CH415197A - Rohrverzweigung - Google Patents

Description

      Rohrverzweigung       Die Erfindung bezieht     sich    auf eine Rohrver  zweigung, die als     Kugelverteilstück    ausgebildet ist.  



  Rohrverzweigungen, insbesondere für Druckrohr  leitungen, sind     bereits    in verschiedenen     Formen     bekannt. Zahlreiche Konstruktionen von Rohrver  zweigungen sind zur Aufnahme der Kräfte an den  Nähten zwischen den einzelnen Teilen der Rohrver  zweigung mit einer aussenliegenden Trägerkonstruk  tion versehen.  



  Bekannt sind auch Rohrverzweigungen, die als       Kugelverteilstücke    ausgebildet sind. Die bekannten       Kugelverteilstücke    lassen sich jedoch nur in den  Fällen anwenden, in denen verhältnismässig grosse  Winkel zwischen den Achsen der in der Rohrver  zweigung zusammenlaufenden Rohre vorhanden sind.  Dies beruht darauf, dass bei den bekannten Rohr  verzweigungen, die als     Kugelverteilstücke    ausgebildet  sind, die Achsen der einzelnen Rohre durch den  Mittelpunkt der Kugel gehen, wodurch sich zwischen  Kugel und Rohr in jedem Fall eine     Verschneidungs-          linie    in Form     eines    Kreises ergibt.

   Bei den bekannten,  als     Kugelverteilstücke    ausgebildeten Rohrverzwei  gungen sind im Bereich der die Form eines Kreises  aufweisenden     Verschneidungslinie    Ringe eingesetzt,  die die Kräfte in der Naht aufnehmen. Ist der Winkel,  den zwei Rohre einer Rohrverzweigung miteinander  einschliessen, verhältnismässig klein und der Durch  messer der entsprechenden Rohre entsprechend gross,  so wird die Verwendung der bekannten als     Kugel-          verteilstücke    ausgebildeten Rohrverzweigungen un  wirtschaftlich, da die Kugel in einem solchen Fall  einen grossen Durchmesser erhalten muss.  



  Ausserdem sind auch solche Rohrverzweigungen  bekannt, bei denen die an sich die Grundform des  Zentralstückes bildende Kugelform durch schiefe    Kreiskegel angenähert     verwirklicht    ist. Dabei wird  darauf Wert gelegt, dass das abzweigende Rohr mög  lichst senkrecht die Schale durchdringt, die von dem  schiefen Kreiskegel gebildet ist.  



  Allgemein ist es bei Konstruktionen von Rohr  verzweigungen, bei denen auf eine besondere Trä  gerkonstruktion verzichtet werden soll und bei denen  sich die Schalen und Rohre möglichst unter rechten  Winkeln durchdringen, üblich, an der Nahtstelle eine  Verstärkung einzusetzen.  



  Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine       Rohrverzweigung    zu schaffen, die als     Kugelverteil-          stück    ausgebildet ist, jedoch     die    erwähnten Nach  teile der bekannten, als     Kugelverteilstück    ausgebilde  ten Rohrverzweigungen nicht aufweist.  



  Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass  der Kugelmittelpunkt des     Kugelverteilstückes    ausser  halb des     Schnittpunktes    der Rohrachsen zwischen  den beiden den kleinsten Winkel einschliessenden       Rohrachsen    in der diese beiden Rohrachsen ver  bindenden Ebene liegt, und dass die     Anschlussstellen     der Rohre jeweils über mindestens ein Verbindungs  stück mit den     Kugelschalenteilen    des     Kugelverteil-          stückes    verbunden sind, und dass die Wandungen  mindestens der .durch die     Kugelschalenteile    mitein  ander verbundenen Verbindungsstücke auf Mantel  flächen von gedachten geraden Kreiskegeln liegen,

    deren Kegelachsen durch den Kugelmittelpunkt ver  laufen.  



  Die Erfindung ermöglicht eine wirtschaftliche An  wendung von     Kugelverteilstücken    auch in solchen  Fällen, in denen die Achsen der Rohre nur kleine       Winkel    miteinander     einschliessen,    wobei nur einfach  geformte Teile für den Aufbau der Rohrverzweigung,  und zwar     Kugelschalenteile    und Verbindungsstücke      in Form von     Mantelflächenteilen    gerader Kreiskegel  verwendet werden.

   Die Beanspruchung gerade     derart     geformter Teile     lässt    sich     verhältnismässig        einfach     eindeutig     ermitteln.    Ausserdem wird durch die vor  liegende     Konstruktion    einer Rohrverzweigung ver  mieden, dass die Rohre die Kugel bzw. deren Teile  durchdringen. Schliesslich können bei der vorliegen  den     Rohrverzweigung    alle Rohre und die Kugel  schalenteile     prinzipiell    gleichartig ausgebildet werden.

    An den Übergangsstellen zwischen den     Kugelscha-          lenteilen    und den     Verbindungsstücken    sowie     zwischen     den Verbindungsstücken und den Rohren treten nur  kleine     Knicke    auf. Dadurch werden die Spannungen  an den     Anschlussstellen    relativ klein gehalten.  



  Die     vorliegenden    Rohrverzweigungen stellen reine  Schalenkörper dar, die bei     Innendruckbelastung    eine       verhältnismässig    einfache     Spannungsverteilung    auf  weisen.  



  Die Erfindung bietet weiter den     Vorteil,    dass  auch bei kleinem Winkel zwischen den Achsen zweier  in der Rohrverzweigung     zusammenlaufender    Rohre  eine verhältnismässig grosse     Ausrundung    der Ver  zweigung zu erreichen ist, wenn der Durchmesser  der Kugel genügend gross gewählt ist. Hierdurch wird       ermöglicht,    dass die vorliegende Rohrverzweigung  in allen     beliebigen    Richtungen unter günstigen Strö  mungsverhältnissen durchflossen werden kann.  



  Vorteilhaft können die     Anschlussstellen    der Rohre       jeweils    über     mindestens    zwei Verbindungsstücke mit  den     Kugelschalenteilen    .des     Kugelverteilstückes    ver  bunden sein. Hierdurch lassen sich die Knicke an den       Übergangsstellen        zwischen    den einzelnen Teilen ver  kleinern. Zweckmässig können ferner bei mindestens  einem Teil der gedachten geraden Kreiskegel Lage  der Kegelspitze und     Kegelöffnungswinkel    so sein,  dass die     Kegelmantellinien    Tangenten an die Kugel  oberfläche bilden.

   Ferner kann die vorliegende Rohr  verzweigung     vorteilhaft    so ausgebildet sein, dass bei  mindestens einem     Rohranschluss    eine Mantellinie des  Rohres und jeweils     eine        Mantellinie    der Verbindungs  stücke zwischen der     Anschlussstelle    des Rohres und  den     Kugelschalenteilen    des     Kugelverteilstückes    auf  einer Geraden liegen. Hierdurch werden bestmögliche       Strömungsverhältnisse    erzielt.  



  An geknickten Übergangsstellen zwischen     zwei     dem gleichen     Rohranschluss    zugeordneten Verbin  dungsstücken und/oder an den     Anschlussstellen    der  Rohre können     zweckmässig        sichelförmige    Verstei  fungen oder     elliptische    Versteifungsringe innen und  oder aussen angeordnet sein.  



  Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse in  der Rohrverzweigung ist es zweckmässig, innen     Leit-          bleche        für    eine kontinuierliche     Führung    der Strö  mung in der Rohrverzweigung anzuordnen. Es genügt  in vielen Fällen, nur ebene Leitbleche vorzusehen,  die     parallel    zur     Verzweigungsebene        liegen    und im  wesentlichen die ausbauchenden Teile der Kugel der  Rohrverzweigung innen abdecken.

   Die vorliegenden       Rohrverzweigungen        können    auch als:     Abzweigstücke          mit    gerade durchgehendem Hauptrohr und daran an-    geschlossenem Abzweigrohr und als Hosenrohre in  symmetrischer oder unsymmetrischer Ausführung  ausgebildet sein. Bei den vorliegenden Rohrverzwei  gungen brauchen die Achsen der einzelnen Rohre  nicht in einer Ebene zu liegen. Es können auch mehr  als drei Rohre     m    einer Rohrverzweigung zusammen  laufen. Ferner können bei den vorliegenden     Rohr-          verzweigungen        die    Durchmesserverhältnisse beliebig  sein.  



  In der Zeichnung sind einige Ausführungsbei  spiele von Rohrverzweigungen gemäss der Erfindung  dargestellt, und zwar zeigen:       Fig.    1 eine Seitenansicht einer Rohrverzweigung,       Fig.    la eine Draufsicht der Rohrverzweigung       gemäss        Fig.    1,       Fig.        1b    ein Detail der Rohrverzweigung gemäss       Fig.    1 im Schnitt,       Fig.    2 eine Seitenansicht einer Rohrverzweigung,       Fig.    3 eine Seitenansicht einer     Rohrverzweigung,          Fig.    4 eine Seitenansicht einer als Hosenrohr  ausgebildeten Rohrverzweigung,

         Fig.    4a eine Draufsicht der Rohrverzweigung  gemäss     Fig.    4,       Fig.    5 eine Seitenansicht einer Rohrverzweigung,  in der vier Rohre zusammenlaufen und       Fig.    5a einen Schnitt durch die     Rohrverzweigung     gemäss     Fig.    5 längs der gemeinsamen Achse der  mittleren Rohre.  



  In der Rohrverzweigung gemäss     Fig.    1, 1a,     1b     laufen drei Rohre 1, 2, 3 zusammen. Der Mittel  punkt M der Kugel 4 liegt ausserhalb des Schnitt  punktes der Achsen der Rohre 1, 2, 3, und zwar  in der Verzweigungsebene zwischen den Achsen der  Rohre 2 und 3, die den kleinsten Winkel a mit  einander einschliessen. Von der Kugel 4 sind nur die  beiden Teile 7, die die Form sphärischer Dreiecke  haben, als Zentralstücke der Rohrverzweigung ver  wendet. An diese Teile 7 sind die drei Abschnitte 5  von geraden Kreiskegeln, die die Kugel 4 tangieren,  angeschlossen. Die Abschnitte 5 von geraden Kreis  kegeln sind ausser an den Teilen 7 auch noch in  den gemeinsamen     Verschneidungslinien    6 aneinander  angeschlossen.

   Die Rohre 1, 2, 3 sind ihrerseits an  die von den Teilen 7 abgewandten Enden der Ab  schnitte 5 gerader Kreiskegel angeschlossen.  



  Die Grösse der Kugel 4 .ist entsprechend der ge  wünschten     Ausrundung    in der Übergangsstelle zwi  schen den Rohren 2 und 3 gewählt. Die Achsen der  geraden Kreiskegel laufen in dem Mittelpunkt M  der Kugel 4 zusammen. Wie aus     Fig.    1 ersichtlich  ist, schliessen die Achsender zu den Rohren 2 und 3  führenden Abschnitte 5 gerader Kreiskegel mitein  ander am Mittelpunkt M der Kugel 4 den Winkel     ss     ein, der grösser ist als der Winkel a,     den    die Achsen  der Rohre 2 und 3     einschliessen.     



  Da der Winkel     (p    an der Übergangsstelle von dem  Rohr 3 zu dem daran angeschlossenen Abschnitt 5  eines geraden Kreiskegels     verhältnismässig    gross ist,  ist an der     Übergangsstelle    eine sichelförmige Ver-           steifung    11 vorgesehen. Entsprechend ist an der  Übergangsstelle von dem Rohr 2 zu dem     daran    ange  schlossenen Abschnitt 5 eines geraden Kreiskegels  ein elliptischer Versteifungsring 10 vorgesehen.  



  Bei der Rohrverzweigung gemäss der     Fig.    2 sind       w        ei        itere        Abschnitte   <B>8</B>     von        geraden        Kreiskegeln        zwi-          sehen    den Rohren und den an den Teilen der Kugel  angeschlossenen Abschnitten gerader Kreiskegel ein  gefügt. Dadurch ergeben sich an den     übergangsstel-          len    kleinere Winkel     9p.     



  Bei der     Rohrverzweigung    gemäss     Fig.    3, die als  Abzweigstück mit kleinem Winkel a ausgebildet     ist,     sind innen Leitbleche 12 angeordnet.     Diese    sind in  üblicher Weise zum Druckausgleich mit Löchern  versehen.  



  Bei der als Hosenrohr ausgebildeten Rohrver  zweigung gemäss     Fig.    4, 4a ist die gute     Ausrundung     besonders deutlich zu erkennen.  



  Bei dem Abzweigstück gemäss     Fig.5,    5a sind  die Leitbleche nur als ebene Bleche 12 ausgebildet,  die etwa parallel zu der Verzweigungsebene liegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Rohrverzweigung, die als Kugelverteilstück aus gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugel mittelpunkt (M) des Kugelverteilstückes ausserhalb des Schnittpunktes der Rohrachsen zwischen den beiden den kleinsten Winkel (a) einschliessenden Rohrachsen in der diese beiden Rohrachsen ver bindenden Ebene liegt, und dass die Anschlussstellen der Rohre jeweils über mindestens ein Verbindungs stück (5, 8) mit den Kugelschalenteilen (7) des Kugel- verteilstückes verbunden sind,

   und dass die Wan dungen mindestens der durch die Kugelschalenteile miteinander verbundenen Verbindungsstücke (5) auf Mantelflächen von gedachten geraden Kreiskegeln liegen, deren Kegelachsen durch den Kugelmittel punkt (M) verlaufen. UNTERANSPRÜCHE 1. Rohrverzweigung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Anschlussstellen der Rohre jeweils über mindestens zwei Verbindungs stücke mit den Kugelschalenteilen des Kugelverteil- stückes verbunden sind.

   2. Rohrverzweigung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem Teil der gedachten geraden Kreiskegel Lage der Kegelspitzen und Kegelöffnungswinkel so sind, dass die Kegel-Mantellinien Tangenten an die Kugelober fläche bilden. 3. Rohrverzweigung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem Rohranschluss eine Mantellinie des Rohres und je weils eine Mantellinie der Verbindungsstücke zwi schen der Anschlussstelle des Rohres und den Kugel schalenteilen des Kugelverteilstückes auf einer Ge raden liegen.

   4. Rohrverzweigung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an geknickten übergangs- stellen zwischen zwei dem gleichen Rohranschluss zugeordneten Verbindungsstücken und/oder an den Anschlussstellen der Rohre sichelförmige Versteifun gen oder elliptische Versteifungsringe innen und/ oder aussen angeordnet sind.

   5. Rohrverzweigung nach Patenanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kugelschalenteile des Kugelverteilstückes die Form sphärischer Dreiecke haben. 6. Rohrverzweigung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass innen Leitbleche für eine kongnuierliche Führung der Strömung in der Rohr verzweigung angeordnet sind. 7. Rohrverzweigung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass nur ebene Leitbleche vor gesehen sind, die etwa parallel zur Verzweigungs ebene liegen.