DE19651156A1

DE19651156A1 - Verbindung

Info

Publication number: DE19651156A1
Application number: DE1996151156
Authority: DE
Inventors: Friedrich Linnemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-06-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung mit einem zwei Flansche umgreifenden Spannring.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbindung der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln eine molchbare und aseptisch einwandfrei sterilisierbare Flanschverbindung erzielt wird, die hohe Dichtigkeitsanforderungen erfüllt, kostengünstig herstellbar ist und mit selbsthaltender Zentrierdichtung schnell und unverwechselbar montierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform als Beispiel zeigt. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Teil der erfindungsgemäßen Verbindung in einer Vormontageposition ohne Spannring in einer vergrößerten Schnittdarstellung,

Fig. 2 die Verbindung gemäß Fig. 1 in einer nicht geschlossenen Montageposition mit einem Spannring und

Fig. 3 die Verbindung gemäß den Fig. 1 und 2 in der Endmontageposition.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Flanschverbindung 1 weist zwei Flansche 2, 3 mit je einem Rohransatz 4, 5 auf. Die Stirnenden der Rohransätze 4, 5 können an weiterführende Rohre, Behälter oder dergleichen angeschweißt werden. Zwischen den Flanschen 2, 3 befindet sich ein Dichtring 6. Ein Spannring 7 umschließt die Flansche 2, 3 und drückt sie gegeneinander.

Der Spannring 7 kann zwei etwa halbkreisförmige Schalen aufweisen, die gelenkig miteinander verbunden sind und über einen Schraubverschluß zu einem Kreis geschlossen werden können. Das Profil der Halbschalen des Spannrings 7 weist eine V-förmige Nut 8 auf, die von einer Grund wand 9 und zwei Schrägwänden 10, 11 begrenzt ist.

Die Flansche 2, 3 weisen einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser des Spannrings 7 an der Grundwand 9 und können aus einem austenitischen Edelstahl hergestellt sein. Sie besitzen je eine plane Stirnfläche 12, 13, die in der dargestellten Endmontageposition in der Mittenebene 14 des Spannrings 7 und des Dichtrings 6 aneinanderliegen. In jedem der beiden Flansche 2, 3 ist eine im Querschnitt etwa J-förmige Ringnut 15, 16 ausgebildet, die spiegelsymmetrisch sind und in denen der kreisringförmige Dichtring 6 gelagert ist.

Der Dichtring 6 kann aus einem Elastomer, z. B. Silikon kautschuk, oder aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt sein. Im Bereich des äußeren Umfangs weist der Dichtring 6 im Querschnitt einen Rechteckteil 17 auf und im Bereich des inneren Umfangs ist der Dicht ring 6 im Querschnitt als Halbkreisteil 18 ausgebildet.

Die J-förmigen Ringnuten 15, 16 sind oben als rechte Winkel ausgebildet, deren Winkelwandteile 19, 20 den Rechteckteil 17 des Dichtrings 6 übergreifen. Die Winkelwandteile 19 und die Stirnflächen 12, 13 der Flansche 2, 3 bilden ebenfalls rechte Winkel. Die der Mittenachse 28 der Flanschverbindung 1 näherlie genden unteren Bereiche der J-förmigen Ringnuten 15, 16 sind annähernd als Viertelkreiswandteile 21 ausgebildet, die den Halbkreisteil 18 des Dichtrings 6 untergreifen. Das untere Ende des Viertelkreiswandteils 21 trifft in einem spitzen Winkel auf eine einen Durchgang 22 begrenzende Innenwand 23 der Flansche 2, 3. Dadurch ist eine Stütznase 24 gebildet, die im Querschnitt messerschneidenförmig ist und eine schneidenförmige Kante 25 besitzt. Diese Schneidkante 25 liegt in der Ebene der Innenwand 23 und insbesondere die Fig. 1 zeigt deutlich, daß die Schneidkante 25 gegenüber der Ebene der jeweiligen Stirnfläche 12, 13 zurückgesetzt ist, die sich von dem Winkelwandteil 19 nach außen in Richtung zum Flanschumfang 26 hin erstrecken.

In der Richtung quer zur Ebene der Stirnfläche 12, 13 kann die Tiefe der J-förmigen Ringnut 15, 16 bevorzugt kleiner sein als die halbe Dicke des Dichtrings 6 in der nicht montierten Position, wenn also der Dichtring 6 noch nicht verformt ist. Somit besteht in dem in der Fig. 2 dargestellten Montagezustand zwischen den Stirnflächen 12, 13 der beiden Flansche 2, 3 zunächst ein schmaler Spalt 27. Der Zeichnung ist zudem klar zu entnehmen, daß der Durchmesser des Durchgangs 22 an der Schneidkante 25 und der Durchmesser des Halb kreisteils 18, also der innere Durchmesser des Dichtrings 6, gleich sind.

Die J-förmige Ringnut 15, 16 ist zweckmäßig so bemessen und positioniert, daß sie sich in Verlängerung des Rohransatzes 4, 5 in dessen Ebene befindet, wobei der Viertelkreiswandteil 21 der Ringnut 15, 16 bevorzugt kleiner ist als die Dicke der Wand des Rohransatzes 4, 5. Da die Schneidkante 25 gegenüber der Ebene der Stirnflächen 12, 13 der Flansche 2, 3 etwas zurückge setzt ist, ist zwischen den einander gegenüberliegenden Schneidkanten 25 ein Abstand 29 gebildet. Die Breite des Abstands beträgt etwa ein Achtel bis ein Halb, vorzugs weise etwa ein Viertel der Dicke des Dichtrings 6.

In der Verschlußposition der Verbindung 1 ist der Abstand 29 zwischen den einander gegenüberliegenden Schneidkanten 25 von einem etwas konvexen Wandteil 30 überbrückt, der den in der Mittenebene 14 liegenden Bereich des Dichtringhalbkreisteils 18 bildet. In der Verschlußposition der Verbindung 1 begrenzt dieser Wandteil 30 somit den Durchgang 22 im Bereich des Abstands 29 derart, daß der Durchgang 22 auch in diesem Bereich ohne jegliche Vor- und Rücksprünge spalt- und totraumfrei ist und rückstandsfrei gemolcht und gespült werden kann, so daß keine Ablagerungen, Bakteriennester und dergleichen entstehen können. Der Querschnitt des den Rechteckteil 17 und den Halbkreisteil 18 aufweisenden Dichtrings 6 ist im wesentlichen D-förmig, wobei der Halbkreisteil 18 der Mittenachse 28 zugewandt ist und eine Planfläche 31, die den Rechteckteil 17 mit begrenzt und dem Halbkreisteil 18 gegenüberliegt, den äußeren Umfang des Dichtrings 6 bildet.

Die einander gegenüberliegenden Flansche 2, 3 besitzen je eine Schrägfläche 32, 33, die vom Flanschumfang 26 in Richtung zum Rohransatz 4, 5 hin ansteigen. Die Schrägflächen 32, 33 der Flansche 2, 3 bilden den gleichen Winkel wie die beiden Schrägwände 10, 11 der V-Nut 8 des Spannrings 7. Die Schrägwände 10, 11 liegen an den Schrägflächen 32, 33 an. Am Umfang 26 kann die Dicke der Flansche 2, 3 zweckmäßig mindestens doppelt so groß sein wie die Tiefe der J-förmigen Ringnut 15, 16 in axialer Richtung. Und die Breite der Grundwand 9 der V-Nut 8 kann so bemessen sein, daß sie etwa 2,5-mal kleiner ist als die Breite des Spannrings 7. Durch eine derartige Auslegung der Flansche 2, 3 und des Spannrings 7 wird eine hohe Stabilität der Verbindung 1 erreicht.

Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiel wird bei der Montage der Verbindung 1 zunächst der Dichtring 6 in die Ringnut 15 des Flansches 2 eingesetzt, wobei der Viertelkreiswandteil 21 einen Teil des Halb kreisteils 18 untergreift und der horizontale Winkelwand teil 19 die äußere Planfläche 31 des Rechteckteils 17 des Dichtrings 6 übergreift. Dadurch ist der Dichtring 6 in der Ringnut 15 sicher gehalten. Danach wird der andere Flansch 3 axial dagegengesetzt, wobei der den Flansch 2 überragende Teil des Dichtrings 6 in die andere J-förmige Ringnut 16 eintaucht. Deren horizontaler Winkelwandteil 19 und Viertelkreiswandteil 21 über- bzw. untergreifen ebenfalls den Dichtring 6. Dadurch erfolgt eine genaue koaxiale Zwangszentrierung der Flansche 2, 3.

Winkelwandteil 19 und Viertelkreiswandteil 21 über- bzw. untergreifen ebenfalls den Dichtring 6. Dadurch erfolgt eine genaue koaxiale Zwangszentrierung der Flansche 2, 3. Anschließend wird der Spannring 7 um die Flansche 2, 3 gelegt, die somit in die V-Nut 8 eintauchen (Fig. 2), bis die Schrägflächen 32, 33 an den Schrägwänden 10, 11 anliegen. Beim Festziehen des Spannringverschlusses verringert sich der Durchmesser des Spannrings 7 und die Schrägwände 10, 11 gleiten auf den Schrägflächen 32, 33 in Richtung zur Mittenachse 28. Dabei wird der Dichtring 6 zusammengepreßt, die Grundwand 9 gelangt näher an den Flanschumfang 26 und der Spalt 27 und der Abstand 29 verringern sich, bis die Stirnflächen 12, 13 in der Endmontageposition aneinanderstoßen (Fig. 3). Es ist zu erkennen, daß der D-förmige Dichtring 6 in dieser Position bis auf den den schmalen Abstand 29 überbrückenden Wandteil 30 des Halbkreisteils 30 in den J-förmigen Ringnuten 15, 16 vollständig gekammert ist und durch das Zusammendrücken des Dichtrings 6 wird dessen äußere Planfläche 31 verstärkt gegen den Stoß der beiden Flanschstirnflächen 12, 13 gedrückt, so daß sowohl ein glatter, vor- und rücksprungfreier Durchgang 22 als auch eine hohe Dichtigkeit der Flanschverbindung 1 gewährleistet ist.

