DE69001870T2

DE69001870T2 - Ventilflanschhaltesystem.

Info

Publication number: DE69001870T2
Application number: DE90870107T
Authority: DE
Inventors: James Russell Davis; Melvin Lew Osgood
Original assignee: Fisher Controls International LLC
Current assignee: Fisher Controls International LLC
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2010-07-10
Also published as: EP0408536B1; EP0408536A1; US4991881A; DE69001870D1; CA2020770A1; JPH0351598A

Description

Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft generell Rohrleitungs-Einrichtungen, die mit Flanschen verbunden sind, und insbesondere derartige Einrichtungen, die lose befestigte Flansche aufweisen. Es ist bekannt, daß Flansche verwendet werden zur Befestigung von Ventil-Gehäusen, Rohren und dergleichen, bei Stoßverbindungen in Rohrleitungssystemen. Flansche lassen sich unterteilen in einstückig angeformte oder trennbare Flansche, je nachdem, ob sie ein einstückiges Teil des Ventil-Gehäuses oder der Rohranordnung bilden oder getrennt und lose mit diesem verbunden sind. Die Erfindung bezieht sich auf trennbare Flansche, die im allgemeinen seitlich und in Drehrichtung in Bezug auf die Rohrleitungsanordnung oder das Ventil-Gehäuse für Montagezwecke beweglich sein müssen. Derartige Flansche können an ihrem Ventil-Gehäuse durch verschiedene bekannte Einrichtungen befestigt werden, einschließlich geteilten Halteringen, die in geeigneten Nuten liegen.
In der US-PS 4,767, 138 wird ein nabenloser Flansch beschrieben und beansprucht. Der Flansch ist an einer Rohrleitungseinrichtung mit Hilfe eines geteilten Ringes und einer Haltenut in der Einrichtung befestigt. Das Haltesystem der Erfindung wird in Verbindung mit diesem Flansch und einem geeigneten Ventil-Gehäuse beschrieben, jedoch ist die Eriindung auch auf andere Typen von Rohrleitungs-Einrichtungen und Flansche anwendbar.
Ein schwieriges Problem besteht darin, daß bei der Installation von schweren Ventilen und anderen Rohrleitungs-Einrichtungen eine Anzahl von Mitarbeitern benötigt wird, die eine Verschiebung und Drehung der Teile verhindern, während die Leitungsverschraubung montiert wird. Bekannte Flansche erfordern drei oder mehr Arbeitskräfte, die eine gewisse Sicherheit bei der Arbeit an derartigen schweren Rohrleitungs-Einrichtungen gewährleisten. Eine andere Überlegung besteht darin, daß es notwendig ist, die Möglichkeit eines Auswechselns von Flanschdichtungen an Ort und Stelle zu erhalten. Dies erfordert, daß trennbare Flansche seitlich in Bezug auf die Rohrleitungseinrichtung oder das Ventil-Gehäuse beweglich sind. Die Notwendigkeit einer seitiichen Bewegung ist ein Nachteil bei der Installation und trägt zu Sicherheitsproblemen bei.
GB-A-2 069 084 beschreibt ein getrenntes Flanschelement, daß es ermöglicht, ein Ende eines Rohres mit dem Ende eines angrenzenden Rohrabschnittes zu verbinden. Es umfaßt einen einstückigen Flanschring und eine Befestigungsnabe mit einstellbaren Greifbolzen zur Sicherung des Flanschringes an dem umgebenen Rohr und verhindern eine Bewegung zwischen dem Flanschring und dem Rohrende.
Die ER-A-2 354 504 bezieht sich auf eine Montageeinrichtung für Rohre mit Hilfe von V-förmigen Flanschringen, bei der Jeder Flanschring das jeweilige Rohrende mit Hilfe einer Hülse umgibt. Die innere Oberfläche der Hülse und die äußere Oberfläche des Rohrendes besitzen ein komplementäres ringförmiges Oberflächenprofil. Die Hülse kann eine innere Nut mit einem radialen Stift am Montageende der Rohre aufweisen, und das entsprechende Rohrende kann mit einem fest angebrachten Ring versehen sein, der durch einen axialen Schlitz unterbrochen ist, in den der Stift gleitend eingreift. Der Flanschring wird zunächst auf dem Rohrende angebracht. Dann wird der Ring auf dem Rohrende befestigt, und der Flanschring wird bis zum Rohrende zurückgeschoben. Dabei wird er durch den Stift geführt, der in dem axialen Schlitz gleitet, bis der Stift aus dem Schlitz austritt. Eine leichte Drehbewegung des Flanschringes befestigt ihn in axialer Richtung.
Das erfindungsgemäße Haltesystem bietet eine kostengünstige Lösung zur Befestigung eines trennbaren Flansches gegenüber seitlichen und Dreh-Bewegungen in Bezug auf den Körper der Rohrleitungsseinrichtung.

Aufgabe der Erfindung

Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte, trennbare Flanschanordnung zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Ventil-Gehäuses mit neuartiger, trennbarer Flanschanordnung.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Haltesystem zur Befestigung eines trennbaren Flansches an einem Ventil-Gehäuse oder dergleichen zu schaffen.
Entsprechend der Erfindung umfaßt die Rohrleitungseinrichtung
- ein Gehäuse mit einer umlaufenden Nut;
- einen geteilten Ring in der Nut;
- einen lose montierten ringförmigen Flansch, der mit dem Gehäuse durch Eingriff mit dem geteilten Ring verbunden ist und der eine innere Öffnung aufweist, die es gestattet, den Flansch über das Ende eines Rohrstutzens zu schieben;
welche Rohrleitungseinrichtung im übrigen umfaßt
- einen ersten zusammenwirkenden Ansatz auf dem Ventil-Gehäuse;
- einen zweiten zusammenwirkenden Ansatz auf der Seite des Flansches, welche Ansätze einander in einer Orientierung des Flansches und des Gehäuses axial gegenüberliegen;
- eine U-förmige Halteinrichtung mit einem U-förmigen Querschnitt über die gesamte Länge, die den ersten und zweiten Ansatz übergreift und den Flansch und das Gehäuse in der einen Orientierung hält;
- eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen der Halteeinrichtung in ihrer Position.
Die Befestigungseinrichtung kann umfassen
- eine Gewindebohrung in dem ersten Ansatz;
- eine Öffnung in dem Rückenbereich der U-förmigen Halteeinrichtung;
- einen Bolzen, der durch die Öffnung hindurchgeht und in die Gewindebohrung eingeschraubt ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungn

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer bekannten Kombination aus einem Betätigungsorgan, einem Positionierer und einem Ventil-Gehäuse mit trennbaren Flanschen ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen trennbaren Flansch mit Erfindung ist;
Fig. 3 ein Schnitt durch den Flansch der Fig.2 entlang der Linie 3-3 ist;
Fig. 4 eine Draufsicht ist auf ein Ventil-Gehäuse gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Ventil-Gehäuses der Fig. 4 entlang der Linie 5-5 ist;
Fig. 6 eine Teildarstellung des Haltesystems der Erfindung ist;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Halteeinrichtung gemäß der Erfindung ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 ist eine herkömmliche Ventilanordnung 10 gezeigt, die ein Ventil- Gehäuse 12, zwei trennbare Flansche 14 und 16, ein Betätigungsorgan 18 und eine Positionier-Einrichtung 20 umfaßt. Funktionell ist eine Anzahl von Stellgliedern 22 gezeigt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Anordnung 10 eine relativ schwere, massive Konstruktion, die Schwierigkeiten bei der Installation bereitet, da die trennbaren Flansche 14 und 16 lose an dem Ventii-Gehäuse 12 gehalten sind.
Der tiennbare Flansch, der in Fig. 2 gezeigt wird, stimmt mit demjenigen überein, der in der o.a. US-PS beschrieben und beansprucht ist, mit der Ausnahme eines im wesentlichen rechteckigen Ansatzes 28 an einer Seite. Wie aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 3 hervorgeht, ist der Flansch ringförmig, und er weist eine innere Öffnung 23 auf, die so bemessen ist, daß sie über das Ende eines Rohrstutzens oder Ventil-Gehäuses gleiten kann. Der Flansch 14 besitzt einen nach außen abgeschrägten Querschnitt, wie bei 26 gezeigt, zum Spannungsausgleich. Ein hinterschnittener Bereich 30 befindet sich auf einer Seite des Flansches 14, zum Erfassen einer Halteeinrichtung in der Form eines geteilten Ringes, der den Flansch auf dem Rohrstutzen oder dem Ventil-Gehäuse sichert. Der Ansatz 28 kann entweder als Teil des Flansches 14 ausgebildet oder durch Schweißen oder dergleichen hinzugefügt sein.
Die Fig. 4 zeigt den allgemeinen Aufbau des Ventil-Gehäuses 12. Ein einstückig angeformter Montage-Flansch 32 zur Befestigung des Ventil-Gehäuses an einem Betatigungsorgan ist in der Zeichnung ebenso gezeigt wie eine Ventilkammer 34. Zwei Haltenuten 36 und 36a befinden sich an jedem Ende des Ventil-Gehäuses 12 und dienen zur Befestigung eines lösbaren Flansches mit Hilfe eines geteilten Halteringes, der nicht gezeigt ist. Zwei im wesentlichen rechteckige Ansätze 38 und 38a sind an dem Gehäuse 12 angrenzend an die Haltenuten 36 und 36a ausgebildet. Die Jeweiligen Ansätze 38 und 38a weisen Gewindebohrungen 40 und 40a auf. Die Ansätze 38 und 38a können getrennt vom dem Ventil-Gehäuse 12 hergestellt und an diesem durch geeignete Mittel (z.B. Schweißen) befestigt, Jedoch auch an einem Stück mit diesem ausgebildet sein.
Die Fig. 6 zeigt den Flansch 14 in montierter Stellung an einem Ende des Gehäuses 12. Es ist insbesondere die Funktion des geteilten Halteringes 46 bei der Sicherung des Flansches an dem Gehäuse erkennbar. Der geteilte Ring 46 liegt in der Haltenut 36 und wird in dieser durch den Flansch 14 gehalten. Der hinterschnittene Bereich 30 verhindert eine Trennung des Flansches 14 von dem Gehäuse 12 in Verbindung mit dem geteilten Haltering 46 und der Haltenut 36.
Ein im wesentlichen U-förmiges Halteglied 42, das stabil ausgeführt ist, ist in Fig. 7 und im übrigen in Fig. 6 im Querschnitt gezeigt. Das Halteglied 42 weist eine Öffnung 48 in ihrem Rückenbereich auf, die eine Befestigung an dem Ansatz 38 mit Hilfe einer Schraube oder eines Bolzens 44 gestattet. Da das Halteglied 42 die Ansätze 28 und 38 übergreift, verhindert es nicht nur eine relative Drehbewegung zwischen dem Flansch 14 und dem Gehäuse 12, sondern auch eine seitliche Bewegung des Flansches 14 in Bezug auf das Gehäuse 12. Dies beruht darauf, daß ein sehr geringer Abstand besteht zwischen den Enden der Ansätze 28 und 38, wenn diese miteinander ausgerichtet sind. Daher wird mit einem einzigen Befestigungsglied der Flansch 14 in seiner Position an dem Gehäuse 12 festgelegt. Es ist erkennbar, daß ein Entfernen des Bolzens 44 und des Haltegliedes 43 eine Drehung des Flansches 14 in Bezug auf das Gehäuse 12 ermöglicht. Durch Drehung des Flansches 14 um etwa 30 Grad wird eine seitliche Bewegung (nach rechts in Fig. 6) auf dem Gehäuse 12 ermöglicht, so daß der geteilte Haltering 46 entfernt werden kann, wenn dies notwendig sein sollte. Während des normalen Betriebes der Rohrleitung ist es gelegentlich erforderlich, einzelne oder mehrere Flanschdichtungen auszuwechseln. In diesem Fall ist es notwendig, den Flansch seitlich zu verschieben, damit die Dichtung zugänglich wird. Wie gezeigt worden ist, kann dies mit dem erfindungsgemäßen Haltesystem 1 auch erreicht werden.
Es ist ein neuartiges, loses Flanschhaltesystem beschrieben worden, das eine unbeabsichtigte Bewegung des Flansches auf dem Ventil-Gehäuse oder der Rohrleitungseinrichtung verhindert.

Claims

1. Eine Rohrleitungseinrichtung mit

- einem Gehäuse (12), das eine umlaufende Nut (36) aufweist;

- einem geteilten Ring (46), der in der Nut (36) liegt;

- einem lose montierten ringförmigen Flansch (14), der an dem Gehäuse (12) durch Eingriff mit dem geteilten Ring (46) gehalten ist, und der eine innere Öffnung (23) auiweist, die es gestattet, den Flansch über das Ende eines Rohrstutzens zu schieben;

dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter umfaßt

- einen ersten zusammenwirkenden Ansatz (38) an dem Gehäuse (12);

- einen zweiten zusammenwirkenden Ansatz (28) an der Seite des Flansches (14);

- welche Ansätze (28 und 38) einander in einer Orientierung des Flansches (14) des Gehäuses (12) in Axialrichtung gegenüberliegen;

- eine U-förmige Halteeinrichtung (42) mit U-förmigem Querschnitt über die gesamte Länge, die den ersten (38) und zweiten (28) Ansatz übergreift und den Flansch (14) und das Gehäuse (12) in der einen Orientierung hält; und

- eine Befestigungseinrichtung (44) zum Befestigen der Halteeinrichtung (42) in ihrer Position.

2. Eine Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Befestigungseinrichtung umfaßt:

- eine Gewindebohrung (40) in dem ersten Ansatz;

- eine Öffnung (48) in dem Rückenbereich der U-förmigen Halteeinrichtung (42);

- einen Bolzen (44), der durch die Öffnung (48) verläuft und in die Gewindebohrung (40) eingeschraubt ist.

3. Eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Rohrleitungseinrichtung ein Ventil-Gehäuse ist.