DE3242183C2

DE3242183C2 - Aus zwei gewalzten Flanschhalbschalen gebildeter Flansch

Info

Publication number: DE3242183C2
Application number: DE3242183A
Authority: DE
Inventors: Joachim 4044 Kaarst Horn
Original assignee: Groten Paul E 4422 Ahaus
Current assignee: Rhydcon Spojni Elementi Za Hidravliko Doo Smar
Priority date: 1981-11-14
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1985-11-21
Also published as: US4660266A; WO1983001753A1; JPS58501917A; DE3242183A1; US4776193A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Flanschhalbschalen und daraus gebildete Flansche, wobei eine optimale Anordnung der Flansche in bezug auf den Einsatz erreicht werden soll; dazu werden die Flanschhalbschalen (1) mittels Klammern (2) zusammengehalten, wobei die Klammern (2) in zugeordnete, paßgerechte Durchschlitzungen (3) eingreifen, die in den Flanschhalbschalen (1) vorgesehen sind. Außerdem werden die Flanschhalbschalen aus einem Strang gepreßt und erhalten damit eine der Festigkeit der Befestigungsschrauben angeglichene Festigkeit.

Description

a) die die Durchgangsöffnung bildenden Durchgangsausnehmungen (4) jeder Halbschale einen Halbkreis bildend gewalzt sind,

b) die sich an den Halbkreis anschließenden Trennflächen (12,12a,} eben gewalzt sind, und

c) die Trennflächen (12, VZa) in der Symmetrieebene des Flansches liegen.

2. Flansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Bundstufe (6) geringer ist als die Breite des einzufassenden Bundes (25) eines Kupplungsstückes (20).

3. Flansch nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine seitliche Zentrierausnehmung, vorzugsweise in Form einer in eine der Trennflächen (12,12a,) an der Außenkante parallel zur Achse der Bohrlöcher (5) verlaufende, stufenförmige Ausnehmung (29).

4. Flansch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (29) eingewalzt ist.

5. Flansch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch im Bereich der Seitenflächen (11, 7 bzw. 11a, 7a) angeordnete Vertiefungen oder Erhöhungen zur Lagerung eines Klammerarmes einer Klammer (2).

6. Flansch nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch von den Seitenflächen (U, 7 bzw. 11a, 7 a) ausgehende, einwärts gerichtete, parallel zur Achse der Bohrlöcher (5) verlaufende, jeweils auf die Trennflächen (12, \2a) schräg zulaufende Schlitze (3).

7. Flansch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschhalbschalen (1) mittels lösbarer Klammern (2) zusammengehalten sind, wobei konvergierende Schenkel (22) der Klammern (2) in die Schlitze (3) eingreifen.

8. Flansch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flanschhalbcchalen ausgebildete Seitenflächen (7, 7a; 11, llaj je einen stumpfen Winkel von 164° bis 174°, vorzugsweise von 174°, bilden.

9. Flansch nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (2) aus federelastischem Material gefertigt und die Rückenseite in bezug auf die Schenkel (22) leicht nach außen (konvex) gekrümmt ist und die Halbschalen (1) unter Spannung zusammenhält.

Die Erfindung betrifft einen Flansch für Rohr- und Schlauchanschlüsse, bestehend aus zwei symmetrischen Flanschhalbschalen aus jeweils einem von einem gewalzten Profil abgetrennten Halbschalenprofil mit Durchgangsbohrungen für Befestigungsschrauben und einer Bundstufe, die gemeinsam eine Durchgangsöffnung umschließen und mit ihren Trennflächen aneinanderliegea

