DE3932794A1 - Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung mit den Merkma­ len des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei bekannten Verbindungen dieser Art können zwei ge­ geneinander gerichtete Flansche, zwischen denen ein Dichtring gelagert ist, über einen die Flansche um­ fassenden ringförmigen Verbindungsteil lösbar gegen­ einander verspannt werden. Bei verschiedenen Anwen­ dungen ist es wichtig, daß gerade die Verbindungen größeren Durchmessers mit möglichst wenig Einzelteilen schnell montiert und demontiert werden können, vor allem dann, wenn aus verfahrenstechnischen Gründen in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen mehrmals täglich ein Produkt- oder Chargenwechsel durchgeführt werden muß.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln ein leichtes Öffnen und Schließen bei großen Verbindungsdurchmessern erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Er­ findung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu ent­ nehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verbindung in Seitenan­ sicht,

Fig. 2 einen Teil der Verbindung gemäß Fig. 1 in Draufsicht auf den Verschluß und

Fig. 3 einen Teil der Verbindung gemäß Fig. 1 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil III.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Verbindung 1 weist zwei kegelförmige Flansche 2, 3 auf, zwischen denen eine hier nicht dargestellte Dich­ tung vorgesehen sein kann und deren Dichtflächen 4 einander zugewandte sind. Die Flansche 2, 3 können je einen Rohransatz 5 besitzen, dessen Durchmesser größer als 100 mm, vorzugsweise etwa 150 bis 700 mm, betragen kann und je nach Bedarf an ein weiterführen­ des Rohr, einen Behälter, ein Ventil oder dergleichen angeschweißt werden kann. Die Flansche 2, 3 mit den Rohransätzen 5 können aus einem rost- und vorzugs­ weise auch säurebeständigen Chromnickelstahl oder aus einer Aluminiumlegierung bestehen. Der zwischen den Flanschen vorgesehene Dichtring kann zweckmäßig aus einem temperaturbeständigen Elastomer, wie Äthy­ len-Propylen-Teerpolymerisat, Silikonkautschuk oder Polytetrafluoräthylen hergestellt sein.

Außerdem weist die Verbindung 1 eine mehrgliedrige Spannkette 6 auf, die die Flansche 2, 3 an ihrem Außenumfang umfaßt und miteinander kuppelt. Die Spann­ kette 6 des vorliegenden Ausführungsbeispiels be­ sitzt fünf etwa rechteckförmige Spannstücke 7 und zwei Verschlußstücke 8, 9 , die über im Querschnitt flachrechteckförmige Kettenlaschen 10 auf Abstand gelenkig verbunden sind. Den Verschlußstücken 8, 9 ist eine Spannschraube 11 zugeordnet, die an dem Verschlußstück 8 drehbar und somit axial verstellbar und im zweiten Verschlußstück 9 ein- und ausschwenk­ bar gelagert ist. Dadurch kann die Verbindung manuell schnell geschlossen und geöffnet werden, indem die Spannschraube 11 beim Schließvorgang lediglich in das Verschlußstück 9 eingeschwenkt und festgedreht wird. Beim Öffnen der Verbindung wird umgekehrt verfah­ ren, indem zunächst die Spannschraube 11 durch ei­ nige Umdrehungen gelöst und dann aus dem Verschluß­ stück 9 herausgeschwenkt wird, so daß die Spannkette 6 von den Flanschen 2, 3 abgenommen werden kann, ohne daß irgendwelche Einzelteile, wie Schrauben, Muttern und dergleichen, gehandhabt werden müssen.

Die Spannstücke 7 und Verschlußstücke 8, 9 weisen an der dem Innenraum der Verbindung 1 zugewandten Seite eine etwa V-förmige Nut 12 auf, in die die kegelförmigen Flansche 2, 3 eingreifen, wobei die Schrägflächen 13 der Flansche 2, 3 an den im glei­ chen Winkel abgeschrägten Innenflächen der die V-Nut 12 begrenzenden Seitenwände 14 anliegen.

In bevorzugter Ausführung besitzt jedes der Spann- Stücke 7 je zwei Gelenkachsen 15, während die bei­ den Verschlußstücke 8, 9 je nur eine Gelenkachse 15 aufweisen. Die Gelenkachsen 15 befinden sich zweck­ mäßig außerhalb des Umfangs der Flansche 2, 3 in ei­ nem Grundteil des Spannstücks 7 und Verschlußstücks 8, 9, an den die Seitenwände 14 angrenzen und der die V-Nut 12 mitbegrenzt.

Die Spannstücke 7 sind größer als die Verschluß­ stücke 8, 9 ausgebildet, indem die Länge des Spann­ stücks 7 annähernd doppelt so groß ist wie die Länge des Verschlußstücks 8, 9 . Die die Flansche übergrei­ fende Breite des Spannstücks 7 und der Verschluß­ stücke 8, 9 ist im wesentlichen gleich, wobei auf­ grund der unterschiedlichen Längen die Breite des Spannstücks 7 kleiner ist als dessen Länge, während bei den Schlußstücken 8, 9 die Breite größer ist als die Länge. Der Abstand zwischen den beiden Verschluß­ stücken 8, 9 kann zweckmäßig gleich oder kleiner sein als die Länge des Verschlußstücks 8, 9 . Beim vorlie­ genden Ausführungsbeispiel beträgt die Breite des Ab­ stands zwischen den beiden Verschlußstücken 8, 9 we­ niger als die halbe Länge eines der Verschlußstücke 8, 9. Dagegen kann es, wie die Fig. 1 zeigt, günstig sein, den Abstand zwischen den Spannstücken 7 sowie zwischen dem Verschlußstück 8 und dem nächstliegen­ den Spannstück 7 und dem Verschlußstück 9 und dem ebenfalls nächstliegenden Spannstück 7 so zu wählen, daß der Abstand wesentlich größer ist als die Länge des Spannstücks 7 . Beim vorliegenden Ausführungsbei­ spiel sind die jeweiligen Abstände ungefähr doppelt so groß wie die Länge des Spannstücks 7. Bei größe­ ren Flanschdurchmessern von ca. 300 mm und mehr kann es auch günstig sein, die Abstände zwischen den Spann­ stücken 7 noch größer auszulegen.

Bei den Spannstücken 7 können die Gelenkachsen 15 bevorzugt auf Abstand an den gegenüberliegenden Enden des jeweiligen Spannstücks 7 vorgesehen sein. Dage­ gen können bei den Verschlußstücken 8, 9 die Gelenk­ achsen 15 zweckmäßig an den einander zugewandten Endbereichen der Verschlußstücke 8, 9 angeordnet sein. Demnach ist auch der Abstand zwischen den beiden Ge­ lenkachsen 15 eines einzigen Spannstücks 7 deut­ lich kleiner als der durch die Kettenlaschen (10) be­ stimmte Abstand zwischen den Gelenkachsen 15 zweier benachbarter Spannstücke 7 sowie des Verschlußstücks 8 beziehungsweise (9) und des jeweils nächstliegen­ den Spannstücks 7.

Für die Anlenkung für die Kettenlaschen 10 kann es günstig sein die Gelenkachsen 15 an den gegenüber­ liegenden Seiten 16, 17 des Spannstücks 7 und des Verschlußstücks 8, 9 mit Zapfen 18 zu versehen, welche die Seiten 16, 17 überragen. An jedem Zapfen 18 kann ein Ende einer Kettenlasche 10 angelenkt sein, so daß an jeder Gelenklasche 15 zwei durch die Breite des Spannstücks 7 und/oder Verschlußstücks 8, 9 beabstandete parallele Kettenlaschen 10 ange­ lenkt sind.

Für eine weitgehend spielfreie Befestigung der Ketten­ laschen 10 kann es günstig sein, die Enden der Ket­ tenlaschen 10 mit einer Bohrung zu versehen, deren Durchmesser nur geringfügig größer ist als der Durch­ messer des Zapfens 18. Außerdem kann an jedem Zapfen 18 eine Ringnut in einem solchen Abstand zur Seite 16, 17 ausgebildet sein, der nur geringfügig größer ist als die Dicke der Kettenlasche 10. Damit die Spannkette 6 problemlos montiert und im Bedarfsfalle auch demontiert werden kann und zudem ein auch Dauer­ schwingungen widerstehender Zusammenhalt gewährleistet ist, kann es vorteilhaft sein, die auf die Zapfen 18 aufgesteckten Kettenlaschen 10 mit Sicherungsscheiben 19 festzulegen, die bevorzugt quer zur Längsrichtung des Zapfens 18 in die Ringnuten eingeschoben werden.

Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, kann im Verschlußstück 9 zweckmäßig eine U-förmige Nut 20 ausgebildet sein, in die ein Bolzenteil 21 der Spannschraube 11 hineingeschwenkt werden kann.

Die U-Nut 20 befindet sich im oberen Grundsteg des Verschlußstücks 9 und wird von zwei Seitenschenkeln 22, 23 und einem diese verbindenden Grundschenkel 24 begrenzt. An der dem ersten Verschlußstück 8 abge­ wandten Druckseite 25 des zweiten Verschlußstücks 9 kann vorteilhaft eine Ausnehmung 26 im Verschluß­ stück 9 ausgebildet sein, die an die U-Nut 20 an­ grenzt, und zwar so, daß auch die Ausnehmung 26 wie die U-Nut 20 nach oben hin offen ist. Am Bolzenteil (21) der Spannschraube 11 kann ein Bund 27 vorgese­ hen sein, der mit dem einen stirnseitigen Ende minde­ stens etwas in die Ausnehmung 26 des Verschlußstücks (9) hineinragt und mit der gegenüberliegenden Stirn­ seite am Kopf 28 der Spannschraube 11 abgestützt ist. Der Bund 27 kann frei drehbar und bevorzugt un­ verlierbar an dem Bolzenteil 21 gelagert sein, so daß sich der Bund 27 beim Öffnen und Schliefen der Spann­ kett 6 stets in der richtigen Montageposition befin­ det und nicht erst von Hand an den Kopf 28 herangezo­ gen werden muß. In der Verschlußstellung ist der Bund 27, der im Durchmesser größer ausgebildet sein kann als der Schraubenkopf 28, im Bereich der Öffnung der U-Nut 20 von zwei die Ausnehmung 26 begrenzenden Wandteilen 29 übergriffen, wodurch die Spannschraube 11 gegen ein unbeabsichtigtes Herausschwenken aus der U-Nut 20 des Verschlußstücks 9 gesichert ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann es auch günstig sein, den Bund 27 an der Spannschraube 11 einzuspa­ ren und den Kopf 28 unmittelbar in die Ausnehmung 26 eingreifen zu lassen, wobei es günstig ist, den Durchmesser der Ausnehmung 26 an den Durchmesser des Schraubenkopfes 26 anzupassen. Den Fig. 2 und 3 ist zu entnehmen, daß die Spannschraube 11 so posi­ tioniert ist, daß sich der Kopf 28 in der Mitte des Abstandsbereichs zwischen den beiden am Verschlußstück 9 seitlich angelenkten parallelen Kettenlaschen 10 befindet.

Ein im ersten Verschlußstück 8 ausgebildetes Mutter­ gewinde 30, in welches der sich an den Bolzenteil 21 anschließende Gewindeteil 31 der Spannschraube 11 eingreift, kann insbesondere bei einem aus Alumi­ niumlegierung oder dergleichen hergestellten Verschluß­ stück 8 als Gewindeeinsatz ausgebildet sein, dessen mechanische Materialfestigkeit größer ist als die des Verschlußstücks 8, so daß auch bei großen Spannkräf­ ten ein sicherer Halt gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Verbindung 1 kann bevorzugt bei Rohren größerer Nennweite über 100 mm verwendet werden, und zwar bevorzugt bei hochvakuumtechnischen Rohrsy­ stemen sowie bei verfahrenstechnischen Anlagen, in denen gasförmige und flüssige Medien be- und verarbeitet wer­ den. In bevorzugter Ausführung können die Spannstücke 7 und Verschlußstücke 8, 9 aus einem Nichteisenma­ terial, insbesondere Aluminiumlegierung hergestellt sein. Dagegen können die Kettenlaschen 10, die Ge­ lenkachsen 15 mit den Zapfen 18, die Sicherungs­ scheiben 19 und die Spannschraube 11 mit dem Bund 27 aus einem rost- und zweckmäßig auch säurebestän­ digen Edelstahl (Chromnickelstahl) bestehen, so daß die Spannkette 6 trotz der relativ großen Abmessungen verhältnismäßig leicht und zudem nichtrostend ist.

Bei besonders hohen Anforderungen kann es jedoch auch günstig sein, alle Teile, also auch die Spannstücke 7 und Verschlußstücke 8, 9, der Spannkette 6 aus einem zumindest rostbeständigen Edelstahl herzustellen.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindung 1 besteht darin, daß auf einfache Weise große Ver­ bindungsdurchmesser leichtgängig von Hand zusammenge­ baut und gelöst werden können, ohne daß lose Schrauben­ teile oder dergleichen zum Einsatz gelangen. Beim Mon­ tieren wird die Spannkette 6 einfach um die Flansche 2, 3 herumgelegt und die Spannschraube 11 in die U-Nut 20 des Verschlußstücks 9 eingeschwenkt. Beim Festdrehen der Spannschraube 11 dringen die kegelför­ migen Flansche 2, 3 tiefer in die V-förmige Nut 12 der Spannstücke 7 und Verschlußstücke 8, 9 ein und werden dadurch dicht gegeneinandergedrückt. Gleichzei­ tig verringert sich der Abstand zwischen dem Verschluß­ stück 8 und dem Verschlußstück 9 und der Schrauben­ bund 27 gelangt in die Ausnehmung 26 des Verschluß­ stücks 9, wodurch die Spannschraube 11 gegen ein un­ beabsichtigtes Herausschwenken gesichert ist. Beim De­ montieren der Verbindung 1 wird zunächst die Spann­ schraube 11 um einige Umdrehungen gelöst, bis der Bund 27 sich außerhalb der Ausnehmung 26 befindet. Sodann kann die Spannschraube 11 aus der U-Nut 20 des Ver­ schlußstücks 9 herausgeschwenkt werden, wobei sich das Verschlußstück 8 um die Gelenkachse 15 dreht. Alsdann kann die Spannkette 6 aufgeklappt und von den Flanschen 2, 3 entfernt werden, wodurch die Verbindung der Flan­ sche 2, 3 aufgehoben ist.

Claims (18)

1. Verbindung mit zwei Flanschen (2, 3), einer zwischen den Flanschen (2, 3) angeordneten Dichtung und einem die Flansche (2, 3) umfassenden Verbindungsteil, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verbindungsteil als mehrgliedrige Spannkette (6) ausgebildet ist, die mittels Kettenla­ schen (10) auf Abstand gelenkig verbundene Spannstücke (7) und Verschlußstücke (8, 9) aufweist und eine Spann­ schraube (11) besitzt, die mit einem Gewindeteil (31) in einem Muttergewinde (30) des einen ersten Verschluß­ stücks (8) verstellbar und mit einem Bolzenteil (21) in einer U-förmigen Nut (20) des anderen zweiten Ver­ schlußstücks (9) ein- und ausschwenkbar gelagert ist, wobei ein Kopf (28) der Spannschraube (11) die Seiten- und Grundschenkel der U-Nut (20) an einer dem ersten Verschlußstück (8) abgewandten Druckseite (25) des zweiten Verschlußstücks (9) übergreift.

