DE102008046262A1

DE102008046262A1 - Pressure pipe for guiding gas under pressure, has flat pressure transferring elements arranged between inner and outer shells, where elements are connected to inner shell on one side and to outer shell on another side in connection areas

Info

Publication number: DE102008046262A1
Application number: DE102008046262A
Authority: DE
Inventors: Falk Dr.-Ing. Klinge
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2010-03-18

Abstract

The pipe (1) has a pipe wall with an inner shell (2) and an outer wall (3), which are completely circulated around a pipe axis (5) and spaced at a distance from each other in a radial direction from the pipe axis. Flat pressure transferring elements (4) are arranged between the shells. The elements are connected to the inner shell on one side and to the outer shell on another side in linear connection areas (6, 7). The elements extend from shortest paths to the shells. The elements are made of material with high compressive strength. The shells are made of material with high tensile strength.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckrohr mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1. Unter einem Druckrohr ist dabei kein zum Führen von unter Druck stehenden Fluiden vorgesehenes Rohr, sondern ein Rohr zu verstehen, das zum Übertragen von Druckkräften zwischen seinen Enden bestimmt ist.The The invention relates to a pressure tube with the features of the preamble of independent claim 1. Under a pressure pipe is not for guiding pressurized fluids intended pipe, but a pipe to understand that for transferring is determined by compressive forces between its ends.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Druckrohre zum Übertragen von Druckkräften sind neben Zugstäben zum Übertragen von Zugkräften eines der Hauptkonstruktionselemente des Maschinenbaus. Dabei weist ein Druckrohr im einfachsten Fall eine zylindermantelförmige Rohrwand konstanter Dicke auf. Auch leicht kegelmantelförmige Rohrwände, d. h. Rohrwände und damit Druckrohre mit sich von einem zum anderen Ende reduzierendem Durchmesser sind üblich.pressure pipes for transmitting compressive forces are next to tie rods for transmitting tensile forces of one of the main construction elements of mechanical engineering. In this case, a pressure tube in the simplest case a cylinder jacket-shaped pipe wall of constant thickness. Also slightly cone-shaped pipe walls, d. H. Pipe walls and thus pressure pipes with it from one to the other End reducing diameter are common.

Ein bekannter Nachteil von Druckrohren ist, dass sie bei asymmetrischer, d. h. nicht exakt in Richtung der Rohrachse erfolgender Lasteinleitung zum Ausknicken neigen. Dabei ist die Gefahr des Ausknickens bei Ausbildung der Rohrwand als Material mit nur begrenzter Druckfestigkeit besonders hoch. Zur Beseitigung dieses Nachteils ist es aus der DE 10 2005 018 428 A1 bekannt, den Innenraum eines Druckrohrs mit einem harten Schaum oder dergleichen auszufüllen. Hierdurch wird jedoch das Druckrohr insgesamt sehr viel schwerer.A known disadvantage of pressure pipes is that they tend to buckle in asymmetric, ie not exactly in the direction of the pipe axis load introduction. The risk of buckling in training the pipe wall as a material with only limited compressive strength is particularly high. To eliminate this disadvantage, it is from the DE 10 2005 018 428 A1 known to fill the interior of a pressure tube with a hard foam or the like. As a result, however, the pressure tube is much heavier overall.

Eine andere bekannte Maßnahme, die Steifigkeit von Poren zu erhöhen, besteht darin, das Innenvolumen mit einem unter Druck stehenden Fluid zu beaufschlagen. Wenn es sich hierbei um ein Gas handelt, wird das Druckrohr nicht wesentlich schwerer. Die Beaufschlagung des Innenraums erhöht aber nicht die Stabilität des Druckrohrs in einem bereits aus seiner geraden Ausgangsform ausgelenkten Zustand, insbesondere bei bereits einsetzendem Einknicken.A Another known measure is the stiffness of pores too increase, is the internal volume with a lower To pressurize pressurized fluid. If this is about is a gas, the pressure tube is not much heavier. The Loading the interior does not increase the stability the pressure tube in an already out of its straight initial shape deflected state, especially when already onset of buckling.

Mehrwandige Druckrohre mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Unabhängigen Patentanspruchs 1 sind grundsätzlich bekannt. Dabei wäre es denkbar, den Ringraum zwischen den in radialer Richtung voneinander beabstandeten Schalen statt des gesamten Innenraums eines Druckraums auszuschäumen, um dessen Steifigkeit zu erhöhen. Auch hierdurch würde aber das Gewicht des Druckrohrs schnell erheblich ansteigen.multiwall Pressure pipes with the characteristics of the generic term of the independent Patent claim 1 are basically known. It would be It is conceivable, the annulus between the radially from each other spaced cups instead of the entire interior of a pressure chamber foam to increase its rigidity. This, too, would make the weight of the pressure tube fast increase significantly.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckrohr mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, das trotz relativ geringen Gewichts und selbst bei Ausbildung der Schalen aus weniger druckfestem Material gute konstruktive Voraussetzung für eine hohe Steifigkeit und hohe Stabilität selbst bei bereits einsetzender Verformung aufweist.Of the Invention is based on the object, a pressure tube with the features show the preamble of independent claim 1, the despite relatively low weight and even with the formation of the shells Made of less pressure-resistant material good structural condition for a high rigidity and high stability even with already starting deformation.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Druckraum mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des neuen Druckrohrs sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 15 dargelegt.The The object of the invention is a pressure chamber with the features of independent claim 1. preferred Embodiments of the new pressure tube are in the dependent Claims 2 to 15 set forth.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Bei dem neuen Druckrohr sind zwischen den um die Rohrachse herum geschlossen umlaufenden und in radialer Richtung von der Rohrachse voneinander beabstandeten Schalen flächige Druckübertragungselemente vorgesehen, die in linienförmigen Anbindungsbereichen an die jeweils innere Schale einerseits und jeweils äußere Schale andererseits angebunden sind. Idealerweise erstrecken sich die Druckübertragungselemente einschließlich ihrer Anbindungsbereiche dabei durchgängig über die gesamte Länge des Druckrohrs. Die Druckübertragungselemente stützen die einzelnen Schalen des Druckrohrs aneinander ab, so dass bei asymmetrischer Belastung des Druckrohrs, die auf einer Seite des Druckrohrs zu einer Zugbelastung und der anderen Seite des Druckrohrs zu einer Druckbelastung der Rohrwand führt, auch in den druckbelasteten Bereichen der Rohrwand die jeweils inneren Schalen auf Zug belastet werden. So können auch Materialien, die weniger druckfest, aber sehr zugfest sind, sinnvoll zum Aufbau der Schalen des neuen Druckrohrs eingesetzt werden. Die Druckübertragungselemente werden demgegenüber nahezu ausschließlich auf Druck belastet und können so für diese spezielle Belastung optimiert werden, insbesondere, was ihr Gewicht anbelangt. Durch die linienförmigen Anbindungsbereiche und die flächige Ausbildung der Druckübergangselemente ist deren Anteil am gesamten Innenvolumen des neuen Druckrohrs und auch an dem Raum zwischen den Schalen nur klein. Entsprechend resultieren sie bei dem neuen Druckrohr in keine größere Gewichtserhöhung.at the new pressure tube are closed between those around the tube axis circumferential and in the radial direction of the tube axis from each other spaced shells surface pressure transmission elements provided in the line-shaped connection areas the inner shell on the one hand and each outer On the other hand are tethered. Ideally, extend the pressure transmission elements including their Connection areas consistently over the entire length of the pressure tube. The pressure transmission elements support the individual shells of the pressure tube together so that at asymmetric load of the pressure tube, the on one side of the pressure tube to a tensile load and the other Side of the pressure tube leads to a pressure load on the pipe wall, also in the pressure-loaded areas of the pipe wall, the respective inner Trays are loaded on train. So can materials, the less pressure-resistant, but very tensile, useful to build the shells of the new pressure tube are used. The pressure transmission elements In contrast, almost exclusively on Pressure is stressed and can be used for this special load be optimized, especially as far as their weight is concerned. By the linear connection areas and the areal area Training the pressure transfer elements is their share on the entire interior volume of the new pressure tube and also on the room between the shells only small. Accordingly, they result in the new pressure tube in no greater weight increase.

Vorzugsweise sind die Druckübertragungselemente bei dem neuen Druckrohr jeweils paarweise in gemeinsamen Anbindungsbereichen an die innere Schale und die äußere Schale angebunden, wobei sie sich V-förmig von dem jeweiligen Anbindungsbereich zu der jeweils anderen Schale erstrecken. Dabei können die Druckübertragungselemente in den gemeinsamen Anbindungsbereichen direkt, d. h. einstückig ineinander übergehen. Konkret können die Anbindungsbereiche aus einem in den Anbindungsbereichen an die beiden Schalen gegenläufig umgeknickten oder umgebogenen großflächigen Ausgangsmaterial ausgebildet sein.In the case of the new pressure tube, the pressure-transmitting elements are preferably connected in pairs to the inner shell and the outer shell in common connection regions, whereby they extend in a V-shape from the respective connection region to the respective other shell. In this case, the pressure transmission elements in the common connection areas directly, ie merge into one another in one piece. Specifically, the Connection regions may be formed from a large-area starting material which is bent or bent in opposite directions in the connection regions to the two shells.

Die Druckübertragungselemente erstrecken sich vorzugsweise geradlinig, d. h. auf kürzestem Wege, zwischen ihren Anbindungsbereichen an die beiden Schalen. Dabei bilden die Druckübertragungselemente, die in einem gemeinsamen Anbindungsbereich an die innere Schale oder die äußere Schale angebunden sind, einen spitzen Winkel aus.The Pressure transmission elements preferably extend straight, d. H. by the shortest route, between their connection areas to the two bowls. The pressure transmission elements, in a common connection area to the inner shell or the outer shell are tethered, one acute angle.

In den Anbindungsbereichen können die Druckübertragungselemente an die Schalen angeklebt und/oder angenäht und/oder angelötet und/oder angeschweißt sein. Ankleben der Druckübertragungselemente kann relativ unabhängig von den für sie und für die Schalen verwendeten Materialien erfolgen. Das Annähen bezieht sich insbesondere auf solche Fälle, in denen sowohl die Druckübertragungselemente als auch die Schalen aus einem Faserverbundmaterial ausgebildet sind, wobei zu dem Annähern in der Regel ein Verkleben oder das Ausbilden einer homogenen Harzmatrix über die Druckübertragungselemente und die Schalen hinweg hinzukommt. Unter Anlöten ist die Verbindung von Druckübertragungselementen und Schalen aus Metall mit einem weiteren Lötmetall zu verstehen. Beim Verschweißen werden hingegen Druckübertragungselemente und Schalen aus Metall oder Kunststoff direkt miteinander verschmolzen.In the connection areas can the pressure transmission elements glued to the shells and / or sewn and / or soldered and / or be welded. Adhesion of the pressure transmission elements can be relatively independent of those for them and for the shells used materials. Sew on refers in particular to those cases in which both the pressure transmission elements as well as the shells a fiber composite material are formed, wherein the approaching usually a gluing or forming a homogeneous resin matrix over the pressure transmitting elements and the shells are added. Under soldering is the connection of pressure transmission elements and shells of metal with another solder understand. When welding, however, pressure transmission elements and shells of metal or plastic directly fused together.

Wie bereits angedeutet wurde, kann ein neues Druckrohr auch unter Verwendung von Material geringerer Druckfestigkeit für die Schalen aufgebaut werden. Für die Druckübertragungselemente ist hingegen ein Material mit möglichst hoher Druckfestigkeit einzusetzen. Dies bedeutet, dass allgemein die Druckübertragungselemente aus Material mit höherer Druckfestigkeit und die Schalen aus Material mit höherer Zugfestigkeit ausgebildet sind, wobei sich beide Angaben auf die Festigkeit in der Haupterstreckungsebene der Druckübertragungselemente bzw. der Schalen, d. h. in der Fläche beziehen.As As already indicated, a new pressure tube can also be used of material of lower compressive strength for the shells being constructed. For the pressure transmission elements however, is a material with the highest possible pressure resistance use. This means that in general the pressure transmission elements made of material with higher pressure resistance and the shells are made of material with higher tensile strength, whereby both details on the strength in the main extension plane the pressure transmission elements or the shells, d. H. in refer to the area.

Mindestens sind bei dem neuen Druckrohr zwei Schalen vorgesehen. Vorzugsweise liegen aber drei oder noch mehr Schalen mit dazwischen angeordneten flächigen Druckübertragungselementen vor. Dabei können benachbarte Schalen jeweils gleiche Abstände zueinander aufweisen. Die Abstände können aber auch mit zunehmendem Abstand von der Rohrachse variieren, insbesondere größer werden.At least are provided with the new pressure tube two shells. Preferably but are three or more shells with interposed planar pressure transmission elements before. there adjacent shells can each have equal distances to each other. The distances can but also vary with increasing distance from the tube axis, in particular grow.

Bezüglich der Anbindungsbereiche der Druckübertragungselemente auf beiden Seiten einer mittleren Schale ist es bevorzugt, wenn diese Anbindungsbereiche in Umfangsrichtung um die Rohrachse zusammenfallen. D. h. die von den Druckübertragungselementen übertragenen Kräfte werden über die mittlere Schale hinweg übertragen, ohne diese hierdurch auf Druck senkrecht zu ihrer Fläche zu belasten, wogegen Sie besonders empfindlich sind.In terms of the connection areas of the pressure transmission elements Both sides of a middle shell, it is preferred if this Connection areas in the circumferential direction coincide around the tube axis. Ie. transmitted from the pressure transmitting elements Forces are transmitted across the middle shell, without this, as a result, to pressure perpendicular to its surface what you are particularly sensitive to.

Grundsätzlich muss das neue Druckrohr weder einen kreisrunden noch einen nur runden Querschnitt aufweisen, sondern es kann von elliptischem oder sogar eckigem Querschnitt sein. Bevorzugt ist es jedoch, wenn alle Schalen zylindermantelförmig und koaxial zur Ausbildung eines im Querschnitt kreisrunden Druckrohrs angeordnet sind.in principle the new pressure tube does not have to be either circular or even round Have cross-section, but it can be elliptical or even be angular cross-section. It is preferred, however, if all shells cylinder jacket-shaped and coaxial with the formation of an im Cross-section circular pressure tube are arranged.

Die Anbindungsbereiche können bei dem neuen Druckrohr auch spiralförmig um die Rohrachse herum verlaufen. Vorzugsweise verlaufen aber alle Anbindungsbereiche parallel zu der Rohrachse.The Connection areas can also be with the new pressure tube spiral around the tube axis. Preferably But all connection areas run parallel to the pipe axis.

Grundsätzlich müssen die Druckübertragungselemente in Umfangsrichtung um die Rohrachse nicht in einer homogenen und richtungsunabhängigen Verteilung vorliegen. Dies ist aber bevorzugt. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn das gesamte Rohr bezüglich der Rohrachse vielfach drehsymmetrisch und auch achsensymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Achsensymmetrie ein weniger strenges Kriterium ist.in principle need the pressure transmission elements in the circumferential direction around the pipe axis is not in a homogeneous and direction independent Distribution available. This is preferred. In particular it is preferred if the entire tube with respect to the tube axis often rotationally symmetrical and also formed axially symmetrical where axis symmetry is a less stringent criterion.

Ein wichtiges Kriterium um die Vorteile des neuen Druckrohrs auszuschöpfen ist es, dass die beiden Anbindungsbereiche aller Druckübertragungselemente in Umfangsrichtung um die Rohrachse zueinander versetzt sind. Dies bedeutet, dass die Druckübertragungselemente in den Anbindungsbereichen nicht normal zu den angrenzenden Schalen orientiert sind sondern unter einem Winkel. Dieser Winkel teilt die von den Druckübertragungselementen auf die Schalen übertragenden Kräfte in solche auf, die in der Haupterstreckungsebene der Schalen verlaufen und dort von zugfestem Material gut aufgenommen werden können und in solche, die normal zu der Haupterstreckungsebene der Schalen verlaufen und bei dem neuen Druckrohr im Falle eines vielschaligen Aufbaus über die auf der anderen Seite der Schale angesetzten Druckübertragungselemente weitergegeben werden.One important criterion to exploit the advantages of the new pressure tube it is that the two connection areas of all pressure transmission elements circumferentially offset from each other about the tube axis. This means that the pressure transmission elements in the connection areas not normal to the adjacent bowls are oriented but at an angle. This angle divides that of the pressure transmitting elements forces transmitted to the shells in such which run in the main extension plane of the shells and there can be well received by tensile material and in those normal to the main plane of extension of the shells run and at the new pressure pipe in the case of a multi-shelled Structure over the attached on the other side of the shell Pressure transmission elements are passed.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Other features are the drawings - in particular the geometries shown and the relative dimensions of several components to each other and their rela tive arrangement and operative connection - to take. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.The Invention will be described below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings explained and described.

1 skizziert den Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines neuen Druckrohrs mit zwei Schalen; und 1 outlines the cross section through a first embodiment of a new pressure tube with two shells; and

2 skizziert einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform des neuen Druckrohrs mit drei Schalen. 2 outlines a cross section through a second embodiment of the new pressure tube with three shells.

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

Das in 1 anhand seines Querschnitts skizzierte Druckrohr 1 weist diesen Querschnitt unverändert durchlaufend oder mit stetig abnehmendem Durchmesser zwischen seinen Enden auf. Dabei ist die Länge des Drucksrohrs zwischen seinen Enden typischerweise um ein Vielfaches größer als sein Durchmesser. Das Druckrohr 1 ist aus zwei Schalen, einer inneren Schale 2 und einer äußeren Schale 3 und dazwischen angeordneten Druckübertragungselementen 4 aufgebaut. Das Material der Druckübertragungselemente 4 ist hier ein anderes Material als dasjenige der Schalen 2 und 3. Während das Material der Druckübertragungselemente 4 auf Druckfestigkeit in seiner Haupterstreckungsebene optimiert ist, weist das Material der Schalen 2 und 3 nicht notwendiger Weise eine sehr hohe Druckfestigkeit, aber eine hohe Zugfestigkeit in seiner Haupterstreckungsebene auf. Dabei sind sehr viele verschiedene konkrete Materialkombinationen, die diese Kriterien erfüllen, mögliche. Die Schalen 2 und 3 sind im Querschnitt kreisförmig und koaxial zu einer Rohrachse 5 des Druckrohrs 1 angeordnet, so dass ihr Abstand untereinander über ihren gesamten Umfang um die Rohrachse 5 konstant ist. Die Druckübertragungselemente 4 sind in Anbindungsbereichen 6 an die innere Schale 2 und in Anbindungsbereichen 7 an die äußere Schale 3 fest angebunden, zwischen denen sie sich jeweils auf kürzestem Wege erstrecken. Die Anbindungsbereiche 6 und 7 verlaufen jeweils parallel zu der Rohrachse 5. In jedem Anbindungsbereich 6 oder 7 sind jeweils zwei benachbarte Druckübertragungselemente 4 an die jeweilige Schale 2 bzw. 3 angebunden, wobei die Druckübertragungselemente 4 über die Anbindungsbereiche 6 und 7 hinweg einstückig miteinander ausgebildet sind. Konkret sind sie durch wechselseitiges Umknicken eines großflächigen Ausgangsmaterials ausgebildet. Dabei sind die beiden Ränder des Ausgangsmaterials in einem Anbindungsbereich 7' zusammengefügt. Durch die Druckübertragungselemente 7, die sich aus den Anbindungsbereichen 6 an der einen Schale jeweils V-förmig zu der anderen Schale erstrecken, werden radial zu der Rohrachse 5 nach innen auf die äußere Schale 3 oder nach außen auf die innere Schale 2 einwirkende Lasten zum Teil in Lasten in Umfangsrichtung auf die andere Schale übertragen, die aufgrund der hohen Zugfestigkeit der Schalen 2 und 3 besonders gut abgetragen werden können.This in 1 sketched on the basis of its cross-section pressure tube 1 has this cross-section unchanged continuously or with steadily decreasing diameter between its ends. The length of the pressure tube between its ends is typically many times greater than its diameter. The pressure tube 1 is made of two bowls, an inner bowl 2 and an outer shell 3 and intermediate pressure transmitting elements 4 built up. The material of the pressure transmission elements 4 Here is a different material than that of the bowls 2 and 3 , While the material of the pressure transmission elements 4 Optimized for compressive strength in its main plane of extension, the material of the shells 2 and 3 not necessarily a very high compressive strength, but a high tensile strength in its main plane of extension. There are very many different concrete material combinations that meet these criteria possible. The bowls 2 and 3 are circular in cross-section and coaxial with a tube axis 5 of the pressure tube 1 arranged so that their distance from each other over their entire circumference around the tube axis 5 is constant. The pressure transmission elements 4 are in connection areas 6 to the inner shell 2 and in connection areas 7 to the outer shell 3 firmly connected, between which they each extend by the shortest route. The connection areas 6 and 7 each run parallel to the tube axis 5 , In every connection area 6 or 7 are each two adjacent pressure transmitting elements 4 to the respective shell 2 respectively. 3 connected, wherein the pressure transmission elements 4 about the connection areas 6 and 7 are integrally formed with each other. Specifically, they are formed by mutual folding of a large-scale starting material. The two edges of the starting material are in a connection area 7 ' together. By the pressure transmission elements 7 arising from the connection areas 6 on the one shell each extend V-shaped to the other shell, be radial to the tube axis 5 inside on the outer shell 3 or outward on the inner shell 2 partially transferred loads in the circumferential direction on the other shell, due to the high tensile strength of the shells 2 and 3 can be removed very well.

2 skizziert ein Druckrohr 1, das neben einer inneren Schale 2 und einer äußeren Schale 3 noch eine mittlere Schale 8 aufweist. Dabei sind zwischen jeweils zwei benachbarten Schalen 2 und 8 bzw. 8 und 3 die Druckübertragungselemente 4 vorgesehen. Auch gemäß 2 gehen die Druckübertragungselemente 4 spitzwinklig ineinander über, wobei die Druckübertragungselemente 4 zwischen jeweils zwei benachbarten Schalen 2 und 8 bzw. 8 und 3 einen zickzackförmigen Verlauf aufweisen. Wichtig ist, dass die Anbindungsbereiche 9 und 10 der Druckübertragungselemente 4 auf beiden Seiten der mittleren Schale 8 in Umfangsrichtung um die Rohrachse 5 zusammenfallen, so dass Druckkräfte normal zu der mittleren Schale 3 von den Druckübertragungselementen 4 über die mittlere Schale 3 hinweg übertragen werden und die mittlere Schale 8 nur die von den zu ihr unter einem Winkel verlaufenden Druckübertragungselementen 4 in ihre Haupterstreckungsebene umgelenkten Lasten in Form von Zuglasten aufzunehmen hat. 2 sketched a pressure tube 1 , in addition to an inner shell 2 and an outer shell 3 another middle shell 8th having. There are between each two adjacent shells 2 and 8th respectively. 8th and 3 the pressure transmission elements 4 intended. Also according to 2 go the pressure transmission elements 4 at an acute angle into each other, wherein the pressure transmission elements 4 between each two adjacent shells 2 and 8th respectively. 8th and 3 have a zigzag course. It is important that the connection areas 9 and 10 the pressure transmission elements 4 on both sides of the middle shell 8th in the circumferential direction around the tube axis 5 coincide so that compressive forces normal to the middle shell 3 from the pressure transmission elements 4 over the middle shell 3 and the middle shell 8th only those of the pressure transmitting elements extending at an angle to it 4 has to take in their main extension plane deflected loads in the form of tensile loads.

11: Druckrohrpressure pipe
22: SchaleBowl
33: SchaleBowl
44: DruckübertragungselementPressure transmission element
55: Rohrachsepipe axis
66: Anbindungsbereichconnecting region
77: Anbindungsbereichconnecting region
88th: SchaleBowl
99: Anbindungsbereichconnecting region
1010: Anbindungsbereichconnecting region

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005018428 A1 [0003] DE 102005018428 A1 [0003]

Claims

Druckrohr zum Übertragen von Druckkräften zwischen seinen Enden, mit einer Rohrwand, die mindestens zwei um eine Rohrachse herum geschlossenen umlaufende und in radialer Richtung von der Rohrachse voneinander beabstandete Schalen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schalen (2, 3, 8) flächige Druckübertragungselemente (4) vorgesehen sind, die in linienförmigen Anbindungsbereichen (6, 7, 9, 10) an die jeweils innere Schale (2, 8) einerseits und die jeweils äußere Schale (8, 3) andererseits angebunden sind.A pressure tube for transmitting pressure forces between its ends, having a tube wall which has at least two peripheral shells closed around a tube axis and spaced apart from one another in the radial direction from the tube axis, characterized in that between the shells ( 2 . 3 . 8th ) surface pressure transmission elements ( 4 ) are provided, which in linear connection areas ( 6 . 7 . 9 . 10 ) to the respective inner shell ( 2 . 8th ) on the one hand and the respective outer shell ( 8th . 3 ) on the other hand are connected.

Druckrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (4) und deren Anbindungsbereiche (6, 7, 9, 10) an die Schalen (2, 3, 8) über den gesamten Bereich zwischen den Enden des Druckrohrs (1) durchgehen.Pressure pipe according to claim 1, characterized in that the pressure transmission elements ( 4 ) and their connection areas ( 6 . 7 . 9 . 10 ) to the shells ( 2 . 3 . 8th ) over the entire area between the ends of the pressure tube ( 1 ) go through.

Druckrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (4) jeweils paarweise in gemeinsamen Anbindungsbereichen (6, 7, 9, 10) an die innere Schale (2, 8) und die äußere Schale (8, 3) angebunden sind, wobei sie sich V-förmig von dem jeweiligen Anbindungsbereich (6, 7, 9, 10) zu der jeweils anderen Schale (3, 8, 2) erstrecken.Pressure pipe according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure transmission elements ( 4 ) in pairs in common connection areas ( 6 . 7 . 9 . 10 ) to the inner shell ( 2 . 8th ) and the outer shell ( 8th . 3 ), whereby they are V-shaped from the respective connection area ( 6 . 7 . 9 . 10 ) to the other shell ( 3 . 8th . 2 ).

Druckrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (4) in den gemeinsamen Anbindungsbereichen (6, 7, 9, 10) einstückig ineinander übergehen.Pressure pipe according to claim 3, characterized in that the pressure transmission elements ( 4 ) in the common connection areas ( 6 . 7 . 9 . 10 ) in one piece into each other.

Druckrohr nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (4) in den gemeinsamen Anbindungsbereichen (6, 7, 9, 10) spitzwinklig ineinander übergehen.Pressure pipe according to claim 3 or 4, characterized in that the pressure transmission elements ( 4 ) in the common connection areas ( 6 . 7 . 9 . 10 ) merge into each other at an acute angle.

Druckrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Druckübertragungselemente (4) auf kürzestem Wege zwischen ihren Anbindungsbereichen (6, 7, 9, 10) an die beiden Schalen (2, 3, 8) erstrecken.Pressure pipe according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure-transmitting elements ( 4 ) by the shortest route between their connection areas ( 6 . 7 . 9 . 10 ) to the two shells ( 2 . 3 . 8th ).

Druckrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (4) in ihren Anbindungsbereichen (6, 7, 9, 10) an die Schalen (2, 3, 8) angeklebt und/oder angenäht und/oder angelötet und/oder angeschweißt sind.Pressure pipe according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pressure transmission elements ( 4 ) in their connection areas ( 6 . 7 . 9 . 10 ) to the shells ( 2 . 3 . 8th ) and / or sewn and / or soldered and / or welded.

Druckrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübertragungselemente (4) aus Material mit höherer Druckfestigkeit und die Schalen (2, 3, 8) aus Material mit höherer Zugfestigkeit in der Fläche ausgebildet sind.Pressure pipe according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pressure transmission elements ( 4 ) made of material with higher compressive strength and the shells ( 2 . 3 . 8th ) are formed of higher tensile material in the surface.

Druckrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Schalen (2, 3, 8) mit jeweils dazwischen angeordneten flächigen Druckübertragungselementen (4) vorgesehen sind.Pressure pipe according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least three shells ( 2 . 3 . 8th ) with in each case arranged planar pressure transmission elements ( 4 ) are provided.

Druckrohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Schalen (2, 8, 3) jeweils gleiche Abstände zueinander aufweisen.Pressure pipe according to claim 9, characterized in that adjacent shells ( 2 . 8th . 3 ) each have the same distances from one another.

Druckrohr nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsbereiche (9, 10) auf beiden Seiten einer mittleren Schale (8) in Umfangsrichtung zusammenfallen.Pressure pipe according to claim 9 or 10, characterized in that the connection areas ( 9 . 10 ) on both sides of a middle shell ( 8th ) coincide in the circumferential direction.

Druckrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schalen (2, 3, 8) zylindermantelförmig und koaxial zueinander angeordnet sind.Pressure pipe according to one of claims 1 to 11, characterized in that all shells ( 2 . 3 . 8th ) are cylindrical shell-shaped and coaxial with each other.

Druckrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Anbindungsbereiche (6, 7, 9, 10) parallel zu der Rohrachse (5) verlaufen.Pressure pipe according to one of claims 1 to 12, characterized in that all connection areas ( 6 . 7 . 9 . 10 ) parallel to the pipe axis ( 5 ).

Druckrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es bezüglich der Rohrachse (5) vielfach drehsymmetrisch ausgebildet ist.Pressure pipe according to one of claims 1 to 13, characterized in that it is in relation to the pipe axis ( 5 ) is often rotationally symmetrical.

Druckrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anbindungsbereiche (6, 7, 9 10) aller Druckübertragungselemente (4) in Umfangsrichtung um die Rohrachse (5) zueinander versetzt sind.Pressure pipe according to one of claims 1 to 14, characterized in that the two connection areas ( 6 . 7 . 9 10 ) of all pressure transmission elements ( 4 ) in the circumferential direction around the tube axis ( 5 ) are offset from each other.