensatoren har et fangkammer (13) , der er indrettet til at optage fjederringen (11) i den nævnte anden •radialposition.

4. Kompensator ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegn «et ved, at der til blokering af bælgforlængelsen og til -blokering af fjederringen (11) er anbragt en fælles anlægsflade i form af en skrå ringflade (6a) lined en hældning på ca. 45°. TO

5. Kompensator .ifølge ethvert af de foregående krav, :k e n d e t egnet ved, at fjederringen (11) i den nævnte ene radialposition ligger i en i omkredsretningen forløbende not (12j i den ene rørstuds (2) eller dermed forbundne dele (7) og i den anden radialposition ligger 15 i -en på styrerøret (5) anbragt glidering (6).

6. Kompensator ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den aksialt forskydelige anslagsflade er dannet af et antal spænder (15), der er indrettet til at kunne understøtte fjederringen (11) langs dens omkreds.

7. Kompensator ifølge krav 6, kendetegnet ved, at spænderne (15) med en vinkelformet forbindelses bøjle er indrettet til at kunne ligge løst an imod ydersiden af en på styrerøret (5) befæstet glidering (6).

8. Kompensator ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at kompensatoren har en formbestemt tvangsføring, der består af i aksialretningen hældende skråflader (6b), som ved bælgforkortelsen er indrettet til at komme til anlæg mod fjederringen (11) og at trække den ud af noten (12), der fastholder den aksialt, indtil den kommer til 30 hvile i sin anden radialposition i skråfladerne.

9. Kompensator ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den ene rørstuds (2) har et antal langs dens omkreds fordelte, aksialt forløbende skinner (7), på hvilke den tilhørende ende af styre- 35 røret (5) er styret aksialt forskydelig og i givet fald udrejelig. O

12 DK 152622 B

10. Kompensator ifølge krav 8 og 9, kendete g n e t ved, at fjederringen (11) er styret i tværnoter (12) i skinnerne (7), og at skråfladerne (6b) er befæstet på glideringen (6) og bevæges under fjeder- 5 ringen (11).

10 DK 152622 B O Patentkrav.

11. Kompensator ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at fjederringen (11) har cirkulært tværsnit. 10 15 20 25 30 35