DE610653C - An ein Durchgangsrohr oder einen Behaelter angeschweisstes Abzweigrohr mit Wandverstaerkung in der Verschneidungslinie - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
18. MÄRZ 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 610653 KLASSE 47f GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Januar 1930 ab

Soll ein Abzweigstatzen an einen Behälter, ein Durchgangsrohr o. dgl. angeschweißt werden, so können die entsprechend zugeschnittenen Teile in der Verschneidungslinie außen verschweißt werden, wenn eine Krümmung am Übergang der beiden Teile nicht erforderlich ist, d. h. wenn der Strömungswiderstand der verhältnismäßig scharfen Ecken zulässig ist. Bei höherem Druck kann aber eine solche Verbindung in bezug auf Festigkeit und Dichtigkeit nicht mehr genügen, weil einerseits infolge der geringen Übergangskrümmung die Beanspruchung in den Ecken sehr hoch wird,

ig andererseits aber gerade an der Stelle höchster Belastung die Schweißnaht liegt. Ist eine größere Übergangskrümmung aus strömungstechnischen Gründen erforderlich, oder soll eine solche zur Herabsetzung der Ecken-

ao beanspruchung angewandt werden, so werden zumeist die beiden zu verbindenden Hohlkörper an der Verschneidungslinie der nötigen Krümmung entsprechend umgebördelt und in der Verschneidungslinie von außen verschweißt. Die Umbördelung, welche bei größeren Rohren im Feuer nach Schablonen ausgeführt werden muß, ist aber sehr kostspielig, weil die Krümmung längs der Durchdringungslinie der beiden Hohlkörper veränderlich ist und dabei die Schweißkanten genau passen müssen, um eine guteSchweißung zu ermöglichen. Auch hier befindet sich die Schweißnaht, deren Festigkeit geringer als die des verschweißten Materials ist und welche dabei noch sehr von der Sorgfalt des Schweißers abhängt, gerade an jenem Punkt des Querschnittes, in dem die höchste Beanspruchung auftritt. Diese Nachteile können unter Umständen die Anwendung einer solchen Schweißverbindung besonders bei größeren hochbeanspruchten Rohren verbieten. Durch Schweißen von außen und innen kann auch nur die Dichtigkeit, nicht aber die Festigkeit der Verbindung verbessert werden.

Um die Schweißnaht aus dem Bereiche der hohen Eckenbeanspruchung zu verlegen,.werden auch Verfahren angewandt, bei welchen ein kurzer Abzweigstutzen aus der Behälterwandung durch Pressen in eine der Krümmung entsprechende Form hergestellt wird und an diesen das Abzweigrohr angeschweißt wird. Auch wird, wenn der Durchmesser des Durchgangsrohres gleich oder nicht viel größer als jener des Abzweigrohres ist, der Abzweigstutzen mit einem die Übergangsform enthaltenden und etwa das halbe Durchgangsrohr umspannenden Sattel im Gesenk gepreßt

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Otto Schweickhari in Blankenburg, Harz,

hergestellt und dieses Formstück mit dem entsprechend ausgeschnittenen Dufchgangsrohr verschweißt. Diese Verfahren verlangen teuere Gesenke und können deshalb nur bei kleinen, in Serien herstellbaren Stücken angewendet werden. Auch ist es nicht möglich, die Wandung in den Krümmungen erheblich zu verstärken, so daß auch diesfalls die Beanspruchung des Materials hier bedeutend höher ίο ausfällt, als in den Wänden des Behälters oder des Abzweigrohres.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und ermöglicht die Anwendung einfacher geschweißter Abzweigstutzen auch bei großen Abmessungen und Beanspruchungen dadurch, daß in der Verschneidung der beiden Körper eine entsprechend geformte Rippe angebracht wird, welche auf beiden Seiten an die anschließende Rohr- oder Behälterwanao dung von außen und innen angeschweißt wird und erheblich stärker als diese Wandungen ist. Die Anwendung eines Verstärkungselementes an sich an der Durchdringungslinie — darauf sei ausdrücklich hingewiesen — as wird keineswegs als neu in Anspruch genommen, denn die Tatsache, daß in der Übergangszone von zwei Hohlkörpern einer Rohrabzweigung eine erhöhte Beanspruchung auftritt, welche an den Übergangsecken, also in der tJurchdringungslinie, am größten ist, hat als allgemein bekannt zu gelten. Ebenso war bereits erkannt worden, daß die bei einem mit gleicher Wandstärke ausgeführten Abzweigstück auftretenden erhöhten Beanspruchungen in der Übergangszone längs der Durchdringungslinie als Zugbeanspruchungen auftreten und deshalb auch von einem dort angebrachten biegsamen Konstruktionselement, welches nur gegen Zug widerstandsfähig ist, etwa einem aufgenieteten Band, aufgenommen werden können.

