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rosalind-weissberg
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Johann Lodewyks 1
Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Rohrleitungen
• Eigenschaften– Führung von Gasen oder Flüssigkeiten
– Feststoffe mit Trägermedium oder mit Feststoffpumpen (Beton)
– Energieversorgung fluidischer Antriebe
– Druckdifferenz durch Gefälle, Absaugen, Überdruck
– Topologie als Ringleitung, Rohrnetz oder Strahlenleitung
– Querschnitt meist kreisförmig
– Material Stahl, Buntmetall, Gusseisen, Leichtmetall, Kunststoff
– Nennweite (DN) entspricht ungefähr dem Durchmesser und ist Kenngröße für Rohre und passende Armaturen und Formteile
– Nenndruck (PN) zulässiger Betriebsüberdruck bei 20°C
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Rohrleitungsbauarten
Hartblei Präzisions-stahlrohr
Gewinderohr Edelstahlrohr Gusseisen
Einsatz Chemie, Trinkwasser
Hydraulik, Pneumatik
Gas, Wasser, Heizung
Lebensmittel, Chemie
Trinkwasser, Abwasser
Vorteile gute chemische Beständigkeit
Genauigkeit, gut schweissbar
billig gute chemische Beständigkeit, korrosionsbeständig
mit grossem Durchmesser herstellbar
Werkstoff Blei Antimon (PbSb1As)
ST32 Stahl meist austenitischer Edelstahl, Cr Ni Stahl
duktiles Gusseisen
Herstellung - kaltgezogen, geglüht
schwarz, verzinkt, Kunststoffüberzug
- Überzug aus Zementmörtel, PE oder Zink
Norm DIN 1262 - - DIN EN ISO 1127 EN 595, EN 969
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Rohrleitungsbauarten
Kupferrohr Aluminium Kunststoff
Einsatz Heizung, Schmieröl, Lebensmittel, Kältetechnik
Fahrzeug, Apparatebau, Lebensmittel
Installations-technik
Haustechnik, Trinkwasser
Abwasser
Vorteile gute chemische Beständigkeit, gut schweissbar, hartlötbar
chemische Beständigkeit, gut schweissbar, bei tiefen Temperaturen einsetzbar
leicht, korrosions-beständig, kleben
leicht; korrosions-beständig, kleben, schlagfest
leicht, korrosions-beständig, kleben, wärmebeständig
Werkstoff sauerstofffreie Kupfersorten
Al- und Al-Knetlegierung
PVC PE PP
Herstellung nahtlos gezogen
nahtlos gezogen oder stranggepresst
- - -
Norm DIN 1754 DIN 1795, DIN 9107
DIN 8061, 8062
DIN 8074, 8075
DIN 8077, 8078
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Rohrleitungsarmaturen Bild 18-01
Volumenstromsteuerung
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Ventile a) Absperrventil• Auf -Zu Funktion• Durchgangsventil
b) Rückschlagventil• Rückstromsperre• schließt bei Druck-
ausgleich• Durchgangsventil
c) federbelastetes Sicherheitsventil• Sekundärseite Tank• Überdrucksicherung• Eckventil
Bild 18-02
Bewegung des Abschlusses senkrecht zur Strömung
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
AbsperrschieberBild 18-03
Einsatz• Gas, Druckluft, Wasser und Dampf
Bauformen a) Keilschieber b) Parallel-Platten-
schieber
Bewegung des Abschlusses quer zur Strömung
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Hähne
• Eigenschaften– geringer Bauraum
– schnell schaltend
– geringer Widerstand
Bild 18-04
Drehung des Abschlusses um die Längsachse quer zur Strömung, Abschluss geöffnet durchströmt
• Bauarten a) Durchgangshahn b) Schmierhahn c) Kugelhahn
1) Schmier- kammer
2) Schmier- spindel
3) Schmier- nuten
4) Anschlag
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Klappen
• Bauarten– Absperrklappe
– Drosselklappe
– Rückschlagklappe
Bild 18-05
Drehung des Abschlusses um die Längsachse quer zur Strömung, Abschluss geöffnet umströmt
1) Gehäuse
2) Scheibe
3) Futter aus- tauschbar
4) Lagerzapfen
5) Antriebswelle
• Eigenschaften– geringer Bauraum
– verschleißarm
– verschiedene Antriebe
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Auslegungskriterien für Rohrleitungen Bild 18-06
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Berechnungsgrundlagen für Rohrleitungen(18.03)
v4
V.
di2
4
m.
di2
Strömungsgeschwindigkeit [ m
s ]
(18.05)
p L
di
2
v2 [ Pa ] Druckverlust des Rohrs
(18.06)
p 2
v2 [ Pa ] Druckverlust des Rohrs
(18.07)
p h g Luft [ Pa ] Potentialänderung der Lage
V. [ m^3/s ] Volumenstrom
m. [ kg/s ] Massenstrom
[ kg/m^3 ] Dichte
di[ m ] Innendurchmesser
L [ m ] Leitungslänge
v [ m/s ] Strömungsgeschwindigkeit
[ - ] Rohrreibungszahl
[ - ] Widerstandszahl
(18.08)
Rev di
v di
[ - ]
Reynoldszahl
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Schweißverbindung für Stahlrohre a) Stumpfnaht
Kehlnaht Schweißkantenvorbereitung mechanisch beste Lösung
b) Überschiebmuffe gut bei Innenbeschichtung vorteilhaft bei Reparaturen
c) Kugelschweißmuffe Winkel bis 10° möglich
d) Nippelschweißmuffe keine Schweißrückstände
im Inneren vollkommen durchschweißbar keine Querschnittsverengung
Bild 18-07
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Flanschverbindungen• Eigenschaften
– lösbare Verbindung
– Rohre mit unterschiedlichem Material
– statische Dichtstelle, elastische Dichtelemente
– Lochzahl durch vier teilbar, symmetrisch verteilt
– Flansche mit glatter Dichtfläche
Bild 18-08
Gussflansch Vorschweiss- flansch
Gewinde- flansch
Löt- oder Schweiss-flansch
Bördel-flansch
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Flansche mit Vor- und Rücksprung
• Eigenschaften– aufwendige
Montage
– große Sicherheit
• Einsatz– Vakuum
– Hochdruck (>1000 bar)
– Gefahrengut
Bild 18-09
Feder und Nut DIN 2512
Feder und Nut DIN2513
Vorsprung mit Ein-drehung DIN2514
1) Dichtring2) Feder3) Nut
4) Vorsprung5) Rücksprung6) Strömungsrichtung
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Rohrverschraubungen
• Eigenschaften– Stahl oder Guss
– Whitworth Rohrgewinde
• zylindrisches Innengewinde
• kegeliges Außengewinde
– metallische Dichtung
• Einsatz– Hausinstallation
Bild 18-10
a) Muffe zur Verbindung zweier gleicher Rohreb) Reduziermuffe mit Durchmessersprungc) Fittings
1) T-Stück2) Bogen3) Kreuzstück
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Hydraulikverschraubungen
• Eigenschaften– metallisch oder
O-Ring gedichtet
– Durchmesser 6 bis 38 mm
– leicht, mehrfach lösbar
• Einsatz– Hydraulikanlagen
Bild 18-11
a) Schneidring, Dichtkegel 24°b) Bördel, Dichtkegel 37°c) flachdichtend mit O-Ringd) Schweißdichtkegel, Dichtkegel 24°
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Rohrleitungen Roloff/Matek Maschinenelemente
Verschraubungsarten
a) gerade Einschraub- verschraubung
- Verbindung Rohr zu Block
b) gerade Verbindungs-verschraubung
- Verbindung Rohr zu Rohr
c) Winkelverschraubung
d) Schwenkverschraubung
- Winkel einstellbar
Bild 18-12