DE2506948C2

DE2506948C2 - Flanschverbindung

Info

Publication number: DE2506948C2
Application number: DE2506948A
Authority: DE
Inventors: Göran 01590 Maisala Sundholm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-22
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1984-05-30
Also published as: JPS50143116A; NO156733C; NO750556L; NO156733B; DE2506948A1; DD116912A5; SE7501966L; FI53274A; US3966234A

Description

45

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Derartige Flanschverbindungen sind bekannt (US-PS 14 297). Der dort jeweils zweigeteilte Spannflansch eines jeden Rohres ist über einen Schließring am entsprechenden Rohr axial fest, jedoch um die Rohrachse drehbar angeordnet. Die Verspannung beider Rohre erfolgt mittels üblicher Spannschrauben, welche aufeinander ausgerichtete Durchgangsbohrungen in den Spannflanschen durchgreifen, und an ihrem Ende mit einer Mutter verschraubt sind. Die der Verbindungsfuge der beiden Rohre zugewandten Stirnflächen beider Spannflansche sind im wesentlichen mit den Stirnflächen der eo miteinander zu verbindenden Rohre ausgerichtet. Ein in der Verbindungsfuge zwischen beiden Rohren angeordneter Dichtring erstreckt sich radial nach außen zwischen die Stirnflächen der Spannflansche, so daß beim Anziehen der Spannschrauben der Dichtring zwischen den Stirnflächen beider Rohre und beider Spannflansche verspannt ist. Soll der Dichtring exakt in der Verbindungsfuge gestützt sein, so müssen jeweils die Stirnflächen von Spannflansch und zugeordnetem Rohr genau ausgerichtet sein, was einen großen fertigungstechnischen Aufwand bedeutet. Im Falle eines Dichtrings, welcher sich lediglich im Bereich der Verbindungsfuge befindet, können die Spannflansche zur Stütze des Dichtrings nicht beitragen. Ferner fehlt es an einer unmittelbaren Führung der beiden miteinander zu verbindenden Rohrenden.

Bei einer weiter bekannten Flanschverbindung (GBPS 1 95 219), bei welcher beide mittels Spannschrauben miteinander verbundene Spannflansche mit einer Innenschulter ggf. unter Zwischenschaltung von Dichtringen an einem umgefalzten Teil der entsprechenden Rohre anliegen, ist im Bereich der Verbindungsfuge beider Rohre ein Dichtring angeordnet, welcher durch ineinandergreifende Vorsprünge beider Spannflansche gekammert ist. Eine Führung beider Rohrenden durch einen der Spannflansche wird damit allerdings nicht bewerkstelligt.

Bei einer ferner bekannten Flanschverbindung (CH-PS 3 37 042) übergreifen beide Spannflansche die Verbindungsfuge der beiden miteinander zu verbindenden Rohre. Beide sich in diesem Bereich teleskopartig überdeckenden Spannflansche besitzen dort ein Schraubgewinde, mittels dem beide Spannflansche miteinander anstelle der herkömmlichen Spannschrauben miteinander verschraubt sind. Eine Führungs- und Stützfunktion für die beiden Rohrenden bzw. einen in der Verbindungsfuge angeordneten Dichtring übernimmt jedoch keiner der Spannflansche.

Schließlich ist eioe Flanschverbindung bekannt (US-PS 20 81 021), bei welcher die Spannflansche jeweils durch einen Flanschring mit einer inneren Keilfläche gebildet sind, die mittels üblicher Spannschrauben miteinander verspannt werden. Die Flanschringe wirken mit ihrer Keilfläche jeweils mit einem geschlitzten Schließring zusammen, welcher an seiner Außenfläche eine korrespondierende Keilfläche aufweist und a«n Innenumfang mit einem radialen Vorsprung in einer am Rohr ausgebildeten Nut aufgenommen ist. Einer der Schließringe übergreift hierbei den in der Verbindungsfuge angeordneten Dichtring, dessen aus der Verbindungsfuge vorstehender Abschnitt größer als die entsprechende Ausnehmung für den Dichtring im Schließring gebildet ist. Beim Verspannen beider Spannflansche wird somit dieser den Dichtring übergreifender Schließring von oben auf den Dichtring gedrückt, so daß dieser fest im Bereich der Verbindungsfuge gehalten wird. Allerdings vermag ein derartiger geschlitzter Schließring aufgrund seiner in Radialrichtung wirksamen elastischen Nachgiebigkeit eine Führungsfunktion für das gegenüberliegende Rohrende nicht zu übernehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flanschverbindung zu schaffen, bei welcher einer der Spannflansche bei einfachem Aufbau der Flanschverbindung beiden miteinander zu verbindenden Rohre wie auch dem zwischen den beiden Rohren angebrachten Dichtring eine genaue Führung und Stütze bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet sind.

Nach Maßgabe der Erfindung wird eine Führung und Stütze für das Gegenrohr und einer ggf. zwischen beiden zu verbindenden Rohren angebrachten Dichtring dadurch erreicht, daß der Abstand zwischen der Hinter-

kante der Flanschnut und der Vorderkante des Flansches in der Anspannungslage des Flansches größer ist als der Abstand zwischen der Hinterkante der Flanschnut und der Verbindungsfuge. Ferner ist der Einsatz ein- und desselben Flanschtyps, also zwei identischer Spannflansche, für die Flanschverbindung ermöglicht, was darauf beruht, daß der Abstand zwischen der Vorderkante der Flanschnut und der Hinterkante des Spannflansches geringer ist als der Abstand zwischen der Hinterkante der Flanschnut und der Verbindungsfuge. Vorderkante bedeutet hierbei jeweils die der Verbindungsfuge nächstliegende Kante, wohingegen Hinterkante die weiter von der Verbindungsfuge abliegende Kante bedeutet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert

F i g. 1 zeigt die Prinzipkonstruktion der erfindungsgemäßen Flanschverbindung im Teilschnitt, während

F i g. IA sie in axialer Ansicht zeigt.

Fig.2 bis 7 zeigen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flanschverbindung.

In F i g. 1 sind die miteinander zu verbindenden zylinderförmigen Rohre 1 und 8 dargestellt, wobei ein kurzes Rohr 7 am Rohr 8 festgeschweißt ist. Um das Rohr 1 liegt ein Spannflansch 2 und um das Rohr 7 ein anderer Spannflansch 9. Die Flansche 2 und 9 sind mittels geeigneter Vorrichtungen, wie z. B. Spannschrauben und Muttern 10,11 zusammengepreßt. Von den Spannflanschen 2 und 9 ist gemäß F i g. 1 wenigstens der Flansch 2 an dem anzuschließenden Rohr 1 in folgender Weise angeordnet: Im Spannflansch 2 ist eine erste Nut 5 und im Rohr 1 eine zweite Nut 4 ausgeformt. Wenn diese Nuten einander direkt gegenüberliegen, bilden sie einen im wesentlichen geschlossenen Raum, in den ein Schließring 3 eingesetzt wird. Die Nuten 4 und 5 erstrekken sich teilweise oder vollständig um den Umfang des Rohres 1 bzw. des Flansches 2. Der Schließring 3 ragt aus der Nut 4 heraus und in die Nut 5 des Flansches 2 hinein, wobei er die letztgenannte Nut ganz oder teilweise füllt. In lern Beispiel nach Fig. 1 dient als Schließring ein aus einem oder mehreren Teilen zusammengesetzter Ring 3, der teilweise oder vollständig das Rohr 1 umgibt. Der Ring 3 besteht vorzugsweise aus Metall, kann aber auch aus einem anderen geeigneten Material hergestellt sein. In den Zeichnungen ist der Ring 3 in seinem Querschnitt rund ausgebildet, aber er kann auch eine andere Querschnittsform aufweisen. Der Ring 3 läßt das Drehen des Flansches um das Rohr herum zu. Die Nuten 4 und 5 sind so angeordnet, daß der Abstand zwischen der Hinterkante der Flanschnut und der Vorderkante des Flansches 2 in der Anspannungslage des letzteren größer ist als der Abstand zwischen der Hinterkante der Flanschnut 5 und der Verbindungsfuge, wodurch sich die Vorderkante des Flansches 2 über die zwischen den Rohren 1 und 7 liegende Verbindungsfuge hinaus erstreckt und eine genaue Führung und Stütze sowohl für das angeschweißte Rohr 7 als auch für eine dazwischenliegende Dichtung 6 gebildet ist. Der andere Spannflansch 9 der Flanschverbindung kann jedes beliebigen Typs sein.

In der Ausführungsform nach F i g. 1 kann erst der Flansch 2 um das Rohr 1 gelegt werden, so daß die Nuten 5 und 4 gegenüber einander zu liegen kommen, wonach der Schließring 3 in an sich bekannter Weise durch eine in den Flansch 2 gebohrte Seitenöffnung eingeführt werden kann. Der Flansch 2 kann auch in zwei Teile eingeteilt .virden, die z. B. mittels einer Scharnierverbindung miteinander verbunden sind. Dabei wird zunächst der Ring 3 in die Nut 4 eingelegt, wonach der Flansch 5 um das Rohr angeordnet wird.

Im Beispiel nach F i g. 2 ist der Flansch, um die Montage zu erleichtern, axial in zwei Teile 2a und Ib eingeteilt, wobei die Nut 5a an der zwischen diesen Teilen 2a und 26 liegenden Grenzfläche angeordnet ist. Die Montage ist auch z. B. in der Reihenfolge: Teil Ib, Ring 3, und Teil 2a durchführbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform nach Fig.3 ίο ist die im Flansch 12 ausgeformte Nut 15 so tief bemessen, daß sie den Ring 3 vollständig aufnehmen kann. Der Ring ist dabei so bemessen, daß er das Rohr 1 elastisch umspannt

Der Ring 3 wird zunächst gegen seine eigene Federkraft vollständig in die Nut 15 eingezwängt, wobei der Flansch 12 auf das Rohr 1 aufschiebbar ist. Wenn die Nuten 15 und 4 gegenüberliegend ausgerichtet sind, schnappt der Ring 3 in die Nut 4 ein und bleibt dort durch eigene Kraft sitzen. Falls der Ring 3 einen im wesentlichen runden Querschnitt besitzt, muß die Nut 4 so tief bemessen sein, daß sie mehr i'.s die Hälfte des Rings 3 aufnimmt, damit der Flansch 12 be ^ Anspannung der Flanschverbindung den Ring 3 nicht aus der Nut 4 heraushebt.

In der Ausführungsform nach F i g. 4 ist die Nut 25 des Spannfla-'isches 22 wiederum so breit bemessen, daß der Spannflansch 22 längs des Rohres einerseits in eine vorgeschobene Lage, in der sich die Vorderkante des Flansches 2 über die zwischen den Rohren 1 und 7 liegende Verbindungsfuge erstreckt und dadurch eine Führung und Stütze für diese wie auch für eine dazwischenliegende Dichtung 6 bildet, und andererseits, wenn die Spannschrauben gelöst werden, in eine zurückgeschobene Lage, wobei die genannte Fuge bloßgelegt wird, verschiebbar ist. Hierdurch läßt sich die Verbindung erheblich leichter direkt in radialer Richtung abmontieren, wobei z. B. die Dichtung 6 leicht auswechselbar ist.

In der Ausführungsform nach F i g. 4, in der die Tiefe der Nut 25 des Flansches 22 im wesentlichen über tieren gesamte Breite dem aus der Nut 4 herausragenden Teil des Rings 3 entspricht, kann die Montage in derselben Weise, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, durchgeführt werden. In F i g. 5 ist der Spannflansch ähnlich wie in F i g. 2, in zwei Teile 22a, 22b eingeteilt.

während die Nut 25a an der zwischen diesen Teilen liegenden Grenzfläche angeordnet ist. In Fig.6 ist die Nut 35 des Flansches 32 dagegen mit einer Vertiefung 35a versehen, die den Ring 3 vollständig aufnehmen kann. Die Vertiefung 35a ist vorzugsweise so angeordnet, daß der Ring 3 nicht direkt davor liegt, wenn die Verbindung angespannt ist. Die Montage und Demontage der Flanschverbindung nach F i g. 5 und 6 ist in derselben Weise, wie bei den Ausführungen nach Fig. 2 un J 3, uutchzuführen.

Bei sämtlichen oben beschriebenen Ausführungsformen ist der eine Spannflansch, d. h. die Flansche 2;, 2«·/; 2b; 12; 22,22a; 22b; 32, der Flanschverbindung zu einem der oben beschrieoenen Typen gehört hat. Der andere, in F i g. 1 bis 6 mit der Ziffer 9 bezeichnete Flansch kann beliebig, z. B. fest, ausgebildet sein.

Es ist jedoch vorteilhaft, in einer Flanschverbindung zwei identische Spannflansche zu verwenden uird den Schließring 3 stets im gleichen Abstand von der zwischen den zu verbindenden Körpern liegenden Fuge anzuordnen. In F i g. 7 ist eine derartige Ausführungsform gezeigt. Darin ist im Prinzip dieselbe Konstruktionslösung verwendet, wie in Fig. 6. aber die Vertiefungen 45a und 45a'sind in der Mitte der Nuten 45 und

45' vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist jedoch der Umstand wesentlich, daß, bezogen auf den in F i g. 7 rechten Flansch 42, der Abstand zwischen der Vorderkante der Flanschnut 45 und der Hinterkante des Spannflansches 42 geringer ist als der Abstand zwischen der Hinterkante der Flanschnut 45 und der Verbindungsfuge. Es ist zu bemerken, daß hier der Spannflansch 42 (bzw. 2, 12, 22, 32) gemeint ist, der über die Verbindungsfuge vorsteht; die Begriffe »Vorderkante« und »Hinterkante« beziehen sich, was der ergänzende identische Spannflansch 42' (oder 9 in einigen der F i g. 1 bis 6) anbelangt, auf die gegenüberliegenden Kanten, da ja z. B. unter »Vorderkante« jeweils die in den Figuren näher an der Verbindungsfuge liegende Kante eines Flansches oder einer Nut zu verstehen ist. Das obige Anbringen der Nuten ermöglicht somit die Verwendung eines einzigen einfachen Flanschtyps unter Beibehaltung sämtlicher vorerwähnter Vorteile und wird deshalb in der Praxis aiich ΐΐτΐ Zusammenhang mit den Aus führungsformen nach den F i g. 1 bis 6 angewendet.

Die oben erwähnten Bedingungen in bezug auf das Anbringen der Nuten gelten auch für die anderen Ausführungsformen nach F i g. 4 bis 7.

In den Fig.4 bis 7 der Zeichnung ist die die Bewegung des Spannflansches zulassende Nut im Spannflansch ausgeformt, während der Schließring in der im anzuschließenden Rohr vorgesehene Nut festsitzt. Zwischen den Nuten ist ein Platzwechsel möglich, wobei die erweiterte Nut in den zusammenzufügenden Rohren ausgeformt wäre, wo sich der Schließring zusammen mit jo dem Spannflansch bewegen würde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

J5

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Flanschverbindung, in der wenigstens der eine Spannflansch (2) mittels einer Schließring-Schließnut-Kombination (3,4,5) an je seinem zu verbindenden Rohr (1) od. dgl. drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (5,4) derart im Spannflansch (2) bzw. im Rohr(l) angeordnet sind, daß der Abstand zwischen der Hinterkante der Flanschnut (5) und der Vorderkante des Flansches (2) in der Anspannungslage des Flansches (2) größer ist als der Abstand zwischen der Hinterkante der Flanschnut (5) und der Verbindungsfuge, wodurch der Spannflansch (2) eine Führung und Stütze für den zweiten Körper der Verbindung wie auch für eine in die Fuge ggf. eingelegte Dichtung (6) bildet, und daß der Abstand zwischen der Vorderkante der Flanschnut (5,15,25,35,45) und der Hinterkante des Spannflansches (2) geringer ist als der Abstand zwisehen der i linterkante der Flanschnut (5) und der Verbindungsfuge.

2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Nut (25, 25a, 35, 45) des Spannflansches (2) oder die Nut (4) des Rohres (1) so breit ausgeformt ist, daß der Spannflansch in eine Lage, in der die Verbifdungsfuge freigelegt wird, zurückziehbar ist

3. Flanschverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der breit bemessenen Nut (25,25a) im wesentlichen durchweg dem aus der anderen Nu (3) herausragenden Teil des Schließrings (3) entspricht

4. Flanschverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die breit bemessene Nut (35,45,45') eine Vertiefung (35a,45a,45a')aufweist.

5. Flanschverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vertiefung (35a,/ an dem fugenseitigen Ende der Nut (35) vorgesehen ist.

6. Flanschverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (45a,/ in der Mitte der Nut (45) vorgesehen ist.