DE2620334C2 - Automatic axial pipe expansion joint - Google Patents
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Description
Rohrleitung stattfinden kann (US-PS 17 26 483). Hier läßt sich jedoch keine Anpassung an spezielle örtliche Gegebenheiten vornehmen. Dabei ist auch hier die jeweilige Reiativstellung zwischen den Rohrstutzen nicht durch die Stellung eines Stiftes im Langloch feststellbar, da diese Teile verdeckt angeordnet sind.Pipeline can take place (US-PS 17 26 483). here however, no adaptation to special local conditions can be made. Here, too, is the respective relative position between the pipe socket not by the position of a pin in the elongated hole detectable, since these parts are arranged in a concealed manner.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Axialrohrkompensator so auszubilden, daß er bequem in Anpassung an die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten unter Berücksichtigung der Rohrleitungslänge zwischen ihren Festpunkten und der vorherrschenden Rohrleitungstemperatur eingestellt werden kann.The invention is based on the object of designing the axial pipe expansion joint described at the outset in such a way that that it can be conveniently adapted to the respective local conditions, taking into account the The pipe length is set between its fixed points and the prevailing pipe temperature can be.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungshülse den Stellring auf der von dem Dehnelement abgewandten Seite mit einer radial nach innen vorstehenden Lochscheibe übergreift, daß wenigstens eine Einstellschraube durch eine in der Lochscheibe vorgesehene Öffnung axial in den Stellring zur Einstellung der axialen Länge des Rohrkompensators unter Änderung der Dehnung des Dehneiements eingeschraubt ist und daß die durch Drehen tier bzw. jeder Einstellschraube vorgenommene Einstellung durch eine bestimmte Stellung wenigstens eines Führungsstiftes in seinem Führungsschlitz ablesbar ist.This object is achieved in that the guide sleeve on the adjusting ring of the Expansion element overlaps with a radially inwardly protruding perforated disk that at least an adjusting screw through an opening provided in the perforated disc axially into the adjusting ring for Adjustment of the axial length of the pipe expansion joint while changing the expansion of the expansion element is screwed in and that the setting made by turning tier or each adjustment screw can be read by a certain position of at least one guide pin in its guide slot.
Bei dieser Ausbildung mit direkt mit der Rohrleitung zu verbindenden Rohrstutzen läßt sich eine feine Verstellung der Einbaulänge des Axialrohrkompensators durch Drehen der bzw. aller Einstellschrauben vornehmen, wobei sich das Ausmaß der Verstellung bzw. Längenänderung des ^Compensators und damit der Vorspannung des Dehnelements an der Stellung dus Führungsstifts in seinem Führungsschlitz ablesen läßt. Dabei wird der Kompensator zweckmäßigerweise so angeliefert, daß die Einstellschrauben vollständig in den Stellring eingeschraubt sind und die Lochscheibe in Anlage am Stellring halten, wobei das Dehnelcment maximal gedehnt und dadurch auf Zug vorgespannt ist und der Kompensator seine maximale Länge aufweist. In diesem lalle verkürzt sich der Kompensator selbsttätig beim Lösen der Einstellschrauben in einem entsprechenden Ausmaß, wobei die Lochscheibe vom Stellring abhebt und der Führungsstift sich im Führungsschlitz verlagert. Es ist ersichtlich, daß sich somit der einfach ausgebildete Kompensator bequem und genau einstellen läßt, um eine optimale Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse zu erzielen.In this training with pipe sockets to be connected directly to the pipeline, a fine Adjustment of the installation length of the axial pipe expansion joint by turning the or all adjusting screws undertake, whereby the extent of the adjustment or change in length of the ^ compensator and thus the Bias of the expansion element can be read at the position of the guide pin in its guide slot. The compensator is expediently delivered in such a way that the adjusting screws are completely in the Adjusting ring are screwed in and hold the perforated disc in contact with the adjusting ring, whereby the expansion element is stretched to the maximum and thereby biased to tension and the compensator has its maximum length. In this lalle the compensator shortens automatically when loosening the adjusting screws in one corresponding extent, whereby the perforated disc lifts off the collar and the guide pin is in the Relocated guide slot. It can be seen that the simply designed compensator is thus convenient and can be adjusted precisely in order to achieve an optimal adaptation to the respective operating conditions.
Bei einer zweckmäßiger, Ausführungsform ist die bzw. jede Einstellschraube mit einem nach dem Einbau des Rohrkompensators leicnt abbrechbaren Schraubenkopf versehen, um dem eingebauten Rohrkompensator sowohl eine Kompression wie eine Expansion zu ermöglichen. Somit kann durch ein schnell durchführbares Entfernen der Sohraubenköpfe auf einfache Weise erreicht werden, daß die beim Einbau vorgenommene Einstellung eine mittlere Kompensatorstellung ist, so daß sowohl Schrumpfungen wie Ausdehnungen der Rohrleitung aufgefangen werden können.In an expedient embodiment, the or each adjusting screw is post-installed of the pipe expansion joint is provided with an easily break-off screw head to secure the built-in pipe expansion joint to enable both compression and expansion. Thus, through a quickly feasible Removing the screw heads can be achieved in a simple manner that the one made during installation Setting is a middle compensator position, so that both shrinkages and expansions of the Pipeline can be collected.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens sin Führungsstift an seiner nach außen weisenden Stirnfläche mit einer Stcllniarkc versehen und ist entlang seinem Führungsschiit/ eine Längenskala angebracht, deren Nullmarke bei vollständig gedehntem Dehnelemeni über der Slcllmarkc steht. Diese Maßnahme erleichtert eine genaue Einstellung, da die jeweilige tr> Stellung direkt abgelesen werden kann. Der dafür erforderliche I lersicllung>i.ufwand ist unbedeutend.In an advantageous embodiment, there is at least one guide pin on its outwardly facing one Front face is provided with a Stcllniarkc and is along its guide / a length scale attached, the zero mark of which is above the Slcllmarkc when the stretching element is fully stretched. This measure facilitates a precise setting, since the respective tr> Position can be read directly. The effort required for this is insignificant.
Kin Ausführungsbcispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. E« zeigtAn embodiment of the invention is shown below explained in more detail using a schematic drawing. E «shows
Fig. I eine Seitenansicht, teilweise im Axialschnitt, eines axialen Rohrkompensators nach der Erfindung, Fig. 2 den Schnitt H-Il in Fig. I,Fig. I is a side view, partly in axial section, of an axial pipe compensator according to the invention, Fig. 2 the section H-II in Fig. I,
F i g. 3 eine Draufsicht auf das linke Ende des in F i g. I dargestellten Rohrkompensators und F i g. 4 ein sogenanntes Einbaudiagramm.F i g. 3 is a top plan view of the left end of the FIG. I illustrated pipe expansion joint and F i g. 4 a so-called installation diagram.
Wie Fig. I und 2 zu entnehmen, weist der Axialrohrkompensator zwei Rohrstutzen 1 und 2 auf, zwischen deren einander zugewandten Enden ein längenverstellbares Dehnelement 3 fest angeschlossen ist. Im Innern des Dehnelements 3 und zwischen den Rohrstutzen 1 und 2 befindet sich ein Schutzrohr, das als teleskopierender Rohrkörper ausgelegt und von zwei Rohrkörperabschnitten 4 und 5 gebildet ist. Das Schutzrohr und das Dehnelement 3 sind aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl hergestellt. Im Abstand um das Dehnelement 3 herum ist eine Führungshülse 6 angeordnet, deren e' ..;s Ende an einen verhältnismäßig dicken Bcfesligun6jnng 7 angeschweißt ist, der seinerseits an einen der Rohrstutzen I angeschweißt ist, und deren anderes Ende an der Außenseite eines an den zweiten Rohrstutzen 2 angeschweißten Stellringes 8 verschiebbar ist. Das letztgenannte Ende der Führungshülse 6 liegt an einer Lochscheibe 9 an, die an ihm befestigt ist und eine zentrale Aussparung hat, die Raum für den Rohrstutzen 2 läßt.As can be seen in FIGS. 1 and 2, the axial pipe compensator has two pipe sockets 1 and 2, between the ends of which an expansion element 3 adjustable in length is fixedly connected. Inside the expansion element 3 and between the pipe sockets 1 and 2 there is a protective tube which is designed as a telescopic tube body and is formed by two tube body sections 4 and 5. The protective tube and the expansion element 3 are made of stainless or corrosion-resistant steel. A guide sleeve 6 is arranged at a distance around the expansion element 3, the end of which is welded to a relatively thick base 6 and 7, which in turn is welded to one of the pipe sockets I, and the other end to the outside of one on the second pipe socket 2 welded adjusting ring 8 is displaceable. The latter end of the guide sleeve 6 rests against a perforated disk 9 which is fastened to it and has a central recess which leaves space for the pipe socket 2.
Die Führungshülse 6 weist bevorzugt drei rings um ihren Umfang angeordnete Führungsspitze IO auf. in denen je ein radialgerichteter Führungsstift 11 aufgenommen ist, der im Stellring 8 befestigt ist und dessen Durchmesser ungefähr gleich ist der Breite des Führungsschlitzes 10. Der Führungsschlitz 10 hat eine bestimmte, im voraus festgelegte Länge. Ebenfalls in den Stellring 8 sind — vorzugsweise drei — axialgerichtete Einstellschrauben 12 eingeschraubt, die je eine ihnen zugeordnete, ziemlich große Öffnung 13 in der Lochscheibe 9 durchdringen, wobei das Spiel zwischen der Einstellschraube 12 und der sie umgebenden Wand der Öffnung 13 größer ist als das relativ vernachlässigbar kleine Spiel zwischen dem Stellring 8 und der Führungshülse 6. An jede Einstellschraube 12 schließt sich unmittelbar ein Schraubenkopf an der Außenseite der Lochscheibe 9 an. Die Einstellschrauben 12 sind vergleichsweise klein bzw. dünn, zumindest in unmittelbarer Nähe ihrer Schraubenköpfe. Die Führungshülse 6 kann Ablauflöcher 14 aufweisen, die beim Zusammenfügen und Einbauen nach unten gedreht werden.The guide sleeve 6 preferably has three guide tips IO arranged around its circumference. in each of which received a radially directed guide pin 11 is, which is fixed in the collar 8 and whose diameter is approximately equal to the width of the Guide slot 10. The guide slot 10 has a certain, predetermined length. Also in the adjusting ring 8 are - preferably three - screwed in axially directed adjusting screws 12, the each penetrate a fairly large opening 13 assigned to them in the perforated disk 9, with the game between the adjusting screw 12 and the surrounding wall of the opening 13 is greater than that relative negligibly small play between the adjusting ring 8 and the guide sleeve 6. On each adjusting screw 12 directly adjoins a screw head on the outside of the perforated disk 9. The adjusting screws 12 are comparatively small or thin, at least in the immediate vicinity of their screw heads. The guide sleeve 6 may have drain holes 14 that rotate downward during assembly and installation will.
Da die Führungshülse 6 mit einem verhältnismäßig dicken Bsfestigungsring 7 verbunden ist, der .Schwingbewegung des Rohrstutzens 1 ihm gegenüber und gegenüber der Führingshülse 6 verhindert, und auch am Stellring 8 geführt ist, ist das Dehnelement 3 gegen jegliche Biegung in ihrer Längsachse geschützt, während sie dank der axialgerichteten Führungsspitze 10 und der darin aufgenommenen Führungsstifte 11 auch gegen Torsionsbeanspruchungen geschützt ist und nur in Grenzen Dehnung und Verkürzung unterliegt.Since the guide sleeve 6 is connected to a relatively thick fastening ring 7, the .Schwingbewegung of the pipe socket 1 against him and against the guide sleeve 6 prevented, and also on Adjusting ring 8 is guided, the expansion element 3 is protected against any bending in its longitudinal axis, while thanks to the axially directed guide tip 10 and the guide pins 11 received therein is also protected against torsional stresses and is only subject to stretching and shortening within limits.
Der beschriebene Axialrohrkompensator wird in einem vorgespannten Zustand an den Einbauort verbracht, in dem das Dehnelement 3 bis zu einem bestimmten Grad gedehnt ist, wobei die Führungsschlitzc 10 mit einem Ende an den Führungsstiften 11 anliegen, die Lochscheiben 9 an der Außenseite des Stcllringes 8 steht und die Schraubenköpfc derThe axial pipe expansion joint described is in a pre-tensioned state at the installation site spent, in which the expansion element 3 is stretched to a certain degree, the guide slot c 10 rest with one end on the guide pins 11, the perforated disks 9 on the outside of the Stcllringes 8 stands and the screw heads
Einstellschrauben 12 ;tn der Außenseite der Lochscheiben 9 anliegen (F i g. I).Adjusting screws 12; tn on the outside of the perforated disks 9 are present (Fig. I).
