DE102015000957A1

DE102015000957A1 - Flansch und Adapter für doppelwandige Rohranordnung

Info

Publication number: DE102015000957A1
Application number: DE102015000957.5A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey P. Nowak
Original assignee: Electro Motive Diesel Inc
Current assignee: Progress Rail Locomotive Inc
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2015-08-06
Also published as: US20150219263A1; CN104832724A

Abstract

Eine doppelwandige Flanschanordnung (10) wird offenbart, die einen Körper (14) mit einer Öffnung (17) aufweist, die sich durch den Körper (14) erstreckt. Der Körper (14) weist weiter eine Hülse (18) auf, die sich von einer Seite des Körpers (14) nach außen erstreckt, um in einer Armatur (29) aufgenommen zu werden. Die andere Seite des Körpers (14) ist mit einem äußeren Rohr (13) verbunden, welches die Öffnung (17) genauso wie ein inneres Rohr umgibt, welches in der Öffnung (17) aufgenommen ist. Ein Ringraum (26) wird zwischen den inneren und äußeren Rohren gebildet, und mindestens ein Durchgangsloch (25) erstreckt sich von einer Seite des Körpers (14) zwischen den inneren und äußeren Rohren durch den Körper (14) und zumindest teilweise in eine Außenfläche (19) der Hülse (18). Das Durchgangsloch (25) sieht einen Leckagepfad zwischen dem inneren Rohr (12) und dem Ringraum (26) vor, der zwischen dem inneren Rohr (12) und dem äußeren Rohr (13) angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Hier werden doppelwandige Flansche für doppelwandige Versorgungsleitungen offenbart, die konfiguriert und ausgelegt sind, um Brennstoff oder andere gefährliche Strömungsmittel zu liefern. Weiterhin werden auch Verfahren zur Herstellung solcher doppelwandigen Flansche offenbart.
Hintergrund
Doppelwandige Leitungssysteme oder koaxiale Leitungssysteme werden verwendet, um Strömungsmittel von einer Stelle zu einer anderen zu leiten. Doppelwandige Leitungssysteme weisen ein inneres Rohr auf, welches in einem äußeren Rohr angeordnet ist. In einem Beispiel kann Strömungsmittel durch das innere Rohr gefördert werden, während das äußere Rohr irgendwelches Strömungsmittel enthält, welches aus dem inneren Rohr entweicht. Während doppelwandige Rohrsysteme verwendet werden können, um viele Arten von Strömungsmittel zu leiten, sind sie insbesondere zum Leiten von Brennstoffen, gefährlichen Flüssigkeiten, toxischen Gasen usw. nützlich. Doppelwandige Leitungssysteme sind in einer Vielzahl von unterschiedlichen Größen verfügbar. Solche doppelwandige Leitungssysteme können auch eingesetzt werden, um zwei Strömungsmittel zu leiten, wie beispielsweise ein erstes Strömungsmittel, welches durch das innere Rohr gefördert wird, und ein zweites Strömungsmittel, welches durch den Ringraum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr gefördert wird.