Claims

1. Verbindung mit einem zwei Flansche (2, 3) umgrei fenden Spannring (7) und einem kreisförmigen Dichtring (6), der im Querschnitt einen inneren Halbkreisteil (18) und einen äußeren Rechteckteil (17) aufweist und in den Flanschen (2, 3) in zwei im Querschnitt etwa J-förmigen Ringnuten (15, 16) gelagert ist.

2. Verbindung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Rechteckteile (17) des Dichtrings (6) von zweischenkeligen Winkelwandteilen (19, 20) der J-förmigen Ringnuten (15, 16) übergriffen sind.

3. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbkreisteil (18) des Dichtrings (6) von an einen Durchgang (22) angrenzenden Viertelkreiswandteilen (21) der J-förmigen Ringnuten (15, 16) untergriffen ist.

4. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (2, 3) mit den J-förmigen Ringnuten (15, 16) spiegel symmetrisch gleich sind.

5. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (2, 3) vom Umfang der J-förmigen Ringnut (15, 16) nach außen zum Flanschumfang (26) sich erstreckende Stirnflächen (12, 13) aufweist.

6. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (12, 13) der Flansche (2, 3) plan sind und bei geschlossenem Spannring (7) in der Mittenebene (14) des Dichtrings (6) aneinanderstoßen.

7. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Viertelkreis wandteil (21) der J-förmigen Ringnut (15, 16) an einer messerschneidenförmigen Stütznase (24) ausgebildet ist, deren Schneidkante (25) gegenüber der Ebene der Stirn fläche (12, 13) zurückgesetzt ist.

8. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Ebene der Stirnfläche (12, 13) die Tiefe der J-förmigen Ringnut (15, 16) kleiner ist als die halbe Dicke des Dichtrings (6) in der nicht montierten Position.

9. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Halbkreisteils (18) des Dichtrings (6) gleich dem Durchmesser des Durchgangs (22) an der Schneidkante (25) ist.

10. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand (29) zwischen den einander gegenüberliegenden Schneidkanten (25) der Stütznasen (24) gebildet ist, der ungefähr ein Achtel bis ein Halb, vorzugsweise etwa ein Viertel der Dicke des Dichtrings (6) ist.

11. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (6) einen D-förmigen Querschnitt aufweist, dessen Halbkreis teil (18) der Mittenachse (28) zugewandt ist und dessen dem Halbkreisteil (18) gegenüberliegende Planfläche (31) der Außenumfang des Dichtrings (6) ist.

12. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (29) zwischen den Schneidkanten (25) der einander gegenüber liegenden Stütznasen (24) von einem den Durchgang (22) mitbegrenzenden konvexen Wandteil (30) des Dichtring-Halb kreisteils (18) überbrückt ist.

13. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Flansche (2, 3) in Richtung zum Umfang (26) sich nähernde Schrägflächen (32, 33) auf weisen, die von Schrägwänden (10, 11) einer V-Nut (8) des Spannrings (7) übergriffen sind.

14. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (7) mindestens zwei die Flansche (2, 3) übergreifende Schalenteile aufweist, in denen die V-Nut (8) ausgebildet ist und die über ein Gelenk verbunden und über einen lösbaren Verschluß gegen die Flanschschrägflächen (32, 33) stufenlos anpreßbar sind.

15. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der V-Nut (8) des Spannrings (7) an der Grundwand (9) mindestens etwa 2,5-mal kleiner ist als die Breite des Spannrings (7).

16. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Flansches (2, 3) am Umfang (26) mindestens doppelt so groß ist wie die Tiefe der Ringnut (15, 16).

17. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Viertel kreiswandteil (21) entferntliegende Winkelwandteil (19) der J-förmigen Ringnut (15, 16) und die Stirnfläche (12, 13) der Flansche (2, 3) einen rechten Winkel bilden.

18. Verbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (15, 16) in der Ebene eines am Flansch (2, 3) ausgebildeten Rohransatzes (4, 5) vorgesehen und der Viertelkreis wandteil (21) der Ringnut (15, 16) bevorzugt kleiner ist als die Dicke der Wand des Rohransatzes (4, 5).