DE3030021A1 - Spherical connector for gas pipelines - has switching or generation appts. formed in two halves allowing pipelines to extend at angle - Google Patents

Abstract

The connector (14) for two pipelines (10,12) extending at an angle relative to one another is formed from deformable sheet metal elements to which the in coming and out going pipelines are welded. The connector (14) is formed in two halves (16,18) each of which is hemispherical and has a circular aperture cut in it corresponding to the pipeline dia at the point where the pipe- line abuts. The pipeline (10,12) is inserted in the aperture and the edge is rolled outwards with a weld provided around the outside. The two halves (16,18) are then welded together around the facing rims. The connector halves.

Description

Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrleitungen mit kugel-Device for connecting two pipelines with spherical

förmigem Verbindungselement" förmigem Verbindungselement" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung zweier vorzugsweise unter einem Winkel aufeinanderstoßender Rohrleitungen für SF6-Schaltanlagen oder Generator ableitungen, mit einem kugelförmigen Verbindungselement, an dem die Zu- bzw. shaped connecting element "shaped connecting element" The invention relates to a device for connecting two, preferably at an angle colliding pipelines for SF6 switchgear or generator discharge lines, with a spherical connecting element on which the inlet and outlet

Abgangsrohre befestigbar sind.Outlet pipes are attachable.

Wenn zwei Rohrleitungen, insbesondere Rohrgasleiter, deren Achsen sich unter einem Winkel schneiden, miteinander verbunden werden, müssen normalerweise die beiden aufeinanderzuweisenden Leiter auf "Gehrung" geschnitten werden, damit die Fläche des einen Leiters der Fläche des anderen Leiters entspricht.If two pipes, in particular pipe gas conductors, their axes intersect at an angle, must be connected to each other, usually the two facing conductors are cut to "miter" so the area of one conductor corresponds to the area of the other conductor.

Es besteht auch die Möglichkeit, kugelförmige Verbindungsele mente zu verwenden, die aus im Mittelbereich getrennten halbkugelförmigen Teilen bestehen, wobei Flansche vorgesehen sind, damit die beiden Teile im wesentlichen unter beliebigen Winkeln miteinander verbunden werden können. Der Anschluß der Rohrleitungen an die Verbindungselemente erfolgt ebenfalls über eine Flanschverbindung. Die Verbindungselemente bestehen dabei aus gegossenem Aluminium.There is also the possibility of spherical connecting elements to use, which consist of hemispherical parts separated in the middle area, where flanges are provided, thus the two parts essentially can be connected to each other at any angle. The connection of the pipelines to the connecting elements is also made via a flange connection. The fasteners consist of cast aluminum.

Es ist auch bekanntgeworden, kugelförmige Verbindungselemente aus Stahl zu verwenden, wobei zur Anfügung eines Abgangs leiters ein Rohr mit tiefgezogenen Rohraushalsungen verwendet wird. Dies Art ist nur für Abzweigungen mit kleinerem Rohransatz als der Hauptrohrdurchmesser einzusetzen. Es gibt auch Rohrverzweigunger mit speziell gefrästen Rohrdurchdringungslinien; bei gleichem Rohrdurchmesser für Haupt- und Abzweigrohr ergeben sich scharfkantige Stoßkanten, die zu Spitzenentladungen in SF6-Schaltanlagen führen können. Aus diesem Grunde werden die Abzweigstücke aus sattelförmigen Schalenteilen zusammengeschweißt, was eine komplizierte Arbeitsvorbereitung erfordert und auch einen individuellen Fertigungsprozeß bedeutet.It has also become known to be made from spherical fasteners Steel to be used, whereby a tube with deep-drawn wire to attach an outlet conductor Pipe collars is used. This type is only for junctions with smaller ones Use the pipe socket as the main pipe diameter. There are also manifolds with specially milled pipe penetration lines; with the same pipe diameter for Main and branch pipes result in sharp-edged abutting edges that lead to peak discharges in SF6 switchgear. For this reason, the branch pieces are made saddle-shaped shell parts welded together, which is a complicated work preparation requires and also means an individual manufacturing process.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Anschluß von Rohren erheblich vereinfacht wird.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning To create a way in which the connection of pipes is considerably simplified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die kugelförmigen Verbindungselemente aus plastisch verformten Blechteilen gebildet sind und daß die Rohrleitungen an die Blechteile angeschweißt sind.This object is achieved according to the invention in that the spherical Connecting elements are formed from plastically deformed sheet metal parts and that the Pipelines are welded to the sheet metal parts.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims refer to.

Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Rohröffnungen an dem kugelförmigen Verbindungselement auf Rotationsmaschinen bequem herstellbar sind. Die Verschweißung kann - da nur kreisförmige Schweißnähte auftreten - von Schweißautomaten oder vor Ort auch mit Umlaufautomaten durchgeführt werden. Die Konstruktion kann dünnwandig sein, da sie selbsttragend ist und gut für Druck- bzw. Vakuumbelastung geeignet ist. Darüberhinaus ist ein weiterer Vorteil darin zu sehen, daß alle Winkelstellungen zwischen den zu verbindenden Rohrgasleitungen zulässig sind und ohne Einschränkung unter gleichen Voraussetzungen zu bearbeiten sind, denn die Durchdringungslinien vom kugelförmigen Verbindungselement und Rohrleitung sind stets kreisförmig. Darauf folgt weiterhin auch, daß die anzuschließende Rohrleitung grundsätzlich senkrecht zur Rohrachse abgetrennt werden kann, wodurch Spezialschnitte auf Gehrung nicht mehr erforderlich werden. Ein weiterer besonderer Vorteil besteht darin, daß eine günstige Stromführung erreicht wird. Der Strom wird nur in den Außenwandungen geführt und ~da keine Kanten entstehen, können Spitzenentladungen nicht auftreten. Die Stromfäden verteilen sich gleichförmig über die Kugeloberfläche, wodurch Stromenge und damit örtlich erhöhte Erwärmung vermieden wird. Außerdem erfolgt die Wärmeabstrahlung homogen. Da ferner die Schweißnähte stets kreisförmig sind, stellen auch Innenschweißnähte kein Problem dar, weil die Gefahr von Spitzenentladungen weitgehend ausgeschlossen wird.The particular advantage of this arrangement is that the pipe openings Can be easily produced on the spherical connecting element on rotary machines are. The weld can - since only circular weld seams occur - from Automatic welding machines or on-site with automatic rotary machines. the Construction can be thin-walled as it is self-supporting is and is well suited for pressure or vacuum loading. In addition, there is another The advantage to be seen in the fact that all angular positions between the pipe gas lines to be connected are permitted and can be processed without restriction under the same conditions because the penetration lines from the spherical connector and pipe are always circular. This is also followed by the pipeline to be connected can basically be cut perpendicular to the pipe axis, making special cuts miter no longer required. There is another particular advantage in that a favorable current conduction is achieved. The electricity is only in the outer walls guided and ~ since there are no edges, peak discharges cannot occur. The filaments of electricity are distributed evenly over the surface of the sphere, creating an amount of current and thus locally increased heating is avoided. In addition, the heat is radiated homogeneous. Furthermore, since the weld seams are always circular, there are also internal weld seams This is not a problem because the risk of peak discharges is largely eliminated will.

Die kugelförmigen Verbindungselemente können eingesetzt werden bei normalen Rohrgasleitungen und auch bei Generatorableitungen.The spherical fasteners can be used at normal gas pipelines and also with generator discharge lines.

Insbesondere dort ist der Einsatz wegen des hohen Stromflusses besonders günstig.In particular there, the use is special because of the high current flow cheap.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert werden.Based on the drawing, in which some embodiments of the invention are shown, the invention and further advantageous embodiments are intended the invention will be explained in more detail.

Es zeigt: Figur 1 eine Generatorableitung, teilweise geschnitten, mit einem erfindungsgemäßen Verbindungselement, Figur 2 eine Anschlußmöglichkeit eines Rohres an ein kugelförmiges Verbindungselement, Figur 3 einen Anschluß eines Flansches, Figur 4 eine weitere Ausgestaltung eines Flansches.It shows: FIG. 1 a generator derivation, partially in section, with a connecting element according to the invention, Figure 2 a connection option a pipe to a spherical connecting element, Figure 3 a connection of a Flange, Figure 4 shows a further embodiment of a flange.

Die Generatorableitung gemäß der Figur 1 (es kann selbstverständlich auch eine Leitung in einer SF6-gasisolierten Schaltanlage sein) besteht aus einem ersten Anschlußleiter 10 und einem zweiten Anschlußleiter 12, wobei der erste Anschlußleiter 10 aus Vollmaterial mit einem zylindrischen Querschnitt besteht, wogegen der zweite Anschlußleiter 12 aus Rohrmaterial gebildet ist Die Mittelachsen der beiden Leiter 10 und 12 verlaufen unter einem stumpfen Winkel 4 zueinander und sind mittels eines kugelförmigen Verbindungselementes 14 miteinander verbunden. Das kugelförmige Verbindungselement 14 besteht aus einem Halbschalenelement 16 und einem symmetrisch dazu ausgebildeten Halbschaienelement 18, die mit ihren freien Rändern aufeinanderzuweisen und an den freien Rändern 20 miteinander mittels einer Schweißnaht 22 verschweißt sind. Zum Anschluß des Leiters 10 besitzt das kugelförmige Verbindungselement 14 einen kreisförmigen Ausschnitt 24, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser des Leiters 10 entspricht; der Leiter 10 ist dann auf das Verbindungselement 14 aufgesetzt und mittels der Schweißnaht 26 mit dem Verbindungselement verschweißt. Zum Anschluß des Leiters 12 ist keine Öffnung bzw. kein Ausschnitt am Verbindungselement 14 vorgesehen; dieser Leiter 12 ist lediglich senkrecht zu seiner Mittelachse abgeschnitten, auf das kugelförmige Verbindungselement 14 aufgesetzt und mittels einer Schweißnaht 28 mit diesem verschweißt.The generator derivation according to Figure 1 (it can of course also be a line in an SF6 gas-insulated switchgear) consists of one first connection conductor 10 and a second connection conductor 12, the first connection conductor 10 consists of solid material with a cylindrical cross-section, whereas the second Connection conductor 12 is formed from pipe material. The central axes of the two conductors 10 and 12 extend at an obtuse angle 4 to each other and are by means of a spherical connecting element 14 connected to each other. The spherical connecting element 14 consists of a half-shell element 16 and a symmetrical one Halbschaienelement 18, which point to each other with their free edges and to the free edges 20 are welded to one another by means of a weld seam 22. To the Connection of the conductor 10, the spherical connecting element 14 has a circular one Cutout 24, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the conductor 10; the conductor 10 is then placed on the connecting element 14 and by means of the Weld seam 26 welded to the connecting element. For connecting the conductor 12, no opening or cutout is provided on the connecting element 14; this Conductor 12 is only cut perpendicular to its central axis, on the spherical Attachment element 14 and welded to it by means of a weld seam 28.

Man erkennt, daß die Leitung 12 beispielsweise an jeder beliebigen Stelle hätte am kugelförmigen Verbindungselement angeschweißt werden können. In gleicher Weise hätte auch die Ausnehmung bzw. der Ausschnitt 24 an jeder Stelle vorgesehen sein können.It can be seen that the line 12, for example, at any Place could have been welded to the spherical connecting element. In the recess or the cutout 24 would also have the same at each point can be provided.

Die Figur 2 zeigt einen Anschluß eines Rohres 30 bzw. 32 (das eine Rohr 30 befindet sich oberhalb der Mittellinie M, wogegen das andere Rohr 32 unterhalb der Mittellinie M gezeichnet dargestellt ist), welche beide Rohre 32 in eine kreisförmige Ausnehmung 34 am Verbindungselement 14 eingesetzt sind und mittels einer Außenschweißnaht 36 an dem Verbindungselement 14 befestigt sind. Das Rohr 30 endet nach innen in einem halbkreisförmigen, nach außen ragenden Fortsatz 38, der durch Umbördeln und Anstauchen und Kaltverformen am Rohr 30 erzeugt wurde, wogegen das Rohr 32 einfach in einer Abrundung 40 endet, welche einen abgerundeten Übergang von der Innenfläche des Rohres 32 zur Innenfläche des Verbindungselementes 14 schafft.Figure 2 shows a connection of a pipe 30 or 32 (the one Tube 30 is above the center line M, while the other tube 32 is below the center line M is shown drawn), which both tubes 32 in a circular Recess 34 are used on the connecting element 14 and by means of an external weld seam 36 are attached to the connecting element 14. The tube 30 ends inwardly in a semicircular, outwardly protruding extension 38, which by flanging and Upsetting and cold forming was generated on the pipe 30, whereas the pipe 32 simply ends in a rounding 40, which has a rounded transition from the inner surface of the tube 32 to the inner surface of the connecting element 14 creates.

