DE1928319A1 - Gas- und fluessigkeitsdichte Kupplung - Google Patents

Description

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PATENTANWALT DIPL.-ING. R. M O LLE R-BORN ER PATENTANWALT D I P L.-1 N G. HANS-H. WEY BERLIN-DAH LEM 33 -PODBIELSKIALIEE 68 8 MÖNCHEN 2J-WIDENMAYERSTRASSE 49 TEL. 0311 · 762907 TELEGR. PROPINDUS ■ TELEX 0184057 TEL. 0811-225585 ■ TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0521244

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SMITH & JOHNSON (SALES) LIMITED Keighley, Yorkshire (Großbritannien)

Gas- und flüssigkeitsdichte Kupplung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zur Verbindung der Enden Flüssigkeit oder Gas führender Rohre oder Leitungen mit aufeinander abgestimmten Flanschen und einer Dichtung zwischen den Flanschen.

Die Flansche stellen ein Paar einander gegenüberliegender ringförmiger, im Abstand voneinander angeordneter kegelstumpfförmiger Flächen dar, wobei einer der Flansche einen ringförmigen Vorsprung besitzt, der sich vom inneren Umfang seiner kegelstumpfförmigen Oberfläche erstreckt, um so eine ringförmige Schulter zu bilden, die

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von der Achse des Flansches nach außen gerichtet ist, während das andere Flanschteil einen ringförmigen Vorsprung besitzt, der sich vom äußeren Umfang seiner kegelstumpfförmigen Oberfläche nach außen erstreckt, um eine ringförmige Schulter zu bilden, die nach innen auf die vorerwähnte Art zu gerichtet ist. Wenn die Verbindung zwischen den Flanschen hergestellt werden soll, wird eine Dichtung im Raum zwischen den einander gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Oberflächen angeordnet.. Die Dichtung besitzt innere und eine äußere kegelstumpfförmige Seitenflächen, die dem Kontakt mit den zugeordneten kegelstumpfförmigen Flächen des Flansches dienen, um so die Verbindung abzudichten. Diese Verbindung wird im folgenden kurz als "Verbindung der vorerwähnten Art" bezeichnet werden.

Bei bekannten Verbindungen der vorerwähnten Art ist die Dichtung im Hinblick auf die einander gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Flächen der Flansche so gestaltet, daß nach dem Herstellen der Verbindung durch Zusammenziehen der Flansche die Dichtung den Raum zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen vollständig ausfüllt. Eine solche Verbindung hat den Nachteil, daß bei Auftreten eines Biegemoments und einer daraus resultierenden Verbiegung stets die Neigung zum Leckwerden vorhanden ist.

£s ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Verbindungen auszuschalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß eine

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während der Herstellung einer dichten Verbindung zwischen den Flanschen zu einer im wesentlichen S-förmigen Gestalt verformbare Dichtung vorhanden ist, die so gestaltet ist, daß die Bögen der S-förmigen Dichtung sich an jeweils die eine und die andere der einander gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Flächen der Flansche anlegen.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die Dichtung im Querschnitt rhombisch ist und die einander gegenüberliegenden Seiten des Rhomboids bezüglich der Achse der Dichtung unter dem gleichen Winkel geneigt sind, wodurch die Dichtung in den Winkelausgangspunkten zwischen den kegelstumpfförmigen Oberflächen und den ringförmigen Schultern zur Anlage kommt.

Vorzugsweise werden die einander gegenüberliegenden kegelstumpff örmigen Flächen parallel und die ringförmigen Schultern zylindrisch ausgebildet.

Aufgrund der Tatsache, daß der Querschnitt der Dichtung S-förmig ist, wird die Abdichtung der Verbindung verbessert. Diese Anordnung hat darüber hinaus eine nur geringe Empfindlichkeit der Verbindung zur Folge, beispielsweise eine geringe Empfindlichkeit gegenüber einem auftretenden Biegemoment. Die Dichtwirkung wird dadurch nicht beeinträchtigt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Dichtung den Raum zwischen den kegelstumpfförmigen Flächen nicht vollständig ausfüllt und bei einer Biegung in die verbleibenden nur mit Luft ausgefüllten Räume entweichen kann.

Die Kupplung weist vorzugsweise eine Haiterungsvorrichtung auf, die sich zum Zusammenführen der Flansche eignet

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und durch die dann die Dichtung verformt wird, um so eine dichte Verbindung herzustellen.

Bei der erfindungsgemäßen Verbindung werden die Flansche durch eine entsprechend ausgebildete Halterungevorrichtung zusammengezogen und die Dichtung zwischen ihnen verformt, so daß sie die einander gegenüberliegenden kegelstumpf formigen Flächen berührt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Auβführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen gas- und flüssigkeitsdichten Kupplung in Bruchdarstellung; und

Fig. 2 und 3 Schnitte durch die erfindungsgemäße Kupplung mit Dichtung, und zwar vor bzw. nach dar Verspannung,

Fig. 1 zeigt eine Kupplung zur Verbindung zweier Enden Flüssigkeit oder Gas führender Rohre oder Leitungen 10. Diese Kupplung besteht aus einem Paar einander zugeordneter Flansche 12, 14, die durch Schweißen oder auf andere Art und ¥eise mit den einander gegenüberliegenden Rohren 10 verbunden sind. Zwischen den Flanschen 12, 14 befindet sich eine Dichtung 16, die die Abdichtung der Verbindung bewirkt. Durch eine aus einem Paar halbkreisförmiger Halterungsringe 17, 18 gebildete Halterungsvorrichtung wird die Verbindung zusammengehalten. Die Halterungsringe 17, 18 legen sich an die benachbarten äußeren Umfangsflachen der Flansche 12, 14 an, umfassen letztere und werden durch

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ein Zugband 20 verspannt, dessen wirksame Länge so gewählt ist, daß die Verspannung der Flansche 12, 14 mit Hilfe eines Spannbolzens 22, der in Fig. 1 in gestrichelten Linien schematisch angedeutet ist, möglich ist. Durch das Zusammenführen und Verspannen der Flansche 12, 14 wird eine Verformung der Dichtung 16 bewirkt, die zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Flansche 12, 14 zum Zwecke der Abdichtung der Verbindung angeordnet ist.

Die Umrißlinien der Enden der Flansche 12, 14 werden in den Fig. 2 und 3 mit hinreichender Deutlichkeit gezeigt« Es ist zu erkennen, daß die Enden sich einander ergänzen; einem "männlichen" Teil ist ein "weiblicher" zugeordnet· Das Ende des Flansches 12 besitzt eine kegelstumpf förmige Fläche 26, an deren äußerem Durchmesser ein ringförmiger Vorsprung 28 vorhanden ist, der eine nach innen gerichtete zylindrische Schulter 30 bildet. Die Endfläche des Flansches 14 besitzt eine kegelstumpfförmige Fläche 32 mit dem gleichen Kegelwinkel wie die Fläche 26. Am inneren Ende ist ein ringförmiger Vorsprung 34 vorhanden, der eine nach außen gerichtete zylindrische Schulter 36 bildet. Bei 38 und 40 sind die Flanschflachen ein wenig zurückversetzt, um eine Aufnahme der Vorsprünge 28 und 34 zu gestatten, wenn die Flansche zusammengeführt werden, um so die Abdichtung der Verbindung herbeizuführen·

Zwischen den einander gegenüberliegenden parallelen Flächen 26 und 32 ist eine Dichtung \6 angeordnet, die vor ihrer Verformung eine kegelstumpfförmige Gestalt mit inneren und äußeren kegelstumpfförmigen Seitenflächen 44,

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46 aufweist, wobei der Kegelwinkel der Dichtung 16, wie in Fig* 2 gezeigt, größer ist als der der Flächen 26 und 32. Die äußeren und inneren Endflächen 48, 50 der Dichtung sind in Wirklichkeit ebenfalls kegelstumpfförmig, so daß der Querschnitt der Dichtung die in Fig. 2 gezeigte rhombische Gestalt aufweist, wobei die Neigung der Endflächen 48, 50 in der gleichen relativen Richtung liegt, wie die der Seitenflächen 44, 46. Dadurch ist es möglich, die Dichtung so anzuordnen, daß - wie in Fig. gezeigt — die Kante zwischen der äußeren Endfläche 48 und der inneren Seitenfläche 44 im Winkel zwischen der Fläche 26 und der Schulter 30 und die schräg gegenüberliegende Kante im Winkel zwischen der Fläche 32 und der Schulter 36 zu liegen kommt.

Das bringt einen erheblichen Vorteil. Die Dichtung 16 übt während des Zusammenführen^ und Versponnene keine Reibung auf die Flächen 26 und 32 des Flansches aus. Bei den vergleichbaren bekannten Verbindungen, bei denen die Dichtung vor dem Zusammenführen nicht in den Winkelschnittpunkten angeordnet ist, sondern erst durch die Verformung beim Verspannen in die Winkel hineingedrückt wird, sind solche Reibkräfte tatsächlich vorhanden. Dies hat bei den bekannten Verbindungen einen Verschleiß der parallelen Flächen der Flansche und eventuell ein Leckwerden der Verbindung zur Folge· Bei der erfindungsgemäßen Verbindung wird dieser Verschleiß unabhängig von der Zahl der Einsätze der Dichtung 16 vermieden.

Die Dichtung 16 besteht vorzugsweise aus einem Werkstoff, wie etwa Aluminium, Kupfer, Legierungen aus diesen Stoffen oder Kunstharzpreßstoffen· Diese .Werkstoffe sind

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weicher als die der Flansche, die beispielsweise aus Stahl bestehen können.

Durch den zuvor beschriebenen Aufbau der Dichtung 16 und der Flansche wird die Dichtung 16, wenn die Halterung verstellt wird, um die Flansche 12, I^ zusammenzubringen, zu einem im wesentlichen S-förmigen Querschnitt verformt, wobei die Ausbuchtungen des "S" eich, wie in Fig, 3 deutlich gezeigt wird, dichtend gegen die Flächen 26 und 32 legen. Der Dichtdruck der Dichtung 16 gegen die Flächen 26, 32 hängt von der Höhe der Verspannung der Halterung ab.

Eine dichte Verbindung der zuvor boschriebenen Art bietet den Vorteil, daß sie infolg© der Tatsache, daß der Raum zwischen den Flächen 26 und 32 nicht vollständig ausgefüllt" ist, einer V©rbiegung «= beispielsweise aufgrund eines auftretenden. 3i©g©E3@Ea©2a%© <=> ausgesetzt werden kann, ohne dadurch leck zn @τύ®η_α

Die Verbindung der zuvor beschriebenen Art hsffe sich als äußerst wirksame dichte Verbindung für Gase und Flüssigkeiten führende Leitungen oder Rohre bei unterschiedlichen Drücken und Konsistenzen erwiesen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind Abweichungen vom beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne dabei den Bereich der Erfindung zu verlassen. Es ist beispielsweise nicht notwendig, daß die Flächen 26, 32 parallel und die Schultern 30, 36 zylindrisch sind. Auch sind andere Ausgestaltungen der Halterungsvorrichtung möglich.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Kupplung zur Verbindung der Enden Flüssigkeit oder Gas führender Rohre oder Leitungen mit aufeinander abgestimmten Flanschen und einet Dichtung zwischen den Flanschen, dadurch gekennzeichnet, daß eine während der Herstellung einer dichten Verbindung zwischen den Flanschen zu einer im wesentlichen S-förmigen Gestalt verformbare Dichtung vorhanden ist, die so gestaltet ist, daß die Bögen der S-förmigen Dichtung sich an jeweils die eine und die andere der einander gegenüberliegenden kegelstumpfförmigen Flächen der Flansche anlegen·

   2* Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung im Querschnitt rhombisch ist und die einander gegenüberliegenden Seiten des Rhomboids bezüglich der Achse der Dichtung unter dem gleichen Winkel geneigt sind, wodurch die Dichtung in den Winkelausgangspunkten zwischen den kegelstumpfförmigen Oberflächen und den ringförmigen Schultern zur Anlage kommt.

   3» Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden kegelstumpf förmigen Oberflächen der Flansche den gleichen Kegelwinkel aufweisen.

   4. Kupplung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Schultern zylindrisch sind.

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   5. Kupplung nach einem der AnSprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung au· Aluminium, Kupfer, aus Legierungen aus diesen Metallen oder aus Kunstharzpreßstoffen besteht.,

   6, Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine geeignete Vorrichtung zum Zusammenziehen der Flansche und zur Erzielung einer sich dabei ergebenden Verformung der Dichtung zum Zwecke des Abdichtens vorhanden ist.

   7· Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem zerlegbaren Halterungsring, der sich aus einem Paar Halterungsteilen zusammensetzt, die den benachbarten äußeren Rändern der Flansche angepaßt sind und diese umfassen, sowie einem Spannband besteht, das die Halterungsteile und damit auch die Flansche zusammenzieht·

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