DE102007014949A1 - Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen - Google Patents

Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen Download PDF

Info

Publication number
DE102007014949A1
DE102007014949A1 DE200710014949 DE102007014949A DE102007014949A1 DE 102007014949 A1 DE102007014949 A1 DE 102007014949A1 DE 200710014949 DE200710014949 DE 200710014949 DE 102007014949 A DE102007014949 A DE 102007014949A DE 102007014949 A1 DE102007014949 A1 DE 102007014949A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
connecting device
pivot
section
conduit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200710014949
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007014949B4 (de
Inventor
Hauke-Peter Hamkens
Eugen Schwarz
Michael Adam
Holger Brandt
Birger Buhk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ROMAN SELIGER GmbH
Original Assignee
ROMAN SELIGER GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ROMAN SELIGER GmbH filed Critical ROMAN SELIGER GmbH
Priority to DE200710014949 priority Critical patent/DE102007014949B4/de
Publication of DE102007014949A1 publication Critical patent/DE102007014949A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007014949B4 publication Critical patent/DE102007014949B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/02Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
    • F16L27/04Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/08Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
    • F16L27/0849Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid being turned through an angle when passing from one joint element to another
    • F16L27/0857Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid being turned through an angle when passing from one joint element to another with hinge and bellows sealing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/10Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations
    • F16L27/107Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations the ends of the pipe being interconnected by a flexible sleeve
    • F16L27/11Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations the ends of the pipe being interconnected by a flexible sleeve the sleeve having the form of a bellows with multiple corrugations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2201/00Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/40Special arrangements for pipe couplings for special environments
    • F16L2201/44Special arrangements for pipe couplings for special environments sterile

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

Eine Verbindungseinrichtung (1) zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen (9) umfasst ein erstes Leitungsanschlussteil (21) und ein zweites Leitungsanschlussteil (22) sowie aneinander gelagerte Lagerabschnitte (41, 42) einer Kugelschwenklagerung (4). Eine Verbindungsleitung, nämlich ein flexibles Schlauchelement (3), verbindet die beiden Leitungsanschlussteile (2) miteinander, wobei das Schlauchelement (3) an seinem ersten Ende mit einem ersten Lagerabschnitt (41) und an seinem zweiten Ende mit einem an dem ersten Lagerabschnitt (41) gelagerten zweiten Lagerabschnitt (42) der Kugelschwenklagerung (4) verbunden ist. Der zweite Lagerabschnitt (42) ist relativ zu dem ersten Lagerabschnitt (41) um zwei Schwenkachsen (Sy, Sz) schwenkbar gelagert, die senkrecht zueinander gerichtet sind. Dabei ist das flexible Schlauchelement (3) gegen Verdrehen um seine Schlauchachse (30) gesichert, und das Schlauchelement behält beim Abwinkeln seinen Strömungsquerschnitt bei.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen, umfassend ein erstes Leitungsanschlussteil für eine erste Leitung, ein zweites Leitungsanschlussteil für eine zweite Leitung und aneinander gelagerte Lagerabschnitte einer Kugelschwenklagerung, die die beiden Leitungsanschlussteile zum Abwinkeln eines Durchgangs in der Verbindungseinrichtung schwenkbar miteinander verbindet. Solche Verbindungseinrichtungen werden benötigt, um zwei Leitungen unter gewünschten Winkeln (Abwinkelung z. B. ca. 20°) schwenkbar miteinander zu verbinden. Die Leitungsverbindung wird zum Beispiel vorgesehen, wenn Flüssigkeiten in bewegliche Tanks gepumpt werden.
  • Bekannte Leitungs-Verbindungseinrichtungen mit Kugelschwenkkopf weisen zumeist Stücke von Anschlussleitungen auf, die nach Art von Kugel und Pfanne gelenkig schwenkbar ineinandergreifen. Dieses Verbindungsprinzip ist zwangsläufig mit einer Querschnittsvergrößerung im gelenkigen Durchgangsbereich der Verbindung verbunden (z. B. DE-U1-297 16 930 ). Zudem muss zwischen Kugel und Pfanne der Anschlussstücke eine die bewegten Lagerflächen gegeneinander abdichtende dynamische Dichtung vorgesehen werden. Querschnittsänderungen im abwinkelnden Durchgang sowie auch eine dynamische Abdichtung sind in vielen Anwendungsfällen unerwünscht. Zum Durchleiten von pharmazeutischen Flüssigkeiten oder Lebensmittel-Flüssigkeiten können die bekannten Kugelschwenkkopf-Verbindungen bisweilen überhaupt nicht eingesetzt werden, da die Gefahr eines Kontaminierens durchgeleiteter Flüssigkeit zu groß ist. Allgemein sind aseptische fluidtechnische Anwendungen betroffen. Eine Querschnittsvergrößerung im Durchgangsbereich und auch eine dynamische Abdichtung führen zu einer Verschlechterung des sogenannten cip-Effekts (clean in process), sind also mit Verkeimungen und Verunreinigungen im kugeligen Bereich des Gelenks verbunden. Insbesondere können verschmutzte O-Ringdichtungen nicht ausreichend gereinigt werden. Querschnittsänderungen in bekannten Armaturen verändern die Strö mungseigenschaften in ungünstiger Weise und behindern einen gleichmäßigen vollständigen Durchfluss im Abwinkelungsbereich. Eine veränderte, mit "Windschatten"-Stellen behaftete Strömung erlaubt keine Selbstreinigung mittels durchgeleiteter Flüssigkeit.
