DE2149723A1

DE2149723A1 - Kupplung fuer Rohre

Info

Publication number: DE2149723A1
Application number: DE19712149723
Authority: DE
Inventors: Westberg Alvar Torsten
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik AB
Priority date: 1970-10-13
Filing date: 1971-10-05
Publication date: 1972-04-20
Also published as: GB1300039A; FR2111256A5; US3794361A; SE350323B

Description

DIPL.-ING. KLAUS BEHN

DIPL-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER 21 4 9/23

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 22 Wl DENMAYERSTRASSE 6 TEL. (0811) 22 25 30-29 5192

5. Oktober I971 Unsere Zeichen: 3047I/3057I Pi/ib

Firma SANDVIKENS JERNVERKS AB, 811 01 Sandviken 1. Schweden

Kupplung für Rohre

Die Erfindung betrifft die Gattung von Rohrverbindungen, bei denen die Rohrenden einander gegenüberliegende Plansche haben, die mittels eines sie umfassenden Klemmringes oder dergleichen zusammengehalten werden.

Die aneinander anliegenden Flächen der Flansche haben entgegengesetzte ringförmige Nuten, die eine Bahn zur Aufnahme eines Dichtungsringes bilden. Der Dichtungsring gemäß der Erfindung hat einen QuerschnittsbeneLch, der höchstens so groß ist wie der Querschnittsbereich der Bahn, wodurch verhindert wird, daß der Ring zwischen den Flanschen vorspringt. Das bedeutet, daß die einander gegenüberliegenden Flächen der Flansche vollständig gegeneinander gezogen werden können, um zusammen eine starre Verbindung zu bilden.

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Der Dichtungsring und der Querschnitt der Bahn haben unterschiedliche geometrische Formen, so daß ein Berühr ungs druck entsteht, wenn die Flansche zusammen gehalten werden.

Bisher hatte die Bahn (Rinne), die durch die Nuten in den Flanschen gebildet wird, gewöhnlich einen kreisförmigen Querschnitt (wobei der Dichtungsring einen quadratischen Querschnitt hatte) oder einen quadratischen Querschnitt (wobei der Dichtungsring einen kreisförmigen Querschnitt hatte). Es waren auch andere Arten von Bahnen (Rinnen) mit üblicherweise dreieckigen oder rechtwinkligen Nuten bekannt.

Diese erwähnten Arten von Nuten sind je für sich für eine bestimmte Art eines Dichtungsringes gestaltet, der geeignet ist für einen speziellen Gebrauch oder einen bestimmten Temperaturbereich.

Die Erfindung betrifft eine Gestaltung der Aufnahmebahn, die eine größere Flexibilität (Anpassungsfähigkeit) bei der Wahl des Dichtungsringes erlaubt. Das ergibt in der Hauptsache eine Verbreiterung des Temperaturbereiches, in dem die gleiche Rohrkupplung gebraucht werden kann, wenn große Anforderungen an die Dichtigkeit und die mechanische Widerstandsfähigkeit derselben gestallt werden.

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Die Kupplung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebahn aus einer oder mehreren im wesentiichen dreieckige^ Nuten in den Berührungsflächen der Flansche zusammengesetzt ist. Außerdem hat die Aufnahmebahn wenigstens eine radial gerichtete Nut, deren Querschnittsbereich im wesentlichen rechtwinklig, trapezförmig oder ähnlich ist. Die Nut ist so ausgebildet, daß wenigstens eine zu dem Dichtungsring hin gerichtete Kante ausgebildet ist zwischen der zuletzt erwähnten Nut und dem anderen Teil der Aufnahmebahn. Die Grenze (Begrenzungslinie) der Nut, die am nächsten zu der Mittelachse des Rohres gelegen ist, ist gewöhnlich parallel mit der Längsrichtung des Rohres. Die erwähnte Nut ist in diesem Fall an der Innenseite der Bahn gelegen, das heißt, der betreffende Teil der Bahn befindet sich am nächsten der Mitte des Rohres oder der Kupplung. Ferner soll die Nut nicht an die Rohrwandung (Innenwandung des Rohres) herankommen oder in sie einmünden, weil ihre gewöimlich zylindrische Bodenfläche eine abschlies sende Führungsfläche für Dichtungsringe bei gewissen Ausführungsformen bildet.

Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert. Auf der Zeichnung stellen dar:

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Fig. 1 eine Längsansicht einer Kupplung gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit der in Fig. 1 darbis 5 gestellten Kupplung, die verschiedene Ausführungsformen von angepassten Dichtungsringen hat;

Fig. 6 andere Ausführungsformen der Aufnahmebahnen in und 7 der Kupplung!

Fig. 8 einen Querschnitt des Klemmrings, der die Rohrverbindung zusammenhalt.

In Figur 1 ist eine Kupplung dargestellt, bei der das Rohr 10 einen Flansch 11 mit einer ringförmigen Nut 12 und das Rohr 15 in gleicher Weise einen Flansch 14 und eine Nut 15 hat. Die Nuten liegen in Längsrichtung gegeneinander und bilden zusammen eine ringförmige Aufnahmebahn. Die rückseitigen Flächen 16 und 17 der Flansche 11 und 14 sind derart geneigt, daß sie nach einwärts gegeneinander divergieren. Sie sind von einem Ring 18 umgeben, der innen ein U-förmiges Profil hat, das gegeneinander verschraubt ist, um die Flansche 11 und 14 zusammen zu klemmen.

Figuren 2 und 5 zeigen die Aufnahmebahn für einen Dichtungsring in vergrößertem Maßstab und angepasste verschiedene Auführungsformen von Dichtungsringen. Der in Figur 2 dargestellte Dichtungsring 19 besteht aus einem elastischen Material, zum Beispiel aus Nitrilgummi. Diese Art einer Dichtung kann bei Temperaturen bis etwa 100° C gebraucht werden. Der in Figur 3 dargestellte Dichtungsring besteht ebenfalls

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aus elastischem Material, in diesem Fall aus Plastik (Kunststoff), und weist einen Kern 20 aus beispielsweise Viton (Polymer aus Perfluorpropylen und Vinylidenfluorid) und eine Umkleidung 21 von geeignetem Teflon (Polytetrafluorethylen) auf. Bei dieser Ausbildung können die Eigenschaften des Kernes und der Umkleidung so differenziert werden, daß der Kern eine hohe Elastizität hat, während die Umkleidung einen hohen Widerstand gegen Säuren hat. Ein Dichtungsring nach der zuletsfct. erwähnten Ausführung kann bei Temperaturen bis zu 150° C und vorzugsweise in Verbindung mit sehr korrosiven Medien wie Säuren verwendet werden.

In Figur 4 ist eine andere, an sich bekannte Art eines Dichtungsringes 22 dargestellt. Er kann aus säurebeständigem Stahl mit einer Oberflachenbeschichtung von Teflon bestehen und ist dann geeignet für den Gebrauch in Verbindung mit Säuren bei Temperaturen bis etwa 250 C.

In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Dichtungsringes dargestellt, der sich aus einem Körper 25 vom beispielsweise säurewiderstehendem Stahl und einer Platte 24 von einem weicheren Metall, z.B. Ag, Cu oder Al zusammensetzt. Eine solche Dichtung kann vorzugsweise unter korrosiven Verhältnissen bei Temperaturen bis etwa 550 und 400° C gebraucht werden.

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Die in Figuren 1 bis 3 dargestellte Aufnahmebahn ist

. mit einer rechtwinkligen Nut 25 versehen, die von wesentlicher Bedeutung für die Dichtungswirkung ist. Bei den in Figuren 2 und J5 dargestellten elastischen Dichtungen bildet sie einen Raum, in den die Dichtungsringe sich bei hohen Temperaturen ausdehnen können. Bei den in Figuren 4 und 5 dargestellten Dichtungen dient die Nut 25 grundsätzlich anderen Zwecken. Die Kante 26, die durch die Kreuzung zwischen den dreieckigen Nuten in den Flanschen-Stirnflächen und der Nut 25 gebildet wird, ist von großer Wichtigkeit. Wenn diese Nuten einen gewissen Winkel bilden, der zum Dichtungsring hin gerichtet ist, wird eine "Schneidkante" gebildet, die in die weichen ümkleidungen der Dichtungsringe eindringt, wodurch eine gute Dichtwirkung sichergestellt wird. Die Nut ist nach innen zu dem Zentrum der Kupplung hin durch die zylindrische Bodenfläche 2? begrenzt, die eine Führungsfläche für die Dichtungsringe bildet. Um eine genügende Abdichtung und Anpassung in der Aufnahmebahn zu erreichen, haben die Ringe einen leicht konischen Querschnitt in ihrem inneren Teil.

In Figuren 6 und 7 sind zwei andere Ausführungsformen der Aufnahmebahnen dargestellt. In der in Figur 6 dargestellten Bahn ist die Kante oder das Knie 26 mit einem spitzeren (weniger stumpfen) Winkel ausgebildet als bei den anderen Aus führungsformen, wodiich ein stärkeres Eindringen (in den Dich-

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tungsring) möglich ist". Es ist häufig als vorteilhaft festgestellt worden, wenn der Winkel ca kleiner ist als 150° und vorzugsweise 110°. Bei allen Ausführungsformen kann die Kante 26 etwas abgerundet sein.

Der in Figur 8 dargestellte Klemmring besteht aus zwei Hälften 28,29, die durch zwei Schrauben 30,51 mit Muttern 32,33 zusammengehalten werden. Um die Montage zu erleichtern, werden die Schrauben in der einen Klemnttighalfte mittels Blockierringe 3^*36 an Ort und Stelle gehalten.

Wie bereits erwähnt, hat der Dichtungsring gemäß der Erfindung einen Querschnittsbereich, der Höchstens so groß ist wie der Querschnittsbereich der Aufnahmebahn. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Raum des Dichtungsringes eine Größe zwischen 85# und 95$ des Raumes der Aufnahmbahn hat. Diese Daten beziehen sich vorzugsweise auf elastische Dichtungsringe, von denen zwei Ausführungsbeispiele in Figuren 2 und 3 dargestellt sind.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 J Rohrverbindung, die zwei einander gegenüberliegende Plansche an den Rohrenden aufweist, deren aneinanderliegende Stirnflächen einander gegenüberliegende Nuten haben, die eine geschlossene Bahn bilden, die einen Dichtungsring aufnimmt, wenn die Rohre miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsbereich des Dichtungsringes (19 bzw. 20, 21 bzw. 25) höchstens so groß ist wie der Querschnittsbereich der Aufnahmebahn, und die Aufnahmebahn sich zusammensetzt aus einem Teil, der aus einer oder mehreren im wesentlichen dreieckigen Nuten in den aneinanderliegenden Flächen der Plansche (11,14) und wenigstens einer von dem^e^ähnten Teil radial gerichteten Nut (25) besteht, deren Querschnitt im wesentlichen rechtwinklig, trapezförmig oder ähnlich ist, und zwischen den Nuten wenigstens eine Kante (26) gebildet ist, die gegen den Dichtungsring gerichtet ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzung oder Basis des Querschnittsbereichs der radial gerichteten Nut (25) parallel oder im wesentlichen parallel zu der Längsrichtung des Rohres gerichtet ist.

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J5. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial gerichtete Nut (25) eine kleinere Tiefe oder Ausdehnung in axialer Richtung des Rohres hat als die Tiefe des verbleibenden Teils der Aufnahmebahn.

4. Rohrverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial gerichtete Nut (25) an der inneren Seite der Aufnahmebahn liegt, das heißt, dieser Teil der Aufnahmebahn liegt der Rohrachse am nächsten.

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei radial gerichtete Nuten hat, von denen die eine auswärts und die andere einwärts gerichtet ist.

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