DE2620334C2 - Selbsttätig geführter Axialrohrkompensator - Google Patents

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Kin Ausführungsbcispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. E« zeigt

Fig. I eine Seitenansicht, teilweise im Axialschnitt, eines axialen Rohrkompensators nach der Erfindung, Fig. 2 den Schnitt H-Il 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.

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.

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.

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.

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 der

Einstellschrauben 12 ;tn der Außenseite der Lochscheiben 9 anliegen (F i g. 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.

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, dann

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.

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.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätig geführter Axialrohrkompensator mit verstellbarer Einbaulänge für zwei miteinander zu verbindende Rohrleitungen mit zwei gleichachsigen Rohrstutzen, einem zwischen diesen befestigten längenveränderlichen Dehnelement, einer das Dehnelement umschließenden und mit dem einen Rohrstutzen starr verbundenen und relativ zum zweiten Rohrstutzen verschiebbaren Führungshülse, mit einem mit dem anderen Rohrstutzen starr verbundenen, im Inneren der Führungshülse angeordneten, axial relativ zu dieser verstellbaren Stellring sowie mit einer eine Axialverstellung zulassenden Drehsicherung zwischen der Führungshülse und dem Stellring in Form einer Langloch-Stift-Verbindung mit wenigstens einem mit dem Stellring fest verbundenen, radial nach außen in einen axialec Führungsschlitz in der Führungshülse ragenden Führungsstift, der von der Außenseite des Rohrkompensator sichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (6) den Stellring (8) auf der von dem Dehnelement (3) abgewandten Seite mit einer radial nach innen vorstehenden Lochscheibe (9) übergreift, daß wenigstens eine Einstellschraube (12) durch eine in der Lochscheibe vorgesehene Öffnung (13) axial in den Stellring (8) zur Einstellung der axialen Länge des Rohrkompensator unter Änderung der Dehnung des Dehnelem./its (3) eingeschraubt ist und daß die durch Drehen der bzw. iedei F'nstellschraube (12) vorgenommene Einstellung durch eine bestimmte Stellung wenigstens eines !-'ühn'ngsstiftes (11) in seinem Führungsschlitz (10) ablesbar ist.

2. Rohrkompensator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Einstellschraube (12) mit einem nach dem Einbau des Rohrkompensator leicht abbrechbaren Schraubenkopf versehen ist, um dem eingebauten Rohrkompensator sowohl eine Kompression wie eine Expansion zu ermöglichen.

3. Rohrkompensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Führungsstift (11) an seiner nach außen weisenden Stirnfläche mit einer Stellmarke (15) versehen ist und entlang seinem Führungsschlitz (10) eine Längenskals (17) angebracht ist. deren Nullmarke bei vollständig gedehntem Dchnelemcnt (3) über der Stellmarke (15) steht.

Die Erfindung beliiffi einen selbsttätig geführten Axialrohrkompensator mit verstellbarer Einbaulänge für zwei miteinander zu verbindende Rohrleitungen mit zwei gleichachsigen Rohrstutzen, einem zwischen diesen befestigten längenveränderlichen Dchnelemcnt. einer das Dehnclemcnt umschließenden und mit dem einen Rohrstutzen starr verbundenen und relativ zum /weiten Rohrstutzen verschiebbaren Führungshülse, mit einem mit dem anderen Rohrstutzen starr verbundenen, im Inneren der Führungshülse angeordneten, axial relativ zu dieser verstellbaren Stellring sowie mit einer eine Axialverslcllung zulassenden Drehsicherung /wischen der Führungshülse und dem Stellring in Form einer l.angloch-.Stift-Vcrbindung mit wenigstens

einem mit dem Stellring fest verbundenen, radial nach außen in einen axialen Führungsschlitz in der Führungshülse ragenden Führungsstift, der von der Außenseite des Rohrkompensator sichtbar ist.

Ein derartiger Rohrkompensator, der in eine Rohrleitung fest eingebaut wird und Längenänderungen der Rohrleitung insbesondere aufgrund von Temperaturunterschieden auszugleichen vermag, ist bereits bekannt (CH-PS 5 32 746). Dabei wird durch die vorgesehene Langloch-Stift-Verbindung ein Verdrehen der beider. Rohrstutzen gegeneinander verhindert, was den Einbau des Kompensator erleichtert und das Dehnelement vor Torsionsbeanspruchungen schützt. Zum Einstellen der Ausgangslänge des Kompensator nimmt der eine Rohrstutzen ein mehr oder weniger weit einschiebbares Rohrstück auf, das dem direkten Anschluß an die Rohrleitung dient, wobei das Rohrstück von Hand in die gewünschte Lage gebracht wird und eine abdichtende Verbindung zwischen dem Rohrstück und dem zugehörigen Rohrstutzen mittels einer Überwurfmutter unter Verformung eines Klemmrings vorgenommen wird.

Diese Art der Längeneinstellung ist aufwendig und ungenau und beeinflußt insbesondere nicht das Ausmaß der Vorspannung des als Wellrohr ausgeführten Dehnelements. Die Vorspannung des Dehnelements beim Einbau des Komoensators sollte jedoch zweckmäßigerweise in Anpassung an die speziellen Verhältnisse gewählt werden, um je nach der zu erwartenden Schrumpfung oder Dehnung der Rohrleitung eine maximale Ausg'eichsleistung des Kompensator zu erzielen. Eine solche Anpassung an den Einzelfall läßt sich beim bekannten Kompensator trotz der Einstellbarkeit seiner Einbaulänge nicht erzielen.

Es ist ferner ein Axialrohrkompensator bekannt, bei dem eine Einstellvorrichtung zur Relativverschiebung zwischen den beiden direkt mit der Rohrleitung zu verbindenden Rohrstutzen vorgesehen ist, wobei mittels dieser Einstellvorrichtung nicht nui die Einbaulänge des Kompensator, sondern auch die Vorspannung des Dehnelcments verändert wird (US-PS 12 13 906). Die Einstellvorrichtung wird von sich axial erstreckenden Schrauben und Muttern zum Fixieren der Schraubencinstellung gebildet. Mit dieser bekannten Einstellvorrichtung, bei der die Schrauben zum Auseinanderspreizen der beiden Rohrstutzen dienen, läßt sich eine bestimmte Einstellung des Kompensators vor dem Einbau nur schwer erreichen, da die Relativverschiebung /wischen den beiden Rohrstutzen nur durch Anlegen einer getrennten Meßeinrichtung hinreichend genau bestimmt werden kann. Außerdem fehlt eine besondere Drehsicherung zwischen den Rohrstutzen, so da!3 das Dehnelement schädlichen Torsionsbeanspruchungcn ausgesetzt sein kann. Die /wischen den Rohrstutzen wirkenden Einstellschrauben bieten wegen ihrer achsparallelen Lage nur eine begrenzte Drehsicherung, die im übrigen nur während des Einbaus vorhanden ist, da nach erfolgtem Einbau die Einstellschrauben entfernt bzw. ihre Fixie/ungen gelöst werden, um die Funktion des Kompensators nicht zu behindern.

Ferner ist ein Axialrohrkompensator bekannt, der als Drehsicherung eine Langloch-Slifl-Vcrbindung aufweist und mit einer vorbestimmten Einbaulänge und zugehöriger Vorspannung des Dehnclements vom Lieferwerk eingestellt werden kann, wobei nach dem Einbau durch Aufschneiden von Drähten die beiden Rohrstutzen aus der eingestellten gegenseitigen Fixierung freigegeben werden, damit ein Längenausgleich in Anpassung an nachfolgende l.ängenänclerungen der