DE644332C - Druckrohrleitung, Behaelter o. dgl., bestehend aus einer Mehrzahl von Abschnitten, wobei die Verbindung zwischen zwei Abschnitten durch einen an diese angeschweissten besonderen Verbindungskoerper erfolgt - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
29. APRIL 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47f GRUPPE 18 so

B163031 XIIl47f

Babcock & Wilcox Limited in London

Verbindungskörper erfolgt

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. November 1933 ab

ist in Anspruch genommen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Druckrohrleitung (ein Behälter o. dgl.), die aus ,einer Mehrzahl von Abschnitten besteht, die untereinander durch besondere, an ihnen angeschweißte Verbindungskörper zu einer fortlaufenden Rohrleitung· bzw. einem geschlossenen Behälter o. dgl. vereinigt sind.

Wenn es sich um Druckrohrleitungen von großem Durchmesser, z. B. 9 m entsprechender Wandstärke (z. B. 8 cm) und hohem Innendruck (ζ. B. über 130 m Flüssigkeitssäule) handelt, so haben die einzelnen Abschnitte naturgemäß ein hohes Gewicht. Infolgedessen treten in den Wandungen solcher Rohrleitungen oder Behälter Spannungen auf, die, in Linien oder Ebenen konzentriert, Stellen ergeben müssen, an denen der Sicherheitsfaktor weit darüber hinausgehen muß, was an anderen Stellen der Leitung verlangt werden würde.

Die Erfindung hat den Zweck, diese Spannungen zu verteilen, also ihre örtliche Beschränkung zu beseitigen und im besonderen eine Übergangszone von allmählich von einem Minimum bis zu einem Maximum wachsender Stärke vorzusehen, ohne plötzlichen Wechsel in der Wandstärke mit in Kauf zu nehmen, wodurch sonst eine Lokalisierung der Spannungswirkungen sich ergeben würde.

Zur Lösung dieser Aufgabe haben nach der Erfindung die besonderen, mit den einzelnen Abschnitten der Rohrleitung o.dgl. verschweißten Verbindungskörper die gleiche lichte Weite wie die Rohrleitung o. dgl. haben und wachsen in ihrer Wandstärke von den Verbindungsstellen nach der Mitte zu; erfindungsgemäß dient dann die Stelle größter Wandstärke gleichzeitig als Angriffspunkt für Tragvorrichtungen, um so die auf die Druckrohrleitung wirkenden Kräfte auf eine größere Fläche zu verteilen.

Auf den Zeichnungen ist schematisch eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine Endansicht auf einen Leitungsabschnitt, der die ⁴^ Leitung an einem Stützpunkt veranschaulicht.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Druckrohrleitung innerhalb eines Tunnels unter Verwendung von Versteifungsringen zwischen den Stützpunkten. Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch einen Teil der Leitung, der die Anordnung des Versteifungsringes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstabe

einen Schnitt durch einen der Trag- oder Versteifungsringe der Rohrleitung nach der Er findung. Fig. 5 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 4 eine früher benutzte Art des Tragens und Versteifens einer Druckrohrleitung Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 jedoch an einem Unterstützungspunkt nach den Fig. 1 und 2.

In Fig. ι ist mit A ein innen mit Beton ausgekleidetes Tunnelgehäuse veranschaulicht. Eine Druckrohrleitung B von großem Durchmesser wird, wie Fig. 2 zeigt, in erheblichen Zwischenräumen bei C und D getragen. Dies sind feste Punkte, zwischen denen, wenn die Rohrleitung sonst nicht getragen und unterstützt würde, die Rohrleitung sich in Form einer Kettenlinie durchbiegen würde, so daß in diesem zwischen den Unterstützungspunkten liegenden Teil Zug- und Druckspannungen auftreten würden.

Um die Verwendung so erheblicher Wandstärken zu vermeiden, die diese Spannung aufnehmen oder unschädlich machen könnten, hat man bereits vorgeschlagen, zwischen den festen Stützpunkten C und D eine Mehrzahl von Hilfsstützpunkten E anzuordnen.

Es ist ebenso vorgeschlagen worden, Versteifungsringe an den abgestützten Abschnitten anzuordnen, die aus um die Rohrleitung herumgelegten Bändern mit scharfen Kanten bestehen und ungefähr gleiche Wandstärke haben wie die Rohrwand selbst, wie sich aus Fig: 5 ergibt.

"Bei einer derartigen Bauart ist es klar, daß dar Zug und/oder der Druck und/oder der Innendruck die Spannungen in einer Ebene oder in den Ebenen FF und GG lokalisieren würde, wie dies in Fig. 5 dargestellt wird, so daß dabei tatsächlich die gesamte Druckrohrleitung dieselbe Schwäche an diesen Stellen erhalten würde, die durch ein absichtliches Kerben der Leitung an diesen Stellen hervorgerufen werden könnte. Außerdem aber würde hierbei auch noch erforderlich sein, die Schweißnaht in die Zone zu verlegen, in der diese Spannungen konzentriert sind.