  • Danach liegt der Erfindung das Ziel zugrunde, eine Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen zu schaffen, die im Bereich einer räumlichen Gelenk-Abwinkelung einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt zum Beibehalten optimaler Strömungsverhältnisse gewährleistet. Im Bereich der Kugelschwenklagerung soll am Strömungsquerschnitt eine dynamische Abdichtung vermieden werden.
  • Ziele der Erfindung werden in Verbindung mit den Merkmalen der eingangs genannten Verbindungseinrichtung dadurch erreicht, dass die Verbindungseinrichtung eine Verbindungsleitung aufweist, die durch ein flexibles Schlauchelement mit in Durchgangsrichtung abwinkelbarer Schlauchachse gebildet ist und die beiden Leitungsanschlussteile miteinander verbindet, wobei das Schlauchelement an seinem ersten Ende mit einem ersten Lagerabschnitt der Kugelschwenklagerung und an seinem zweiten Ende mit einem an dem ersten Lagerabschnitt gelagerten zweiten Lagerabschnitt der Kugelschwenklagerung verbunden ist und die Kugelschwenklagerung durch eine kardanische Lagerung der Lagerabschnitte derart ausgebildet ist, dass der zweite Lagerabschnitt relativ zu dem ersten Lagerabschnitt um zwei Schwenkachsen schwenkbar gelagert ist, die senkrecht zueinander gerichtet sind, wobei die beiden Schwenkachsen derart eingerichtet sind, dass das flexible Schlauchelement gegen Verdrehen um seine Schlauchachse gesichert ist.
  • Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das flexible Schlauchelement in jeder relativen Schwenkposition der Leitungsanschlussteile zueinander wenigstens im durchströmten Zustand durchgängig einen konstanten kreisförmigen Strömungsquerschnitt aufweist. Damit erreicht man beim Durchströmen Reinheit in höchstem Maß, also eine sehr gute cip-Eigenschaft. Das flexible Schlauchelement ist an seinem einen Ende kardanisch aufgehängt, wobei Schwenkbewegungen um die beiden senkrecht zueinander stehenden Schwenkachsen unabhängig voneinander vollzogen werden. Die beiden Schwenkachsen bleiben stets in senkrechter Position zueinander, um ein Verdrehen oder Verzwirbeln des Schlauchelements um seine Achse auszuschließen. Wände des Verbindungsdurchgangs bleiben im Bereich der Kugel-Schwenklagerung frei von dynamischen Dichtelementen. Das flexible Schlauchelement kann mit seinen Material- und Wandeigenschaften an Strömungseigenschaften durchzuleitender Flüssigkeit angepasst werden. Zweckmäßig wird der Strömungsquerschnitt des flexiblen Schlauchelements und der Leitungsanschlussteile der gleiche wie der der angeschlossenen verbundenen Leitungen sein, um die gesamte Leitungsstrecke mit übereinstimmendem, in der Krümmungsstrecke beibehaltenem Strömungsquerschnitt zu betreiben. Aufgrund der gezielt eingerichteten, voneinander abgegrenzten Schwenkbewegungen findet im Kugelgelenk keine räumliche Rotation statt. Mit den beiden aneinander gelagerten Lagerabschnitten lassen sich Zug- und Druckbelastungen auf den erfindungsgemäßen Verbindungs-Schwenkkopf in konstruktiv einfacher Weise besonders wirksam abfangen. Das flexible Schlauchelement kann relativ dünnwandig ausgebildet werden, da es nur auf Biegung und Innendruck beansprucht wird. Die Verbindungseinrichtung baut auch relativ einfach, da die Leitungsanschlussteile keine ineinanderzusteckende Gelenkteile sind, wie dies herkömmlich der Fall ist. Im Ganzen erreicht man eine gelenkige Leitungs-Verbindungseinrichtung, die die Durchflusseigenschaften in einem weiten Raumwinkelbereich bei jedem Winkel gegenüber herkömmlichen Einrichtungen erheblich verbessert und zudem besonders einfach baut. Insbesondere werden zur Kontamination, insbesondere zu Verkeimungen von durchgeleiteter Flüssigkeit führende Verunreinigungen vermieden. Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung lässt sich daher besonders vorteilhaft für aseptische fluidtechnische Anwendungen insbesondere im Bereich der Pharmazie und im Lebensmittelbereich nutzen.
  • In bevorzugter Gestaltung sind die Leitungsanschlussteile drehfest mit den Lagerabschnitten verbunden. Man erreicht dadurch, dass Rohr- oder Schlauchenden von Anschlussleitungen mittels der Leitungsanschlussteile lediglich in statischer Verbindung mit dem flexiblen Schlauchelement verbunden sind. Zweckmäßig sind die Verbindungen zwischen den Enden des flexiblen Schlauchs und den Leitungs-Anschlussteilen durch einfache statische Dichtungen, z. B. einen umlaufenden Dichtungsring oder einen umlaufenden Dichtungs-Wulstrand abgedichtet. Die erfindungsgemäße Beseitigung von dynamischen Dichtungen am Strömungsquerschnitt verhindert insbesondere in Verbindung mit den statischen Einbindungen der Schlauchenden Verschleppung von Keimen und Verunreinigungen von außen.
  • Eine besonders einfache Bauform wird dadurch erreicht, dass die Lagerabschnitte als Gehäuseteile eines Kugelkopfgehäuses ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft wird das Kugelkopfgehäuse geschlossen ausgebildet, und die beiden Lagerabschnitte der Kugelschwenklagerung werden mittels einer dynamischen, zweckmäßig durch einen O-Ring gebildeten Dichtung gegeneinander abgedichtet. Ein derartiges Kugelkopfgehäuse kann genutzt werden, um im Gehäuse zum Beispiel ein von vornherein passiv entstehendes Luft-Druckpolster aufrechtzuerhalten oder das Gehäuse mit einem ein Polster erzeugenden inkompressiblen Fluid, z. B. mit Wasser zu befüllen. Jedes geeignete Fluid (Gas oder Flüssigkeit) kommt in Betracht. Solche Polster dienen dazu, das Schlauchelement bei hohen Innendrücken zu unterstützen, um selbst bei größerem oder steigendem Innendruck bzw. Förderdruck ein Aufblähen und damit eine Querschnittsveränderung sehr dünner flexibler Schlauchelemente zuverlässig zu vermeiden. Insbesondere durch ein Gerippe oder dergleichen Wandverstärkung kann der flexible Schlauch im Strömungsquerschnitt formstabil gehalten werden. Die Flüssigkeitsfüllung verbessert die Druckpolstereigenschaft erheblich. Das Schlauchelement kann aus jedem zweckmäßig gerippten dünnen Material, z. B. aus Kunststoff oder Edelmetall, hergestellt sein, das weitgehend ungehinderte Krümmungen des durchströmten Schlauchs in den Schwenkwinkelbereichen der beiden Schwenkachsen gewährleistet. Dadurch wird die Flexibilitätseigenschaft des Schlauchelements bestimmt.
  • Die genannte dynamische Abdichtung der beiden Lagerabschnitte gegeneinander außerhalb des Strömungsquerschnitts, also die Sekundärabdichtung, die vorteilhaft zusätzlich zu der Abdichtung am Strömungsquerschnitt vorgesehen wird, bildet zweckmäßig auch eine Sicherheitsdichtung gegen Flüssigkeitsaustritt aus der Verbindungseinrichtung bei einer Leckage des flexiblen Schlauchelements. Vorteilhaft wird man dann das Gehäuse mit einem Schauglas ausstatten, um Flüssigkeitsansammlung im Bereich zwischen Schlauch und Lagerabschnitten im Falle einer Leckage festzustellen.
  • Ein weiterer Vorteil der dynamischen Sekundärabdichtung besteht darin, dass der von dem flexiblen Schlauch durchquerte abgedichtete Gehäuseinnenraum auf einfache Weise mit Dampf oder Flüssigkeit beheizt werden kann. Dies eröffnet ein besonderes Anwendungsspektrum der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung. So können insbesondere zähe Medien, deren Fließeigenschaft durch Erwärmung begünstigt wird, hindurchgeleitet werden. Das Beheizen der Armatur mit Dampf oder temperierter Flüssigkeit im abgedichteten Gehäuseinnenraum kann zweckmäßig auch dazu genutzt werden, ein Bakterium oder allgemein Verunreinigungen, die bei der Montage der Verbindungseinrichtung entstehen können, zu beseitigen und Keimfreiheit zu erzeugen.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der erste Lagerabschnitt durch einen zweckmäßig als Hohlkugelabschnitt vorgesehenen Lagerinnenabschnitt und der zweite Lagerabschnitt durch einen schalenartigen, zweckmäßig als Hohlkugelabschnitt vorgesehenen Lageraußenabschnitt gebildet ist, die jeweils zu dem Leitungsanschlussteil hin, mit dem der jeweils andere Lagerabschnitt verbunden ist, mit einem den Schwenkbereich der Abwinkelung bestimmenden Raumwinkel offen sind, wobei vorzugsweise, bezogen auf nicht abwinkelnde gerade Verbindung in Nullposition, ein Schwenkwinkel von wenigstens ±25° um jede Schwenkachse eingerichtet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird zweckmäßig die eine (erste) Schwenkachse der beiden Schwenkachsen mittels eines durch Achslagerung gebildeten ersten Schwenklagers eingerichtet, während die andere (zweite) Schwenkachse der beiden Schwenkachsen mittels eines durch Umfangslagerung gebildeten zweiten Schwenklagers vorgesehen wird.
  • Eine zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung besteht insbesondere darin, dass das Axial-Schwenklager zwei Achslager aufweist, die mittels einer im Querschnitt teilweise V-förmigen, sich zu den Achslagern öffnenden Halterung an dem zweiten äußeren Lagerabschnitt befestigt sind, wobei das Schlauchelement die teilweise V-förmige Halterung durchgreift.
  • In bevorzugter Ausgestaltung weist das die zweite Schwenkachse einrichtende Umfangs-Schwenklager einen wenigstens ein Gleitelement haltenden, zweckmäßig durch ein Ringelement gebildeten Halter und eine Umfangsführung auf, die das Gleitelement oder die Gleitelemente zum Herstellen der Verdrehsicherung für das flexible Schlauch element in einer festen Führungsebene hält. Eine besonders bevorzugte Bauform besteht darin, dass zwei Gleitelemente des Umfangs-Schwenklagers, vorzugsweise in Form von Rollen mit Bestandteile der Umfangsführung bildenden konvexen Rollenköpfen, Achslagerelemente des Axial-Schwenklagers bilden.
  • Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt es, die beiden Lagerabschnitte vorteilhaft durch Gleitlager aneinander zu lagern. Diese fangen Zug- und Druckbelastungen auf den Schwenkkopf besonders wirksam ab.
  • Unteransprüche sind auf die genannten und noch andere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gerichtet. Besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsformen oder -möglichkeiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
  • 1 im hälftigen Gehäuse-Längsschnitt eine erfindungsgemäße Leitungs-Verbindungseinrichtung mit nicht abgewinkeltem geradem Durchgang (Nullposition),
  • 2 in axonometrischer Ansicht die Einrichtung nach 1 in Nullposition,
  • 3 und 4 hälftige Gehäuse-Längsquerschnitte der Einrichtung nach 1 mit maximalen Schwenkpositionen um eine erste Schwenkachse und
  • 5 und 6 hälftige Gehäuse-Längsquerschnitte der Einrichtung nach 1 bis 3 in maximalen Schwenkpositionen um eine zweite Schwenkachse.
  • Eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung 1 nach 1 bis 6 weist einen kardanischen Kugelschwenkkopf mit einem darin angeordneten flexiblen Schlauchelement 3 auf. Das eine Ende des Schlauchelements 3 ist kardanisch aufgehängt, wie dies nachstehend beschrieben wird.
  • In 1 und 2 befindet sich die Verbindungseinrichtung 1 zum gelenkigen Verbinden von zwei Leitungen 9 in einer Ausgangs- oder Nullposition, die dadurch bestimmt ist, dass zum Durchfluss eines nicht dargestellten Mediums ein nicht-abgewinkelter gerader Durchgang hergestellt ist. Ein Kugelkopfgehäuse 7 ist durch einen inneren ersten Lager-Hohlkugelabschnitt 41 und einen schalenartigen äußeren zweiten Lager-Hohlkugelabschnitt 42 gebildet. Der Lageraußenabschnitt 42 ist in einer Meridianebene M, zu der die gerade Schlauchachse gemäß 1 und 2 senkrecht gerichtet ist, in zwei lösbar verbundene Kugelabschnittteile 421, 422 unterteilt. Diese Unterteilung ist zur Montage erforderlich, um den Lagereingriff der beiden Lagerabschnitte 41, 42, die sich jeweils über den durch die Meridianebene M bestimmten Kugelscheitelumfang hinaus erstrecken, herzustellen. In der in 1 und 2 dargestellten Nullposition erstrecken sich die Lagerabschnitte 41 und 42 gleichermaßen soweit über die Scheitelumfangslinie, dass die Lagerabschnitte 41, 42 zu den Leitungsanschlussseiten der Einrichtung 1 hin mit einem Raumwinkel von ca. 60° um die Achse 30 offen sind. Die Lagerabschnitte 41, 42 sind über Gleitlager 44 aneinander gelagert. Der innere Lagerabschnitt 41 ist an seinem dem Lagerabschnitt 42 zugewandten Öffnungsrand mit einer in einer umlaufenden Nut liegenden O-Ringdichtung 71 ausgestattet, die bei Bewegung der in Gleitverbindung gehaltenen Lagerflächen eine den vollständig geschlossenen Innenraum gegen Fluiddurchtritt abdichtende dynamische Gehäusedichtung bildet.
  • Der innere erste Lagerabschnitt 41 weist eine Anschlussöffnung mit einem Flanschrand 721 auf, an den das Leitungsanschlussteil 21 für die Anschlussleitung 91 zur Verbindung mit dem Kugelkopfgehäuse 7 angeflanscht ist. Der äußere zweite Lagerabschnitt 42 weist eine Anschlussöffnung mit einem Rand 722 auf, mit dem das zweite Leitungsanschlussteil 22 für die Anschlussleitung 92 mit dem Kugelkopfgehäuse 7 verbunden ist.
  • Das flexible Schlauchelement 3, das zwischen den beiden Leitungsanschlussteilen 2 eine abwinkelbare Leitungsverbindung herstellt, ist an seinem ersten Ende mit dem Lagerabschnitt 41 und an seinem zweiten Ende mit dem Lagerabschnitt 42, der kardanisch gelagert ist, verbunden. Die Anschlussverbindungen der Schlauchenden in den Anschlussöffnungen des Kugelgehäuses 7 sind statisch, nämlich frei von Bewegung am Strömungsquerschnitt abgedichtet und angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist an den Schlauchenden jeweils ein umlaufender Wulstdichtrand 8 mit einem Flanschblatt 81 angeformt. Die Wulstdichtungen 8 liegen in umlaufenden Nuten der Flanschverbindungen der Leitungsanschlussteile 2 mit den Gehäuseabschnitten 41, 42.
  • Die zu verbindenden Leitungen 9, die Leitungsanschlussteile 2 und das Schlauchelement 3 liegen in der in 1 und 2 dargestellten Nullposition in gerader Linie, und sie weisen den gleichen kreisförmigen Strömungsquerschnitt auf. Mittels der erfindungsgemäßen Doppel-Schwenklagerung wird erreicht, dass das Schlauchelement mit seinem an den Lagerabschnitt 42 bzw. dem Leitungsanschlussteil 22 befestigten Ende im Ausführungsbeispiel mit ca. ±25° um eine erste Schwenkachse Sz sowie – unabhängig von dieser Schwenkbewegung – um eine zweite Schwenkachse Sy gleichfalls mit ca. ±25° jeweils aus der Nullposition schwenkbar ist. Die maximalen um die Schwenkachse Sy erreichbaren Schwenkpositionen sind in 5 und 6 mit Schwenkwinkel SW2 von ±25° dargestellt, während die zum in der Zeichnung nicht eingetragenen Schwenkwinkel SW1 gehörenden maximalen Schwenkpositionen um die andere Schwenkachse Sz aus 3 und 4 ersichtlich sind.
  • Wie noch erläutert wird, ist die Schwenklagerung derart, dass jedes Verdrehen, also jede Torsion des Schlauches 3 um die Schlauchachse 30 in jeder Krümmungsposition ausgeschlossen ist. Wie aus den Figuren ersichtlich, ist das Schlauchelement 3 mit einer Reihe von ringförmigen Stütz-/Verstärkungsrippen 31 an einer an sich relativ dünnen Schlauchwand formstabil ausgebildet. Das heißt, dass das Schlauchelement im gesamten räumlichen Schwenkbereich den kreisförmigen Strömungsquerschnitt auch ohne volle Durchströmung mit einem Medium durchgängig konstant beibehält. Statt der Stützrippen 31 kann das Schlauchelement 3 mit jedem geeignetem Stützmittel ausgebildet werden. Zum Beispiel können in ein flexibles Schlauchelement aus Kunststoff Stützringe aus Metall einvulkanisiert werden. Auch eine schraubenwendelförmige Wandbewehrung ist denkbar. Das Stützhaltemittel muss nur derart gewählt und ausgebildet werden, dass die Abbiegung des Schlauchelements in dem Schwenk-Raumwin kelbereich ohne wesentlichen Widerstand, nämlich in diesem Sinne flexibel gewährleistet ist.
  • In 1 und 2 sind die beiden Schwenkachsen Sy und Sz der erfindungsgemäß Kugelschwenklagerung 4 in rechtwinkligem kartesischem Koordinatenkreuz x, y, z dargestellt. Die Schwenkachse Sy liegt dort in der Koordinate y, die Schwenkachse Sz in der Koordinate z und die gerade Durchflusslinie mit der gerade ausgerichteten Achse 30 des Schlauchelements 3 liegt in der x-Koordinate. Der Schnittpunkt der Achsen liegt im Inneren des Schlauchelements 3 in dessen Mitte. Zur Veranschaulichung sind in 1 die zugehörigen Achsebenen dargestellt. Die Schwenklagerung um die erste Schwenkachse Sz weist ein eine Achslagerung ausbildendes erstes Schwenklager 5 auf. Die Schwenklagerung um die zweite Achse Sy ist durch ein eine Umfangslagerung herstellendes zweites Schwenklager 6 eingerichtet.
  • Das Axial-Schwenklager 5 weist einen kreisringförmigen Rollenhalter 53 und daran gegenüberliegend gelagerte, in der Schwenkachse Sz ausgerichtete Rollenzapfen 52 sowie eine im Querschnitt teilsweise V-förmige Halterung 54 auf, die den Ring-Rollenhalter 53 formschlüssig mit dem äußeren Lagerabschnitt 42 verbindet. Der Ring-Rollenhalter 53 ist mittels der Rollenzapfen 52 gegen den Lagerabschnitt 41 abgestützt.
  • Im Ausführungsbeispiel ist die V-Halterung durch ein kegelstumpfartiges trichterartiges Element mit umlaufender Wandfläche gebildet, das einerseits innen an den Anschluss-Öffnungsrand des Lagerabschnitts 42 angeschlossen ist, sich von dort erweitert und andererseits mit dem Ring-Rollenhalter 53 verbunden ist. Um eine bequeme und einfache Montage zu erreichen, sind die formschlüssigen Verbindungen zweckmäßig durch Steckverbindungen hergestellt. Zu diesem Zweck sind die Ränder 551, 552 der V-Halterung 54 verzahnt, um Federelemente zu bilden, die in korrespondierende Nuten an dem Ring-Rollenhalter bzw. an dem Lagerabschnitt 42 einfassen. Die V-Halterung 54 ist soweit aufgeweitet, dass das Schlauchelement 3, das die Halterung 54 durchgreift, ausreichend Bewegungsspielraum im Raum-Schwenkbereich erhält, wie dies insbesondere aus 3 bis 6 ersichtlich ist. Wie insbesondere aus 5 und 6 ersichtlich, ist der Öffnungsrand des Lagerabschnitts 41 mit einer Fase 411 versehen, um einen An schlag für einen Kragen 541 der Halterung 54 in den maximalen Schwenkpositionen zu bilden.
  • Das Umfangs-Schwenklager 6 ist in Verbindung mit dem Axial-Schwenklager 5 ausgebildet. Es weist zwei Gleitelemente 62 und eine Umfangsführung 64 auf, die die Gleitelemente 62 in fester Führungsebene halt. Die Gleitelemente 62 sind in Form von Kugelkappen durch Köpfe der Rollenzapfen 52 gebildet. Damit bildet der Rollenhalter 53 zugleich einen Halter 63 für die Gleitelemente 62, und der Halter 53, 63 wird über die Gleitelemente 62 an der Innenseite des Lagerabschnitts 41 abgestützt und geführt, und zwar längs durch Kreisabschnitte gebildeter Führungsbahnen 65, wobei die Mittelpunktachse der Kreisführung die Schwenkachse Sy der Umfangslagerung bestimmt. Die Kreisbahn 65 ist entsprechend der konvexen Wölbung der Gleitköpfe 62 durch Ränder 651 begrenzt, um die Gleitköpfe 62 unverlierbar zu führen. Man erkennt, dass auf diese Weise ein Schwenken des Ring-Rollenhalters 53 und damit ein Verdrehen des Schlauchelements 3 um dessen Achse 30 gesperrt sind.
  • Die Verbindung der Gehäuseteile 421 und 422 sowie die Verbindungen der Anschlussteile 2 mit dem Gehäuseabschnitt 41 bzw. dem Gehäuseabschnitt 42 kann in jeder geeigneten Weise ausgeführt werden. Im Ausführungsbeispiel sind Flanschverbindungen durch nicht näher dargestellte Schraubverbindungen 72, 73 hergestellt. Zum Beispiel kommen auch Verbindungen mit Außengewinde und Überwurfmutter in Betracht. Selbstverständlich sind auch Klemmverbindungen zum Beispiel mit Klemmschalen möglich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 29716930 U1 [0002]

Claims (21)

  1. Verbindungseinrichtung (1) zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen (9), umfassend ein erstes Leitungsanschlussteil (21) für eine erste Leitung (91), ein zweites Leitungsanschlussteil (22) für eine zweite Leitung (92) und aneinander gelagerte Lagerabschnitte (41, 42) einer Kugelschwenklagerung (4), die die beiden Leitungsanschlussteile (2, 3) zum Abwinkeln eines Durchgangs in der Verbindungseinrichtung (1) schwenkbar miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (1) eine Verbindungsleitung aufweist, die durch ein flexibles Schlauchelement (3) mit in Durchgangsrichtung abwinkelbarer Schlauchachse (30) gebildet ist und die beiden Leitungsanschlussteile (2) miteinander verbindet, wobei das Schlauchelement (3) an seinem ersten Ende mit einem ersten Lagerabschnitt (41) der Kugelschwenklagerung (4) und an seinem zweiten Ende mit einem an dem ersten Lagerabschnitt (41) gelagerten zweiten Lagerabschnitt (42) der Kugelschwenklagerung (4) verbunden ist und die Kugelschwenklagerung (4) durch eine kardanische Lagerung der Lagerabschnitte (41, 42) derart ausgebildet ist, dass der zweite Lagerabschnitt (42) relativ zu dem ersten Lagerabschnitt (41) um zwei Schwenkachsen (Sy, Sz) schwenkbar gelagert ist, die senkrecht zueinander gerichtet sind, wobei die beiden Schwenkachsen (Sy, Sz) derart eingerichtet sind, dass das flexible Schlauchelement (3) gegen Verdrehen um seine Schlauchachse (30) gesichert ist.
  2. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsanschlussteile (2) drehfest mit den Lagerabschnitten (41, 42) verbunden sind.
  3. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen den Enden des flexiblen Schlauchs (3) und den Leitungsanschlussteilen (2) durch statische Dichtungen (8) abgedichtet sind.
  4. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerabschnitte (41, 42) als Gehäuseteile eines Kugelkopfgehäuses (7) ausgebildet sind.
  5. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelkopfgehäuse (7) geschlossen ausgebildet ist und die beiden Lagerabschnitte (41, 42) der Kugelschwenklagerung (4) mittels einer dynamischen, zweckmäßig durch einen O-Ring gebildeten Dichtung (71) gegeneinander abgedichtet sind.
  6. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kugelkopfgehäuse (7) ein Druckpolster ausgebildet ist.
  7. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelkopfgehäuse (7) mit einem ein inkompressibles Polster herstellenden Fluid gefüllt ist.
  8. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lagerabschnitt (41) durch einen zweckmäßig als Hohlkugelabschnitt vorgesehenen Lagerinnenabschnitt und der zweite Lagerabschnitt (42) durch einen schalenartigen, zweckmäßig als Hohlkugelabschnitt vorgesehenen Lageraußenabschnitt gebildet ist, die jeweils zu dem Leitungsanschlussteil (2) hin, mit dem der jeweils andere Lagerabschnitt (41, 42) verbunden ist, mit einem den Schwenkbereich der Abwinkelung bestimmenden Raumwinkel offen sind, wobei vorzugsweise, bezogen auf nicht abwinkelnde gerade Verbindung in Nullposition, ein Schwenkwinkel (SW1, SW2) von wenigstens ±25° um jede Schwenkachse (Sz, Sy) eingerichtet ist.
  9. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenabschnitt (42) in einer Meridianebene (M), zu der die gerade Schlauchachse (3) quer, vorzugsweise senkrecht gerichtet ist, in zwei lösbar verbundene Abschnittteile (421, 422) unterteilt ist.
  10. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine (erste) Schwenkachse (Sz) der beiden Schwenkachsen (Sz, Sy) mittels eines durch Achslagerung gebildeten ersten Schwenklagers (5) eingerichtet ist.
  11. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das die erste Schwenkachse (Sz) einrichtende Axial-Schwenklager (5) zwei Achslager (51) aufweist, die in Bezug auf das flexible Schlauchelement (3) einander gegenüberlegend angeordnet sind.
  12. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Achslager (51) an einem Ringhalter (53) ausgebildet sind, mit dem die Achslager (51) gemeinsam schwenkbar um die andere (zweite) Schwenkachse (Sy) der beiden Schwenkachsen (Sz, Sy) angeordnet sind.
  13. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Achslager (51) mittels einer teilweise V-förmigen, sich zu den Achslagern (51) öffnenden Halterung (54) an dem zweiten äußeren Lagerabschnitt (42) befestigt sind, wobei das Schlauchelement (3) die teilsweise V-förmige Halterung (54) durchgreift.
  14. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die teilweise V-förmige Halterung (54) in Steckverbindung (55) mit den Achslagern (51) und/oder dem zweiten äußeren Lagerabschnitt (42) verbunden ist.
  15. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die teilweise V-förmige Halterung (54) ein kegelstumpfartiges, trichterartiges Element ist, das vorzugsweise wenigstens einen Federelemente der Steckverbindung (55) bildenden verzahnten Rand (551, 552) aufweist.
  16. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die andere (zweite) Schwenkachse (Sy) der beiden Schwenkachsen (Sz, Sy) mittels eines durch Umfangslagerung gebildeten zweiten Schwenklagers (6) eingerichtet ist.
  17. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das die zweite Schwenkachse (Sy) einrichtende Umfangs-Schwenklager (6) einen wenigstens ein Gleitelement (62) haltenden, zweckmäßig durch ein Ringelement gebildeten Halter (63) und eine Umfangsführung (64) aufweist, die das Gleitelement oder die Gleitelemente (62) zum Herstellen der Verdrehsicherung für das flexible Schlauchelement (3) in einer festen Führungsebene hält.
  18. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gleitelemente (62) des Umfangs-Schwenklagers (6), vorzugsweise in Form von Rollen (52) mit Bestandteile der Umfangsführung (64) bildenden konvexen Rollenköpfen, Achslagerelemente des Axial-Schwenklagers (5) bilden.
  19. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsführung (64) eine an dem ersten Lagerabschnitt (41) ausgebildete, durch wenigstens einen Kreisbogenabschnitt bestimmte Führungsbahn (65) aufweist.
  20. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchelement im Strömungsquerschnitt formstabil ausgebildet ist.
  21. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (1) Bestandteil einer Einrichtung ist, die ein pharmazeutisches Gut oder ein Lebensmittelgut durch die mit veränderbarer Abwinkelung verbundenen Leitungen (91, 92) fördert.
DE200710014949 2007-03-24 2007-03-24 Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen Expired - Fee Related DE102007014949B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710014949 DE102007014949B4 (de) 2007-03-24 2007-03-24 Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710014949 DE102007014949B4 (de) 2007-03-24 2007-03-24 Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007014949A1 true DE102007014949A1 (de) 2008-09-25
DE102007014949B4 DE102007014949B4 (de) 2010-01-28

Family

ID=39713234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710014949 Expired - Fee Related DE102007014949B4 (de) 2007-03-24 2007-03-24 Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007014949B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230160509A1 (en) * 2020-04-15 2023-05-25 Serac Group Pipe and container treatment facility comprising such a pipe

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016113255A1 (de) * 2016-07-19 2018-01-25 Witzenmann Gmbh Leitungsverbindungsanordnung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US390240A (en) * 1886-10-20 1888-10-02 leg-at
US1351875A (en) * 1920-09-07 Coupling for railway-train pipes
GB2107816A (en) * 1981-10-24 1983-05-05 Leslie Maurice Ward Universal joint
GB2170567A (en) * 1985-02-06 1986-08-06 Pressure Science Inc Gimbal joint for pipes
DE29716930U1 (de) 1997-09-06 1997-12-04 Hesseln, Frank, 45659 Recklinghausen Schwenkbare Rohr- und Schlauchleitungsverbindung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1351875A (en) * 1920-09-07 Coupling for railway-train pipes
US390240A (en) * 1886-10-20 1888-10-02 leg-at
GB2107816A (en) * 1981-10-24 1983-05-05 Leslie Maurice Ward Universal joint
GB2170567A (en) * 1985-02-06 1986-08-06 Pressure Science Inc Gimbal joint for pipes
DE29716930U1 (de) 1997-09-06 1997-12-04 Hesseln, Frank, 45659 Recklinghausen Schwenkbare Rohr- und Schlauchleitungsverbindung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230160509A1 (en) * 2020-04-15 2023-05-25 Serac Group Pipe and container treatment facility comprising such a pipe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007014949B4 (de) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0909915B1 (de) Dichtung für Kupplungs- und Verbindungsmittel
DE69210719T2 (de) Durch Zusammendrücken lösbare Schnellverbindung
DE2142219A1 (de) Flexibles Verbindungsstuck mit Innen dichtungen fur Druckleitungen
DE3016776A1 (de) Rohrverbindungsvorrichtung
DE3032532A1 (de) Rohrleitungsmolch
DE102007008985A1 (de) Haltevorrichtung für eine Energiezuführung
DE102007014949B4 (de) Verbindungseinrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen
DE102009053601A1 (de) Versorgungsschlauch für eine Lackieranlage
DE102007022799A1 (de) Vorrichtung zum Verbinden zweier Enden von Rohr- oder Schlauchleitungen
EP0285753A2 (de) Lösbare Rohrverbindung
DE102018008265A1 (de) Ventil, insbesondere Rückschlagventil
DE102016217808A1 (de) Drainagevorrichtung
DE102020101565A1 (de) Labormühle
DE2135514C3 (de) Rohrmuffe für winkelbewegliche Rohrleitungen
DE1425687A1 (de) Kugelventil mit Dichtbuchse
DE102013018174A1 (de) Rohrverbindung und Vorrichtung für einen Tankinnenraum
DE1650261A1 (de) Geteiltes T-Stueck
DE2557605C3 (de) Anschlußverschraubung für Verbindungsleitungen von Heizöl-Tankbatterien
DE3834974C2 (de) Absperrschieber
EP3406953B1 (de) Wanddurchführung für zwei rohrleitungen
DE2820011C2 (de) Gasdichter Auslauf von Schüttgutförderern
DE1775784A1 (de) Rohrkupplung
DE10158983A1 (de) Rohrverbindungsmuffe und Rohrverbindungsaggregat
DE2259571A1 (de) Rohrverbindung mit abdichtung
EP0077058A1 (de) Kugelhahn

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20131001