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Die Erfindung betrifft eine druckfeste Flanschverbindung
für Rohrleitungen,
wobei die Rohre an den miteinander zu verbindenden Enden jeweils
einen radial abstehenden Flansch aufweisen und mehrere die beiden
aneinander anliegenden Flansche gegeneinander festlegende Verbindungsmittel
vorgesehen sind.
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Eine Flanschverbindung mit den vorgenannten
Merkmalen ergibt sich beispielsweise aus der DIN 28 403. Bei den
darin beschriebenen insbesondere in der Vakuumtechnik einsetzbaren
Schnellverbindungen weisen die Enden der zu verbindenden Rohre jeweils
einen Flansch auf, wobei die Flansche unter Zwischenschaltung einer
passenden Dichtung in eine gegenseitige Anlage gebracht werden.
Außen um
die Flansche der beiden Rohrleitungsenden wird eine zweiteilige
Muffe oder Schelle gelegt, deren Teile an einem Ende über ein
Scharnierstück
aneinander gehaltert sind, während
am anderen Ende eine Schraubverbindung zur Verbindung der Muffen-
bzw. Schellenteile aneinander vorgesehen ist. Beim Anziehen der
Schraubverbindung legt sich die Muffe bzw. Schelle außen um die
beiden Flansche und hält diese
in gegenseitiger Anlage.
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Mit der bekannten Flanschverbindung
ist der Nachteil verbunden, dass die Druckfestigkeit der Flanschverbindung
allein durch die aufgebrachte Schraubenspannung bestimmt ist; demzufolge
sind die Schraubverbindungen entsprechend stark dimensioniert und
entsprechend sind die Baumasse der Flanschverbindungen relativ groß. Es kommt
hinzu, dass die Schrauben mit dem nötigen Kraftaufwand montiert
werden müssen
um eine sichere und dichte Verbindung zu erzielen. Somit ist die
Dichtigkeit der Flanschverbindung letztlich in hohem Maße abhängig von
der Sorgfalt des Monteurs.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Flanschverbindung mit den eingangs genannten Merkmalen
zu schaffen, die bei kompakter Baugröße einfach und sicher zu montieren
ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt
sich einschließlich
vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
aus dem Inhalt der Patentansprüche,
welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor,
dass die Verbindungsmittel aus die Flansche der beiden Rohre außen formschlüssig übergreifenden, in
ihrer Längserstreckung
auf die Gesamtbreite der zu verbindenden Flansche abgestimmten Klammern bestehen,
die bei montierter Flanschverbindung mittels einer über der
Außenseite
der Klammern positionierten Hülse
in ihrer die aneinander anliegenden Flansche übergreifenden Stellung festgelegt
und gehalten sind.
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Mit der Erfindung ist der Vorteil
verbunden, dass zur Montage der Flanschverbindung die Klammern aufzusetzen
bzw. anzubringen sind und die Sicherungshülse über den aufgesetzten Klammern
zu positionieren ist. Soweit die Klammern in ihrer Längserstreckung
auf die Gesamtbreite zu verbindenden Flansche ausgelegt sind, können die
Klammern einfach mittels geeigneter Werkzeuge aufgesetzt und angedrückt werden,
wobei die Klammern die beiden Rohrflansche gegeneinander festlegen.
Soweit die Klammern das Bestreben haben, sich radial auswärts zu verlagern,
werden sie daran durch die außenseitig
positionierte Hülse
gehindert. Da die axiale Krafteinleitung bei der montierten Flanschverbindung allein über die
aufgebrachten Klammern erfolgt, braucht die Hülse nur geringe radiale Kraftkomponenten
aufzunehmen, so dass in vorteilhafter Weise die Hülse entsprechend
leicht und einfach ausgebildet sein kann. Weiterhin ist in vorteilhafter
Weise eine optische Kontrolle einer guten Montage möglich, weil die
Hülse nur
dann in Position gebracht werden kann bzw. steht, wenn die die Flanschverbindung
schaffenden Klammern ihrerseits richtig angelegt sind und die Rohrflansche
in gegenseitiger Anlage halten.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Klammern eine in ihrer Längserstreckung
auf die Gesamtbreite der beiden zu verbindenden Flansche abgestimmte
Ausnehmung aufweisen. Um eine Montage der Klammern zu erleichtern,
ist es nach einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung vorgsehen, dass die Klammern an wenigstens einem Ende
jeweils eine Ausnehmung zum Anschluss an einen, mehrere über den
Umfang der Rohre verteilt angeordnete Klammern positionierenden,
jedes Rohr umgreifenden Halterings aufweisen. In vorteilhafter Weise
kann alternativ vorgesehen sein, dass die Klammern an ihren beiden
Enden jeweils eine einen Haltering aufnehmende Ausnehmung aufweisen.
Hierbei kann es zweckmäßig sein, wenn
die Verbindung von Ausnehmung und Haltering als lösbare Schnappverbindung
ausgebildet ist.
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In einer weiteren Variante ist hinsichtlich
der Ausbildung der Klammern vorgeschlagen, dass die Klammern zweiteilig
mit jeweils nur einen Flansch übergreifenden
und an ihren äußeren Enden
miteinander verbundenen Klammerteilen ausgebildet sind, wobei sich
die zugeordneten Klammerteile gegenseitig überlappen und an ihrem freien
Ende mit einer ineinander greifenden Verzahnung versehen sind derart,
dass die Klammerteile mit einem in Umfangsrichtung bestehenden Versatz
zueinander an den jeweiligen Flansch ansetzbar und durch Verdrehung
gegeneinander in eine miteinander verriegelte Stellung bringbar
sind. Hierbei wirken die beiden Klammerteile nach Art eines Bajonettverschlusses
zusammen, so dass durch Verdrehen der einen Bajonettseite gegenüber der
gegenüberliegenden
Bajonettseite die Flanschverbindung hergestellt wird. Auch in diesem Fall
wird diese Bajonettverbindung über
eine außen positionierte
Hülse gesichert.
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Hinsichtlich der Ausbildung der Hülse ist nach
einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass die Hülse als über die Außenseite der Klammern schiebbare
Schiebehülse ausgebildet
ist; in diesem Fall weisen die Klammern auf ihrer mit der Hülse zusammenwirkenden
Außenseite
einen geradlinigen, parallel zur Rohrlängsachse ausgerichteten Verlauf
auf, der ein Verschieben der Schiebehülse ermöglicht.
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Alternativ kann vorgesehen sein,
dass die Hülse
zweiteilig mit zwei axial nebeneinander angeordneten und in ihrer
die Klammern übergreifenden Montagestellung
miteinander über
gesonderte Verbindungsmittel zu verbindenden Hülsenteilen ausgebildet ist.
Diese Ausführungsform
lässt ein
formschlüssiges
Zusammenwirken von Hülse
und Klammern zu, indem vorgesehen ist, dass die Klammern auf ihrer
Außenseite
konisch mit einer von der gegenseitigen Anlagefläche der Flansche in Axialrichtung winklig
zur Rohrlängsachse
verlaufenden Außenfläche ausgebildet
sind und jedes Hülsenteil
eine auf die Form des von dem Hülsenteil übergriffenen
Klammerbereichs abgestimmte konische Innenfläche aufweist.
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Da die axiale Kraftübertragung
ausschließlich über die
Klammern erfolgt, brauchen die die beiden Hülsenteile zusammenhaltenden
Verbindungsmitte keine besondere Last aufnehmen und können daher
als einfache, kleine Schraubverbindungen ausgebildet sein.
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Zur weiteren Sicherung der Klammern
im Zusammenwirken mit der Hülse
kann vorgesehen sein, dass die Hülse
innenseitig zwischen die über
den Umfang der Rohre verteilt angeordneten Klammern einspringende
Vorsprünge
aufweist; diese Ausführung
ist besonders im Zusammenwirken mit einer Auslegung der Klammern
in geteilter Anordnung nach Art eines Bajonettverschlusses zweckmäßig.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es
zeigen:
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1 eine
Flanschverbindung in montiertem Zustand in einer isometrischen Gesamtansicht,
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2 die
Flanschverbindung gemäß 1 im Längsschnitt,
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3 die
Flanschverbindung in einer anderen Ausführungsform in der Darstellung
gemäß 1,
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4 den
Gegenstand der 3 im
Längsschnitt,
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5 eine
Anordnung von miteinander verbundenen Klammern in einer Gesamtansicht,
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6 eine
einzelne Klammer gemäß 5 in einer Seitenansicht,
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7 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Flanschverbindung mit in Axialrichtung geteilten Klammern im
Längsschnitt,
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8 ein
Klammer-Bauteil zur Ausbildung der Flanschverbindung gemäß 7 in einer isometrischen
Gesamtansicht,
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9 die
Flanschverbindung gemäß 7 und 8 in einer isometrischen Gesamtansicht.
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Bei der in den 1 und 2 dargestellten Flanschverbindung
werden zwei Rohre 10 und 12 miteinander verbunden,
die jeweils an ihren, miteinander zu verbindenden Enden einen radial
abstehenden Flansch 11 bzw. 13 aufweisen. Außen auf
die beiden Flansche 11, 13 sind jeweils die beiden
Flansche 11, 13 mit einer Ausnehmung 18 (6) übergreifende Klammern 14 gesetzt,
wobei über
den Umfang der Rohre 10, 12 bzw. Flansche 11, 13 verteilt eine
zweckmäßige Anzahl
von Klammern 14 gesetzt sind. Die einzelnen Klammern 14 werden
durch eine die Klammern 14 übergreifende Hülse 15 in
ihrer Verbindungsposition festgelegt und gesichert, wobei die Hülse 15 zweiteilig
mit zwei Hülsenteilen 16 aufgebaut
ist, wobei jedes Hülsenteil 16 den
bis zur Berührungsfläche der
beiden Flansche 11, 13 aneinander reichenden Bereich
der Klammern 14 übergreift.
Die beiden Hülsenteile 16 sind
durch vier einzelne Schraubverbindungen 17 in der montierten
Stellung gegeneinander festgelegt, so dass die Hülsenteile 16 als Hülse 15 ihre
Sicherungsfunktion erfüllen.
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Diese Art der Ausbildung der Hülse 15 lässt es zu,
dass die Hülsenteile 16 mit
den Klammern 14 im Formschluss stehen, wobei die Klammern 14 ausgehend
von der Anlagefläche
der Flanschen 11, 13 aneinander eine konisch verlaufende
Außenfläche 19 aufweisen
und die Hülsenteile 16 entsprechend mit
einer konischen Innenfläche 20 versehen
sind. Nach dem Aufsetzen der Klammern 14 auf die Flanschverbindung
können
die beiden Hülsenteile 16 der
Konizität
der Außenfläche 19 der
Klammern 14 folgend von beiden Seiten her auf die Klammern 14 aufgeschoben
und in ihrer Endposition durch die Schraubverbindung 17 gesichert
werden.
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Wie aus 2 zu entnehmen ist, ist in der Stirnseite
eines Flansches noch eine Dichtung 30 angeordnet.
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Das in den 3 und 4 dargestellte
Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
nur dadurch, dass die die Klammern 14 auf deren Außenseite übergreifende
Hülse als
einteilige Schiebehülse 21 ausgebildet
ist; diese Ausbildung setzt voraus, dass die Klammern auf ihrer
Außenseite
einen mit der Rohrlängsachse
parallelen Verlauf aufweisen.
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Zur Erleichterung der Montage kann
gemäß dem in
den 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein, dass die einzelnen Klammern 14 an einem
oder, wie dargestellt, an beiden Enden über einen Haltering 22 miteinander
verbunden sind, und zu diesem Zweck sind die Klammern 14 an
ihren äußeren Enden
mit einer Ausnehmung 23 versehen, in die der zugeordnete
Haltering 22 einschnappbar ist.
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Bei der in den 7 bis 9 dargestellten
Ausführungsform
sind die Klammern zum Festlegen der Flanschen 11, 13 zweiteilig
ausgebildet, wobei die jeweiligen Klammerteile 26 an ihren äußeren Enden durch
einen Verbindungsring 25 miteinander verbunden sind. An
ihrem dem Verbindungsring 25 gegenüberliegenden und die Flansche l1, 13 übergreifende Ende
sind die Klammerteile 26 jeweils mit einer passend ausgebildeten
Endverzahnung 27 versehen, so dass die den beiden Flanschen 11 und 13 jeweils
getrennt zugeordneten Klammerteile 26 mit ihren Verzahnungen 27 durch
Drehen der aus den Verbindungsringen 25 mit daran angesetzten
Klammerteilen 26 bestehenden Bajonettteile 24 in
gegenseitigen Eingriff gebracht werden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
ist eine als Schiebehülse 21 ausgebildete
Hülse vorgesehen,
die zur Sicherung der Verbindung der Bajonettteile 24 gegeneinander
mit zwischen die einzelnen Klammerteile 26 radial einspringenden
Vorsprüngen 28 versehen
ist.
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Es versteht sich, dass eine mit Vorsprüngen 28 ausgebildete
Hülse auch
bei den zu 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen
der Flanschverbindung benutzbar ist.
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Die in der vorstehenden Beschreibung,
den Patentansprüchen,
der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser
Unterlagen können
einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.