DE1175951B

DE1175951B - Flanschverbindung fuer hohen Aussen-temperaturen ausgesetzte, von einem kuehlenden Foerdermedium durchstroemte Rohrleitungen

Info

Publication number: DE1175951B
Application number: DEB55986A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Berging Adolf Schewe
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1959-12-21
Filing date: 1959-12-21
Publication date: 1964-08-13
Also published as: BE598398A; GB968394A

Description

Flanschverbindung für hohen Außentemperaturen ausgesetzte, von einem kühlenden Fördermedium durchströmte Rohrleitungen In zahlreichen Fällen können Rohrleitungen hohen Außentemperaturen ausgesetzt sein. Beispielsweise ist dies bei Bränden unter Tage der Fall, wenn die Feuerlöschwasser führenden Rohrleitungen im Hitzebereich dieser Brände verlaufen. Für derartige Fälle sind besondere Flanschverbindungen entwickelt worden, welche so gekühlt sind, daß die Dichtung nicht verbrennt und die Rohrleitung dicht bleibt.
Solche Flanschverbindungen müssen aber häufig neben ihrer Sicherung gegen die nachteiligen Einwirkungen hoher Außentemperaturen auch noch so ausgebildet sein, daß sie eine Verschwenkung der die Rohrleitung bildenden und mit den Flanschverbindungen zusammengeschlossenen Rohrabschnitte ermöglichen. Diese Forderung ergibt sich beispielsweise beiden selbsttätigen Wasserlöschanlagen untertage, wie sie bergpolizeilich vorgeschrieben sind, da in aller Regel die Strecken, in denen die Flanschverbindungen eingesetzt werden, Gebirgsbewegungen ausgesetzt sind, denen die Rohrleitungen folgen müssen. Auch die durch örtliche Hitzeeinwirkung im Falle von Bränden erfolgende Verformung der Leitungsabschnitte erfordert eine Nachgiebigkeit der Flanschverbindungen.
Rohrverbindungen, die diesen Forderungen entsprechen, sind an sich bekannt. Sie wurden aus Gelenkkupplungen entwickelt, welche allgemein aus einem Kugelsegmentring und einer Kugelsegmentschale bestehen. Die Dichtung, die bei dieser Art von Rohrverbindungen verwendet wird, ist so ausgebildet und eingelegt, daß das die Rohrleitung durchströmende Fördermedium den Dichtungsring kühlt und dadurch sein Verbrennen ausschließt. Die beschriebene Rohrverbindung ist jedoch technisch aufwendig und daher teuer, so daß sie nicht allgemein Anwendung finden kann.
Daneben sind Flanschverbindungen in zahlreichen Ausführungsformen bekanntgeworden, die mit einem am Umfang frei liegenden, im Querschnitt U-förmigen Dichtungsring, dessen Profil nach dem Rohrinneren zu offen ist und der auf seiner Innenseite von dein Fördermedium gekühlt wird, arbeiten. Abgesehen davon, daß man für die beschriebenen Anwendungsfälle derartige Flanschverbindungen bisher nicht eingesetzt hat, ist bei ihnen auch nicht gewährleistet, daß nach etwaiger Verschwenkung der Rohrabschnitte das kühlende Fördermedium noch zu allen Teilen des Dichtungsringes gelangen kann, weil sich unter derartigen Bedingungen der Hohlraum des U-förmigen Dichtungsringes schließen würde.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine im Betrieb zur Aufnahme von Verschwenkbewegungen der eine Rohrleitung bildenden Rohrleitungsabschnitte nachgiebige Flanschverbindung zu schaffen, die unter Verwendung eines an seinem Umfang frei liegenden, im Querschnitt U-förmigen Dichtungsringes, dessen Profil nach dem Rohrinneren zu offen ist, auch bei den im Betrieb zu erwartenden Verschwenkbewegungen der Rohrleitungsabschnitte eine sichere Kühlung des Dichtungsringes durch das Fördermittel ermöglicht.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Hohlraum des U-förmigen Dichtungsringes durch einen druckfesten Einlagering aus einem gut wärmeleitenden Stoff ausgefüllt ist, über welchen die Wärme von dem Dichtungsring in das die Rohrleitung durchströmende Medium abgeleitet wird.
Es ist zwar auch schon eine Flanschverbindung bekannt, deren aus U-förmigem Profil bestehender Dichtungsring eine Abstützung aufweist. Diese Abstützung dient jedoch lediglich der Formgebung des Dichtungsringes und vermag nicht die Wärme vom Dichtungsring in das die Rohrleitung durchströmende Medium abzuleiten.
Gemäß einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann der Hohlraum des Dichtungsringes durch einen Einlagering, z. B. aus Sinterwerkstoff, ausgefüllt sein, der Poren oder Kanäle für den Durchtritt des Fördermediums zu der Innenseite des Dichtungsringes aufweist. Dabei ist der Querschnitt der Kanäle bzw. die Porosität des Sinterkörpers so bemessen, daß im Falle eines Undichtwerdens des frei liegenden Umfangsteils des Dichtungsringes ein Leckverluste größeren Ausmaßes verhindernder hoher Strömungswiderstand verbleibt.
Zur Verbesserung des Wärmeübergangs an das Fördermedium kann der den Hohlraum des Dichtungsringes ausfüllenden Einlagering im Rohrinnern mit einem breiten Ringansatz versehen sein, der die Stoßkanten der beiden zu verbindenden Rohre in bei sonstigen Dichtungsringen an sich bekannter Weise umgreift. Weiter kann es zweckmäßig sein, den frei liegenden Umfangtel des U-förmigen Dichtungsringes zu verstärken, was bei Rohrverbindungen, die jedoch nicht erfindungsgemäß gegen Wärmeeinwirkung gesichert sind, an sich bekannt ist.
Die durch die Erfindung erzielbaren technischen Vorteile bestehen vor allem darin, daß die von der Erfindung geschaffene nicht nur brandsichere, sondern auch nachgiebige Dichtung verhältnismäßig geringe Kosten verursacht, da sie technisch einfach ausgebildet ist, also als Ersatz für die weitgehend als zu teuer erkannten Kugelgelenkkupplungen in brandsicherer Ausführung verwendet werden kann. Der Herstellungsaufwand und daher auch die Gestehungskosten einer erfindungsgemäßen Dichtung sind wesentlich größer als die der üblichen Gummidichtungen mit Stahlringeinlagen. Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Flanschverbindung besteht darin, daß sie nachträglich an bereits vorhandenen Rohrleitungen vorgesehen werden kann, um diese Qegen die Einwirkung von Bränden zu sichern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flanschverbindung, F i g. 2 und 3 zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung.
In den Figuren sind Flanschverbindungen für z. B. bei Bränden hohen Außentemperaturen ausgesetzte und von einem kühlenden Fördermedium durchströmten Rohrleitungen dargestellt. Die Rohrleitung besteht aus mehreren Rohrleitungsabschnitten, die in den Figuren mit 2 bezeichnet sind. Die Stoßkanten 2' fluchten mit den Stirnflächen von Bunden 4. Auf den Bunden 4 sitzen Losflansche 5, die mit Bohrungen für nicht gezeichnete Schrauben versehen sind.
Zur Abdichtung der Flanschverbindungen dient ein an seinem Umfang frei liegender, im Querschnitt U-förmiger Dichtungsring 1, dessen Profil nach dem Rohrinneren zu offen ist, so daß er auf seiner Innenseite von dem Fördermedium gekühlt werden kann.
In den Hohlraum des U-förmigen Dichtungsringes 1 ist ein druckfester Einlagering aus einem gut wärmeleitenden Stoff eingesetzt, der den Hohlraum ausfüllt und über den die Wärme von dem Dichtungsring 1 in das in der Rohrleitung strömende Medium abgeleitet wird.
Gemäß dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem der Einlagering mit 3 bezeichnet ist, besteht dieser aus einem kompakten Material, bei- ; spielsweise aus Aluminium, das die erforderlichen wärmeleitenden Eigenschaften aufweist.
In dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Einlagering mit 7 bezeichnet, und er unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. 1 dadurch, daß der Einlagering 7 aus einem porösen Körper aus Sinterwerkstoff aufgebaut ist. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein mit 8 bezeichneter Einlagering vorgesehen, der Poren bzw. Kanäle für den Durchtritt des Fördermediums zur Innenseite des Dichtungsrings aufweist.
Der Einlagering 3 gemäß F i g. 1 besitzt einen breiten Ringansatz 6, der die Stoßkanten 2' der beiden zu verbindenden Rohre 2 umgreift. Dadurch entsteht auf der Innenseite des Einlageringes eine große gewölbte Ringfläche, die dem kühlenden Fördermedium in der Leitung ausgesetzt ist und die deshalb einen besseren Wärmeübergang von dem Einlagering auf das Fördermedium und dadurch eine bessere Kühlung des Dichtungsringes 1 ermöglicht.

Claims

Patentansprüche: 1. Flanschverbindung für, z. B. bei Bränden, hohen Außentemperaturen ausgesetzte und von einem kühlenden Fördermedium durchströmte Rohrleitungen, insbesondere für Wasserzuleitungen zu Feuerlöscheinrichtungen, mit einem an seinem Umfang frei liegenden, im Querschnitt U-förmigen Dichtungsring, dessen Profil nach dem Rohrinneren zu offen ist und der auf seiner Innenseite von dem Fördermedium gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des U-förmigen Dichtungsringes (1) durch einen druckfesten Einlagering (3, 7 oder 8) aus einem gut wärmeleitenden Stoff ausgefüllt ist, über welchen die Wärme von dem Dichtungsring in das die Rohrleitung durchströmende Medium abgeleitet wird.
2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Dichtungsringes (1) durch einen Einlagering (8) ausgefüllt ist, der Poren oder Kanäle für den Durchtritt des Fördermediums zu der Innenseite des Dichtungsringes aufweist (F i g. 3).
3. Flanschverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Dichtungsringes durch einen porösen Einlegering aus Sinterwerkstoff ausgefüllt ist (F i g. 2).
4. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Hohlraum des Dichtungsringes (1) ausfüllende Einlagering (3) im Rohrinneren einen breiteren Ringansatz (6) aufweist, der die Stoßkanten der beiden zu verbindenden Rohre (2', 2") in an sich bekannter Weise umgreift (F i g. 1).
5. Flanschverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der frei liegende Umfangsteil des U-förmigen Dichtungsringes in an sich bekannter Weise verstärkt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 548 028, 895 847, 1011680, 1013 132,1041752; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1780 081; britische Patentschriften Nr. 239 992, 363 835, 603 852, 644 845, 734 228, 773 541; französische Patentschrift Nr. 1171717; österreichische Patentschrift Nr. 173918.