Was sind Drehgelenke? Funktionsweise, Typen und Anwendungen von Drehgelenken

Wenn es um bewegliche Rohrverbindungen geht, sind Drehgelenke eine Lösung. Sie ermöglichen es, einen Teil/eine Komponente des Systems relativ zum anderen zu bewegen oder zu drehen. Diese langsame Rotationsbewegung verleiht dem Rohrleitungssystem eine sehr gute Flexibilität. In diesem Artikel lernen wir die Grundlagen von Drehgelenken, ihre Anwendungen, Typen, Merkmale, Funktionsweise und Auswahl kennen.

Was ist ein Drehgelenk?

Ein Rohr Drehgelenk ist eine präzisionsgefertigte flexible Rohrleitungskomponente, die zwischen Rohren, Schläuchen oder Geräten installiert wird. Ihr Design ermöglicht es einer Komponente des Systems, sich relativ zur anderen zu bewegen/drehen. Industrielle Drehgelenke sind für den Einsatz in einem großen Temperatur- und Druckbereich ausgelegt. Sie müssen in der Lage sein, äußere Kräfte und erzeugte Spannungen aufzunehmen. Richtig konstruierte Drehgelenke können eine 360-Grad-Drehung in 1, 2 oder 3 Ebenen ermöglichen.

Anwendungen von Drehgelenken

Drehgelenke werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter

  • Chemische und petrochemische Industrie
  • Kraftwerke
  • Metall und Bergbau
  • Wasseraufbereitung und Kommunaltechnik
  • Pharmazeutische Industrie
  • Lebensmittel- und Getränkeindustrie
  • Raffinerieindustrie
  • Prüfstände
  • Kühlwasserversorgung und Wasseraufbereitungsanlagen
  • Hydrauliksysteme und Pneumatik
  • Tinten- und Farbenindustrie
  • Brau- und Destillationsindustrie
  • Automobilindustrie
  • Recyclingindustrie
  • Ladeausrüstung
  • Luftfahrt und Schiffbau
  • Papier- und Holzindustrie
  • Kryogene Industrie
  • Eine der häufigsten Anwendungen von Drehgelenken sind Ladearme für Schiffe.

Materialien für Drehgelenke

Drehgelenke werden je nach Anwendungsanforderungen aus verschiedenen Materialien hergestellt. Einige der gebräuchlichsten Materialien für Drehgelenke sind:

  • Kohlenstoffstahl
  • Edelstahl
  • Aluminium
  • Messing
  • Sphäroguss
  • Bronze
  • Hastelloy
  • Duplex-Stahl
  • Monel
  • PTFE-ausgekleidet

Eigenschaften von Drehgelenken

Die Hauptmerkmale von Drehgelenken sind:

  • Es handelt sich um kompakte technische Komponenten.
  • Sie sorgen für dichte Abdichtung
  • Sie verfügen über eine geschützte Lagerkammer
  • Lager mit langer Lebensdauer
  • Einfache Schmierung
  • Es ist keine Feldanpassung erforderlich
  • Sie sind starr, sicher und nachhaltig
  • Drehgelenke sind in verschiedenen Größen ab 3/4 Zoll erhältlich.
  • Sie werden normalerweise als Flansch-, Gewinde- und stumpfgeschweißte Endverbindungen hergestellt.

Funktionsweise eines Drehgelenks

Drehgelenke bestehen normalerweise aus zwei Hauptkomponenten; der Ärmel und der Körper. Sie werden durch einen oder mehrere kugelgelagerte Laufringe fixiert. Diese kugelgelagerten Laufringe halten das Gehäuse und die Drehgelenkhülse richtig ausgerichtet, sodass das Drehgelenk eine Drehbewegung um seine Achse ausführen kann. Da sich die beiden Teile des Drehgelenks drehen können, drehen sich auch die an den beiden Enden des Drehgelenks angeschlossenen Rohrleitungssystemkomponenten frei und unabhängig um die Drehachse. Um mehrere Drehachsen zu haben, werden mehrere Drehgelenke mit unterschiedlichen Ausrichtungen installiert. Dies ermöglicht dem System mehr Bewegungsfreiheit zwischen den Seiten eines Flüssigkeitsfördersystems. Zur Schmierung der Lagerlaufbahnen können verschiedene Arten von Schmiermitteln verwendet werden.

Die eigentliche mechanische Arbeit wird von den Kugellagern des Wirbels übernommen. Der wichtigste Teil des Drehgelenks ist jedoch die flüssigkeitsdichte Druckdichtung, die das unter Druck stehende Arbeitsmedium zurückhält. Druckdichtungen können aus Thermoplasten oder Elastomeren wie PRFE, FKM, Kalrez, Fluorelastomer, Chemraz und Nitrilkautschuk hergestellt werden. Aufgrund der Eigenschaften dieser Dichtungsmaterialoptionen eignen sie sich für den Einsatz mit verschiedenen Flüssigkeiten in einem Bereich von Betriebstemperaturen.

Arten von Drehgelenken

Drehgelenke können anhand der folgenden Parameter kategorisiert werden:

Abhängig von der Endverbindung gibt es drei Arten von Drehgelenken

  • Flanschdrehgelenk
  • Drehgelenk mit Gewinde und
  • Geschweißtes Drehgelenk.

Abhängig von den Arbeitskomponenten gibt es drei Arten von Drehgelenken:

  • Kompakte O-Ring-Drehgelenke, die einen O-Ring zur Druckabdichtung verwenden.
  • V-Ring-Drehgelenke, die zur Abdichtung eine dreifache V-Ring-Packung verwenden. Sie sind robust gebaut und für schwere Anwendungen geeignet.
  • Drehgelenke mit geteiltem Flansch, die eine separate Lagerpaketkonstruktion mit einem H-Ring und zwei O-Ringen verwenden.