Derartige Flanschanschlüsse für Hydraulikteile an Baggern, Kränen, Walzwerken und anderen Geräten sollen bekanntlich beliebig lösbar und wieder druckdicht anschließbar sein. Zu diesem Zweck ist aus der DE-OS 25 29 138 eine Flansch-Platten-Anordnung mit zwei einschiebbaren Halbflanschen bekannt Diese Halbflansche weisen ineinandergreifende Trennflächen mit Vorsprüngen und korrespondierenden Absätzen (Nut, Feder) auf, so daß sich eine winkelförmige Teilungsebene ergibt Die Herstellung derartiger Profile verursacht aber hohe Kosten, da sie nicht in einem Arbeitsgang walzbar sind, wodurch auf jeden Fall spanende Bearbeitungen im Anschluß an den Walzvorgang erforderlich sind. Das bedeutet, daß bei den bekannten Flanschen zunächst mit Übermaß gewalzt werden muß, um nachfolgend durch spanende Bearbeitung die jeweiligen Flanschhalbschalen in die entsprechende Form und auf das entsprechende Maß zur einwandfreien Abdichtung des Anschlusses zu bringen.

Eine Ausführungsform der Flanschhalbschale gemäß der DE-OS 25 29 138 erfordert zwar nur ein einziges Walzenprofil, da die beiden Halbschalen symmetrisch sind, jedoch ist hier eine doppelte Bau- bzw. Montagehöhe erforderlich, da durch die konische Ausgestaltung der Absätzt diese nicht seitlich zusammengefügt werden können, sondern in Richtung der Rohr-ZSchlauchlängsachse zusammengeschoben werden müssen. Eine weitere Ausführungsform weist diesen Nachteil zwar nicht auf, dafür haben aber hier die beiden Flanschhalbschalen unterschiedliche Profile, wodurch sie wiederum die Herstellungskosten durch unterschiedliche WaIzprofile und durch doppelte Lagerhaltung erhöhen.

Eine weitere zweiteilige Flanschanordnung ist aus der DE-OS 20 40 111 bekannt Hierbei ist vorgesehen, zunächst das Profil des gesamten Flansches herzustellen, danach die Bolzenlöcher sowie den zentralen Mitteldurchgang zu bohren und nachfolgend den Flansch durch Sägen oder Ähnliches in zwei Halbschalen zu teilen. Dies erfordert aber auch hier einen großen Herstellungs- und Materialaufwand, da mehrere Arbeitsgänge erforderlich sind und durch die spanende Bearbeitung besonders in bezug auf den zentralen Mitteldurchgang hoher Materialverlust auftritt. Außerdem ist bei diesem bekannten Flansch eine derartige Teilung vorgesehen, daß er diametral durch seine Mitte und durch die Achsen von zwei seiner vier Bolzenlöcher

so aufgeschnitten wird, so daß jede Halbschale ein ganzes und zwei halbe Bolzenlöcher sowie eine halbkreisförmige Ausnehmung für den Durchgang des Anschlusses aufweist. Somit wird jede Halbschale erst dann eindeutig fixiert, wenn drei Befestigungsbolzen montiert sind.

Durch diese Anordnung treten aber auch in der Handhabung Nachteile auf, so ist die Montage äußerst kompliziert, und durch die Teilung der Halbschalen durch Sägen oder Ähnliches entsteht ein Spalt, so daß beide Halbschalen nicht in der Teiiungsebene aneinanderliegen. wodurch sich nicht die Eigenschaften eines ungeteilten Flansches ergeben. Dies könnte bei auftretenden dynamischen Druckbelastungen (Druckschwankungen) dazu führen, daß sich die beiden Halbschalen bei sich lösenden Bolzen gegeneinander verdrehen würden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Flansch gemäß der DE-OS 25 29 138 diesen Flansch derart zu verbessern, daß bei zuverlässiger Abdichtung eine leichte und platzsparende Montier-

barkeit bei verringerten Herstellungskosten erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die die Durchgangsöffnung bildenden Durchgangsausnehmungen jeder Halbschale einen Halbkreis bildend gewalzt sind, die sich an den Halbkreis anschließenden Trennflächen eben gewalzt sind und die Trennflächen in der Symmetrieebene des Flansches liegen.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, da¹} die Flanschhalbschalen ein ausschließlich durch Walzen in nur einem Arbeitsgang hergestelltes Profil aufweisen, und daß durch das Walzen die beiden Halbschalen derart exakt hergestellt werden können, daß sich in geschlossenem Zustand praktisch ein einteiliger Flansch ergibt Dabei werden die beiden Flanschhalbschalen erfindungsgemäß durch zwei lösbare Klammem zusammengehalten, die in Schlitze in den Seitenflächen der Halbschalen eingreifen und vorzugsweise aus einem federelastischen Material gefertigt sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, und zwar zeigt

Fig. 1 zwei Flanschhalbschalen in Aufsicht (im Abstand zueinander), die zusammengefügt einen Flansch ergeben,

F i g. 2 eine Ansicht einer Flanschhalbschale, gesehen von innen,

Fig. 3 in Aufsicht eine Schraube mit angepreßtem Teller und

F i g. 4 einen angesetzten Flansch.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird aus einem gezogenen, gewalzten oder stranggepreßten Rohmaterial bzw. Rohprofil beispielsweise einem Knüppel oder Block aus Stahl ein Stab oder Strang gewalzt, der genau die gewünschte Form und Querschnittsfläche einer Flanschhalbschale ohne Schraubenbohrungen und Bundstufe aufweist Der nach dem Verfahren hergestellte Strang kann in den Außenkonturen der Anordnung der Außenflächen 7 bis 11 (bzw. Ta bis Wa) entsprechen. Außerdem wird beim Walzen als Innenkontur auch gleich ein Halbkreisbogen mit eingewalzt. Dann werden Flanschhalbschalen dadurch gebildet, daß vom Strang Stücke abgeschnitten werden entsprechend der Länge (Höhe) 13 des Flansches 1. Nachfolgend werden in einer zweckmäßigen Reihenfolge die Schraubenbohrungen 5, die Bundstufe 6 und die Durchschlitzungen 3 eingebracht Bereits beim Anbringen der Bundstufe 6 kann man sich der Klammern 2 bedienen, die zwei Halbflansche 1 fest zusammenhalten, wenn man die Durchschlitzungen 3 eingebracht hat. Die Klammern 2 werden dann von der Seite oder von oben eingeschoben. Um einen leichten Preßsitz zu erhalten, kann man die Durchschlitzungen 3 schräg anordnen, so daß zwei benachbarte Durchschlitzungen 3 der beiden Halbflansche schräg verlaufende, also zueinander divergierende Durchschlitzungen 3 aufweisen.

Es gehört auch zur Erfindung, den Rürken der Klammer 2 leicht nach außen durchzubiegen; besteht die Klammer 2 aus elastischem federnden Material, dann ergibt sich eine zusätzliche Kraft, die bestrebt ist, die Anlageflächen 12,12a der beiden Halbschalen 1 gegeneinander zu pressen.

Damit die Klammern 2 leicht gelöst werden können, ist es zweckmäßig, die Außenfläche 7, Ta nicht parallel zur Innenfläche 15 der Klammer 2 vorzusehen, sondern so, daß diese nicht fluchten, sondern in einem stumpfen Winkel aufeinandertreffen. Dadurch entsteht ein Zwischenraum 29 zwischen der Innenfläche 15 und den Außenflächen 7, 7a, so daß man hier ein Werkzeug, beispielsweise einen Schraubenzieher, zum Herausschieben der Klammer 2 ansetzen kann.

Es ist verständlich, daß — sind die Klammern 2 eingesetzt — die beiden Halbflansche 1 eine Einheit bilden, so, als handele es sich um einen einstückigeri Flansch.

Das Montieren, insbesondere das positionierte Montieren, ist dann sehr einfach.

ίο In dem Bereich, wo bei den bekannten Ausführungsformen Rippen (zum Teil auch als Ohren bezeichnet) auf den Flanschhalbschalen vorgesehen sind, ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Flansch — außerdem geeigneteren Material — auch noch eine Verstärkung deshalb, weil erfindungsgemäß die Tiefe 16 um ca. 2 bis 3 mm verringert wird. Diese Materialverstärkung (der verbleibende Teil wird also um diesen Betrag langer) wirkt der dort auftretenden Biegespannung entgegen. Es ergibt sich aber noch der weitere Vorteil, daß der Einsatz

z. B. der Schlaucheinsatz 20, mit seinem zylindrischen Teil 25 über die Anpreßfläche 26 um 2 bis 3 mm übersteht wodurch sich eine verbesserte Dichtung ergibt denn man kann jetzt eine exakte Eindrehung 18 = Anpreßfläche vorsehen. Außerdem spart man unnötige Arbeit ein, denn bei den bekannten Ausführungsformen mußte die gesamte Fläche 27 z. B. des Gehäuses 19 nachgearbeitet werden. Jetzt ist es nur erforderlich, die Anpreßfläche 18 nachzuarbeiten. Im gezeigten Beispiel (F i g. 4) ist noch der Dichtungsring 21 erkennbar, der in diesem Zusammenhang aber keine Rolle spielt.

Auch bei dieser Ausführungsform wird ein rechteckiger Loch-»Kreis« gewählt.

In F i g. 3 ist eine Schraube 28 gezeigt. Schrauben dieser Art sind im Prinzip bekannt, nur nicht in Anwendung auf Flanschhalbschalen. Die Schraube 28 unterscheidet sich von den sonst verwendeten Sechskant- oder Imbusschrauben dadurch, daß unmittelbar am Schraubenkopf 24 ein Teller 23 angebracht ist, der eine breite Auflagefläche garantiert, wobei dieser Teller 23 — und dies gehört auch zur Erfindung — möglichst großen Durchmesser aufweisen kann. Solche Schrauben haben stets eine kleinere Schlüsselweile, so daß in diesem Bereich dadurch mehr Platz zur Verfugung steht.

Es gehört weiter zur Erfindung, auf die vergrößerte Ausdrehung mit Bundstufe 6 zu verzichten. Man erreicht so eine stark verbilligte Ausführungsform eines Flansches, wenn man lediglich die Halbkreisbohrung 4 beläßt die also die gesamte Länge 13 des Halbflansches ausmacht. Setzt man zwei Halbflansche 1 in dieser Art zusammen, dann würde der Schlaucheinsatz 20 auf der Anpreßfläche 26 aufliegen, also rund 5 bis 7 mm vorstehen. Dies würde aber keine Beeinträchtigung bedeuten, denn einmal kann man dieses weitere Überstehen durch längere Schrauben überbrücken und durch eine tiefere Eindrehung 18.

Es gehört weiter zur Erfindung, daß man die Klammern 2 auch etwas anders gestalten kann; diese werden dann von oben eingeführt. Die erfiridungsgemäße Verklammerung weist beim Einsatz von geraden Verbindüngen besondere Vorteile auf, weil auch hier die wichtige Positionierung ermöglicht wird.

Ähnliche Vorteile ergeben sich bei Muffenverbindungen; diese benötigen für maximale Auslegung vier Halbschalen, die man ohne Verklammerung nicht ansetzen kann oder man benötigt weitere Arbeitskräfte.

Die erfindungsgemäßen Flansche haben auch den Vorteil, daß sie in jeder beliebigen Dicke (Höhe) abgesägt werden können. Bei Gesenken ist dies beispielswei-

se viel komplizierter, denn man braucht für jede geringe Längenänderung ein neues Gesenk.

Die erfindungsgemäßen Halbschalen eines Flansches lassen sich insbesondere deshalb sehr gut positionieren, weil die Flächen 12,12a eben und fluchtend zum Halb- 5 kreisdurchmesser angeordnet sind. Die beiden Halbschalen bilden einen Flansch, bei dem die Flächen 12, 12a satt aufeinander sitzen und einen Durchgang bilden, der im Querschnitt vollkommen kreisförmig ist. Bei den bekannten Flanschen bilden die Halbschalen einen Trennspalt, der erhebliche Nachteile verursacht.

