CH556496A

CH556496A - Druckausgeglichene muffenverbindung.

Info

Publication number: CH556496A
Application number: CH443573A
Authority: CH
Original assignee: Escher Wyss Ag
Priority date: 1973-03-28
Filing date: 1973-03-28
Publication date: 1974-11-29

Description

Die Erfindung betrifft eine druckausgeglichene Muffenverbindung zum gegenseitigen Längsdehnungsausgleich zweier Rohrteile einer Druckrohrleitung mit einem ausserhalb der Druckrohrleitung, koaxial zu dieser angeordneten Ringstellmotor, dessen Druckraum an das Innere der Druckrohrleitung angeschlossen ist, wobei jeder der zwei Rohrteile jeweils mit derjenigen Seite des Ringstellmotors formschlüssig verbunden ist, deren Wirkungsfläche im Druckraum dem zugehörigen Rohrteil zugewandt ist.

Eine solche Muffenverbindung wird z. B. an der Druckrohrleitung einer hydraulischen Turbine, dieser vorgeschaltet, zur Aufnahme der in der Richtung der Druckrohrleitung wirkenden Axialkraft verwendet. Ohne eine druckausgeglichene axiale Muffenverbindung der zwei Rohrteile der Druckrohrleitung würde die Axialkraft die Druckrohrleitung dehnen und so die Turbine verschieben oder kippen. Zur Aufnahme der Axialkraft ist der Ringsteilmotor vorgesehen, in dessen Druckraum eine der Axialkraft gleichgrosse aber in Gegenrichtung zu dieser wirkende Kraft vorhanden ist. Ein Druckausgleich ist dadurch erzielt, dass die Kreisringfläche im Druckraum des Ringstellmotors der Kreisfläche der Druckrohrleitung gleich ist.

Die bisher gebauten druckausgeglichenen Muffenverbindungen müssen sehr stark dimensioniert sein, werden dadurch schwer und nehmen viel Raum in Anspruch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leichtere und kleinere Bauweise zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird an der eingangs angeführten Muffen verbindung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der einen Seite des Ringstellmotors und dem zugehörigen Rohrteil durch den Druckraum und durch die Wirkungsfläche der anderen Seite des Ringstellmotors geführt ist.

Vorteilhafterweise weist die Verbindung eine Anzahl von Ankerbolzen auf, welche parallel zur Druckrohrleitungsachse verlaufen und an dem zwischen dem äusseren und dem inneren Radius einer der Wirkungsflächen liegenden Flächenschwerkreis angeordnet sind.

Dabei ist es möglich, die Muffenverbindung so aufzubauen, dass die eine Seite des Ring stellmotors, welche mit dem zugehörigen Rohrteil durch den Druckraum des Ringstellmotors hindurch verbunden ist, als dessen Ringkolben ausgeführt ist, und dass die andere Seite des Ringstellmotors als dessen Ringzylinder ausgeführt und mit der Wand des dieser Seite zugehörigen Rohrteils direkt verbunden ist, oder auch so, dass die eine Seite des Ringstellmotors, welche mit dem zugehörigen Rohrteil durch den
Druckraum des Ringstellmotors hindurch verbunden ist, als dessen Ringzylinder ausgeführt ist, und dass die andere Seite des Ringstellmotors als dessen Ringkolben ausgeführt und mit der Wand des dieser Seite zugehörigen Rohrteils direkt verbunden ist.

Die Muffenverbindung kann noch leichter aufgebaut werden, wenn für jeden Ankerbolzen ein zu diesem koaxiales
Futter und für das Futter Löcher in den Wänden der beiden Seiten des Stellmotors vorgesehen sind, wobei das Futter durch die beiden Wände und durch den Druckraum des Stellmotors führt, und in dem Futter zwischen dem Ankerbolzen und der inneren Wand des Futters ein Spielraum freigelassen ist, und weiter dadurch, dass in der die Ankerbolzen aufweisenden Verbindung mindestens eine sphärische Lagerung vor gesehen ist.

Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand anhand eini ger in der Zeicímung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erklärt. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen axialen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 einen partialen, axialen Längsschnitt durch einen Ringstellmotor für ein drittes Ausführungsbeispiel, und
Fig. 4 einen partialen, axialen Längsschnitt durch eine Lagerung eines Ankerbolzens in einem vierten Ausführungsbeispiel.

Eine Druckrohrleitung in Fig. 1 weist einen ersten Rohrteil 1 und einen zweiten Rohrteil 2 auf. Der Rohrteil 2 weist eine Muffe 3 auf, welche axial verschiebbar relativ zum Rohrteil 1 ist. Ein Spalt 4 zwischen den Rohrteilen 1 und 2 ist mit einer Abdichtung 5 versehen, welche in ihrer vorgesehenen Lage im Spalt 4 von aussen her mittels eines Ringes 6 und Schrauben 7 gehalten ist.

Der Rohrteil 2 ist an der Muffe 3 mit einem Flanschring 8 versehen. Ausserhalb und koaxial zur Druckrohrleitung zum Rohrteil 1 angeordnet, liegt ein Ringstellmotor mit einem Druckraum 9, welcher durch in der Wand des Rohrteils 1 vorgesehene Löcher 10 an das Innere des Rohrteils 1 bzw.

der Druckrohrleitung angeschlossen ist.

Jeder der zwei Rohrteile 1 und 2 ist mit derjenigen Seite des Ringstellmotors ferinschlüssig verbunden, deren Wirkungsfläche im Druckraum 9 dem zugehörigen Rohrteil 1 bzw. 2 zugewandt ist. So ist der Rohrteil 2 mit der als Ringkolben 11 ausgeführten Seite des Ringstellmotors verbunden, deren Wirkungsfläche 12 dem Rohrteil 2 zugewandt ist. Entsprechend ist die als Ringzylinder 13 ausgeführte Seite des Ringstellmotors mit dem Rohrteil 1 verbunden, deren Wir kungsfläche 14 dem Rohrteil 1 zugewandt ist. Der Ringzylinder 13 mit der Wirkungsfläche 14 ist mit dem Rohrteil 1 direkt verbunden, während die formschlüssige Verbindung zwischen dem relativ zum Rohrteil 1 verschiebbaren Ringkolben 11 und dem Rohrteil 2 vom Ringkolben 11 durch den Druckraum 9 und durch die Wand des Ringzylinders 13 zum Flanschring 8 des Rohrteils 2 führt.

Für diese formschlüssige Verbindung ist eine Anzahl von Ankerbolzen 15 vorgesehen.

Diese verlaufen parallel zur Druckrohrleitungsachse und sind am Flächeaschwerkreis einer der zwischen dem äusseren Durchmesser D1 und dem inneren Durchmesser D2 liegenden Wirkungsflächen 12, 14 angeordnet. Jeder Ankerbolzen 15 ist an einem Ende mit dem Ringkolben 11 und am anderen Ende mit dem Flanschring 8 verbunden. Für den Ankerbolzen 15 ist je ein Loch im Ringzylinder 13 vorgesehen, welches gegenüber dem Ankerbolzen 15 mit einer Abdichtung
16 abgedichtet ist. Zwischen dem Ringkolben 11 und dem Ringzylinder 13 sind Abdichtungen 17 und 18 angebracht.

Die Wirkungsfläche 12 sowie die Wirkungsfläche 14, welche zwischen dem Durchmesser D1 und dem Durchmesser D2 liegt, ist gleichgross wie die Kreisfläche der Druckrohrleitung mit dem Durchmesser Ds.

Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten lediglich dadurch, dass diejenige Seite des Ringstellmotors, welche als Ringkolben 19 ausge- führt ist, mit dem Rohrteil 1 direkt verbunden ist, während die andere Seite des Ringstellmotors, d. h. Ringzylinder 20, welcher relativ zum Rohrteil 1 verschiebbar ist, mittels der Ankerbolzen 15 mit dem Rohrteil 2 verbunden ist. Der Druckraum 9 ist gegenüber der Umgebung mittels Abdichtungen 21, 22 und 23 abgedichtet.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist für jeden Ankerbolzen 15 je ein zum jeweiligen Ankerbolzen koaxiales Futter 24 vorgesehen. Für das Futter 24 sind in der Wand des Ringzylinders 13 und in der Wand des Ringkolbens
11 Löcher 25 bzw. 26 vorhanden. Das Futter 24 führt durch die Wand des Ringzylinders 13, durch den Druckraum 9 und durch den Ringkolben 11. Zwischen dem Ankerbolzen 15 und der inneren Wand des Futters 24 ist ein Spielraum 27 freiw gelassen.

Das Futter 24 ist am Ringzylinder 13 mittels Schrauben 28 fest angeschraubt und mit einer Abdichtung 29 versehen.

Das Futter 24 ist im Ringkolben 11 axial verschiebbar gelagert und mit einer Abdichtung 30 versehen.

Die formschlüssige Verbindung zwischen dem Ringkolben 11 und dem Ankerbolzen 15 ist mittels einer Mutter 31, eines Zwischenteiles 32 und einer im Ringkolben 11 vorgesehenen Austauschbüchse 33 in der einen Richtung gewährleistet. Koaxial zum Ankerbolzen 15 führt ein Kranz von Schrauben 34 durch in der Mutter 31 ausgeführte Löcher 35 zum Ringkolben 11, in welchem die Schrauben 34 eingeschraubt sind.

Dabei sitzen die Köpfe der Schrauben 34 an der Mutter 31 auf.

Eine sphärische Lagerung ist in die formschlüssige Verbindung zwischen dem Ankerbolzen 15 und dem Ringkolben 11 so zwischengeschaltet, dass die Kontaktfläche 36 zwischen dem Zwischenteil 32 und der Austauschbüchse 33 sphärisch ausgeführt ist, und weiter dass, je zwischen dem Loch 35 in der Mutter 31 und der dort führenden Schraube 34 ein Spielraum freigelassen ist.

Der Ringkolben 11 ist mit Abdichtungen 37 und 38 versehen, welche mittels Ringe 39 bzw. 40 und Schrauben 41 gehalten sind.

Bei der in Fig. 4 gezeigten sphärischen Lagerung ist das Ende des Ankerbolzens 15 mit einer Kugel 42 versehen, welche mittels beiderseits eines für die Kugel 42 im Flanschring 8 vorgesehenen Loches 43 liegenden Schalringe 44 und Schrauben 45 im Flanschring 8 gehalten.

Bei den anhand der Fig. 3 bzw. 4 beschriebenen Ausführungsbeispielen werden vorkommende radiale Verschiebungen der beiden Rohrteile 1 und 2, welche auf die Ankerbolzen 15 übertragen werden, in dem Spielraum 27 zwischen dem Ankerbolzen 15 und dem Futter 24 bzw. in sphärischen Lagerungen ausgeglichen.

Ausserdem können bei diesen Ausführungsbeispielen die dem Verschleiss ausgesetzten Teile des Ringstellmotors einfacherweise ersetzt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH

Druckausgeglichene Muffenverbindung zum gegenseitigen Längsdehnungsausgleich zweier Rohrteile einer Druckrohrleitung mit einem ausserhalb der Druckrohrleitung, koaxial zu dieser angeordneten Ringstellmotor, dessen Druckraum an das Innere der Druckrohrleitung angeschlossen ist, wobei jeder der zwei Rohrteile jeweils mit derjenigen Seite des Ringstellmotors formschlüssig verbunden ist, deren Wirkungsfläche im Druckraum dem zugehörigen Rohrteil zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung zwischen der einen Seite des Ringstellmotors und dem zuge hörigen Rohrteil (2) durch den Druckraum (9) und durch die Wirkungsfläche (14) der anderen Seite des Ringstellmotors geführt ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Muffenverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung eine Anzahl von Ankerbolzen (15) aufweist, welche parallel zur Druckrohrleitungsachse verlaufen und an dem zwischen dem äusseren und dem inneren Durchmesser (Dt und D2) einer der Wirkungsflächen (12, 14) liegenden Flächenschwerkreis angeordnet sind.

2. Muffenverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Seite des Ringstellmotors, welche mit dem zugehörigen Rohrteil (2) durch den Druckraum (9) des Ringstellmotors hindurch verbunden ist, als dessen Ringkolben (11) ausgeführt ist, und dass die andere Seite des Ringstellmotors als dessen Ringzylinder (13) ausgeführt und mit der Wand des dieser Seite zugehörigen Rohrteils (1) direkt verbunden ist.

3. Muffenverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Seite des Ringstellmotors, welche mit dem zugehörigen Rohrteil (2) durch den Druckraum (9) des Ringstellmotors hindurch verbunden ist, als dessen Ringzylinder (20) ausgeführt ist, und dass die andere Seite des Ringstellmotors als dessen Ringkolben (19) ausgeführt und mit der Wand des dieser Seite zugehörigen Rohrteils (1) direkt verbunden ist.

4. Muffenverbindung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Ankerbolzen (15) ein zu diesem koaxiales Futter (24) und für das Futter Löcher (25, 26) in den Wänden (11, 13) der beiden Seiten des Stellmotors vorgesehen sind, wobei das Futter (24) durch die beiden Wände (11, 13) und durch den Druckraum (9) des Stellmotors führt, und in dem Futter (24) zwischen dem Ankerbolzen (15) und der inneren Wand des Futters (24) ein Spielraum (27) freigelassen ist.

5. Muffenverbindung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der die Ankerbolzen (15) aufweisenden Verbindung mindestens eine sphärische Lagerung (Fig. 4) vorgesehen ist.