Vor dem Einbauen des Axinlrohrkompcnsiilors /wischen sich gegenüberliegende linden zweier Kohrc, von denen jedes seinen Festpunkt hai, wird die E'inbaulängc des Axialrohrkompcnsators. d. h. die Gesamtlänge /wischen den nach außen weisenden Stirnflächen der Rohrstutzen I und 2, durch die folgenden Maßnahmen und nach dem in F i g. 4 dargestellten F.inbaudiagramm eingestellt. An der Ordinate des Diagramm; ist der entsprechende Betrag in nun der vorzunehmenden Verringerung der Vorspan niing abzulesen, wahrend auf der Abszisse der Abstand in Metern /wischen Rohrleitungsfeslpunklcn angegeben isl. Die eingezeichneten Kurven beziehen sich auf die Temperaturunterschiede in t' C". Als Beispiel sei angenommen, daß das Rohr im Zeitpunkt des /usammenfügens und Einbaucns eine Temperatur von 4- IOC hiii mill (InU dir errechnete Mindestrohrtemperaiur - 10"C ist, d.h.. daß der Temperaturunterschied 20 C betrügt, und ferner daß die Festpunkte 50 m voneinander entfernt sind. Vom Punkt »50 m« auf der Abszisse geht man nun parallel zur Ordinate nach oben bis /ur Kurve, die der Tcinperaturdiffercnz von 20 C entspricht. Diesem Schnittpunkt steht auf der Ordinate der Betrag 12 mm gegenüber, was bedeutet, daß die Lange des Rohrkompensator um 12 mm verkiirzl u erden muß. ausgehend von der in F-" i g. 1 dargestellten und in Fig.? mit ausgezogenen Linien gezeichneten vollständig vorgespannten Stellung. Zur Vornahme dieser Verkürzung muß somit die Führungshülse 6 durch Losen der Einstellschrauben 12 zusammen mit ihrer Lochscheibe 9 vom Stellring 8 aus um 12 mm nach links verstellt werden. Dies kann beispielsweise so geschehen, daß man auf dem Führungsstift ti eine Marke 15 anbringt und auf die Führungshülsc 6 eine Längenskala 17 so aufklebt, daß deren 0-Punkt der Marke 15 gegenübersteht. Danach werden die Einstellschrauben 12 von Hand gelöst, wobei die Lochscheiben 9 die Bewegung mitmacht und an den Schraubenköpfen in Anlage bleibt, und die Führungshülse 6 wird gegenüber den Führungsstiften 11 so weit verstellt, bis im Zuge der Verstellung eier ι unrungsnuise oaie »\z mm«-iviarke an der I.ängenskala 17 mit der Stellmarke 15 in Deckung kommt. Damit ist die im Diagramm mit gestrichelten Linien eingezeichnete Stellung von der Lochscheibe 9 und der Führungshiilse 6 erreicht. Die Längenreduzierung um 12 mm kann natürlich auch auf andere Weise und in einer anderen Stellung am Rohrkompensator vorgenommen werden.Before the axial tube connector is installed, two opposing linden trees, each of which has its fixed point, wipe the length of the axial tube connector. ie the total length / between the outwardly facing end faces of the pipe sockets I and 2, by the following measures and according to the one shown in FIG. 4 is set. On the ordinate of the diagram; the corresponding amount can now be read off in the reduction in the prestressing to be made, while the distance in meters / between pipeline points is indicated on the abscissa. The curves shown relate to the temperature differences in t 'C ". As an example, it is assumed that the pipe at the time of joining and installation is at a temperature of 4-10 ° C. that the temperature difference is 20 C, and further that the fixed points are 50 m apart. From the point "50 m" on the abscissa one now goes up parallel to the ordinate to the curve which corresponds to the temperature difference of 20 C. This point of intersection the amount 12 mm on the ordinate is opposite, which means that the length of the pipe compensator must be shortened by 12 mm. Starting from the fully pre-tensioned position shown in FIG. 1 and drawn in FIG To achieve this shortening, the guide sleeve 6 must therefore be adjusted to the left by 12 mm from the adjusting ring 8 by loosening the adjusting screws 12 together with its perforated disk 9. This can be done at For example, it is done in such a way that a mark 15 is attached to the guide pin ti and a length scale 17 is glued onto the guide sleeve 6 in such a way that its 0 point is opposite the mark 15. The adjusting screws 12 are then loosened by hand, the perforated disks 9 taking part in the movement and remaining in contact with the screw heads, and the guide sleeve 6 is adjusted with respect to the guide pins 11 until, in the course of the adjustment, some unrungsnuise or other »\ z mm «-Iviarke on the length scale 17 is aligned with the positioning mark 15. The position of the perforated disk 9 and the guide sleeve 6, shown in the diagram with dashed lines, is thus reached. The length reduction by 12 mm can of course also be carried out in a different way and in a different position on the pipe expansion joint.
Aufgrund der konstruktiven Gestaltung des Axialrohrkompensators und mittels der beschriebenen Maßnahmen ist es daher möglich, die Einbaulänge des Axialrohrkompensators an Ort und Stelle rasch und bequem einzustellen, bevor er an die Rohrenden angeschweißt wird. Wird die Rohrleitung mit höheren Temperaturen als denjenigen, die beim Einbau des Rohrkompensator vorherrschen, beaufschlagt, dannDue to the structural design of the axial pipe expansion joint and by means of the measures described, it is therefore possible to reduce the installation length of the The axial pipe expansion joint can be quickly and easily adjusted on site before it is attached to the pipe ends is welded on. If the pipeline is exposed to higher temperatures than those used when installing the Pipe compensator prevail, pressurized, then
i) erfährt der Rohrkompensator eine stärkere Verkürzung, wobei die Lochscheibe 9 zuerst die Schraubenköpfc von den Einstellschrauben 12 abzieht und sich dann von diesen weg um den erforderlichen Abstand verslellt. Dehnt sich der Rohrkompensator später infolge Absinkens der Rohrtemperatur, verhindern die aus dem Stellring 8 nach außen ragenden Einstellschrauben 12 nicht, daß die Lochscheibe 9 weiter bis zum Stellring 8 gezogen wird, da die Öffnungen 1.3 in der Lochscheibe 9 genügend groß sind, um das Eindringen der Einstellschrauben 12 in sie nicht zu behindern.i) if the expansion joint is shortened more, the perforated disk 9 first the screw heads pulls off the adjusting screws 12 and then verslellt away from them by the required distance. If the pipe expansion joint expands later as a result of a drop in pipe temperature, they prevent the expansion Adjusting ring 8 outwardly protruding adjusting screws 12 not that the perforated disk 9 continues to the adjusting ring 8 is pulled because the openings 1.3 in the perforated disk 9 are large enough to allow the adjustment screws to penetrate 12 in not getting in the way.
Der Axialrohrkompensator nach der Erfindung bielet den !zusätzlichen Vorteil, daß er in einer Rohrleitung hintcrc'nandergeschaltei werden kann, ohne daß getrennte Festpunkte, d. h. mehr als die beiden normalen Festpunkte, vorgesehen werden müßten, während bekannte Rohrkompensator-T\[>en häufig Festpunkte gleichfalls /wischen den Rohrkompensatoren selbst erfordern.The axial tube compensator according to the invention bielet the additional advantage that it can be connected one behind the other in a pipeline without separate control points, d. H. more than the two normal fixed points would have to be provided, while well-known pipe expansion joints often have fixed points between the pipe expansion joints require yourself.
Die Erfindung isl nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen dieses Grundgedankens in vielfältiger Weise abwandelbar. So kann beispielsweise der Stellring mit verschiedenem Querschnitt ausgeführt sein, und es kann auf das innen angeordnete Schutzrohr verzichtet werden. Die Einstellschrauben 12 können auch dadurch geschwächt werden, daß eine Bohrung durch den Schraubenkopf bis in den Schaft unmittelbar unter dem Schraubenkopf ClltgCiil UCHCl WlIU. Ulli UIC IUl Ui]S AuUICV-Ilcll UCI Schraubenköpfe erforderliche Reißkraft zu verringern.The invention is not limited to the above exemplary embodiment, but rather within the scope this basic idea can be modified in many ways. For example, the collar with various Be executed cross-section, and it can be dispensed with the internally arranged protective tube. the Adjusting screws 12 can also be weakened by drilling a hole through the screw head into the shaft immediately below the screw head ClltgCiil UCHCl WlIU. Ulli UIC IUl Ui] S AuUICV-Ilcll UCI Screw heads to reduce required tear force.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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