CH248073A - Rohrleitung mit einem Faltenrohr. - Google Patents

Description

  Rohrleitung mit einem Faltenrohr.    Die     Erfindung    bezieht sich auf eine       Rohrleitung    mit     einem    Faltenrohr, welches  an seinen Enden so gehalten ist, dass es min  destens zum Teil von den axialen Kräften  der anschliessenden Rohre entlastet ist. Nach  der Erfindung sind die Seitenwände der  Falten des Faltenrohres nach aussen gewölbt.  Zweckmässig     nähert    sich die Wölbungsform  der Falten mindestens der Form, welche eine  entsprechend grosse Falte mit ebenen Seiten  flächen bei der     Reckung    durch entsprechen  den Innendruck erhält, um eine möglichst  gleichmässige Beanspruchung zu erhalten.  



  Zweckmässig wird der     Krümmungsradius     des innern Faltenbogens kleiner gewählt  als der     Krümmungsradius    des äussern Fal  tenbogens. Es empfiehlt sich, das Mass des       Krümmungsradius    des innern Faltenbogens       im,    Bereich zwischen dem 0,1- und dem       0,4fachen    Mass der Faltentiefe, dasjenige  des äussern Faltenbogens im Bereich zwi  schen dem 0,15- und dem     0,5fachen    Mass  der Faltentiefe und     schliesslich    dasjenige  der     Auswölbung    der Seitenwände der Fal  ten im Bereich zwischen dem 0,5- und dem  2fachen Mass der Faltentiefe zu wählen.

    Wenn das Faltenrohr durch Zusammen  schweissen einzelner Elemente hergestellt  wird, werden die Schweissnähte     vorteilhaft     in den äussern und     innern    Faltenbogen an  geordnet.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung       ist    nachstehend an Hand der Zeichnung  näher     erläutert.        Fig.1    zeigt einen Ausschnitt  aus     einem        Faltenrohr.        Fig.        2-4    veranschau-    liehen das ganze Faltenrohr in verschiedenen  Stellungen.     Fig.    5 . stellt als Variante einen       Ausschnitt    aus einem durch     Schweissung    her  gestellten Faltenrohr dar.  



  Die     in        Fig.    1 dargestellten Falten     sind     aus einem Blech oder einem Rohrmantel mit  der Wandstärke s z. B. durch Pressen oder  Walzen hergestellt. Die     innern    Faltenbogen  1 sind mit dem     Krümmungsradius        ri    und die  äussern Faltenbogen 2 mit dem     Krümmungs-    .       radius        r.,    gebogen. Die Seitenwände 3 be  sitzen eine Wölbung nach aussen mit dem       Krümmungsradius    R. Schliesslich besitzt die  Tiefe der Falten den Wert t.

   Unter den  wichtigsten Kennwerten     eines    solchen     Fal-          tenbalges    besteht unabhängig von der abso  luten. Grösse der     einzelnen    Falte in weitem  Bereich mit grosser Annäherung die empi  risch ermittelte     Beziehung     
EMI0001.0041     
    Hierin bedeutet:

    z = Anzahl der Falten       t    Faltentiefe       K    = Kennzahl der Faltenkonstruktion  f = Veränderung des Abstandes von Fal  tenmitte zu Faltenmitte infolge einer  Verkürzung oder einer Verlängerung  des Faltenrohres  <I>of</I> = maximale     Beanspruchung    der Falten,  infolge der Einfederung f       op    = maximale Beanspruchung der Falten  infolge des Innendruckes p.      Nach der vorstehend dargestellten Be  ziehung     ist    bei festgelegten Werkstoff  beanspruchungen     af    und<B>up</B> (z. B. für. die  höchst zulässigen Beanspruchungen) und bei  gegebener Einfederung f der     Wert    für das  Produkt z. t festgelegt. Der Aufwand für  ein.

   Faltenrohr ist daher um so     kleiner,    je       kleiner    dieses Produkt z . t     gehalten.    werden  kann. Je kleiner der     Wert    für     dieses    Pro  dukt     ist,    um so     kleiner    fällt nämlich auch  die Faltenzahl -bei festgelegter Faltentiefe  aus. Zu     einer    möglichst weitgehenden Ver  minderung des Wertes für das Produkt z . t  muss daher     eine    Faltenform     gewählt    werden,  welche eine möglichst kleine Kennzahl     K     besitzt.

   Berechnungen und Versuche haben  gezeigt, dass der Wert für die Kennzahl     K     wesentlich vermindert werden kann, wenn  die Seitenwände der Falten     nicht    flach, son  dern nach     aussen    gewölbt sind. Bei diesen  Untersuchungen     wurde    weiter festgestellt,  dass die günstigsten Werte für     K    dann er  reicht werden, wenn der Wert des     Krüm-          mungsradius    R der Wölbung     im    Bereich  zwischen dem 0,5- und dem 2fachen Mass  der Faltentiefe t liegt.

   Die     günstigste    Wir  kung wird erzielt, wenn sich die Form der  Falten derjenigen Form nähert, welche ent  sprechend grosse Falten mit ebenen Seiten  wänden erhalten, wenn die Falten durch ent  sprechenden Innendruck gereckt werden.     Zur     Ermittlung der Faltenform kann z. B. ein       Modellfaltenrohr    mit ebenen Wänden und       entsprechenden.    Abmessungen hergestellt und  durch     Innendruck    gereckt werden. Die Fal  tentiefe     und    die Abstände von Faltenmitte  zu     Faltenmitte    müssen dabei     denjenigen    der  endgültigen     Form.    entsprechen.

   Bei     Reckung     eines solchen     Modellfaltenrohres    durch Innen  druck werden die ebenen     Seitenwände    und  die     Torusabschnitte    der     zwischen    den ebenen  Faltenwänden eingesetzten Wandteile ver  formt. Hierbei entsteht eine Form, in welcher  die gesamte Faltenwand einer     gleichmässi-          geren        Beanspruchung        ausgesetzt    ist. Das  endgültige Faltenrohr wird dann die     Form     des gereckten     Modellfaltenrohres    erhalten.  



  Wie aus den     Fig.        2-4    ersichtlich, ist das    Faltenrohr zu beiden Seiten durch eine Hal  terung H festgehalten. Es wird so verhin  dert, dass grössere axiale Kräfte von anschlie  ssenden Rohren auf das Faltenrohr übertra  gen. werden können. Das Faltenrohr ist also  im wesentlichen nur durch die infolge des  Flüssigkeitsdruckes p und durch die infolge  von     aufgezwungenen    Deformationen des Fal  tenrohres entstehenden     Beanspruchungen    be  lastet.  



  In     Fig.    2     ist    der Faltenbalg     in    normaler,  nicht deformierter Form dargestellt. Bei       einer        Annäherung    der Halterungen H um  den Betrag a werden,     wie    in     Fig.    3 darge  stellt, die Falten deformiert. Infolge der  relativ gleichmässigen Beanspruchung durch  den Innendruck entstehen bei der Überlage  rung der durch die Verkürzung verursach  ten     Beanspruchung    keine gefährlichen Span  nungsspitzen.

   Entsteht wie in     Fig.    4 zwi  schen den beiden Halterungen H     eine    Nei  gung um den     Winkel    a, so werden die Fal  ten am einen Teil des Rohrumfanges zusam  mengedrückt; am gegenüberliegenden Teil  aber     aüseinandergezogen.    Auch bei der Über  lagerung der durch diese Biegung verursach  ten     Beanspruchung    über die vom Innendruck  herrührende Beanspruchung werden unzu  lässige     Spannungsspitzen        verhindert,

      weil  die eine     Teilbeanspruchung    an allen Stellen  im     wesentlichen    gleich gross ist und die an  dere     Teilbeanspruchung    zwischen     einem    ne  gativen und     einem    positiven Wert     in    be  stimmten, bei nicht zu grosser     Knickung    des  Rohres \zulässigen Grenzen sich bewegt.  



  Söllen die Falten aus     einzelnen        Elemen-          ten,    durch     Schweissüug        zusammengesetzt    w er  den, so empfiehlt es sich, die     Schweissnähte     wie     in        Fig.    5 die     Schweissnähte    4 und 5 im  Scheitel der     innern    und     äussern    Faltenbogen  anzuordnen.     Eine    solche Aufteilung ergibt  einzelne Elemente 6 von gleicher Form, die  leicht durch Pressen oder Ziehen ebener  Blechstücke hergestellt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Rohrleitung mit einem Faltenrohr, wel ches an seinen Enden so gehalten ist, dass es mindestens zum Teil von den axialen Kräf ten der anschliessenden Rohre entlastet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände der Falten des Faltenrohres nach aussen ge wölbt sind. UNTERA,NSPRüCHE 1. Rohrleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wölbungs form der Falten des Faltenrohres sich der Form mindestens nähert, welche eine ent sprechend grosse Falte mit ebenen Seiten flächen bei der Reckung durch entsprechen den Innendruck erhält, zum Zweck, eine möglichst gleichmässige Beanspruchung zu erhalten. 2.

   Rohrleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Krümmungs- radius des innern Bogens der Falten des Fal tenrohres kleiner ist als der Krümmungs- radius des äussern Faltenbogens. ä. Rohrleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Mass des Krümmungsradius der Auswölbung der Sei- tenwände der Falten des Faltenrohres im Bereich zwischen dem 0,5- und dem 2fachen Mass der Faltentiefe liegt. 4.

   Rohrleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Mass des Krümmungsradius des innern Bogens der Falten des Faltenrohres im Bereich zwischen dem 0;1- und dem 0,4fachen Mass der Fal tentiefe liegt. 5. Rohrleitung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Mass des grümmungsradius des äussern Bogens der Falten des Faltenrohres im Bereich zwischen dem 0,15- und dem 0,5fachen Mass der Fal tentiefe liegt. 6.

   Rohrleitung nach Patentanspruch, mit einem Faltenrohr, dessen Falten durch Zu sammenschweissen einzelner Elemente her gestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweissnähte in den innern und äussern Faltenbogen angeordnet sind.