Wenn sie als Erdgaslieferleitung verwendet werden, können doppelwandige Leitungssysteme im Fall eines Schadens am inneren Rohr, an einer Dichtung oder einer Schweißnaht eine Leckage von Erdgas in die Atmosphäre verhindern. Das äußere Rohr kann das Gas enthalten, welches aus dem inneren Rohr leckt. Jedoch können die inneren und äußeren Rohre mit verschiedenen Endarmaturen oder Flanschen verbunden sein, die die inneren und äußeren Rohre mit einem Kurbelgehäuse oder einer anderen Vorrichtung verbinden. Gegenwärtig gibt es keine Konstruktionen von Flanschen oder Endarmaturen, die eine Leckage vom inneren Rohr zu einem äußeren Rohr fördern und leicht herzustellen und einzubauen sind.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt wird ein Flansch offenbart, der einen Körper mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite aufweisen kann, wobei sich eine Öffnung von der ersten Seite zur zweiten Seite erstreckt. Der Körper kann weiter eine Hülse aufweisen, die mit der zweiten Seite des Körpers verbunden ist und sich nach außen davon erstreckt. Die Hülse kann eine Innenfläche haben, die die Öffnung umgibt, genauso wie eine Außenfläche. Der Körper kann zumindest ein Durchgangsloch aufweisen, welches radial außerhalb der Öffnung und in radialer Ausrichtung mit der Außenfläche der Hülse angeordnet ist. Das mindestens eine Durchgangsloch kann sich von der ersten Seite des Körpers zumindest teilweise in die Außenfläche der Hülse erstrecken, wodurch eine Verbindung zwischen der ersten Seite des Körpers und der Außenfläche der Hülse vorgesehen wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine doppelwandige Flanschanordnung offenbart. Die offenbarte Anordnung kann einen Körper mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite aufweisen, wobei eine Öffnung sich von der ersten Seite zur zweiten Seite erstreckt. Der Körper kann weiter eine Hülse aufweisen, die mit der zweiten Seite des Körpers verbunden ist und sich von dieser nach außen erstreckt. Die Hülse kann eine Innenfläche haben, die die Öffnung umgibt, und eine Außenfläche. Der Körper kann zumindest ein Durchgangsloch aufweisen, welches radial außerhalb der Öffnung und in radialer Ausrichtung mit der Außenfläche der Hülse angeordnet ist. Das mindestens eine Durchgangsloch kann sich von der ersten Seite des Körpers zumindest teilweise in die Außenfläche der Hülse erstrecken. Die Anordnung kann weiter ein inneres Rohr mit einem Ende aufweisen, welches passend in der Öffnung genommen ist, und mit einem anderen Ende, welches sich von der ersten Seite des Körpers nach außen erstreckt. Die Anordnung kann weiter ein äußeres Rohr aufweisen, welches zumindest einen Teil des inneren Rohrs und des mindestens einen Durchgangsloches umgibt. Ein Ende des äußeren Rohrs kann mit der ersten Seite des Körpers gekoppelt sein, und ein anderes Ende kann sich von der ersten Seite des Körpers nach außen erstrecken. Das mindestens eine Durchgangsloch kann eine Verbindung zwischen der ersten Seite des Körpers und der Außenfläche der Hülse vorsehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer doppelwandigen Flanschanordnung für eine abgedichtete Verbindung zwischen koaxialen inneren und äußeren Rohren und einer Armatur offenbart. Das Verfahren kann aufweisen, einen einheitlichen Körper zu formen, der eine erste Seite und eine zweite aufweist, wobei sich eine Öffnung von der ersten Seite zur zweiten Seite erstreckt. Der Körper kann weiter eine Hülse aufweisen, die mit der zweiten Seite des Körpers verbunden ist und sich von dieser nach außen erstreckt. Die Hülse kann eine Innenfläche aufweisen, die die Öffnung umgibt, und eine Außenfläche. Die Hülse kann bemessen sein, um passend in der Armatur aufgenommen zu werden. Das Verfahren kann weiter aufweisen, zumindest ein Durchgangsloch zu formen, welches radial außerhalb der Öffnung angeordnet ist und in radialer Ausrichtung mit der Außenfläche der Hülse ist. Das mindestens eine Durchgangsloch kann sich von der ersten Seite des Körpers zumindest teilweise in die Außenfläche der Hülse erstrecken, wodurch eine Verbindung zwischen der ersten Seite des Körpers und der Außenfläche der Hülse vorgesehen wird. Das Verfahren kann weiter aufweisen, ein inneres Rohr vorzusehen, welches so bemessen ist, dass es passend in der Öffnung aufgenommen wird, und ein äußeres Rohr vorzusehen, welches so bemessen ist, dass es das innere Rohr und das mindestens eine Durchgangsloch umgibt. Das Verfahren kann weiter aufweisen, ein Ende des äußeren Rohrs mit der ersten Seite des Körpers zu verbinden, wobei die mindestens eine Durchgangsöffnung und das innere Rohr radial innerhalb des äußeren Rohrs angeordnet sind.
Anderer Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gesehen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Für ein vollständigeres Verständnis der offenbarten Verfahren und Vorrichtungen sei auf das beigefügte Ausführungsbeispiel Bezug genommen, welches genauer in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht ist:
1 ist eine Schnittansicht eines offenbarten Flansches, der mit einem inneren Rohr und einem äußeren Rohr verbunden ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht von hinten des in 1 offenbarten Flansches.
3 ist eine perspektivische Ansicht von vorne des in den 1 und 2 offenbarten Flansches.
4 ist eine Ansicht von vorne des in den 1 bis 3 veranschaulichten Flansches.
5 ist eine Schnittansicht, die im Wesentlichen entlang der Linie 5-5 der 4 aufgenommen wurde.
Es sei bemerkt, dass die Zeichnungen nicht notwendigerweise im Maßstab sind und dass die offenbarten Ausführungsbeispiele manchmal schematisch und in Teilansichten veranschaulicht sind. In gewissen Fällen sind Details weggelassen worden, die für ein Verständnis der offenbarten Verfahren und Vorrichtungen nicht notwendig sind oder die andere Details schwierig wahrnehmbar machen. Es sei bemerkt, dass diese Offenbarung natürlich nicht auf die speziellen hier veranschaulichten Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist.
Detaillierte Beschreibung
Mit Bezug auf 1 ist eine Schnittansicht einer doppelwandigen Flanschanordnung 10 gezeigt, die einen offenbarten Flansch 11 veranschaulicht, der mit einem inneren Rohr 12 und einem äußeren Rohr 13 verbunden ist.
Flansch 11 kann einen Körper 14 mit einer ersten Seite 15 und einer zweiten Seite 16 aufweisen. Eine Öffnung 17 kann sich von der ersten Seite 15 zur zweiten Seite 16 erstrecken, wie in 2 veranschaulicht. Mit Bezug auf 1 kann sich eine Hülse 18 von der zweiten Seite 16 des Körpers 14 nach außen erstrecken. Die Hülse 18 kann eine Verlängerung der Öffnung 17 sein. Wie am Besten in 5 gezeigt, kann die Außenfläche 19 der Hülse 18 einen umlaufenden Schlitz 21 aufweisen, um eine statische Dichtung 22 aufzunehmen (siehe auch 1 und 3). Die Dichtung 22 kann zur Abdichtung einer Verbindung zwischen der Hülse 18 und einer (nicht gezeigten) Armatur dienen, wie beispielsweise einer Armatur eines Motors.
Das innere Rohr 12 kann so bemessen sein, dass es in der Öffnung 17 aufgenommen wird. Das innere Rohr 12 kann durch Schweißen des inneren Rohrs 12 an die Öffnung 17 oder an eine Innenfläche der Hülse 18 an diesem Platz befestigt werden. Die Schweißnaht kann am proximalen bzw. innenliegenden Ende 23 des inneren Rohrs 12 und der Öffnung 17 angeordnet sein. Im Gegensatz dazu kann das äußere Rohr 13 an der ersten Seite 15 des Körpers 14 des Flansches 11 befestigt sein. Insbesondere kann die Schweißnaht an der Verbindung des proximalen Endes 24 des äußeren Rohrs 13 und der ersten Seite 15 des Körpers 14 angeordnet sein.
Wiederum mit Bezug auf 2 kann eine Vielzahl von Durchgangslöchern 25 um die Öffnung 17 angeordnet sein. Zwei Durchgangslöcher 25 sind in 1 veranschaulicht. Die Durchgangslöcher 25 erstrecken sich von der ersten Seite 15 des Körpers 14 zumindest teilweise in die Außenfläche 19 der Hülse 18. Somit sehen die Durchgangslöcher 25 einen Leckagepfad zwischen der zweiten Seite 16 und der ersten Seite 15 des Körpers 14 vor. Insbesondere sehen die Durchgangslöcher 25 einen Leckagepfad zum ringförmigen Raum 26 vor, der zwischen dem äußeren Rohr 13 und dem inneren Rohr 12 angeordnet ist. Der Verlauf der Durchgangslöcher 25 zumindest teilweise in die Außenfläche 19 der Hülse 18 ist weiter in 3 veranschaulicht. Während das in den 1–5 veranschaulichte Ausführungsbeispiel zwölf Durchgangslöcher 25 aufweist, die sich durch den Körper 14 erstrecken, kann die Anzahl der Durchgangslöcher 25 von nur einem einzigen Durchgangsloch 25 bis zu mehr oder weniger als zwölf Durchgangslöchern 25 variieren. Wie in den 1–4 gezeigt, kann der Körper 14 eine Vielzahl von Schraubenlöchern 28 aufweisen, um den Flansch 11 oder die Flanschanordnung 10 an einer Armatur zu befestigen, wie sie in 5 in gestrichelten Linien gezeigt ist.