Ein solcher Trag- oder Versteifungsring ist in Fig. 5 veranschaulicht, in der mit B die Druckrohrwand bezeichnet ist, während 1 das herumgelegte Versteifungsband darstellt, 2 den Flansch und 3 den äußeren Kranz. Alle Teile sind miteinander verschweißt und ebenso auch mit der Rohrleitungswand, wie bei 4 veranschaulicht.

Gemäß der Erfindung werden nun zwischen die normalen Abschnitte oder Teile der Rohrleitung mit Hilfe von Schweißnähten 5 und 6 besondere Verbindungskörper 7 eingeschaltet, die die gleiche lichte Weite wie die Rohrleitung haben und deren größte Stärke in ihrer Mitte liegt, so daß ihre Wandstärke sich nach beiden Seitenkanten bis auf die Stärke der Rohrleitungswand B ermäßigt. An der stärksten Stelle ist bei 8 ein Flansch 9 angeschweißt, der seinerseits einen Kranz 10 trägt.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß, wenn derartige Abschnitte, wie sie in Fig. 4 veranschaulicht sind, in bestimmten Zwischenräumen als ein integrierender Bestandteil der Druckrohrleitung eingebaut werden, Spannungen der vorerwähnten Art nicht, wie in Verbindung mit Fig. 5 ausgeführt, in den Ebenen ■ FF und GG lokalisiert, sondern in der Längsrichtung dieses eingeschalteten, verstärkten Abschnittes verteilt werden, der so bemessen ist, daß er alle diese Spannungen und Beanspruchungen leicht aufnehmen kann, ohne eine übermäßige Metallstärke zu verlangen und ohne die Arbeit, die notwendig ist, um ein besonders fest um die Rohrleitung gelegtes Band anzubringen.

Beim Zusammensetzen einer solchen Druckrohrleitung wird ein derartiger Verbindungskörper H gemäß den Fig. 1 und 6 an dem Stützpunkt angebracht und kann in Verbindung mit kegelstumpfartigen Ringen / verwendet werden, die sich gegen Widerlager 11 auf beiden Seiten dieses Verbindungsstückes auf Platten 12 legen, die in Beton eingelassen sind; diese Ringe dienen dann als Lastträger, während zwischen diesen Trägern Versteifungsabschnitte gemäß Fig. 3 angeordnet sein können, von denen einer an Hand der Fig. 4 genau dargestellt ist, und die für ungefähr die Hälfte ihres Umfanges auf einer Lagerplatte 13 in einem Betonpfeiler oder -damm 14 auf ruhen.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß, wenn ein solcher Abschnitt nach den Fig. 3 und 4 in die Rohrleitung eingefügt ist, er einen integrierenden Bestandteil desselben ausmacht und all die Gefahren beseitigt, die durch plötzliche Spannungsänderungen entstehen können, dadurch, daß ein plötzlicher Wechsel in der Wandstärke vermieden wird, und die Spannungen und Beanspruchungen über eine verhältnismäßig große Fläche verteilt werden. Ebenso hat auch der Verbindungskörper eine genügende Längenausdehnung, um tio die Schweißnähte 5 und 6 außerhalb der Fläche der aufgenommenen Spannungen zu verlegen. Hierdurch wird weiter die Wirksamkeit und die Zweckmäßigkeit der Erfindung gegenüber den in Fig. 5 veranschaulichten Versteifungs- und Tragvorrichtungen vergrößert.

Aus vorstehendem ergibt es sich auch, daß die Erfindung in gleicher Weise zum Versteifen oder Tragen von großen Behältern ge- lao ignet ist, wo Biegungsspannungen oder innere Spannungen oder beide vorhanden sind.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι . Druckrohrleitung, Behälter ο. dgl., bestehend aus einer Mehrzahl von Abschnitten, wobei die Verbindung zwischen zwei Abschnitten durch einen an diese angeschweißten besonderen Verbindungskörper erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper (7) die gleiche lichte Weite wie die Rohrleitung io. dgl. hat und in seiner Wandstärke von den Verbindungsstellen nach der Mitte zu allmählich wächst und daß die Stelle größter Wandstärke gleichzeitig als Angriffspunkt für Tragvorrichtungen dient, um so die auf die Druckleitung wirkenden Kräfte auf eine größere Fläche zu verteilen.
2. 2. Druckrohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mitte des mit den Rohrleitungsteilen (B) verschweißten Verbindungskörpers (7) eine Tragvorrichtung in Gestalt eines ringförmigen Flansches (9) und eines diesen umgebenden Ringes (10) durch Schweißen angebracht ist.
3. 3. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper (H) sich mit seiner mittleren Verstärkung an zwei kegelstumpfartigen Ringen (/) abstützt, die ihrerseits auf Widerlagern (11) aufruhen.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen