EP0862711A2 - Rohrkrümmer für förderleitungen zur förderung von gegebenenfalls feststoffbefrachteten flüssigkeiten oder gasen - Google Patents

Rohrkrümmer für förderleitungen zur förderung von gegebenenfalls feststoffbefrachteten flüssigkeiten oder gasen

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EP0862711A2
EP0862711A2 EP96945723A EP96945723A EP0862711A2 EP 0862711 A2 EP0862711 A2 EP 0862711A2 EP 96945723 A EP96945723 A EP 96945723A EP 96945723 A EP96945723 A EP 96945723A EP 0862711 A2 EP0862711 A2 EP 0862711A2
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EP
European Patent Office
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pipe
elbow
wear
segment
spacer
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Withdrawn
Application number
EP96945723A
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English (en)
French (fr)
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Mehmet Yavuz Dedegil
Manfred Weber
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority claimed from DE1996112887 external-priority patent/DE19612887A1/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/52—Adaptations of pipes or tubes
    • B65G53/523—Wear protection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L41/00—Branching pipes; Joining pipes to walls
    • F16L41/02—Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L43/00—Bends; Siphons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • F16L57/06—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear against wear

Definitions

  • Pipe elbow for conveyor lines for the conveyance of liquids or gases which may be contaminated with solids
  • the invention relates to a pipe bend for pipes for the pneumatic transport of bulk goods, and generally for the passage of gases and any solids-laden liquids.
  • the elbows wear considerably faster than the straight pipe sections because the solid particles have a higher inertia due to their higher density and cannot follow the gas or the liquid quickly enough when changing direction. They hit the manifold wall on the outside of the pipe bend and cause greater material removal, i.e. Wear.
  • the local wear rate depends, among other things, on the impact angle, the speed and the number of particles that strike a surface element of the inner wall per unit of time.
  • the filler neck should fill with the pumped solid and thus protect against wear.
  • the disadvantage of this type of deflection is, on the one hand, the significantly higher pressure loss and, on the other hand, that it cannot be installed in all positions, as is the case, for example, with deflections from one direction vertically upwards to a horizontal direction.
  • the filling in the blind socket can come loose and fall back into the line, which represents a risk of clogging.
  • the Vortice-Ell manifold [2] represents a further development of this form of deflection. Instead of the T-piece with blind spigot, the blind spigot is closed with a spatially rounded rear wall and the flow is deflected starting at a favorable angle.
  • the rotational flow generated in the dead space is intended to prevent solid particles from hitting the opposite wall, but this is not always possible; in addition, it can be observed that the vortex in this space also provides additional wear.
  • the shape of these elbows is quite complex, their mass is large and they can practically only be produced as castings.
  • the object of the present invention is to provide a pipe bend of the type mentioned at the outset which is distinguished on the one hand by extremely low wear and tear and which is geometrically simple and has no dead space, is economical and easy to produce in terms of material expenditure and moreover no longer Space takes up than a conventional circular elbow.
  • a special training consists in the fact that the wear protection measures defined in the subclaims can also be used in connection with curved pipe elbows in the manner according to the invention.
  • Figure 1 shows a first and a second embodiment of a pipe bend.
  • Figure 2 shows a third and a fourth embodiment of a pipe bend.
  • FIGS. 1 and 2 shows a representation relating to the manufacture of the pipe bend according to FIGS. 1 and 2 with regard to the required pipe cuts;
  • Fig. 4 shows a fifth and a sixth
  • FIG. 5 shows a seventh and an eighth exemplary embodiment of a pipe bend
  • FIG. 6 shows a ninth and a tenth exemplary embodiment of a pipe bend, as well as various exemplary embodiments for the wear protection measures;
  • 9 shows an eleventh embodiment of a pipe elbow; 10 shows a curved pipe bend with various exemplary embodiments of the wear protection inserts.
  • the elbow according to the present invention ensures that a constant angle w is always guaranteed between the direction of approach and the impact surface, in contrast to the known circular elbow, (FIG. 1A).
  • the wear is thus largely evenly distributed over the middle manifold segment 2. This fact alone prolongs the service life of the pipe bend, because a "worst point" at which a hole generally arises no longer exists. The wear load of this point is now distributed over a much larger area.
  • the present invention differs from the manifolds consisting of segments, as described for example in DE 39 01 618 AI, and from the manifold with segment inserts made of wear-resistant material according to DE 35 30 987 C1. In the last two publications, a large number of segment elements were used to simulate an elbow, with the disadvantage of changing the angle of impact.
  • the pipe elbows can also be produced by bending (Fig. 4A, B).
  • the pipe elbows can also be made, depending on the material, by casting, drawing or bending (Fig. 4A, B).
  • the prefabricated elbows can be manufactured at one or both ends with suitable connecting elements such as flanges, threads, welding sockets, etc. (FIGS. 5A, B).
  • the pipe elbow consisting of straight sections offers the possibility of using additional elements to reduce wear on the elbow wall.
  • a round rod - see reference numeral 6 - on the outer surface line of the middle elbow segment (FIG. 6C, top) results in an extension of the tool life by approx. 60%.
  • This rod 6 can also have a rectangular cross section (FIG. 6C, middle) or an oval deformed round rod (FIG. 6C, below). As long as the cross section of such a rod 6 is not more than 20% of the inner tube cross section, no or no appreciable increase in the pressure loss is found.
  • the rods 6 can also have a certain distance from one another, so that a small amount of the fine partly fix and can also act as wear protection; the mass of the insert rods is reduced.
  • Other inserts 8 made of more wear-resistant material can also be accommodated in the spaces between these (spaced-apart) rods 7, which take over the actual wear protection, the elements firmly connected to the elbow 7 perform the function of a holder.
  • the holding rods 7 and the inserts 8 can be provided with matching profiles.
  • the inserts can also protrude above the holding rods 7 (FIG. 6G).
  • the inserts 8 are to be exchanged at certain time intervals, so that only these inserts are lost and the manifold itself is reused.
  • a wear protection insert consists of three Main parts, namely a retaining disk 11 or a retaining ring 12, a spacer 13 and a wear comb 14 or a wear shell 15.
  • the holding disc 11 (FIG. 7) is primarily suitable for installation between two flanges (FIG. 7D). Seals 19 must be provided on both sides of the disk.
  • the retaining washer itself can also carry a seal, for example an O-ring in a groove or a glued-on flat seal.
  • the washer 11 can be centered on the inner wall by the flange screws from the outside or with centering tongues 18.
  • the centering tongues 18 are small leaflets which little obstruct the flow, but can fall off over time due to wear. If this is absolutely undesirable, the centering must take place from the outside, on the screws or by means of centering tongues pulled outwards, on the outer flange edge.
  • the holding disc carries the spacer 13 on its inner edge, for which purpose an inwardly projecting tongue can also be provided.
  • the retaining ring 12 (FIG. 8), on the other hand, is primarily intended for installation in bends that are installed using screw connections or sleeves.
  • the thin ring which extends to about half of the inner circumference, has the task of securing the direction.
  • the spacer 13 is attached to it.
  • the retaining ring 12 and the spacer 13 are attached to the manifold by, for example, one or more screw (s), pin (s), etc.
  • Retaining washer 11 is dispensed with and the spacer is fastened directly to the intake manifold segment 1 by screws, pins, spot welding or in another suitable manner.
  • the spacer 13 which carries the actual wear protection elements, comb or shell, at the lower end, should protrude slightly beyond the holding disc or the holding ring against the flow direction in order to deflect the incoming particles as deflectors and thus protect the fastening point against wear.
  • the fastening between the retaining disk or the retaining ring and the spacer should be designed such that the spacer, which is somewhat oversized in length, can be displaced in the longitudinal direction. This measure allows a wear insert in the form of a modular system to be adapted to various segment elbows.
  • the connection between the spacer and the wear comb or ring should be such that the angle O between these elements can be adjusted. This can also be achieved by bending the spacer. This multiple variability enables the wear inserts to be assembled as a modular system from prefabricated sub-elements as required.
  • the wear comb 14 (FIG. 7) consists of wear bars (see FIGS. 6C, D, G) which are connected by a spacer to a common support.
  • the wear comb or wear protection as a shell or a circular segment (FIG. 6E) can also be connected directly to the elbow, ie without a spacer.
  • a cast segment elbow with a reinforced outer elbow wall may be sufficient (Fig. 9).
  • the wear inserts described above, in particular with a wear comb composed of rods or as a single rod with a circular segment cross section (cf. FIG. 6E) can also be used in conjunction with conventional elbow segments (FIG. 10).
  • the rods serving to protect against wear need only be bent according to the radius of curvature.

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Abstract

In Verbindung mit einem Rohrkrümmer für Förderleitungen zur Förderung von gegebenenfalls feststoffbefrachteten Flüssigkeiten oder Gasen, wird vorgeschlagen, ein vorzugsweise gerades mittleres Krümmersegment (2) vorzusehen, dessen äußere Innenwand-Mantellinie die äußere Innenwand-Mantellinie eines Ablauf-Krümmersegments (3) auf der Rohrkrümmeraußenseite an einem Punkt (S) trifft, der den Schnittpunkt der gedachten Verlängerung der inneren Innenwand-Mantellinie eines Einlauf-Krümmersegments (1) mit der äußeren Innenwand-Mantellinie des Ablauf-Krümmersegments (3) bildet.

Description

Rohrkrümmer für Förderleitungen zur Förderung von ge¬ gebenenfalls feststoffbefrachteten Flüssigkeiten oder Gasen
B E S C H R E I B U N G
Die Erfindung bezieht sich auf einen Rohrkrümmer für Rohrleitungen zum pneumatischen Transport von Schütt¬ gütern, sowie allgemein zur Durchleitung von Gasen und von gegebenenfalls feststoffbefrachteten Flüssigkeiten.
In solchen Rohrleitungen verschleißen die Krümmer er¬ heblich schneller als die geraden Rohrstrecken, weil die Feststoffpartikel aufgrund ihrer höheren Dichte eine höhere Trägheit aufweisen und beim Richtungs¬ wechsel dem Gas oder der Flüssigkeit nicht schnell genug folgen können. Sie stoßen gegen die Krümmerwand der Außenseite des Rohrbogens und verursachen dort einen stärkeren Materialabtrag, d.h. Verschleiß.
Die örtliche Verschleißrate hängt unter anderem vom Stoßwinkel, von der Geschwindigkeit und der Zahl der Partikel ab, die pro Zeiteinheit auf ein Flächenelement der Innenwand auftreffen.
Wenn eine Feststoff-Fluid-Strömung durch einen kontinu¬ ierlich, in der Regel kreisförmigen, gebogenen Krümmer abgelenkt wird, so treffen die an verschiedenen Stellen des Querschnitts in den Krümmer eintretenden Partikel jeweils unter einem anderen Winkel auf die Wand der Krümmeraußenseite auf. Infolge dessen verschleißt die Innenwand dort wo der Stoß unter einem besonders ungün¬ stigen Winkel stattfindet, erheblich schneller als an anderen Stellen dieses Krümmers.
Sobald die Krümmerwand an einer einzigen Stelle so dünn wird, daß sie dem Innendruck nicht mehr standhalten kann, wird die Wand durchbrochen und der Krümmer wird unbrauchbar.
Es wurde bereits versucht, durch eine besondere Form des Krümmers, dessen Standzeit zu erhöhen. Diese Ent¬ wicklungen sind im wesentlichen in[ 1 ] dargestellt. Die wichtigste und einfachste Maßnahme scheint die Wahl eines großen Krümmungsradiuses zu sein; wegen der Platzverhältnisse kann dieser Radius jedoch nicht be¬ liebig groß gewählt werden. Als weitere Maßnahme wurde zum Beispiel vorgeschlagen, den Kreisbogen-Krümmer mit einem quadratischen Querschnitt auszubilden, so daß die Partikelstöße sich auf eine größere Fläche verteilen. Die notwendigen Übergänge vom kreisrunden in einen qua¬ dratischen Querschnitt, und umgekehrt, verursachen je¬ doch einen zu hohen Aufwand. Eine weitere Art der Um¬ lenkung wurde durch ein T-Stück erreicht, wo der Stut¬ zen entgegen der Strömung mit einem Blindflansch ge¬ schlossen und die Strömung durch den seitlichen Stutzen weitergeleitet wird. Der Blindstutzen soll sich mit dem geförderten Feststoff füllen und so einen Verschleiß- schutz bilden. Der.Nachteil dieser Art der Umlenkung ist einerseits der deutlich höhere Druckverlust und andererseits, daß sie nicht in allen Lagen eingebaut werden kann, wie zum Beispiel bei Umlenkungen aus einer Richtung vertikal-aufwärts in eine horizontale Rich¬ tung. Schließlich kann sich die Füllung im Blindstutzen lösen und in die Leitung zurückfallen, was eine Ver¬ stopfungsgefahr darstellt. Eine Weiterentwicklung dieser Form der Umlenkung stellt der Vortice-Ell-Krümmer [ 2 ]dar. Anstelle des T-Stücks mit Blindstutzen, wird der Blindstutzen mit einer räum¬ lich gerundeten Rückwand abgeschlossen und die Strömung mit einem günstigen Winkel beginnend abgelenkt. Die im Totraum erzeugte Rotationsströmung soll verhindern, daß Feststoffpartikel auf die Gegenwand prallen, was jedoch nicht immer gelingt; darüber hinaus ist zu beobachten, daß der Wirbel in diesem Raum auch für einen zusätzli¬ chen Verschleiß sorgt. Die Form dieser Krümmer ist recht komplex, ihre Masse ist groß und sie sind prak¬ tisch nur als Gußstück herstellbar.
Der Druckverlust des Vortice-Ell-Krümmers liegt in vie¬ len Fällen erheblich über dem eines Kreisbogen-Krümmers und die erreichte Standzeitverlängerung fällt relativ bescheiden aus.
In der EP 0 111 589 AI wird ein ähnlicher Krümmer vor¬ gestellt, der auf der bogenäußeren Seite eine Ausbeu¬ lung zeigt und in seiner Geometrie nicht weniger kom¬ pliziert ist als der Vortice-Ell-Krümmer. Als Vorteil kann erkannt werden, daß die Auftreffflache in der Materialdicke verstärkt ist, dessen positive Wirkung jedoch teilweise durch den ungünstigeren Auftreffwinkel wieder kompensiert wird. Der in[ 1 ] dargestellte Gamma- Krümmer ist demgegenüber geometrisch einfacher und leichter gestaltet; er verursacht darüber hinaus auch keinen größeren Druckverlust als der Kreisbogen-Krüm¬ mer. Die Gegenwand ist als Ebene ausgebildet, was einen konstanten Auftreffwinkel ergibt und eine bessere Ver¬ schleißverteilung auf dieser ebenen Wand bewirkt. Der Auftreffwinkel allerdings ist, bedingt durch das geome¬ trische Konzept, sehr steil und somit hinsichtlich des Verschleißes sehr ungünstig. Sowohl der Vortice-Ell-, als auch der Gamma-Krümmer, wie auch der Krümmer nach EP 0 111 589 AI haben den Nachteil gemeinsam, daß sie den Feststoffpartikeln einen Totraum bieten. Dies kann jedoch nicht immer geduldet werden, weil zum Beispiel chemische und/oder biologisch-hygienische Gründe entge¬ genstehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rohrkrümmer der eingangs genannten Art anzugeben, der sich einerseits durch einen extrem geringen Verschleiß auszeichnet und der geometrisch einfach und ohne Tot¬ raum ausgebildet ist, im Materialaufwand sparsam und leicht herstellbar ist und darüber hinaus auch nicht mehr Platz braucht als ein herkömmlicher Kreisbogen- Krümmer.
Diese Aufgabe wird durch die im
Patentanspruch 1 angegebene Konstruktion gelöst,
Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen des er¬ findungsgemäßen Rohrkrümmers sind Gegenstand der Unter¬ ansprüche.
Eine besondere Ausbildung besteht noch darin, daß die in den Unteranspruchen definierten Maßnahmen zum Ver¬ schleißschutz in erfindungsgemäßer Art und Weise auch in Verbindung mit gebogenen Rohrkrümmern anwendbar sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 ein erstes und ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rohrkrümmers;
Fig. 2 ein drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel eines Rohrkrümmers;
Fig. 3 eine sich auf die Fertigung des Rohrkrümmers nach Fig. 1 und Fig. 2 beziehende Darstellung bezüglich der erforderlichen Rohrschnitte;
Fig. 4 ein fünftes und ein sechstes
Ausführungsbeispiel eines Rohrkrümmers;
Fig. 5 ein siebtes und ein achtes Ausführungsbeispiel eines Rohrkrümmers;
Fig. 6 ein neuntes und ein zehntes Ausführungsbeispiel eines Rohrkrümmers, sowie diverse Ausführungs¬ beispiele für die Verschleißschutzmaßnahmen;
Fig. 7 ein erstes Ausführungsbeispiel bezüglich aus¬ wechselbarer Verschleißschutzmittel;
Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel bezüglich aus¬ wechselbarer Verschleißschutzmittel;
Fig. 9 ein elftes Ausführungsbeispiel eines Rohrkrüm¬ mers; Fig. 10 einen gebogenen Rohrkrümmer mit verschiedenen Ausfuhrungsbeispielen der Verschleißschutzein- sätze.
Der Rohrkrümmer gemäß vorliegender Erfindung gewährlei¬ stet, daß zwischen der Anflugrichtung und der Aufprall¬ fläche und zwar anders als beim bekannten Kreisbogen- Krümmer, stets ein konstanter Winkel w gewährleistet ist (Fig. IA) . Damit ist der Verschleiß weitgehend gleichmäßig auf das mittlere Krümmersegment 2 verteilt. Schon dieser Umstand bewirkt eine Verlängerung der Standzeit des Rohrkrümmers, weil ein "ungünstigster Punkt", an dem im allgemeinen ein Loch entsteht, nicht mehr existiert. Die Verschleißbelastung dieses Punktes ist nunmehr auf eine wesentlich größere Fläche ver¬ teilt. Genau hierin unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von den aus Segmenten bestehenden Krümmern, wie sie zum Beispiel in der DE 39 01 618 AI beschrieben sind, und von dem Krümmer mit Segmenteinlagen aus ver¬ schleißfestem Material gemäß DE 35 30 987 Cl. In den beiden letztgenannten Veröffentlichungen wurde mit einer Vielzahl von Segment-Elementen jeweils ein Kreis¬ bogen-Krümmer nachgebildet, mit dem Nachteil des verän¬ derlichen Aufprallwinkels.
Die einzelnen Krümmersegmente der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Rohrkrümmer können aus einem geraden Rohrstück ausgeschnitten und, je nach Werkstoff, durch Schweißen, Kleben, Löten oder auf eine andere geeignete Art zusammengefügt werden (vergleiche Fig. 3) . Hierbei ist wichtig, den Schnittwinkel OC (Fig. 2B und Fig. 3) halb so groß zu wählen, wie es dem mit diesem Schnitt bezweckten Umlenkungswinkel &" entspricht, da man beim schrägen Schnitt als Schnittfläche eine elliptische Ringfläche mit variabler Dicke (Fig. 3C) erhält. Nur durch Einhalten der Vorschrift 6~ = Oc /2 gelingt es, daß beim Zusammensetzen der Rohrstücke zu einem Ell¬ bogen (Fig. 3D, E, F) immer gleich dicke Flächenelemen¬ te sich gegenüberliegen und keine Stufen entstehen. (Vergleiche auch die Winkelkonstellation |^ / t gemäß Fig. 2 für den Übergang vom mittleren Krümmersegment 2 zum Ablauf-Krümmersegment 3) .
Bei geeigneten Rohrwerkstoffen können die Rohrkrümmer auch durch Biegen hergestellt werden (Fig. 4A, B) .
Für oft gebrauchte Umlenkungen, d.h. bei größeren Stückzahlen, wie zum Beispiel 90°, 45° usw. können die Rohrkrümmer auch, je nach dem Werkstoff, durch Gießen, Ziehen oder Biegen hergestellt werden (Fig. 4A, B) . Insbesondere die vorgefertigten Rohrkrümmer können an einem oder beiden Enden mit geeigneten Anschlußelemen¬ ten wie zum Beispiel Flanschen, Gewinden, Schweißmuffen usw. hergestellt werden (Fig. 5A, B) . Der aus geraden Teilstrecken bestehende Rohrkrümmer bietet die Möglichkeit, zusätzliche Elemente zur Ver¬ schleißminderung an der Krümmerwand zu verwenden. Schon das Anbringen eines runden Stabs - vergleiche Bezugs¬ zeichen 6 - an der bogenäußeren Mantellinie des mittle¬ ren Krümmersegments (Fig. 6C, oben) bewirkt eine Stand¬ zeitverlängerung um ca. 60 %. Aus strömungstechnischer Sicht empfiehlt es sich, die Kante eines solchen Stabs 6 auf der Eintrittsseite abzurunden oder abzuschrägen (Fig. 6A) . Dieser Stab 6 kann auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen (Fig. 6C, Mitte) oder ein oval deformierter Rundstab sein (Fig. 6C, unten) . Solange der Querschnitt eines solchen Stabs 6 nicht mehr als 20 % des Rohr-Innenquerschnitts beträgt, wird keine oder keine nennenswerte Erhöhung des Druckverlusts festgestellt.
Die Stäbe 6 können je nach Korngröße der geförderten Partikel, auch einen bestimmten Abstand zueinander haben, so daß sich hier eine kleine Menge des Feinan- teils festsetzen und ebenfalls als Verschleißschutz wirken kann; die Masse der Einsatzstäbe ist dadurch verringert. In die Zwischenräume zwischen diesen (beab¬ standeten) Stäben 7 können auch andere, aus verschlei߬ festerem Material bestehende Einsätze 8 (Fig. 6G) untergebracht werden, die den eigentlichen Verschlei߬ schutz übernehmen, wobei die mit dem Krümmer fest ver¬ bundenen Elemente 7 die Funktion einer Halterung aus¬ üben.
Um diese Funktion zu sichern und lageunabhängig zu machen, können die haltenden Stäbe 7 und die Einschübe 8 mit zueinander passenden Profilen versehen sein. Fer¬ ner können die Einschübe die haltenden Stäbe 7 in der Höhe überragen (Fig. 6G) . Die Einschübe 8 sind in be¬ stimmten Zeitabständen auszutauschen, so daß man nur diese Einschübe verliert und den Krümmer an sich wei¬ terverwendet.
Etwas aufwendiger, aber dafür wirkungsvoller, ist es, an der bogenäußeren Mantellinie des mittleren Krümmer- segments mehrere Stäbe nebeneinander anzuordnen, so daß sie zusammen etwa ein Viertel des Umfangs abdecken, ohne jedoch mehr als 20 % des Querschnitts zu beanspru¬ chen (Fig. 6D) . Anstelle von nebeneinander liegenden Stäben kann auch ein Kreissegment (Fig. 6E) oder ein schalenförmiger Einsatz verwendet werden, der zum Bei¬ spiel aus einem in Längsrichtung geteilten Rohr bezie¬ hungsweise Rundstab hergestellt werden kann (Fig. 6F) .
Die insbesondere im mittleren Krümmersegment zu verwen¬ denden Kreisstäbe beziehungsweise Verschleißschalen können zum nachträglichen Einbau beziehungsweise zum Austausch gemäß den Darstellungen in Fig. 7 und Fig. 8 als komplette Einsätze gestaltet werden. Ein Ver- schleißschutzeinsatz besteht erfindungsgemäß aus drei Hauptteilen, nämlich einer Haltescheibe 11 beziehungs¬ weise einem Haltering 12, einem Abstandshalter 13 und einem Verschleißkamm 14 beziehungsweise einer Ver¬ schleißschale 15.
Die Haltescheibe 11 (Fig. 7) ist in erster Linie zum Einbau zwischen zwei Flanschen geeignet (Fig. 7D) . Auf beiden Seiten der Scheibe müssen Dichtungen 19 vorge¬ sehen werden. Auch die Haltescheibe selbst kann eine Dichtung tragen, zum Beispiel einen O-Dichtring in einer Nut oder eine aufgeklebte Flachdichtung. Die Scheibe 11 kann durch die Flanschschrauben von außen oder mit Zentrierzungen 18 an der Innenwand zentriert werden. Die Zentrierzungen 18 sind kleine Blättchen, die die Strömung wenig behindern, im Laufe der Zeit aber durch Verschleiß abfallen können. Sofern dies ab¬ solut unerwünscht ist, muß die Zentrierung von außen, an den Schrauben oder durch nach außen gezogene Zen¬ trierzungen, am äußeren Flanschrand erfolgen.
Die Haltescheibe trägt an ihrem Innenrand den Abstands¬ halter 13 , wofür auch eine nach innen einragende weite¬ re Zunge vorgesehen sein kann.
Der Haltering 12 (Fig. 8) dagegen ist in erster Linie zum Einbau in solche Krümmer vorgesehen, die über Ver- schraubungen oder Muffen montiert werden. Der dünne Ring, der sich auf ca. der Hälfte des inneren Umfangs erstreckt, hat die Aufgabe der Richtungssicherung. An ihm ist der Abstandshalter 13 befestigt. Der Haltering 12 und der Abstandshalter 13 werden durch zum Beispiel eine(n) oder mehrere Schraube(n), Stift(e) etc. an dem Krümmer befestigt.
Wenn eine exakte Richtungsgebung nicht erforderlich iεt, kann auf den Haltering 12 beziehungsweise die 10
Haltescheibe 11 verzichtet und der Abstandshalter direkt am Einlauf-Krümmersegment 1 durch Schrauben, Stifte, Punktschweißen oder auf eine andere geeignete Art befestigt werden.
Der Abstandshalter 13, der am unteren Ende die eigent¬ lichen Verschleißschutzelemente, Kamm oder Schale, trägt, sollte die Haltescheibe beziehungsweise den Hal¬ tering gegen die Strömungsrichtung etwas überragen, um die ankommenden Partikel als Abweiser abzulenken und so die Befestigungsstelle vor Verschleiß zu schützen. Fer¬ ner sollte die Befestigung zwischen der Haltescheibe beziehungsweise dem Haltering und dem Abstandshalter so gestaltet werden, daß der in der Länge etwas überdimen¬ sionierte Abstandshalter in Längsrichtung verschoben werden kann. Durch diese Maßnahme kann ein Verschlei߬ einsatz in Form eines Baukastensystems verschiedenen Segmentkrümmern angepaßt werden. Die Verbindung zwi¬ schen dem Abstandshalter und dem Verschleißkamm bezie¬ hungsweise -ring sollte so sein, daß der Winkel O zwi¬ schen diesen Elementen eingestellt werden kann. Dies ist auch durch Biegen des Abstandhalters erreichbar. Diese mehrfache Variabilität gibt die Möglichkeit, die Verschleißeinsätze je nach Bedarf als Baukastensystem aus vorgefertigten Teilelementen zusammenzusetzen.
Der Verschleißkamm 14 (Fig. 7) besteht aus Verschlei߬ stäben (vergleiche Fig. 6C, D, G) , die über einen ge¬ meinsamen Träger über einen Abstandshalter verbunden sind. Der Verschleißkamm beziehungsweise der Ver- schleißschutz, als Schale oder Kreissegment (Fig. 6E) können jedoch auch direkt, d.h. ohne Abstandshalter mit dem Krümmer verbunden werden. Je nach der zu erwartenden Verschleißrate kann auch ein gegossener Segmentkrümmer mit einer verstärkten äußeren Krümmerwand ausreichend sein (Fig. 9) .
Die im Vorstehenden beschriebenen Verschleißeinsätze, insbesondere mit einem aus Stäben zusammengesetzten Verschleißkamm oder als Einzelstab mit einem Kreis¬ segment-Querschnitt (vergleiche Fig. 6E) können auch in Verbindung mit herkömmlichen Krümmersegmenten einge¬ setzt werden (Fig. 10) . Die dem Verschleißschutz die¬ nenden Stäbe brauchen insoweit nur entsprechend dem Krümmungsradius gebogen werden.
LITERATURVERZEICHNIS:
Wypych, P.W.; Arnold, P.C.: Minimising wear and particle demage in pneumatic conweying. Powder handling an processing, Vol. 5(1993)2, S. : 129 - 134
King, H.G.: Ein neuartiger verschleißarmer Krümmer für Rohrleitungs-Transport-Systeme. Aufbereitungstechnik, (1989) Nr. 9, S. : 545 - 548

Claims

P A T E N T A N S P R U C H
1. Aus einem Einlauf-Krümmersegment, einem mittleren Krümmersegment und einem Ablauf-Krümmersegment be¬ stehender Rohrkrümmer für Fδrderleitungen von gege¬ benenfalls feststoffbefrachteten Flüssigkeiten oder Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Krümmersegmet (2) im wesentlichen gerade ausgebildet ist, und ςjaß dessen Achse (a) mit der Achse (b) des Einlaufsegments (1) einen kleineren Win¬ kel ( f) bildet als es der Hälfte des Gesamt-Umlen- kungswinkels (o) des Rohrkrümmers entspricht, wobei die äußere Innenwand-Mantellinie (21) des mittleren Krümmersegments (2) die äußere Innenwand-Mantellinie (31) des Ablauf-Krümmersegments (3) an einem Punkt (S) trifft, der im Schnittpunkt der gedachten Verlängerung (V) der inneren Innenwand-Mantellinie (12) des Einlauf- Krümmersegments (l) mit der äußeren Innenwand-Mantel¬ linie (31) des Ablauf-Krümmersegments (3) liegt oder durch Verlängerung des mittleren Krümmersegments (2) relativ hierzu in Strδmungsrichtung (4) verschoben (Maß t) ist.
2. Rohrkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Krümmersegmente durch Trennen aus einem Rohr hergestellt und durch Schweißen, Kleben oder Löten oder auf eine andere geeignete Art zu¬ sammengesetzt sind.
3. Rohrkrümmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Krümmersegmente aus einem Rohr¬ stück durch Trennen unter einem solchen Winkel her¬ gestellt (Fig. 3A und 3D) und die beiden Schnitt¬ flächen (Fig. 3C) nach einer koaxialen Relativver¬ drehung um 180° (Fig. 3E) zusammengefügt sind (Fig. 3F) , wobei die durch den schrägen Schnitt entstan¬ denen unterschiedlichen Dicken der Schnittflächen (Fig. 3C) genau zueinander passen und der jeweils gewünschte Krümmungswinkel zwischen zwei Segmenten entsteht (Fig. 3F) .
4. Rohrkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einstückig durch Biegen, Gießen, Pressen, Spritzen, Ziehen oder dergleichen hergestellt ist, wobei anstelle der Schnittlinien zwischen den Krüm¬ mersegmenten dem Herstellungsverfahren entsprechend gerundete Übergänge entstehen (Fig. 4A, B) .
5. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Stirnseite Verbindungs¬ mittel wie Flansche (4) (Fig. 5A) , Verschraubungen (5) (Fig. 5B) , Muffen oder dergleichen vorgesehen sind.
6. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand-Mantellinie der Krümmeraußenseite mindestens im mittleren Bereich einen Stab (6) (Fig. 6C) mit gebrochener (Fig. 6A) oder ungebro¬ chener (Fig. 6B) Vorderkante als Verschleißschutz trägt. 97/19286 „--,_-,
PCT/DE96/02166
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7. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand-Mantellinie der Krümmeraußenseite mindestens im mittleren Bereich mehrere nebenein¬ ander angeordnete Stäbe (6) mit gebrochener oder ungebrochener Kante (Fig. 6A und Fig. 6B) alε Ver¬ schleißschutz trägt.
8. Rohrkrümmer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Verschleißschutzstab / -stäbe jeweils einen kreisförmigen, elliptischen, rechteckigen oder flachen Querschnitt aufweist/-en (Fig. 6C und Fig. 6D) .
9. Rohrkrümmer nach Anspruch 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet, daß der/die Verschleißschutzstab /-stäbe durch Flach-Walzen oder Flach-Schleifen eines Rundstabs hergestellt ist/sind (Fig. 6C und Fig. 6D) .
10. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe so beabstandet fixiert sind, daß Feststoffpartikel sich ablagern und die Rohrwand gegen Verschleiß schützen können (Fig. 6D oben und Mitte) .
11. Rohrkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand-Mantellinie der Krümmeraußenseite mindestens im mittleren Bereich einen schalenförmi¬ gen Verschleißschutz-Körper trägt, der sich am Um¬ fang lediglich auf den verschleißgefährdeten Be¬ reich erstreckt (Fig. 6F) .
12. Rohrkrümmer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der schalenformige Verschleißschutz durch Tei¬ len eines geeigneten Rohres hergestellt ist.
13. Rohrkrümmer nach einem der Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutz-Elemente aus Metall, Kera¬ mik, Kunststoff, Gummi oder aus einer Kombination dieser Stoffe hergestellt sind.
14. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ausgewählte Stäbe (7) (Fig. 6G) fest mit der Rohrwand verbunden sind und als Halterung für zwischen diese Stäbe (7) eingeschobene austausch¬ bare Verschleißelemente (8) dienen.
15. Rohrkrümmer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die austauschbaren Verschleißelemente (8) die ausgewählten Stäbe (7) in der Höhe überragen (Fig. 6G) .
16. Rohrkrümmer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die austauschbaren Verschleißelemente (8) aus einem besonders verschleißfestem Material herge¬ stellt sind.
17. Rohrkrümmer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählten Stäbe (7) und die austausch¬ baren Verschleißelemente (8) zueinander komplemen¬ täre Profile aufweisen, um die Funktion des Fixie- rens lageunabhängig zu gewährleisten. 1 6
18. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verschleißschutz dienenden Einsätze durch eine lösbare Verbindung befestigt und nach Erreichen eines bestimmten Materialabtrags aus¬ tauschbar sind (Fig. 7) .
19. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verschleißschutz dienenden Einsätze aus drei Hauptteilen, nämlich einer Halterung am Rohr mittels einer Haltescheibe (11) (Fig. 7) oder einem Haltering (12) (Fig. 8), einem Abstandsgeber (13) (Fig. 7 / Fig. 8) und einem Verschleißkamm (14) (Fig. 7) beziehungsweise einer Verschleißschale (15) (Fig. 8) bestehen.
20. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen dem Abstandsgeber (13) und dem Verschleißkamm (14) beziehungsweise der Verschleißschale (15) durch eine gelenkige Verbin¬ dung (16) oder durch Biegen des Abstandsgebers ver¬ änderbar beziehungsweise einstellbar ist.
21. Rohrkrümmer nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (13) (Fig. 7) auf der Ein¬ trittsseite gegen die Strömungsrichtung soweit in ein vorgesetztes Förderrohr hineinragt, daß diese Überhöhung die Verbindungsstelle zwischen der Hal¬ terung am Rohr und dem Abstandshalter gegen den Verschleiß der Feststoffe schützt.
22. Rohrkrümmer nach einem der Anspruch 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des in den Krümmer hineinragenden Teils des Abstandshalters (13) (Fig. 7) durch Ver¬ schieben des Abstandshalters gegen die Halterung am Rohr (11, 12) veränderbar ist.
23. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißkamm (14) beziehungsweise die Verschleißschale (15) am Umfang des Krümmersegmentε durch Drehen beziehungsweise Verschieben gegenüber dem Abstandsgeber (13) oder durch Drehen oder Tor¬ dieren des Abstandsgebers (13) verlagerbar ist.
24. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung am Rohr (11, 12) entweder durch die Flanschschrauben und/oder durch eine oder mehrere Zungen (18) am Umfang oder aber, insbeson¬ dere bei Verschraubungen und Muffen, an der Stirn¬ seite des Krümmers durch eine ganz oder teilweise ausgebildete Kreismanschette (12) zentriert ist, die an der Innenwand anliegt.
25. Rohrkrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand-Mantellinie der Krümmeraußenseite mindestens im mittleren Bereich mit einer dickeren Wandstärke ausgebildet ist (Fig. 9) .
26. Gebogener Rohrkrümmer für Rohrleitungen zur Förde¬ rung von gegebenenfalls feststoffbefrachteten Flüs¬ sigkeiten oder Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand-Mantellinie der Krümmeraußenseite mindestens im mittleren Bereich mindestens einen Stab mit gebrochener oder ungebrochener Vorderkante als Verschleißschutz trägt, wobei dieser/diese Stab/Stäbe dem Krümmungsradius entsprechend gebogen sind (Fig. 10) .
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