Was erfindungsgemäß als Schutz beansprucht wird, ist die besondere vorteilhafte ■und zweifellos auch neue Anordnung einer eingeschweißten Verstärkungsrippe bei Schweißkonstruktionen, welche nicht nur einer Herabsetzung der Eckenbeanspruchung dienen soll, sondern in erster Linie auch noch andere Aufgaben — Vermeidung des Kümpelns oder der Gesenkarbeit, Erzielung zuverlässiger Dichtigkeit — lösen soll.

Diese Verstärkungsrippe, welche, wie erwähnt, auf beiden Seiten an die anschließende Rohr- oder Behälterwandung von außen und innen angeschweißt wird und erheblich stärker als diese Wandung ist, kann innen die der nötigen Übergangskrümmung entsprechende Wölbung erhalten, wodurch sich das teuere Umbördeln der Rohrwandungen oder eine Verformung mittels Gesenkes erübrigt. Im höchstbelasteten Querschnitt kann I nun die Beanspruchung durch genügende Stärke der Rippe erheblich herabgesetzt werden, dabei liegen die Schweißnähte in einer mäßig beanspruchten Zone und ist die Sicherheit der Konstruktion durch das Schweißen von außen und innen ganz wesentlich erhöht, weil die Verbindung durch zwei Schweißnähte bewirkt wird, und die große Haftfläche derselben erhebliche Kräfte aus den benachbarten Zonen auf die starke Rippe übertragen kann.

Bei verhältnismäßig scharfem übergang (kleiner Krümmungsradius) kann die Verstärkungsrippe schmal und mit größerer Höhe ausgeführt werden, als für die beiderseitige Schweißung erforderlich ist. Damit die Beanspruchungen auch in diesem Falle hauptsächlich von der Verstärkungsrippe aufgenommen werden, sieht die Erfindung noch die Anbringung von mehreren angeschweißten Querrippen vor, 'durch welche zugleich auch eventuelle axiale Beanspruchungen der Rohre von der Schweißverbindung ferngehalten werden und die Abzweigung versteift wird. Da bei einer Rohrverzweigung die Beanspruchung in der _φ Übergangsecke am größten in der Ebene der beiden Rohrachsen ist und im Schnittpunkt einer darauf senkrechten Axialebene mit der Verschneidungslinie einen Kleinstwert erreicht, braucht die Verstärkungsrippe nicht in der ganzen Länge der Verschneidungslinie und auch nicht mit gleichmäßigem Querschnitt ausgeführt zu " werden.

In den Abbildungen ist die Erfindung am Beispiel eines rechtwinkligen T-Stückes dargestellt. In Abb. ι sind die Verstärkungsrippen mit ι bezeichnet, welche sich auf die ganze Länge der Verschneidungslinie erstrecken und innen dem Krümmungsradius ^entsprechend gewölbt sind. Die Verstärkungsrippen ι werden durch äußere Nähte 2 und innere Nähte 3 mit dem Durchgangsrohr bzw. mit dem Abzweigstutzen verschweißt. Wie ersichtlich, sind diese nicht umgebördelt, sondern nur längs der Verschneidungsfläche, welche im Beispiel eine Ebene ist, abgeschnitten und dem Schweißwinkel entsprechend abgekantet. Die Abkantung kann zum Teil auch an der Verstärkungsrippe erfolgen. Abb. 2 und 3 zeigen den Fall einer hohen Verstärkungsrippe bei kleiner Abrundung der Übergangsecken. Die Verstärkungsrippen 4 ragen über die äußeren Schweißnähte hinaus und sind noch durch angeschweißte Versteifungsrippen 5 mit dem Abzweigstutzen und dem Durchgangsrohr verbunden. Die Verstärkungsrippe 4 ist nicht in der ganzen Länge der Verschneidungslinie ausgeführt und nimmt die Höhe der Rippe, wie aus Abb. 3 ersichtlich, gegen die Enden

zu ab. Im mäßig beanspruchten letzten Teil der Verschneidungslinie vom Ende der Verstärkungsrippe 4 bis Punkt ο wird die Verbindung durch einfaches Verschweißen der Rohrwandungen hergestellt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. An ein Durchgangsrohr oder einen Behälter angeschweißtes Abzweigrohr, bei dem in der Verschneidungslinie der beiden miteinander zu verbindenden Hohlkörper eine Wandverstärkung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandver-Stärkung durch, eine zwischen den beiden Hohlkörpern eingesetzte Rippe (1) bewirkt wind, welche beiderseits mit jenen durch äußere und innere Schweißnähte (2 und 3) mit entsprechend großer Haftfläche verschweißt ist.
2. 2. Angeschweißtes Abzweigrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärküngsrippe (1) die ganze Breite der Eckenkrümmung einnimmt und innen der Abrundung entsprechend gewölbt ist.
3. 3. Angeschweißtes Abzweigrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippe (4). außen über die Schweißnähte emporragt und noch durch angeschweißte Querrippen (5) mit den Hohlkörpern verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen