CH615744A5

CH615744A5 -

Info

Publication number: CH615744A5
Application number: CH233577A
Authority: CH
Inventors: Wilhelm Schulz
Original assignee: Wilhelm Schulz
Priority date: 1976-02-25
Filing date: 1977-02-24
Publication date: 1980-02-15
Also published as: FR2342454A1; IT1073175B; US4121858A; FR2342454B1; JPS5434948B2; GB1518066A; JPS52103749A

Description

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung für beheizte oder gekühlte, aus einem Innenrohr und einem koaxial im Abstand zu diesem angeordneten Aussenrohr gebildete Rohrleitungen, wobei der Flanschstutzen mit axialen Durchbrechungen im Bereich einer Dichtfläche für den Durchtritt des Heiz- und Kühlmediums aus einem Rohrleitungsabschnitt durch die Flanschverbindung in das anschliessende Rohrleitungsstück versehen ist und die Flanschverbindung derart mit einer Packung bestückt ist, dass sich bei Leckwerden das im Innenrohr strömende Medium mit dem den Ringspalt durchströmenden Heiz- oder Kühlmedium nicht mischen kann, sondern jeweils radial nach aussen ins Freie ausströmt.

Es sind Flanschverbindungen für beheizte oder gekühlte Rohrleitungen bekannt, bei denen die Flansche mit axialen

Durchbrechungen im Bereich der Dichtfläche für den Durchtritt des Heiz- oder Kühlmediums aus einem Rohrlei-tunggsabschnitt durch die Flanschverbindung in das anschliessende Rohrleitungsstück versehen und mittels einer Packung nach innen und aussen abgedichtet sind und zwar derart, dass sich bei Leckwerden das im Innenrohr strömende Medium mit dem den Ringspalt durchströmenden Heiz- oder Kühlmedium nicht mischen kann, sondern jeweils radial nach aussen ins Freie ausströmt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung solcher Flanschverbindungen für beheizte oder gekühlte Rohrleitungen. Dabei besteht die zu lösende Aufgabe in der Schaffung einer Flanschverbindung, die mit einer Packung derart bestückt sein soll, dass die Packung leicht einzulegen ist. Dabei muss eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet sein und insbesondere der Übertritt von Heiz- oder Kühlmedium in das Innenrohr und Durchmischung mit dem dort strömenden Medium bzw. umgekehrt Übertritt des das Innenrohr der Rohrleitung durchströmenden Mediums in den Heiz- oder Kühlmantel und Durchmischung mit dem dort strömenden Heiz- oder Kühlmedium unmöglich sein. Eine weitere an den erfindungsgemässen Flansch gerichtete Forderung ist die einer einfachen und preiswerten Herstellung.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der Erfindung eine Flanschverbindung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass auf beiden Seiten der Packung in dem Bereich zwischen den Durchbrechungen und dem Innenrand mindestens eine in radial nach aussen führende Öffnungen mündende Ringnut eingearbeitet ist. Dabei soll zweckmässigerweise die Dichtfläche des Flanschstutzens zur radialen Festlegung der Packung durch einen äusseren Ringabsatz begrenzt sein.

Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemässen Flanschverbindung soll um die axialen Durchbrechungen in den miteinander lösbar verbundenen Flanschstutzen für den Durchtritt des Heiz- oder Kühlmediums ein vertiefter Ringabsatz gebildet und in geringem Abstand in Richtung zur Achse des Flanschstutzens ein vertiefter Ringabschnitt vorgesehen und darin die Packung angeordnet sein, die aus einem dem Ringabschnitt in der Breite entsprechenden Ring besteht, an den über dünne Stege, die Ringnuten bilden, im Umfang der Lage und Anzahl den Ringabsätzen in dem Flanschstutzen entsprechende Ringe angesetzt sind, wobei die Dicke der Ringe mit etwas mehr als der doppelten Tiefe der Ringabsätze und des Ringabschnitts derart bemessen ist, dass zwischen den Flanschstutzen nach vollem Anziehen der sie verbindenden Schrauben ein geringer Spalt verbleibt. In den Ringabsätzen und -abschnitten können elastisch verformbare Ringdichtungen eingesetzt sein. Für den Fall, dass keine Ringdichtungen vorgesehen sind, kann die Packung selbst etwas kompressibel sein, um die Dichtwirkung zu erbringen. Die Packung kann vorzugsweise aus Metall bestehen. Die Packung kann aber gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auch aus einer beidseitig mit Dichtungsmaterial beschichteten Metallplatte bestehen, wobei deren Oberfläche mit Rillen versehen sein kann, um eine bessere Verankerung des Beschichtungsmaterials zu gewährleisten und allgemein die Dichtwirkung zu erhöhen.

Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Flansches dargestellt sind, werden konstruktive Einzelheiten und Vorteile erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ende einer Rohrleitung, an die ein Flansch angeschweisst ist;

Fig. 2 die Vorderansicht dieses Flansches;

Fig. 3 die Packung in Vorderansicht;

Fig. 4 die Packung in einem Längsschnitt;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Hälfte einer in erfin-dungsgemässer Weise ausgestalteten Flanschverbindung;

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Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie A—B aus Fig. 5;

Fig. 7 eine Draufsicht einer in den erfindungsgemässen Flansch mit Vorteil einzusetzenden Packung, und zwar zeigt die rechte Hälfte der Darstellung die Packung beschichtet und die linke unbeschichtet, und

Fig. 8 einen Querschnitt der Packung.

Die beheizte Rohrleitung besteht aus einem Innenrohr 11 und einem Aussenrohr 10, die unter Bildung des Ringspalts 12 koaxial zueinander angeordnet sind. An das Ende dieser Rohrleitung 10,11 ist der Flanschstutzen 1 angeschweisst, und zwar mit je einem Ringabsatz la, lb sowohl an das Innenrohr 11 als auch an das Aussenrohr 10.

Über Durchbrechungen 2 in dem Flanschstutzen 1 steht der Ringspalt 12 der Rohrleitung 10,11 in Verbindung mit dem Ringspalt des über die Flanschverbindung anzuschlies-senden folgenden Rohrleitungsabschnitts, so dass das Heizoder Kühlmedium aus dem Ringspalt 12 der Rohrleitung 10, 11 in Längsrichtung durch die Durchbrechungen 2 in den Mantel der anschliessenden Rohrleitung überströmen kann.

Die Flanschverbindung kann mittels der Flanschringe 9 durch Anziehen von Befestigungsschrauben 8 vorgenommen werden.

Zur Abdichtung des Innenrohrs 11 und des Ringspalts 12 bzw. der Durchbrechungen 2 in dem Flanschstutzen 1 gegeneinander sowohl als auch nach aussen ist erfindungsgemäss die Packung 7 vorgesehen. Die Packung 7 besteht aus einem Ring 7a, der über schmalere Stege mit den Ringen 7c verbunden ist. In den Breitenabmessungen entsprechen die Ringe 7a und 7c der Packung 7 den Breiten im Ringabschnitt 5 und den Ringabsätzen 3, die in die Dichtfläche des Flanschstutzens 1 eingearbeitet sind (Fig. 2). Die Dicke der Packung 7 ist mit etwas mehr als der doppelten Tiefe der Ringabsätze 3 und des Ringabschnitts 5, die auch gleich tief sein können, derart abgestimmt, dass die miteinander zu verbindenden Flanschstutzen 1 nach vollem Anziehen der sie verbindenden Schrauben 8 noch einen geringen Spalt bilden. Damit ist eine volle Abdichtung der miteinander zu verbindenden Flanschstutzen 1 gewährleistet. Durch die dünneren Verbindungsstege zwischen den Ringen 7a und 7c weden die Ringnuten 7b gebildet. Durch die Ringnuten 7b kann bei Leckagen das austretende Medium strömen und gelangt schliesslich durch radiale Duchbrechungen 18 ins Freie.

Die Anzahl und Grösse der Durchbrechungen 2 in dem Flanschstutzen 1 ist an sich beliebig. Bevorzugt werden jedoch in Umfangsrichtung sich über eine grössere Länge erstreckende Durchbrechungen, wie sie in dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel angedeutet sind, damit der Durchtritt von Heiz- oder Kühlmedium zwischen den benachbarten Ringspalten 12 nicht behindert wird und sich kein oder möglichst wenig Kondensat im Bereich der Flanschverbindung bildet. Statt des einen Ringabsatzes 3, wie er in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 bis 4 eingezeichnet ist, können grundsätzlich auch zwei oder mehrere Ringabsätze gebildet sein, wobei die Packung 7 dann mit einer entsprechenden Anzahl von Ringen 7a versehen sein müsste, die untereinander durch schmale Stege verbunden sind.

In Fig. 5 bis 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der mit einer Packung bestückten Flanschverbindung dargestellt.

Der Flanschstutzen 1 gemäss Fig. 5 und 6 ist im wesentlichen gleich ausgebildet wie der in Fig. 1 bis 4. Gleiche Teile sind auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die zwischen den Flanschstutzen 1 eingesetzte Packung 7 hat mit den axialen Durchbrechungen 2 der Flanschstutzen 1 fluchtende Durchbrechungen 2, einen inneren Dichtring 7 a zur Abdichtung des Innenrohrs 11 und Ringabschnitte 7c, die die Durchbrechungen 2 umgeben und den Ringspalt 2

nach innen und aussen abdichten. Damit es bei Leckagen nicht zum Übertritt von Medium aus dem Innenrohr 11 in den Ringspalt 12 oder umgekehrt kommen kann, sind in dem Bereich zwischen den axialen Durchbrechungen 2 und dem Innenrand des Dichtringes 7a Ringnuten 7b vorgesehen, die in radiale Öffnungen 17 münden, über die sowohl das Innenrohr 11 als auch der Ringspalt 12 mit der Aussen-atmosphäre in Verbindung steht, so dass Medium, das bei Leckage aus diesen Räsmen ausströmt, jeweils ins Freie gelangt, und nicht in den anderen Hohlraum innerhalb der Rohrleitung übertritt.

Wird also die Packung 7 zum Innern des Innenrohrs 11 hin undicht, dann strömt aus dem Innenrohr 11 Medium über die durch die schmaleren Stege der Packung gebildeten Nuten 7b und die radialen Nuten, Schlitze 11 oder Durchbrechungen ins Freie, ohne sich mit dem Heiz- oder Kühlmedium zu vermischen, das in dem Ringraum 12 zwischen Innenrohr 11 und Aussenrohr 10 fliesst. Umgekehrt kann aber auch aus dem Ringraum 12 kein Medium in das Innenrohr 11 einströmen. Wird nämlich die Packung 7 im Bereich der axialen Durchbrechungen 2 der Flanschstutzen 1 leck, so strömt das Medium aus dem Ringraum 12 auf demselben Weg ins Freie. Bei dem erfindungsgemässen Flansch ist also ein Übertritt von Medium aus dem Ringraum 12 der Doppelmantel-Rohrleitung in das Innenrohr 11 der Rohrleitung oder umgekehrt mit Sicherheit auch beim Undichtwerden der Packung 7 ausgeschlossen.

Die Packung 7 kann in vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemässen Flansches aus einer Metallplatte, etwa in der in Fig. 7 dargestellten Ausführung, bestehen, die anschliessend auf beiden Seiten mit einem Dichtungsmaterial beschichtet wird. Um eine bessere Haftung für das Dichtungsmaterial beim Beschichten der Metallplatte zu erreichen,

kann die Metallplatte mit Rillen 14 und 15 versehen werden. Die Herstellung der Metallplatte erfolgt durch Ausstanzen und Einprägen oder durch spangebende Bearbeitung der Rillen 15 und gegebenenfalls 14 sowie der durch die schmaleren Stege gebildeten Ringnuten 7b.

Durch die Rillung 14, 15 wird zudem eine erhöhte Dichtwirkung gerade in den Bereichen, die voneinander getrennt werden, erreicht. Es ist dies der Innenraum des Innenrohrs 11 und die von Heiz- oder Kühlmedium durchströmten Durchbrechungen 2 in der Packung 7. Durch die Rillung 14, 15 in den Ringabschnitten 7a, 7c der Packung 7 kann der Pressdruck erheblich gesteigert werden, weil die Presskraft nur über die Rillenberge, also eine verhältnismässig kleine Fläche, übertragen wird. Hierdurch lässt sich die Dichtwirkung weiter verbessern.

Ein ringförmiger Ansatz 16 am Aussenumfang der Flanschstutzen 1 sorgt für einen sicheren Sitz der Packung 7 und erleichtert deren zentrisches Einsetzen.

Der Vorteil der erfindungsgemässen Flanschverbindung besteht in einer verhältnismässig einfachen und preiswerten Herstellung von Flanschstutzen in Verbindung mit Losflanschen, die aus einem billigen Material bestehen können, da sie mit korrosiven Medien nicht in Berührung kommen, wie dies bei dem Flanschstutzen der Fall sein kann, je nahdem,

welches Medium das Innenrohr oder den Ringraum durchströmt. Die erfindungsgemässe Flanschverbindung zeichnet sich weiterhin durch eine ebenfalls verhältnismässig einfach und preiswert herzustellende Packung aus, die im Zusammenwirken mit den entsprechend ausgebildeten Flanschstutzen die geforderte Dichtwirkung erbringt und Sicherheit gegen den Übertritt von Medien aus dem Inneren des Innenrohrs in den Ringraum oder umgekehrt bietet.

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1. Flanschverbindung für beheizte oder gekühlte, aus einem koaxial im Abstand zu diesem angeordneten Aussen-rohr gebildete Rohrleitungen, wobei der Flanschstutzen mit axialen Durchbrechungen im Bereich einer Dichtfläche für den Durchtritt des Heiz- oder Kühlmediums aus einem Rohrleitungsabschnitt durch die Flanschverbindung in das anschliessende Rohrleitungsstück versehen ist und die Flanschverbindung derart mit einer Packung bestückt ist, dass sich bei Leckwerden das im Innenrohr strömende Medium mit dem den Ringspalt durchströmenden Heiz- oder Kühlmedium nicht mischen kann, sondern jeweils radial nach aussen ins Freie ausströmt, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten der Packung (7) in dem Bereich zwischen den Durchbrechungen (2) und dem Innenrand (7a) mindestens eine in radial nach aussen führende Öffnung (17,18) mündende Ringnut (7b) eingearbeitet ist.

2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche des Flanschstutzens (1) zur radialen Festlegung der Packung (7) durch einen äusseren Ringabsatz (16) begrenzt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass um die axialen Durchbrechungen (2) in den miteinander lösbar verbundenen Flanschstutzen (1) für den Durchtritt des Heiz- oder Kühlmediums ein vertiefter Ringabsatz (3) gebildet und in geringem Abstand in Richtung zur Achse des Flanschstutzens (1) ein vertiefter Ringabschnitt (5) vorgesehen und darin die Packung (7) angeordnet ist, die aus einem dem Ringabschnitt (5) in der Breite entsprechenden Ring (7a) besteht, an den über dünnere Stege, die Ringnuten (7b) bilden, im Umfang der Lage und Anzahl den Ringabsätzen (3) in dem Flanschstutzen (1) entsprechende Ringe (7c) angesetzt sind, wobei die Dicke der Ringe (7a, 7c) mit etwas mehr als der doppelten Tiefe der Ringabsätze (3) und des Ringabschnittes (5) derart bemessen ist, dass zwischen den Flanschstutzen (1) nach vollem Anziehen der sie verbindenden Schrauben (8) ein geringer Spalt verbleibt.

4. Flanschverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringabschnitt (5) und den Ringabsätzen (3) vorzugsweise elastisch verformbare Ringdichtungen (4, 6) eingesetzt sind.

5. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Packung (7) aus Metall besteht.

6. Flanschverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Packung (7) aus einer beidseitig mit Dichtungsmaterial beschichteten Metallplatte besteht.

7. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der metallischen Packung (7) mit Rülen (14,15) versehen sind.