Wieder mit Bezug auf 3 kann die zweite Seite 16 des Körpers 14 zusätzlich zu der statischen Dichtung 22, die in der Außenfläche 19 der Hülse 18 angeordnet ist, weiter einen Schlitz 31 aufweisen (siehe 5), um eine Stirnseitendichtung 32 aufzunehmen (siehe 3), die im Gebrauch sandwichartig zwischen der Armatur 29 und der zweiten Seite 16 des Körpers 14 aufgenommen sein kann, wie in 5 veranschaulicht. Wie ebenfalls in 5 veranschaulicht, kann eine geeignete Schweißnaht zwischen dem proximalen Ende 24 des äußeren Rohrs 13 und der ersten Seite 15 des Körpers 14 eine Stumpfnaht sein, während eine geeignete Schweißnaht zwischen dem proximalen Ende 23 des inneren Rohrs 12 und der Öffnung 17 oder Hülse 18 eine Stirnkehlnaht sein kann. Andere geeignete Schweißtechniken werden für den Fachmann offensichtlich sein.
Industrielle Anwendbarkeit
Ein Flansch 11 zum Verbinden von koaxialen oder doppelten Rohren 12, 13 mit einer Buchsenarmatur 20 wird offenbart. Der Flansch 11 weist ein oder mehrere Durchgangslöcher 25 auf, die sich von einer ersten Seite 15 des Flanschkörpers 14 zu einer zweiten Seite 16 des Flanschkörpers 14 erstrecken. Die Durchgangslöcher 25 können verwendet werden, um eine Leckage von dem inneren Rohr 12 in einen Ringraum 26 zu fördern, der zwischen dem inneren Rohr 12 und dem äußeren Rohr 13 angeordnet ist. Das äußere Rohr 13 enthält jegliche Leckage aus dem inneren Rohr 12, und die Durchgangslöcher 25 fördern diese Leckage durch den Ring 26, anstatt zu gestatten, dass gelecktes Strömungsmittel oder Gas aus der Rohrleitung entweicht und in einen Luftkasten und/oder die Atmosphäre leckt. Die Hülse 18, die sich von der zweiten Seite 16 des Flanschkörpers 14 nach außen erstreckt, kann optional eine statische Dichtung auf ihrer Außenfläche 19 aufweisen, und die zweite Seite 16 des Flanschkörpers 14 kann eine Stirnseitendichtung 32 aufnehmen. Somit wirkt der offenbarte Flansch 11 dahingehend, dass er eine Leckage aus dem inneren Rohr 12 genauso wie jegliche Leckage aus der Armatur 29, die ein Kurbelgehäuseluftbereich oder eine andere Armatur bzw. einen Anschluss an einen Motor, Generator usw. sein kann, umschließt.
Der offenbarte Flansch 11 kann unter Verwendung von bekannten Herstellungstechniken geformt werden. Ein einheitlicher Körper 14 kann geformt werden, so wie er in den 2–3 veranschaulicht ist. Dann können ein oder mehrere Durchgangslöcher 25 radial außerhalb der Öffnung 17, jedoch in radialer Ausrichtung mit der Außenfläche 19 der Hülse 18 geformt werden. Dann werden die geeignet bemessenen Rohre 12, 13 bereitgestellt, und das innere Rohr 12 kann an die Öffnung 17 geschweißt werden, und das äußere Rohr 13 kann an die erste Seite 15 des Flanschkörpers 14 geschweißt werden. Die Durchgangslöcher 25 können eine Verbindung zwischen dem Ringraum 26, der zwischen dem inneren Rohr 12 und dem äußeren Rohr 13 angeordnet ist, und der zweiten Seite 16 des Flanschkörpers 14 vorsehen.

Claims

Flansch (11), der Folgendes aufweist. einen Körper (14) mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, wobei sich eine Öffnung (17) von der ersten Seite zur zweiten Seite erstreckt; wobei der Körper (14) weiter eine Hülse (18) aufweist, die mit der zweiten Seite des Körpers (14) verbunden ist und sich von dieser nach außen erstreckt, wobei die Hülse (18) eine Außenfläche (19) hat, welche die Öffnung (17) umgibt, wobei der Körper (14) zumindest ein Durchgangsloch (25) aufweist, welches radial außerhalb der Öffnung (17) angeordnet ist und in radialer Ausrichtung mit der Außenfläche (19) der Hülse (18) ist, wobei das zumindest eine Durchgangsloch (25) sich von der ersten Seite des Körpers (14) zumindest teilweise in die Außenfläche (19) der Hülse (18) erstreckt, wodurch eine Verbindung zwischen der ersten Seite des Körpers (14) und der Außenfläche (19) der Hülse (18) vorgesehen wird.
Flansch (11) nach Anspruch 1, wobei die erste Seite des Körpers (14) einen flachen Teil aufweist, der radial außerhalb der Öffnung (17) und der Durchgangslöcher (25) angeordnet ist, der das Durchgangsloch (25) und die Öffnung (17) umgibt.
Flansch (11) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Durchgangsloch (25) eine Vielzahl von Durchgangslöchern (25) aufweist, welche die Öffnung (17) umgeben, und die in radialer Ausrichtung mit der Außenfläche (19) der Hülse (18) sind.
Flansch (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Innenfläche der Hülse (18) in passender Übereinanderlage mit der Öffnung (17) ist.
Flansch (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Außenfläche (19) der Hülse (18) eine statische Dichtung (22) aufnimmt.
Flansch (11) nach Anspruch 5, wobei die statische Dichtung (22) ein O-Ring ist.
Flansch (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Seite des Körpers (14) eine Stirnseitendichtung (32) aufnimmt, welche die Hülse (18) und das mindestens eine Durchgangsloch (25) umgibt.
Flansch (11) nach Anspruch 7, wobei die Stirnseitendichtung (32) ein O-Ring ist.
Flansch (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Körper (14) und die Hülse (18) eine einheitliche Struktur aufweisen.
Verfahren zur Herstellung einer doppelwandigen Flanschanordnung (10) für eine abgedichtete Verbindung zwischen inneren und äußeren Rohren und einer Armatur (29), wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Formen eines einheitlichen Körpers (14), der eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei sich eine Öffnung (17) von der ersten Seite zur zweiten Seite erstreckt, wobei der Körper (14) eine Hülse (18) aufweist, die mit der zweiten Seite des Körpers (14) verbunden ist und sich von dieser nach außen erstreckt, wobei die Hülse (18) eine Außenfläche (19) hat, welche die Öffnung (17) umgibt, wobei die Hülse (18) so bemessen ist, dass sie passend in der Armatur (29) aufgenommen ist; Formen von mindestens einem Durchgangsloch (25), welches radial außerhalb der Öffnung (17) angeordnet ist und in radialer Ausrichtung mit der Außenfläche (19) der Hülse (18) ist, wobei das mindestens eine Durchgangsloch (25) sich von der ersten Seite des Körpers (14) zumindest teilweise in die Außenfläche (19) der Hülse (18) erstreckt, wodurch eine Verbindung zwischen der ersten Seite des Körpers (14) und der Außenfläche (19) der Hülse (18) vorgesehen wird; Vorsehen eines inneren Rohrs (12), welches so bemessen ist, dass es passend in der Öffnung (17) durch die erste Seite des Körpers (14) aufgenommen ist; Verbinden bzw. Anschließen eines Endes des inneren Rohrs (12) in der Öffnung (17); Vorsehen eines äußeren Rohrs (13), welches so bemessen ist, dass es das innere Rohr (12) und das mindestens eine Durchgangsloch (25) umgibt; und Verbinden eines Endes des äußeren Rohrs (13) mit der ersten Seite des Körpers (14), wobei die mindestens eine Durchgangsöffnung (17) und das innere Rohr (12) radial innerhalb des äußeren Rohrs (13) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 10, welches weiter aufweist, eine Vielzahl von Durchgangslöchern (25) zu formen, welche die Öffnung (17) umgeben und welche in radialer Ausrichtung mit der Außenfläche (19) der Hülse (18) sind.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, welches weiter aufweist, einen umlaufenden Schlitz (21) in der Außenfläche (19) der Hülse (18) zu formen, um eine statische Dichtung (22) aufzunehmen; und einen kreisförmigen Schlitz (31) in der zweiten Seite des Körpers (14) zu formen, welcher die Hülse (18) umgibt, um eine Stirnseitendichtung (32) aufzunehmen.