DE1600581B1 - Relieved expansion sleeve in pressure lines of hydraulic machines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine entlastete Dehnungsmuffe in Druckleitungen hydraulischer Maschinen, bestehend aus zwei konzentrisch ineinanderliegenden Ringkörpern, von denen jeder mit einem der zu verbindenden Rohrleitungsteile fest verbunden ist, und aus mehreren abgedichteten Kammern, die im wesentlichen durch außerhalb des Leitungsdurchmessers liegende, von Vorsprüngen der Ringkörper gebildete Ringflächen begrenzt sind, und ferner aus durch die Ringkörper verlaufenden Öffnungen, die eine der beiden an einem Vorsprung anliegenden Kammern mit dem Druckraum der Leitung und die andere mit der umgebenden Atmosphäre verbinden.The invention relates to a relieved expansion sleeve in pressure lines hydraulic machines, consisting of two concentrically nested annular bodies, each of which is firmly connected to one of the pipeline parts to be connected, and a plurality of sealed chambers extending substantially through the exterior of the Line diameter lying, formed by projections of the ring body annular surfaces are limited, and also from extending through the annular body openings, the one of the two chambers resting against a projection with the pressure space of the line and connect the other to the surrounding atmosphere.

Durch derartige Vorrichtungen werden die in Achsrichtung auftretenden hydraulischen Kräfte ausgeglichen, um auf diese Weise die Fixpunkte der Leitung insbesondere von auf die Verankerung wirkenden Kippmomenten zu entlasten. Bei einer Konstruktion der genannten Art (USA.-Patentschrift 2 373 280) ist je eine Kammer mit Leitungsdruck und mit Atmosphärendruck beaufschlagt, was zur Entlastung der Dehnungsmuffe große radiale Abmessungen der Vorrichtung bedingen kann. Dadurch wird die Anordnung sehr groß und sperrig und als Folge davon sehr schwer.Such devices are those occurring in the axial direction hydraulic forces balanced in this way the fixed points of the line in particular to relieve tilting moments acting on the anchorage. At a Construction of the type mentioned (US Pat. No. 2,373,280) is one chamber each pressurized with line pressure and with atmospheric pressure, which relieves the Expansion sleeve can cause large radial dimensions of the device. This will the arrangement is very large and bulky and, as a result, very heavy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, was erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß mindestens je zwei Kammern mit Leitungsdruck und mit Atmosphärendruck beaufschlagt sind, wobei die die Kammern begrenzenden Ringflächen durch mindestens je zwei zahnförmig mit schrägen Flanken ineinandergreifende Vorsprünge der Ringkörper gebildet sind.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages, what is achieved according to the invention that at least two chambers with line pressure and are acted upon by atmospheric pressure, the annular surfaces delimiting the chambers by at least two tooth-shaped projections that interlock with sloping flanks the ring body are formed.

Dabei kann die Anzahl der erfindungsgemäß gebildeten Kammern im Einzelfall in weitem Umfang variiert werden. Sie wird bestimmt durch wirtschaftliche Überlegungen und den vorhandenen Platz sowie durch die konstruktiven Gegebenheiten der Leitungen, z. B. deren Querschnitt und den in ihnen herrschenden Druck.The number of chambers formed according to the invention can be used in the individual case can be varied widely. It is determined by economic considerations and the available space as well as the structural features of the lines, z. B. their cross-section and the pressure prevailing in them.

Das zur Lösung der Aufgabe angewendete Prinzip der Aufteilung der Entlastungskammer in zwei oder mehrere hintereinandergeschaltete Kammern geringeren Durchmessers ist zwar ebenfalls bekannt (österreichische Patentschrift 112281 undbritischePatentschrift 1037 785), doch zeigen diese bekannten Konstruktionen entlastete Dehnungsmuffen, bei denen die Strömung in der Druckleitung durch Einbauten empfindlich gestört ist, was besonders bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten zu erheblichen Verlusten führt.The principle of dividing the Relief chamber smaller in two or more chambers connected in series Diameter is also known (Austrian patent specification 112281 and British patent specification 1037 785), but these known constructions show relieved expansion sleeves, in which the flow in the pressure line is severely disturbed by built-in components, which leads to considerable losses, especially at higher flow velocities.

Aus Montagegründen läßt sich die erfindungsgemäße Konstruktion vorteilhafterweise so ausführen, daß in an sich bekannter Weise der äußere Ringkörper in einer Achsebene geteilt ist und die beiden Ringkörperhälften durch tangential an ihnen angreifende Schraubenbolzen miteinander verschraubt sind. Es ist jedoch auch möglich, daß die Ringkörper aus einzelnen Ringen bestehen, die in Richtung ihrer Achsen zusammengehalten sind.For assembly reasons, the construction according to the invention can advantageously run so that in a known manner, the outer ring body in an axial plane is divided and the two ring body halves by tangentially engaging them Screw bolts are screwed together. However, it is also possible that the Ring bodies consist of individual rings that are held together in the direction of their axes are.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ergibt sich eine erhebliche Platz- und Gewichtsersparnis, da zum einen durch die Verteilung der ausgeglichenen Kräfte auf mehrere Ringflächen jede einzelne dieser Flächen relativ klein gehalten werden kann; zum anderen erlaubt die Verzahnung der Vorsprünge mit schrägen Flanken eine gedrängte Bauweise, besonders in axialer Richtung, bei gleichzeitiger Verbesserung der Festigkeitseigenschaften. Weiterhin ergibt sich bei dieser Konstruktion eine größere Sicherheit, weil bei Versagen einer Dichtung die Ausgleichskräfte nur teilweise ausfallen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auf Grund des geringen Gewichtes und der günstigen äußeren Form die erfindungsgemäße Dehnungsmuffe als Ausbaustück dienen kann, durch das ein Zugang zu der sonst geschlossenen Leitung und unter Umständen darin befindlichen Absperr- oder Regelorganen ermöglicht wird.The construction according to the invention results in a considerable Space and weight savings, on the one hand through the distribution of the balanced Forces on several annular surfaces each one of these surfaces is kept relatively small can be; on the other hand, the interlocking of the projections with inclined flanks allows a compact design, especially in the axial direction, with simultaneous improvement the strength properties. Furthermore, this construction results in a greater security, because if a seal fails, the compensating forces are only partially fail. Another advantage of the invention is that due to the low Weight and the favorable external shape, the expansion sleeve according to the invention as Extension piece can serve, through which an access to the otherwise closed line and, under certain circumstances, shut-off or regulating devices therein.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in nachfolgender Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.Two exemplary embodiments of the invention are set out in the description below explained in more detail in connection with the drawing.

F i g. 1 zeigt in einem Schnitt längs der Achse der Rohrleitung eine erste Ausführungsform der Erfindung; F i g. 2 gibt den Schnitt H-II von F i g. 1 wieder; F i g. 3 stellt in gleicher Weise wie F i g. 1 eine zweite Ausführungsform der Erfindung dar, während F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der F i g. 3 ist.F i g. 1 shows a section along the axis of the pipeline first embodiment of the invention; F i g. 2 gives the section H-II from FIG. 1 again; F i g. 3 represents in the same way as FIG. 1 shows a second embodiment of the invention, while FIG. 4 shows a section along the line IV-IV of FIG G. 3 is.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen.The same parts are provided with the same reference numbers in all figures.

Mit dem Leitungsstück 1 der Rohrleitung (F i g. 1) ist über einen Flansch 2 ein innerer Ringkörper 3 durch Schrauben fest verbunden, während der äußere Ringkörper 4 an dem Leitungsteil 5 ebenfalls mit Hilfe eines entsprechenden Flansches 6 und einer Anzahl auf dem Umfang verteilter Schrauben befestigt ist.With the line piece 1 of the pipeline (F i g. 1) is about a Flange 2 an inner ring body 3 firmly connected by screws, while the outer Ring body 4 on the line part 5 also with the aid of a corresponding flange 6 and a number of screws distributed around the circumference is attached.

Der innere Ringkörper 3 besteht aus einem geschlossenen Ring, an dessen Außenseite die zahnförmig ausgebildeten, über den ganzen Umfang verlaufenden Vorsprünge 7 angeordnet sind. Der innere Durchmesser dieses Ringkörpers entspricht demjenigen der Rohrleitung 1, 5 und ist mit D bezeichnet.The inner ring body 3 consists of a closed ring on which Outside the tooth-shaped projections running over the entire circumference 7 are arranged. The inner diameter of this ring body corresponds to that the pipeline 1, 5 and is denoted by D.

Der äußere Ringkörper 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel für die Montage in einer Achsebene geteilt. Seine beiden Hälften 4 a und 4 b (F i g. 2) werden durch je vier Bolzen 8 und Muttern 9, die tangential am äußeren Umfang des Ringkörpers 4 angreifen, an beiden Seiten zusammengehalten. Die beiden Hälften 4 a und 4 b sind gegeneinander mit Hilfe von einigen, in sie eingesetzten Zentrierstiften 11, von denen einer in F i g. 2 gezeigt ist, zentriert.The outer ring body 4 is divided in this embodiment for assembly in an axial plane. Its two halves 4 a and 4 b (FIG. 2) are held together on both sides by four bolts 8 and nuts 9 each, which engage tangentially on the outer circumference of the annular body 4. The two halves 4 a and 4 b are against each other with the help of some centering pins 11 inserted into them, one of which is shown in FIG. 2 is centered.

Wie F i g: 1 zeigt, ist die innere Oberfläche des äußeren Ringkörpers 4 derart ausgebildet, daß ihre ringartigen Vorsprünge 10 in die Lücken zwischen den entsprechenden Vorsprüngen 7 des inneren Ringes 3 eingreifen. Zwischen den Vorsprüngen 7 und 10 entstehen auf diese Weise einzelne Kammern 12 bzw. 13, die durch Dichtelemente 14, z. B. O-Ringe, gegeneinander abgedichtet sind. Über Bohrungen 15 sind dabei die Druckkammern 12 mit dem Inneren der Rohrleitung bzw. des inneren Ringkörpers 3 verbunden, so daß in diesen Kammern 12, die mit dem in der Rohrleitung fließenden Wasser gefüllt sind, der in der Rohrleitung vorhandene Druck herrscht. über die Bohrungen 16 stehen die Kammern 13 ihrerseits mit der die Rohrleitung umgebenden Atmosphäre in Verbindung.As Fig. 1 shows, is the inner surface of the outer ring body 4 designed such that their ring-like projections 10 in the gaps between the corresponding projections 7 of the inner ring 3 engage. Between the protrusions 7 and 10, in this way, individual chambers 12 and 13, respectively, are formed by sealing elements 14, e.g. B. O-rings, are sealed against each other. About 15 holes are included the pressure chambers 12 with the interior of the pipeline or the inner ring body 3 connected so that in these chambers 12, which are connected to the flowing in the pipeline Are filled with water, the pressure in the pipeline prevails. about the Bores 16 are the chambers 13 in turn with the surrounding the pipeline Atmosphere in connection.

Auf diese Weise wird der Druckausgleich auf mehrere Ringflächen verteilt, die von den Flanken der Vorsprünge 7 und 10 gebildet werden. Die Summe der durch den Innendruck belasteten Ringflächen ist dabei gleich der Querschnittsfläche der Druckleitung, so daß sich die in Achsrichtung der Rohrleitung wirkenden Kräfte ausgleichen können. Da der mit dem Leitungsteil 1 verbundene innere Ringkörper und der mit dem Leitungsteil S verbundene äußere Ringkörper relativ zueinander verschiebbar sind, ermöb licht die Dehnungsmuffe in ausreichendem Maße weiterhin eine Längsdehnung der Rohrleitung.In this way, the pressure equalization is distributed over a plurality of annular surfaces which are formed by the flanks of the projections 7 and 10. The sum of the ring areas loaded by the internal pressure is equal to the cross-sectional area of the pressure line, so that the forces acting in the axial direction of the pipeline can balance one another. Since the inner ring body connected to the line part 1 and the outer ring body connected to the line part S are displaceable relative to one another, the expansion sleeve continues to sufficiently expand the length of the pipeline.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (F i g. 3 und 4.) sind die beiden mit ihren Vorsprüngen 7 und 10 ineinandergreifenden Ringkörper 3 und 4 aus einzelnen, geschlossenen Ringen 17 bzw. 13 zusammengesetzt. Diese Ringe werden durch in Achsrichtung verlaufende, auf dem Umfang verteilte Schraubenbolzen 19 bzw. 20 zusammengehalten und mit Hilfe von nicht dargestellten Zentrierstiften gegeneinander zentriert. In allen weiteren Einzelheiten und in seiner Wirkungsweise entspricht das Beispiel nach den F i g. 3 und 4 demjenigen nach den F i g. 1 und 2.In the second embodiment (Figs. 3 and 4), the two are with their projections 7 and 10 interlocking ring bodies 3 and 4 made of individual, closed rings 17 and 13 respectively. These rings are through in the axial direction extending, on the circumference distributed screw bolts 19 and 20 held together and centered against one another with the aid of centering pins, not shown. In the example corresponds to all further details and its mode of operation according to the F i g. 3 and 4 to the one according to FIGS. 1 and 2.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Entlastete Dehnungsmuffe in Druckleitungen hydraulischer Maschinen, bestehend aus zwei konzentrisch ineinanderliegenden Ringkörpern, von denen jeder mit einem der zu verbindenden Rohrleitungsteile fest verbunden ist, und aus mehreren abgedichteten Kammern, die im wesentlichen durch außerhalb des Leitungsdurchmessers liegende, von Vorsprüngen der Ringkörper gebildete Ringflächen begrenzt sind, und ferner aus durch die Ringkörper verlaufenden Öffnungen, die eine der beiden an einem Vorsprung anliegenden Kammern mit dem Druckraum der Leitung und die andere mit der umgebenden Atmosphäre verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je zwei Kammern mit Leitungsdruck und mit Atmosphärendruck beaufschlagt sind, wobei die die Kammern begrenzenden Ringflächen durch mindestens je zwei zahnförmig mit schrägen Flanken ineinandergreifende Vorsprünge der Ringkörper gebildet sind. Claims: 1. Relieved expansion sleeve in hydraulic pressure lines Machines, consisting of two concentrically nested annular bodies from each of which is firmly connected to one of the pipeline parts to be connected, and a plurality of sealed chambers extending substantially through the exterior of the Line diameter lying, formed by projections of the ring body annular surfaces are limited, and also from extending through the annular body openings, the one of the two chambers resting against a projection with the pressure space of the line and connect the other to the surrounding atmosphere, characterized by that at least two chambers are subjected to line pressure and atmospheric pressure are, the annular surfaces delimiting the chambers by at least two each tooth-shaped with inclined flanks interlocking projections of the ring bodies are formed. 2. Dehnungsmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der äußere Ringkörper in einer Achsebene geteilt ist und die- beiden Ringkörperhälften durch tangential an ihnen angreifende Schraubenbolzen miteinander verschraubt sind. 2. expansion sleeve according to claim 1, characterized in that in per se known Way, the outer ring body is divided in an axial plane and the two ring body halves are screwed together by screw bolts engaging them tangentially. 3. Dehnungsmuffe nach Anspruch 1, dadurch a kerinzeichnet, daß die Ringkörper aus einzelnen Ringen bestehen, die in Richtung ihrer Achsen zusammengehalten sind.3. expansion sleeve according to claim 1, characterized a kerinzeichnet in that the annular body consist of individual rings, which are kept together in direction of their axes.