2. Verbindung nach vorstehendem Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Spannstük­ ken (7) und dem Verschlußstück (8, 9) größer ist als die Länge des Spannstücks (7).

3. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Verschlußstücken (8, 9) etwa gleich oder kleiner ist als die Länge des Verschlußstücks (8, 9) .

4. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Verschlußstücks (8, 9) kleiner ist als die Länge des Spannstücks (7).

5. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flansche (2, 3) übergreifende Breite des Spannstücks (7) kleiner ist als dessen Länge und die Breite des Ver­ schlußstücks (8, 9) größer ist als dessen Länge.

6. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Spannstück (7) zwei und an jedem Verschlußstück (8, 9) eine Gelenkachse (15) für die Kettenlaschen (10) vor­ gesehen sind.

7. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkach­ sen außerhalb des Umfangs der Flansche (2, 3) in einem eine V-Nut (12) des Spannstücks (7) und des Verschluß­ stücks (8, 9) mitbegrenzenden Grundsteg angeordnet sind.

8. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkachsen (15) auf Abstand an gegenüberliegenden Enden des Spann­ stücks (7) vorgesehen sind.

9. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkach­ sen (15) der Verschlußstücke (8, 9) an deren einander zugewandten Endbereichen angeordnet sind.

10. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Kettenlasche (10) bestimmte Abstand zwischen den Gelenkachsen (15) zweier Spannstücke (7) und/oder des Spannstücks (7) und des Verschlußstücks (8, 9) größer ist als der Abstand zwischen den beiden Gelenkachsen (15) des einen Spannstücks (7).

11. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenk­ achsen (15) an gegenüberliegenden Seiten (16, 17) des Spannstücks (7) und des Verschlußstücks (8, 9) vorste­ hende Zapfen (18) aufweisen und daß an jeder Gelenk­ achse (15) zwei durch die Breite des Spannstücks (7) und/oder Verschlußstücks (8, 9) beabstandete parallele Kettenlaschen (10) angelenkt sind.

12. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Zapfen (18) der Gelenkachse (15) angelenkten Kettenla­ schen (10) mittels Sicherungsscheiben (19) befestigt sind.

13. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (28) der Spannschraube (11) im Abstandsbereich zwischen den am zweiten Verschlußstück (9) seitlich angelenkten pa­ rallelen Kettenlaschen (10) vorgesehen ist.

14. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckseite (25) des zweiten Verschlußstücks (9) eine an die U-Nut (20) angrenzende Ausnehmung (26) ausge­ bildet ist, in der ein von einem Wandteil (29) der Aus­ nehmung (26) mindestens teilweise übergriffener und ge­ gen Herausschwenken gesicherter Bund (27) oder der Kopf (28) der Spannschraube (11) gelagert ist.

15. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (27) am Bolzenteil (21) der Spannschraube (11) unver­ lierbar und frei drehbar gelagert ist.

16. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mutter­ gewinde (30) im ersten Verschlußstück (8) als Gewinde­ einsatz ausgebildet ist, dessen mechanische Material­ festigkeit größer ist als die des Verschlußstücks (8).

17. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann­ stücke (7) und die Verschlußstücke (8, 9) aus einem Nichteisenmaterial, insbesondere Aluminiumlegierung, und die Kettenlaschen (10), die Gelenkachsen (15) mit den Zapfen (18), die Sicherungsscheiben (19) und die Spannschraube (11) mit dem Bund (27) aus einem rost- und bevorzugt säurebeständigen Edelstahl hergestellt sind.

18. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Rohren größerer Nennweite (DN < 100 mm) in der Hoch­ vakuumtechnik sowie für gasförmige und flüssige Medien.