Wenn die Flächen 12, 12a satt aufeinander liegen, ergibt sich auch ein definierter Abstand der Schraubenbohrungen 5. Denn die Bohrungen sind sehr genau gesetzt worden, was der maßgenau gewalzte Strang gewährleistet, weil die Flächen 12,12a bereits eingewalzt sind. Ein vom gewalzten Strang abgetrenntes Stück kann nämlich so in einer Bohrmaschine positioniert werden, daß die Schraubenbohrungen 5 in einem genauen Abstand von den Flächen 12, 12a gesetzt werden können. Die Flächen 12, 12a fungieren dabei nach Art einer Lehre. Das genaue Setzen der Schraubenbohrungen 5 kann in vorteilhafter Weise noch dadurch unterstützt werden, daß vorzugsweise in jede Fläche 12,12a an der Außenkante eine parallel zu den Schraubenbohrungen 5 verlaufende stufenförmige Ausnehmung 29 eingebracht, vorzugsweise mit eingewalzt wird, die nur wenige Millimeter tief und lang zu sein braucht. Der besondere Vorteil, der aus dieser stufenförmigen Ausnehmung resultiert, ergibt sich beim Bohren der Schraubenlöcher 5, wenn zwei Halbschalen paßgenau gegeneinander gesetzt werden, so daß daraus eine U-förmige Nut aus zwei sich gegenüberliegenden stufenförmigen Ausnehmungen 29 resultiert. In diese Nut kann ein Zentrierelement einer Bohrmaschine fahren und die Flanschhalbschalen für die Bohrung der Schraubenlöcher 5 positionieren, bevor die Klemmbacken der Bohrmaschine das Werkstück festklemmen. Die anschließend gebohrten Löcher 5 weisen dadurch einen genauen Abstand von der jeweiligen Fläche 12,12a und natür- ; lieh auch von den Flächen 7 auf. Dieses genaue Arbeiten ₍lsßt sich nur mit maßgenau gewalzten Halbschalen durchführen.

Bezugszeichenliste

45

1 = Flansch-Halbschale (Halbflansch)

, 2 = Klammer

3 = Durchschlitzung

4 = Halbkreisbohrung

5 = Schraubenbohrung

6 = Bundstufe, Eindrehung

7 bis 11 = Außenflächen, die zusammen die Außenkonturen der Flanschhalbschalen bilden
7a bis lla== Außenflächen, die zusammen die Außen-

konturen der Flanschhalbschalen bilden
12,12a = Anlagefläche

13 = Länge (Höhe) der Flanschhalbschalen

14 = Winkel, die die Außenfläche 7 und die

Innenfläche 15 bilden (3°; bis ca. 8°) <so

15 = Innenfläche der Klammer

16 = Tiefe

17 = divergierende Anordnung der Durch

schlitzung 3

18 = Eindrehung = Anpreßfläche

19 = 7. B. Gehäuse oder dgl.

20 — /,B. .Si'hiaiii'hcinsin/: Kiipphingsxlftck für

Schlauch usw.

■ Dichtungsring

• Schenkel : Teller

·■ Schraubenkopf

■ Zylinderteil

• Anpreßfläche, Unterseite der Halbschale

■ gesamte Fläche von

■ Schrauben

■ stufenförmige Ausnehmung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flansch für Rohr- und Schlauchanschlüsse, bestehend aus zwei symmetrischen Flanschhalbschalen aus jeweils einem von einem gewalzten Profil abgetrennten Halbschalenprofil mit Durchgangsbohrungen für Befestigungsschrauben und einer Bundstufe, die gemeinsam eine Durchgangsöffnung umschließen und mit ihren Trennflächen aneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß