DE20116285U1

DE20116285U1 - Flexibles Leitungselement

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Publication number: DE20116285U1
Application number: DE20116285U
Authority: DE
Original assignee: BERGHOEFER CHR GmbH
Current assignee: Senior Berghoefer De GmbH
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2001-12-20
Anticipated expiration: 2011-09-29

Description

BEG 163 Seite 1·* ·"*· · · ·'··· · · ·

Chr. Berghöfer GmbH
Frankfurter Straße 199

34121 Kassel

BEG 163

Flexibles Leitungselement Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement zur dichten formschlüssigen Verbindung von Rohrleitungsenden untereinander oder von Rohrleitungsenden mit Armaturen.

Flexible Leitungselemente werden zur Aufnahme von Bewegungen der anzuschließenden Rohrleitungsenden eingesetzt, insbesondere für Warm- und Kaltwasser führende Leitungen und andere Versorgungsleitungen, die der Wärmedehnung unterliegen oder die durch äußere Einflüsse in Längs- oder Querrichtung bewegt werden oder durch Montage entstandene Fluchtfehler aufweisen.

Aus der DE-Gebrauchsmusterschrif t 82 26 854 ist bekannt, flexible Leitungselemente mit den Anschlussteilen der Rohrleitungsenden durch Schweißen oder Löten zu verbinden. Man erhält eine absolut dichte Verbindung. Es muss aber in Kauf genommen werden, dass die zu verbindenden Teile vor dem Verschweißen oder Verlöten vor Ort besonders vorbereitet werden müssen.

In vielen Fällen ist ein Verschweißen oder Verlöten nicht oder nur unter Schwierigkeiten möglich, da die zu verbindende*!*; j*TeiJ& j"· a-&s ·· idnte»f ejofv^'cjliqh^n·· Materialien

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bestehen .

Beim Verschweißen und Verlöten ist weiter zu berücksichtigen, dass die Wandstärken der flexiblen Leitungen aus Herstellungsgründen und wegen der geforderten Flexibilität des Elementes sehr gering sind und dadurch der Schweiß- oder Lötprozeß sehr schwierig und insbesondere auf der Baustelle sehr aufwendig ist.

So werden in Trinkwasserleitungen bevorzugt Anschlussteile aus Cu-Legierungen verwendet. Demgegenüber bestehen die flexiblen Leitungselemente vorwiegend aus rost- und säurebeständigem Edelstahl, Kunststoffen oder verstärkten Kunststoffen. Lötverbindungen zwischen Edelstahl und Cu-Legierungen werden wegen der Gefahr einer möglichen elektro-chemischen Reaktion vermieden. Eine Verbindung von Cu-Legierungen mit Kunststoffen bzw. verstärkten Kunststoffen ist 'nur durch Verkleben mit Spezialklebern möglich, wobei aufgrund der teilweise sehr dünnen Ausführung der flexiblen Leitungselemente eine dichte und dauerhafte Verbindung nicht zu garantieren ist.

Neben dem Verbinden durch Löten, Verschweißen und Verkleben, die nicht überall eingesetzt werden können, ist aus der EP-Schrift 390 504 bekannt, flexible Leitungselemente mit den Anschlussteilen der Rohrleitungsenden dadurch zu verbinden, dass ein O-Ring in die Wellen des flexiblen Leitungselementes eingelegt und ein übergreifendes Rohrteil in die Welle eingeformt wird, so dass ein Formschluss zum Halt der Längskräfte entsteht.

Für hohe Wellenprofile ist diese Variante nur unter Einsatz besonderer Dichtungen geeignet.

Eine weitere Variante sieht vor, dass die Balgenenden als Gewindestutzen ausgebildet sind, die sich mit den Rohrleitungsenden oder Armaturen verschrauben lassen.

Alle vorqenajiüJien Jieri)indungs\iari&ntan..sind .in ihren Geste-

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hungskosten und ihrer Anfertigung aufwendig und kostspielig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Leitungselement als Fitting für das Verbinden von Rohrleitungsenden untereinander oder mit Armaturen zu schaffen, das ohne Löten oder Verschweißen schnell, zuverlässig, fluiddicht und kraftschlüssig einzusetzen ist, ohne eine spezielle Wahl der Materialien der zu verbindenden Teile treffen zu müssen.

Die Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß bestehen die flexiblen Leitungselemente aus einem Wellbalg oder Wellschlauch, der an beiden Seiten zylinderförmige Enden aufweist, in die innen jeweils ein passendes Rohrstück spielfrei eingeschoben ist. Das so erhaltene flexible Leitungselement wird mit einer Muffe in einem Arbeitsgang dichtend zu einem Fitting verpresst. Das erfindungsgemäße Bauteil ist äußerst einfach in der Herstellung und kann vorgefertigt dem Anwender zur Verfügung gestellt werden.

Entsprechend dem Innendurchmesser der zu verbindenden Rohrleitungsenden werden die eingelegten Rohrstücke in ihrem Durchmesser durch Aufweitung angepasst und kalibriert.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht auch, die beiderseitigen Anschlussquerschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern auszuführen, so dass eine Verbindung mit verschiedenartigen Muffendurchmessern möglich wird.

Die Länge der eingefügten Rohrstücke entspricht vorzugsweise jeweils der Länge der zylinderförmigen Enden des Wellbalges.

In einer besonderen Variante der erfindungsgemäßen Lösung kann eines der eingefügten Rohrstücke auch durchgehend von einem Zylirudesfrprmigen Ende .bijs zum andarea zylinder förmigen

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Ende des Wellbalges ausgeführt sein und damit die Funktion einer Führung erfüllen, die ein Ausknicken des flexiblen Elementes verhindert. Dieses, auch als Stützrohr bezeichnete Element, dient gleichfalls als strömungsführendes Element.

Die Wellbälge bzw. Wellschläuche können sowohl aus verschiedenen Metallen, hier vorzugsweise rost- und säurebeständiger Edelstahl, Ni-Basislegierungen, Fluorkunststoffen oder verstärkten Kunststoffen bestehen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der flexiblen Leitungselemente ist es möglich, auch sehr dünnwandige Wellbälge einzusetzen und dadurch eine große Flexibilität zu erhalten ohne, dass gleichzeitig die Probleme entstehen, die bisher stets mit der Anschlussmontage dünner Wandungen einhergingen und die oftmals den Einsatz des sehr flexiblen Metallbalges oder Metallschlauchs unmöglich machten.

Soll das erfindungsgemäße flexible Leitungselement gegen äußere Einflüsse, z. B. Korrosion, mechanische- oder Hitzeeinwirkung geschützt werden, ist vorgesehen, eine Außenhülle über dem Wellbalg anzuordnen. Dabei wird die Außenhülle mit dem Wellbalgenden und den eingelegten Rohrstücken zusammen einer Innenverpressung unterzogen. Bei dieser Variante wird es möglich, weniger teure Materialien für den Wellbalg einzusetzen und trotzdem z. B. einen optimalen Korrosionsschutz zu erreichen.

Das erfindungsgemäße flexible Leitungselement ist in der Lage, Bewegungen der mit ihm verbundenen Rohrleitungsenden sowohl in axialer, angularer als auch seitlicher Richtung aufzunehmen.

Durch die Wahl des Materials für die eingefügten Rohrstücke in die zylinderförmigen Enden des Wellbalges kann eine Angleichung an das Material der zu verbindenden Rohrleitungsenden geschaffen werden.

Die ErfinduoQ .^pIl..nachfolgend. anJaand_! .der .Zeichnungen näher

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erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1: einen Längsschnitt durch die Verbindung des Wellbalges mit in die zylinderförmigen Endstücke eingelegten Rohrstücke und Muffe .

Figur 2: einen Längsschnitt durch die Verbindung des Wellbalges mit zylinderförmigen Enden mit einem durchgehenden eingelegten Rohrstückstück , das einerseits spielfrei in das zylindrische Ende des Balges eingefügt wird und auf der anderen Seite mit ausreichend Spiel im zylindrischem Ende des Balges geführt wird. Im freien zylindrischen Ende ist ein Rohrstück eingelegt, das wie beschrieben dem Anschluß an die Muffe dient.

Figur 3: einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Leitungselement mit einem durchgehende eingelegten Rohrstück , wie unter 2 beschrieben, einerseits in das zylindrische Ende des Balges eingefügt wird, sich dann verjüngend mit ausreichend Spiel im Rohrstück der anderen Seite geführt wird.

Figur 4: einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße flexible Leitungselement, bestehend aus Wellbalg mit in den zylinderförmigen Enden eingelegten Rohrstücken und zusätzlicher einteiliger Außenhülle.

Figur 5: einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße flexible Leitungselement, bestehend aus Wellbalg mit in den zylinderförmigen Enden eingelegten Rohrstücken und zusätzlicher zweigeteilter Außenhülle wobei je eine Außenhülle mit den jeweiligen Rohrenden verpresst sind.

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Figur 1 zeigt das flexible Leitungselement, das durch den Wellbalg 1 mit den zylinderförmigen Enden 2, 3 gebildet wird. In die zylinderförmigen Enden 2, 3 sind stramm passende Rohrstücke 4, 5 eingefügt. Die Länge der Rohrstücke 4, 5 entspricht jeweils vorzugsweise der Länge der zylinderförmigen Enden 2, 3 des Wellbalges 1. Der Innendurchmesser der beiden Rohrstücke 4, 5 wird nach dem Einfügen in die zylinderförmigen Enden 2, 3 des Wellbalges 1 mit einem gewissen Spiel zu dem Innendurchmesser der zu verbindenden Rohrleitungsenden oder der Armaturen 6 aufgeweitet und kalibriert. Bei der Montage des erfindungsgemäßen, flexiblen Elementes werden die so ausgebildeten Enden 4, 5 in die zu verbindenden Muffen 6 eingefügt. Danach erfolgt eine Außenverpressung der Muffe 6 mit den eingefügten zylindrischen Enden 2,3 und den Rohrstücken 4, 5. Durch diese Außenverpressung wird eine bleibende Verformung erzielt, die zu einer formschlüssigen, dichten und unlösbaren Verbindung führt. Die Außenverpressung erfolgt vorzugsweise durch eine Querschnittsverminderung 7 der Muffe 6.

Bei der Querschnittsverminderung 7 der aufgepressten Muffe 6 wird es auch zu einer leichten Verformung der zylinderförmigen Enden 2, 3 des Metallbalges mit den eingefügten Rohrstücken 4, 5 kommen, was zu einer besonders festen, formschlüssigen Verbindung beiträgt.

An den Enden der Muffen 6 können zusätzlich Sicken 8 vorgesehen sein, in die Dichtringe 9 eingelegt sind. Dadurch wird eine zusätzlich Abdichtung zum einen zwischen der Muffe 6 und den zylinderförmigen Teile 2, 3 des Wellbalges 1 des erfindungsgemäßen flexiblen Leitungselementes und zum anderen zwischen der Muffe 6 und dem Rohrleitungsende 10, wie in Figur 1 gezeigt, erreicht.

Das so vorgefertigte erfindungsgemäße flexible Leitungselement braucht nur noch zwischen zwei zu verbindenden Rohrleitungsenden 3.0 .<?der .eicusm .Rohrl&ituugsende IjO .und einer nicht

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gezeigten Armatur eingesetzt und durch z. B. Aufpressung des freien Endes der Muffe 6 auf das Rohrleitungsende 10 befestigt werden.

Durch die eingelegten Rohrstücke 4, 5 werden die zylinderförmigen Enden 2, 3 des Wellbalges 1 beim Außenverpressen mit der Muffe 6 nicht in unerwünschter Weise verformt. Es entsteht selbst bei sehr dünnen Materialstärken der zylinderförmigen Enden 2, 3 der Wellbälge 1 eine dichte Verbindung. Das erfindungsgemäße flexible Leitungselement ist durch seine Anordnung zwischen zwei Rohrleitungsenden in der Lage, Bewegungen sowohl in axialer, angularer als auch seitlicher Richtung aufzunehmen. Dadurch ist es z. B. nicht notwendig, die zu verbindenden Rohrleitungsenden 10 genau fluchtend zueinander vor der Verbindung auszurichten.

Figur 2 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen Leitungselementes, bei dem in das Rohrstück 5 zusätzlich ein zusammenhängendes Stück 14 in den Wellbalg 1 eingelegt ist. Es erstreckt sich vom zylinderförmigen Ende 3 bis zum zylinderförmigen Ende 2 des Wellbalges 1 in das es mit einem gewissen Spiel geführt ist. Diese Variante wird vorzugsweise bei längeren flexiblen Leitungselementen eingesetzt. Bei einem durchgehenden Rohrstück 14 trägt dieses stark zur Verminderung des unerwünschten Ausknickens des Wellbalges 1 bei .

Figur 3 zeigt eine weitere Variante des in Figur 2 gezeigten erfindungsgemäßen Leitungselementes, bei dem ein Rohrstück 15, das wie bisher das Rohrstück 5 einerseits im zylindrischem Ende 3 eingefügt ist, sich in seinem Durchmesser verjüngend durch die gesamte Balglänge hindurch bis in das Rohrstück 4 erstreckt, in dem es mit einem gewissen Spiel geführt wird.

Das durchgehende, innenliegende Rohr dient gleichfalls als Strömungsführung, damit werden Verwirbelungen, Strömungsreibung und Abrieb durchströmender Stoffe vermieden.
Die Verbindung.. dej£ itfuffe 6. mit ..den ..zylinderförmigen En-

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den 2, 3 des Wellbalges 1 erfolgt in der zu Figur 1 beschriebenen Weise.

Das so industriell vorgefertigte flexible Leitungselement wird dann in gleicher Weise durch Außenverpressung mit z. B. einem Rohrleitungsende 10 verbunden. Wie in Figur 1 gezeigt, ist auch auf der Seite der Muffe 6 , die zur Verbindung mit einem Rohrleitungsende 10 dient, eine Sicke 8 vorgesehen, in der ein Dichtring 9 eingelegt ist.

Figur 4 zeigt das erfindungsgemäße flexible Leitungselement, bei dem über dem Wellbalg 1 eine Außenhülle 11 vorgesehen ist. Das zylinderförmige Ende 3 des Wellbalgs 1 mit dem Rohrstück 5 wird in einem Arbeitsgang mit der Außenhülle 11 durch Innenverpressung verbunden. Vorzugsweise erfolgt die Innenverpressung mit leichter Querschnittsvergroßerung 12, die sich als Verformung 13 am Außenrohr 11 vorteilhaft zur Befestigung auswirkt.

Figur 5 zeigt das erfindungsgemäße flexible Leitungselement, bei dem über dem Wellbalg 1 eine zweigeteilte Außenhülle 11 und 16 vorgesehen ist. Das zylinderförmige Ende 3 des Wellbalges 1 mit dem Rohrstück 5 wird in einem Arbeitsgang mit der Außenhülle 11 und das andere Ende 2 des Wellbalgs 1 mit dem Rohrstück 4 wird mit der Außenhülle 16 durch Innenverpressung verbunden. Vorzugsweise erfolgt die Innenverpressung mit leichter Querschnittsvergrößerung 12 und 13.

Es entsteht bei der zusätzlichen Anordnung einer Außenhülle 11 beziehungsweise der zweiteiligen Außenhülle 11 mit 16 die beide gleichermaßen z. B. als mechanischer oder Hitzeschutz für den darunter liegenden Wellbalg 1 dienen, kein größerer Aufwand bei der Fertigung. Bei diesen Varianten kann der Wellbalg 1 auch aus weniger korrosionsbeständigem Material bestehen und trotzdem in Medien mit hoher Aggressivität und bei hohen mechanischen oder thermischen Einflüssen eingesetzt werden.

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Das erfindungsgemäße flexible Leitungselement kann mit allen beschriebenen Varianten kombiniert werden. So kann das flexible Element sowohl mit oder ohne Außenschutzrohr, ein- oder zweiteilig, mit oder ohne Innenrohr in allen Varianten ausgeführt sein.

Neben der in Figur 1 dargestellten Verbindung der Muffe 6 mit den zu verbindenden Rohrleitungsenden 10 durch eine Außenverpressung sind andere Verbindungsvarianten denkbar. So kann die Muffe 6 auf der dem zu verbindenden Rohr zugewandten Ende ein Gewinde aufweisen, mit dem das flexible Leitungselement auf das Rohrleitungsende 10 aufgeschraubt wird. Ebenso ist eine Verschweißung nicht ausgeschlossen.

Claims

1. Flexibles Leitungselement zum Verbinden von aufeinander zu gerichteten Rohrleitungsenden oder Rohrleitungsenden und Armaturen für flüssige oder gasförmige Medien, gekennzeichnet durch in den zylinderförmigen Enden (2, 3) des Wellschlauchs oder Wellbalges (1) angeordneten Rohrstücken (4, 5) mit passendem Durchmesser, die gemeinsam durch Außenverpressung mit einer aufgeschobenen Muffe (6) unter Querschnittsverminderung (7) verbunden sind.

2. Flexibles Leitungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung des Durchmessers der Rohrstücke (4, 5) auf dem gewünschten Durchmesser der zu verbindenden Rohrleitungsenden (10) nach dem Einfügen in die zylinderförmigen Enden (2, 3) des Wellbalges (1) erfolgt.

3. Flexibles Leitungselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe (6) mindestens auf der dem Rohrleitungsende (10) abgewandten Seite eine radial nach außen zeigenden umlaufende Sicke (8) mit eingelegtem Dichtring (9) besitzt.

4. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Wellbalg (1) überdeckende Außenhülle (11) vorgesehen ist.

5. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Wellbalg (1) überdeckende zweigeteilte Außenhülle (11 und 16) vorgesehen ist.

6. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Außenhülle (11) bzw. der zweigeteilten Außenhülle (11 und 16) mit den zylinderförmigen Enden (2, 3) des Balges (1) und den eingefügten Rohrstücken (4, 5) durch eine gemeinsame Innenverpressung erfolgt.

7. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Außenhülle (11) mit den zylinderförmigen Enden (2, 3) des Balges (1) und den eingefügten Rohrstücken (4, 5) durch eine gemeinsame Innenverpressung mit Querschnittsvergrößerung (12 und 13) erfolgt.

8. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingefügten Rohrstücke (4, 5) in der Länge jeweils der Länge der zylinderförmigen Enden (2, 3) des Wellbalges (1) entsprechen.

9. Flexibles Leitungselement nach mindestens der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im zylindrischen Ende (3) bzw. (5) des Wellbalges (1) eingefügte Rohrstück (14 oder 15) in einem Stück durch das Innere des Balges (1) hindurchführt ist und in das andere zylindrische Ende (2) mit Spiel hineinragt dort geführt wird und selbst das flexible Leitungselement zu führen in der Lage ist.

10. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellbalg (1) aus metallischen Werkstoffen, insbesondere rost- und säurebeständigem Edelstahl, Bronze, Kunststoffen oder verstärkten Kunststoffen besteht.

11. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Rohrstücke (4, 5) dem Material für die zu verbindenden Rohrleitungsenden (10) angepasst ist.

12. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die längs durch den gesamten Metallbalg (1) hindurchgeführten, im zylindrischen Ende (3) befestigten und in das in das Rohrstück (4) mit einem gewissen Spiel angeordneten Rohrstücke (14) oder (15) in einem Arbeitsvorgang mit dem zylindrischem Ende (3) aufgeweitet und kalibriert sind.

13. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die längs durch den Metallbalg (1) auf der ganzen Länge angeordneten Rohrstücke (14) oder (15), als Führungsrohr und zur Begrenzung von Bewegungen und Ausknicken dienen, in einem Arbeitsgang durch Innenpressung mit dem zylindrischen Ende (3) verbindbar sind.

14. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das außen angeordnete, den gesamten Balg (1) umschließende Außenrohr (11), das als Schutzrohrohr zum Schutz vor mechanischer Beschädigung dient, mit den zylindrischen Enden (4) bzw. (5) durch partielles Aufweiten von innen fest verbunden ist.

15. Flexibles Leitungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das außen angeordnete, den gesamten Balg (1) umschließende zweigeteilte Außenrohr (11, 16), das als Schutzrohr zum Schutz vor mechanischer Beschädigung dient, mit den zylindrischen Enden (5, 4) durch partielles Aufweiten von innen verbunden ist.