Kompensatoren

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik

Abkürzungen im SHK-Handwerk

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Quelle: HKS GmbH – industrieller Hersteller von Kompensatoren und Schläuchen

axial
lateral
angular

 

Kompensatoren sind flexible Bauteile, deren Kernstück ein oder mehrere Metallbälge darstellen, welche mit Anschlußteilen, wie Flanschen, Schweiß- oder Schraubanschlüssen sowie gegebenenfalls mit Führungselementen (Innenleitrohr, äußerer Schutzmantel, Gelenkanker) kombiniert sind. Sie werden aus den Werkstoffen Hypalon, Silikon, PTFE, EPDM, NBR, Edelstahl oder Incoloy hergestellt.
 
Im Rohrleitungsbau und in der Sanitärtechnik für folgende Aufgaben eingesetzt
  • als Dehnungsausgleicher zur Kompensation temperaturbedingter Rohrdehnungen
  • als Ausgleichselemente bei nichtfluchtenden Rohrleitungen
  • als Montageerleichterung für Rohrarmaturen
  • als Schwingungs- und Schalldämpfer
Sie können Bewegungen axial, lateral oder angular kompensieren.

 
Universalkompensator

Kompensator zur kombinierten Aufnahme von axialer und lateraler gegebenenfalls auch angularer Bewegung. In den meisten Fällen ein Kompensator, der aus zwei Bälgen besteht, die über ein Zwischenrohr miteinander verbunden sind, analog einem reinen Lateralkompensator, ohne Verankerung. Beim Einsatz eines Universalkompensators müssen für die Aufnahme der Druckkraft Festpunkte in der Rohrleitung vorgesehen sein.


Axialkompensator
Quelle: HKS GmbH – industrieller Hersteller von Kompensatoren und Schläuchen

Kompensator mit Schutzrohr (Fa. Meibes)
Metallbalgkompensatoren (Fa. Flexomat)
 Axial-Kompensatoren
Zur axialen Bewegungsaufnahme werden Axial-Kompensatoren eingebaut. Je nach Hersteller nehmen diese auch geringe laterale und/oder angulare Bewegungen auf. Die Bewegungsaufnahme erfolgt über die Längsachse des Balges, dabei wird der Balg axial gestreckt oder gestaucht.
Für größere Bewegungsaufnahmen können auch zwei Balge hintereinander angeordnet sein, die dann aus Stabilitätsgründen mit Führungsrohren ausgestattet werden.

Axial-Kompensatoren können bei einer Außendruckbelastung nicht ausknicken, dadurch sind längere Bälge für sehr große Bewegungen geeignet. Außerhalb des Balges im Außenrohrkann kann sich Kondensat sammeln und das über eine Entwässerungseinrichtung abgeleistet wird.

Vorteile:

- Flußrichtung bleibt unverändert
- relativ einfache Berechnung
- geringe Kosten, bezogen auf 1 Element
- geringster Einbauraum
- unkomplizierter Einbau

Nachteile:

- bei großen Dehnungen sind mehrere Kompensatoren notwendig
- exakte Berechnung und Ausführung der Festpunkte notwendig, besonders bei höheren Drücken
- gute Führung der Rohrleitung notwendig
- bei mehrfach abgewinkeltem Leitungsverlauf sind viele Festpunkte erforderlich

 

 

 


Lateralkompensator
Quelle: HKS GmbH – industrieller Hersteller von Kompensatoren und Schläuchen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lateralkompensator
Lateral-Kompensatoren werden zum Ausgleich von seitlichen Bewegungen (Achsversatz) eingesetzt. Sie haben in der Regel auch Verspannungen, welche axiale Reaktionskräfte aufnehmen und sind daher nicht für andere Bewegungsarten geeignet. Diese Kompensatoren werden jedoch auch bei geringer Druckbeanspruchung ohne Verspannungen als Universal-Kompensatoren hergestellt und eignen sich dann für unterschiedliche Bewegungskombinationen. Der Lateral-Kompensator nimmt seitliche Bewegung auf.
Die wesentlichen Merkmale der Lateral-Kompensatoren sind:
  • Die Bewegungsaufnahme erfolgt quer zur Rohrleitung.
  • Die Anschlussteile lassen sich seitlich paralell zueinander verschieben
  • Lateral-Kompensatoren sind mit Verankerungen versehen, die die axial wirkenden Druckkräfte des Balges aufnehmen, axiale Längenänderungen (Streckung oder Kürzung) werden unterbunden. Bei sehr geringen Drücken kann in Ausnahmefällen auf die Verspannung verzichtet werden - siehe Universalkompensator
  • Da die Verankerung die Axialdruckkräfte aufnimmt, wirken beiderseits auf die Rohrleitungen nur die Verstellkräfte und die Verstellmomente
  • 5. Lateral-Kompensatoren aus einem Balg sind nur für kleine Lateralbewegungen einsetzbar, da der Balg in seiner begrenzten Länge eine Doppelbiegung ausführen muß
  • Lateral-Kompensatoren mit zwei Bälgen und Zwischenrohr sind für große Lateralbewegungen geeignet Die Größe der Lateralbewegungen wird durch die Winkelbewegungen der Bälge und die Länge des Zwischenrohres bestimmt
  • Verankerungen mit Kreuz- bzw. Kardangelenken erlauben allseitige laterale Bewegungen
  • Verankerungen verbinden die Kompensatorenenden in der Regel außen über den Balg hinweg. Bei eingeschränkten äußeren Raum- oder außergweöhnlichen Betriebsverhältnissen können die Verankerungen in das Innere des Kompensators verlegt sein
  • Im wesentlichen werden folgende Verankerungen für Lateral-Kompensatoren verwendet:
    - Zuganker die beiderseits an den Anschlussteilen gelagert sind. Sie erlauben allseitige laterale Bewegungen und werden meistens unterhalb PN 25 eingesetzt
  • Im wesentlichen werden folgende Verankerungen für Lateral-Kompensatoren verwendet:

- Zuganker die beiderseits an den Anschlussteilen gelagert sind. Sie erlauben allseitige laterale Bewegungen und werden meistens unterhalb PN 25 eingesetzt

- Verankerungen mit Einfachgelenken sind für höhere Drücke geeignet, sie erlauben laterale Bewegungen in einer Ebene

Vorteile:

- Kräfte werden durch Zuganker innerhalb des Elements aufgenommen, deshalb geringe Festpunkt-Belastung

- Aufnahme sehr großer Dehnungen, auch Querbewegungen möglich

- geringer Führungsaufwand der Rohrleitungen

- kostengünstige Bewegungsaufnahmen bei großen Dehnungen möglich

Nachteile:

- stets Umlenkungen notwendig (die sich jedoch oft im Leitungsverlauf ergeben)

- bei geradlinigen Leitungen zusätzlicher Einbauraum durch Umlenkung notwendig

- Biegespannung in der Rohrleitung im Bereich des Kompensatorenanschlusses durch Auslenkung unvermeidbar

- ein Lateral-Kompensator ist teurer als ein Axial-Kompensator


Angularkompensator
Quelle: HKS GmbH – industrieller Hersteller von Kompensatoren und Schläuchen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Angularkompensator

Zur Aufnahme von Winkelbewegungen werden Angular-Kompensatoren eingesetzt. Diese Bauteile haben Gelenke, die die axialen Reaktionskräfte aufnehmen. Durch diese Verspannungen sind sie jedoch als Einzelelement nicht geeignet, Bewegungskombinationen zu kompensieren.
Im Rohrleitungsbau werden sie zur Bildung von Gelenksystemen verwendet, mit denen problemlos große Bewegungen in beliebigen Ebenen aufgenommen werden können.
Der Angular-Kompensator nimmt Winkelbewegungen auf. Meistens werden aus 2 oder 3 Angular-Kompensatoren und Zwischenrohren Gelenksysteme gebildet, die wie Lateral-Kompensatoren, der Aufnahme von großen Bewegungen dienen.
Diese wesentlichsten Merkmale sind:
  • Die Bewegung erfolgt um die Gelenkachse, die in der Balgmitte liegt, der Balg wird dabei auf Biegung beansprucht
  • Die Verankerung nimmt die Axialdruckkraft des Balges auf, sie läßt keine Längenänderung (Streckung oder Kürzung) des Kompensators zu
  • Verankerungen mit einer Gelenkachse lassen Winkelbewegungen in einer Eebene zu
  • Kardanische Verankerungen ermöglichen allseitige Winkelbewegungen
  • Zwei Angular-Kompensatoren, die mit Zwischenrohr verbunden sind, wirken als Lateral-Kompensator. Die Größe der Winkelbewegungen und die Länge des Zwischenrohres bestimmen die Größe der Lateralbewegungen
Vorteile:

- Kräfte werden wie beim Lateral-Kompensator durch Zuganker innerhalb des Elementes aufgenommen, dadurch sehr geringe Festpunktbelastung

- Aufnahme sehr großer Bewegungen möglich

- geringer Führungsaufwand der Rohrleitung notwendig

- kostengünstige Bewegungsaufnahme bei großen Dehnungen

- spannungsfreier Anschluss an druckempfindlichen Aggregaten möglich

Nachteile:

- stets Umlenkungen notwendig (die sich jedoch oft im Leitungsverlauf ergeben)
- bei geradlinigen Leitungen zusätzlicher Einbauraum erforderlich
- meist mindestens zwei, wenn nicht drei Kompensatoren notwendig (Gelenksystem)
- ein Angular-Kompensator ist teurer als ein Axial-Kompensator
- große Montagesorgfalt bei in einer Ebene wirkenden Angular-Kompensatoren nötig
- Wartung der Gelenke ist angebracht
Quelle: Fa. Senior Berghöfer GmbH
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