Anstatt eines Rohres gemäß der Figur 2 kann auch ein Flansch 42 mittels einer Schweißnaht 44 in eine Ausnehmung 46 in dem Verbindungselment 14 eingeschweißt werden; dieser Flansch besitzt in gleicher Form wie das Rohr 30 einen nach außen weisenden Vorsprung 48, der ähnlich wie der Vorsprung 38 halbkreisförmig ausgebildet ist.Instead of a tube according to FIG. 2, a flange 42 can also be used by means of a weld seam 44 is welded into a recess 46 in the connecting element 14 will; this flange has, in the same shape as the tube 30, an outwardly pointing projection 48, which is similar to the projection 38 is semicircular is.

Eine weitere Ausgestaltung eines Flansches zeigt die Figur 4.Another embodiment of a flange is shown in FIG.

In das kugelförmige Verbindungselement, welches hier wieder die Bezugsziffer 14 besitzt, ist eine Ausnehmung 62 eingebracht, in die ein winkelförmiger Flansch 64 mittels der Schweißverbindung 66 eingeschweißt ist. Man erkennt durch die strichlierte Darstellung einen nach innen weisenden Fortsatz 68, der nach dem Einschweißen nach außen umgebördelt wird (vergleiche dick ausgezogene Linie), wodurch ein Fortsatz 70 gebildet wird, der dem Fortsatz 38 bzw. 48 entspricht, wodurch spitze Kanten vermieden werden können. Die Vorsprünge 38,48 und 70 sind hochspannungsgerecht geformt. Die Schweißnähte selbst und die Schnittkanten, also die Durchdringungslinien von Kugel- und Anschlußflansch bzw. Rohransatz liegen bei den Ausgestaltungen gemäß den Figuren 5 bzw. 2 im "Schatten" des Flansches, so daß Spitzenentladungen weitgehend vermieden werden.In the spherical connecting element, which here again has the reference number 14 possesses, a recess 62 is introduced into which an angular flange 64 is welded in by means of the weld connection 66. One recognizes by the dashed line Representation of an inwardly pointing extension 68, which after welding is beaded on the outside (compare thick solid line), creating an extension 70 is formed, which corresponds to the extension 38 or 48, whereby pointed edges avoided can be. The projections 38, 48 and 70 are shaped for high voltage. the Weld seams themselves and the cut edges, i.e. the penetration lines of spherical and connecting flange or pipe socket are in the configurations according to the figures 5 or 2 in the "shadow" of the flange, so that peak discharges are largely avoided will.

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Claims (5)

Ansprüche @ Vorrichtung zur Verbindung zweier vorzugsweise unter einem Winkel aufeinanderstoßender Rohrleitungen für SF6-Schaltanlagen oder Generatorableitungen, mit einem kugelförmigen Verbindungselement, an dem die Zu- bzw. Abgangsrohre befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmigen Verbindungselemente aus plastisch verformten Blechteilen gebildet sind und daß die Rohrleitungen an die Blechteile angeschweißt sind. Claims @ device for connecting two preferably below an angle of abutting pipelines for SF6 switchgear or generator discharge lines, with a spherical connecting element to which the inlet and outlet pipes can be attached are, characterized in that the spherical connecting elements are made of plastic deformed sheet metal parts are formed and that the pipelines to the sheet metal parts are welded on. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelförmige Verbindungselement aus zwei halbkugel artig ausgebildeten Teilen besteht, welche in der Mitte, also den aufeinanderzuweisenden Rändern miteinander verschweißt sind. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spherical Connecting element consists of two hemispherical parts, which in the middle, i.e. the edges facing each other, are welded together. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelförmige Verbindungselement in dem Bereich, an dem ein Anschluflrohr angebracht ist, entlang eines Kreises ausgeschnitten ist, wobei der Kreisdurchmesser dem Rohrdurchmesser entspricht. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the spherical connecting element in the area where a connecting pipe is attached is cut out along a circle, the circle diameter being the pipe diameter is equivalent to. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußrohre gegebenenfalls mit ins Innere des Verbindungselementes hineinragenden und darin abgerundeten Innenfortsätzen versehen sind. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the connecting pipes may also protrude into the interior of the connecting element and rounded internal processes are provided therein. 5 Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem kugelförmigen Verbindungselement ein Flansch in einem kreisförmigen Ausschnitt einschweißbar ist, an dem weitere Anschlußleitungen anschließbar sind. 5 Device according to one of the preceding claims, characterized in that that on a spherical connecting element one flange in one circular cutout can be welded, to which further connecting lines can be connected are.