DE19714850C1 - Wellrohr mit Anschlußflansch - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Wellrohr in Form eines Schlauches oder Balges aus Metall wie Bronze, Edelstahl oder dergleichen, ins­ besondere zum Einbau in Anschlußverbindungen für Tanksäulen, wo­ bei das Wellrohr an wenigstens einem Ende einen Anschlußflansch aufweist und der Anschlußflansch über einen in eines der endnahen Wellentäler des Wellrohres eingesetzten und in eine Ausnehmung des Anschlußflansches eingreifenden Ring am Wellrohr festgelegt ist, und wobei der Anschlußflansch eine gegenüber dem Außendurchmesser des Wellrohrs geringfügig größere Bohrung aufweist und die Bohrung kleiner als der Ringaußendurchmesser ist. Derartige Wellrohre sind beschrieben in DE 93 20 431 U1 und der Produktinformation der Firma Gossler Fluidtec GmbH.

Derartige mit Anschlußflanschen versehene Wellrohre werden bei­ spielsweise zwischen den Zapfsäulen von Tankstellen und den unter­ irdischen Kraftstoffzuleitungen angeordnet, um einerseits etwaige Montageungenauigkeiten und andererseits temperaturbedingte Positi­ onsänderungen der an das Wellrohr angeschlossenen Leitungsteile auszugleichen. Hierzu wird das Wellrohr an beiden Enden mit je ei­ nem Anschlußflansch versehen, indem dieser auf das Wellrohr auf­ gesteckt wird, der Ring in eines der endnahen Wellentäler eingesetzt und hierauf der Anschlußflansch wieder in Richtung des Rohrendes verschoben wird, bis der Ring in Anlage an eine absatzförmige Aus­ nehmung des Flansches gelangt. Anschließend werden die überste­ henden endständigen Wellungen zur Bildung einer durchgehenden ebenen Dichtfläche gegen den Ring gestaucht, woraufhin das Well­ rohr über den Anschlußflansch an einen entsprechenden Flansch des benachbarten Leitungsteils angeschraubt werden kann.

Der Ring, der beispielsweise aus zwei gegeneinander verschwenkba­ ren Ringhälften oder aus einem vorgespannten Federring besteht, er­ möglicht ein Abstützen des Schlauchendbords am Anschlußflansch und dient hierbei insbesondere als Transportsicherung, wobei die Anlage am genannten Absatz ein Herausfallen des Wellrohrs aus dem Anschlußflansch verhindert. Jedoch kann hierdurch nicht verhindert werden, daß der Anschlußflansch vom Rohrende weg in Richtung des gegenüberliegenden Rohrendes fällt, woraufhin der Ring wieder auf­ klappen und aus dem Eingriff mit dem Wellrohr gelangen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zu­ grunde, das eingangs aufgeführte, endständig mit einem Anschluß­ flansch versehene Wellrohr derart zu verbessern, daß beide Teile si­ cher gegeneinander festgelegt und gegen ein Herausfallen gesichert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aus­ nehmung des Anschlußflansches zur formschlüssigen Aufnahme des Ringes aus einer von der Bohrung ausgehenden, sich radial nach au­ ßen erstreckenden Umfangsnut besteht, daß der Ring ein elastisch nachgiebiger Sicherungsring mit veränderbarem Außendurchmesser ist, und daß der dem Schlauchende zugewandte Nutrand gegenüber dem Sicherungsring-Außendurchmesser im gegen dessen Federkraft radial zusammengebogenen Zustand einen geringfügig größeren, das Durchstecken des Sicherungsringes ermöglichenden Innendurchmes­ ser aufweist.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß der Anschlußflansch sicher am Rohrende festgelegt ist und somit weder beim Transport noch bei der Montage von diesem entfernt werden kann, wozu der Sicherungsring sowohl in der Wellung des Rohres als auch in der Umfangsnut des Anschlußflansches formschlüssig und unverlierbar festsitzt. An sich widersprechen sich die Erfordernisse des gleichzeitigen Formschlußes in der Rohrwellung und in der Umfangsnut hinsichtlich ihrer Montier­ barkeit, doch sorgt zum einen der federnd nachgiebige, in seinem Durchmesser veränderbare Sicherungsring und zum anderen der auf einen größeren Innendurchmesser zurückgesetzte Nutrand bei ent­ sprechend aufeinander abgestimmten Durchmessern von Wellrohr, Flanschbohrung, Sicherungsring und Nutrand dafür, daß ein Zusam­ menschieben des mit dem Sicherungsring bestückten Wellrohres und des Anschlußflansches möglich ist und der Formschluß zwischen Si­ cherungsring und Anschlußflansch erst in der Endstellung vorliegt.

Hierzu muß der Anschlußflansch zunächst einmal auf das noch nicht mit dem Sicherungsring bestückte Wellrohr gesteckt und erst an­ schließend der Sicherungsring um das Wellrohr gelegt werden. Dabei ist es in Abhängigkeit von dessen Grundstellung unter Umständen erforderlich, den Sicherungsring leicht aufzubiegen, so daß der im Si­ cherungsring angeordnete Radialschlitz das Durchstecken des Well­ rohres ermöglicht, und der Sicherungsring in Höhe eines endnahen Wellentales positioniert werden kann. Der Innendurchmesser des Si­ cherungsrings muß in diesem unbeaufschlagten Zustand größer sein als der Außendurchmesser des Wellentales, um beim Montieren noch einen gewissen Zustellweg für das Zusammenbiegen des Sicherungs­ ringes zu ermöglichen.

Unter Verwendung einer Montierzange wird nun der Sicherungsring entgegen dessen Federkraft derart elastisch zusammengebogen, daß sein Außendurchmesser kleiner als der dem Schlauchende zugewand­ te Nutranddurchmesser ist, um das Aufschieben des Flansches auf den Sicherungsring zu ermöglichen. Wenn sich der Sicherungsring in der Axialebene der Umfangsnut befindet, muß er über die Montier­ zange freigegeben werden, so daß er sich entsprechend seiner Vor­ spannung aufweitet und an den Nutgrund anlegt. Was den Innen­ durchmesser des Sicherungsrings betrifft, so muß dieser im aufgewei­ teten Zustand immer noch kleiner sein als der Wellrohr-Außendurch­ messer, um den Formschluß zwischen Sicherungsring und Wellrohr auch noch in diesem Zustand des Sicherungsrings aufrechtzuerhalten.

Anschließend werden die endständigen, jenseits des Sicherungsrings liegenden Wellungen zur Schaffung eines Dichtbundes gegen den Si­ cherungsring gestaucht, wodurch sich ihr Außendurchmesser noch einmal etwas vergrößert und sich eine leichte Überdeckung mit dem Bohrungsdurchmesser ergibt, die allerdings nicht zu einer Kollision der beiden Teile führt, da sich die gestauchten Schlauchwellungen auf der Seite des Sicherungsringes mit zurückgesetztem Nutrand befin­ den.

In diesem Endzustand ist nun problemlos ein Transportieren und Montieren der Einheit aus Wellrohr und Anschlußflansch möglich, oh­ ne daß der gegenseitige Formschluß aufgehoben werden kann.

Eine Vereinfachung beim Zusammenbauen von Wellrohr und An­ schlußflansch ergibt sich weiterhin dadurch, daß der Außendurchmes­ ser des Sicherungsringes im zusammengebogenen, also noch nicht aufgeweiteten Zustand größer als der Bohrungsdurchmesser des Flansches ist, wodurch sichergestellt wird, daß der Sicherungsring beim Zurückschieben des Anschlußflansches in Richtung des Wellrohrendes zuerst unter dem zurückgesetzten Nutrand hindurch­ taucht und dann gegen den dem Rohrende abgewandten Nutrand stößt, woraufhin der Sicherungsring freigegeben werden kann.

Was die Umfangsnut betrifft, so kann diese beispielsweise einen parallel zur Rohrachse verlaufenden Nutgrund aufweisen. Es ist aber besonders vorteilhaft, wenn der Nutgrund geneigt zur Rohrachse ver­ läuft, wobei der Nutaußendurchmesser auf der dem Schlauch zuge­ wandten Nutseite größer als auf der dem Schlauchende zugewandten Nutseite ist; durch diese Nut mit etwa trapezförmigem Profil ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau, da die Kante des Nutgrundes mit kleinerem Nutaußendurchmesser gleichzeitig als Nutrand fungie­ ren kann, es also keiner weiteren Durchmesserreduzierung des Flan­ sches an diesem Nutrand bedarf, um einen Formschluß mit dem Si­ cherungsring zu erzielen. Eine zweckmäßige Neigung des schräg verlaufenden Nutgrundes beträgt ungefähr 50°.

Unabhängig von der Form der Nut empfiehlt es sich auf jeden Fall, die Außenform des Sicherungsrings hieran anzupassen, um einen optima­ len Formschluß zwischen Sicherungsring und Anschlußflansch zur Verfügung zu stellen.

Bezüglich des Sicherungsrings sind eine Vielzahl von Ausführungs­ formen möglich, so kann dieser beispielsweise aus einem Sprengring, einem Klemmring oder dergleichen bestehen, solange sichergestellt ist, daß er einen veränderbaren Außendurchmesser aufweist und daß sein Durchmesser im entspannten, aufgeweiteten Zustand zumindest dem Durchmesser des Nutgrunds entspricht, während er durch Zu­ sammenbiegen auf den geringeren Durchmesser des zurückgesetzten Nutgrundes bzw. Nutrandes reduziert werden kann, von diesem aber aufgrund seiner Federkraft wieder in den entspannten Zustand zu­ rückspringt.

Der Sicherungsring ist insbesondere dann gut handhabbar und auf ei­ nen kleineren Durchmesser bringbar, wenn er an den dem Radial­ schlitz benachbarten Schlitzkanten Bohrungen aufweist, in die die Montierzange eingreifen kann. Als Materialien für den Sicherungsring sind beispielsweise Metall oder Kunststoff möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, hierbei zeigen

Fig. 1 ein mit einem Anschlußende in erfindungsgemäßer Weise versehenes Wellrohr im Axialschnitt;

Fig. 2 eine Detailzeichnung des Eingriffsbereichs zwischen Siche­ rungsring und Anschlußflansch bzw. Wellrohr im Axial­ schnitt; und

Fig. 3 eine Detailzeichnung des Eingriffsbereiches einer alter­ nativen Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein Wellrohr in Form eines ringgewellten Metallschlau­ ches 1 dargestellt mit einem Sicherungsring 2, der in ein endnahes Wellental 3 des Wellrohres eingreift. Der Sicherungsring ist in einer außerhalb der Zeichenebene liegenden Ebene mit einer (nicht darge­ stellten) Durchbrechung in Form eines Radialschlitzes versehen, über den das Aufweiten bzw. Zusammenbiegen des Ringes ermöglicht wird. Die endständigen, jenseits des Sicherungsringes liegende Wellungen 1a sind gegen den Sicherungsring gestaucht, um einen ebenen Dicht­ bund 4 für den Anschluß an ein benachbartes Leitungsteil zu erzielen.

Auf das Ende des Wellrohres 1 ist ein Anschlußflansch 5 aufgescho­ ben, wozu der Flansch eine zylindrische Bohrung 6 aufweist, deren Innendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser des Wellrohres ist. Auf der dem Schlauchende zugewandten Seite des Anschlußflansches 6 ist eine Umfangsnut 7 zur formschlüssigen Auf­ nahme des Sicherungsringes angeordnet, deren endständiger, also dem Schlauchende zugewandter Nutrand einen Innendurchmesser aufweist, der das Durchführen des zusammengebogenen Sicherungs­ ringes 2 ermöglicht, und ihn dennoch im aufgeweiteten Zustand form­ schlüssig hält.

Die ungefähren Größenverhältnisse lassen sich insbesondere aus Fig. 2 erkennen, in der im Detail der Eingriffsbereich des Sicherungs­ rings 2 zwischen Wellrohr 3 und Anschlußflansch 5 dargestellt ist. Gegenüber Fig. 1 gleiche Bauteile sind hier zur Vereinfachung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Nut 7 weist einen geneigten Nutgrund 8 auf, so daß der Form­ schluß mit dem Sicherungsring 2 bereits durch diesen schräggestell­ ten Nutgrund erzielt wird. Die Differenz zwischen den beiden Nut­ grundrändern 8a und 8b, die ungefähr dem Zustellweg beim Zurückfe­ dern des zusammengebogenen Sicherungsringes entspricht, muß kleiner als der Abstand zwischen Sicherungsring-Innendurchmesser und Wellental-Außendurchmesser sein, so daß die Zustellbewegung beim Zusammenbiegen des Sicherungsrings nicht behindert wird.

Gleichzeitig muß aber auch der Innendurchmesser des Sicherungsrin­ ges im aufgeweiteten Zustand noch kleiner sein als der Außendurch­ messer des Wellrohres, um im Endzustand den Formschluß zwischen Sicherungsring und Wellrohr zu gewährleisten. Schließlich ist noch im Sicherungsring beidseits seiner das Aufweiten bzw. Zusammenbiegen ermöglichenden Durchbrechung je eine Bohrung 10 angeordnet, die in herkömmlicher Weise zur Aufnahme einer Montagezange dient.

Die gestauchten endständigen Wellungen 1a des Wellrohres 1, die einen größeren Außendurchmesser als die Wellungen 1b des unge­ stauchten Wellrohres aufweisen, sorgen mit ihrer Anlage an dem Si­ cherungsring dafür, daß beim Montieren des Anschlußflansches an einem benachbarten Leitungsteil die Zustellbewegung des Anschluß­ flansches über den Sicherungsring auf die gestauchten Wellungen übertragen werden und eine dichte Leitungsverbindung erzielt wird.

Wie wichtig diese Dichtheit der Leitungsverbindung ist, läßt sich daran erkennen, wenn man sich ein Anwendungsbeispiel der Erfindung vor Augen hält, nämlich ein Tanksäulenzwischenstück, mit dem unterir­ disch verlegte Kraftstoffleitungen an Zapfsäulen angekoppelt werden. Eine mangelnde Dichtheit dieser Verbindung würde aufgrund der ver­ steckten Anordnung unterhalb der Zapfsäule leicht unbemerkt bleiben und der hierbei auslaufende Kraftstoff sowohl eine Brandgefahr als auch eine Umweltverschmutzung hervorrufen.

In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform für den Eingriffsbe­ reich zwischen einem Wellrohr 11 und einem auf das Wellrohr aufge­ steckten Sicherungsring 12 mit einem Anschlußflansch 15 dargestellt. Der Unterschied dieses Ausführungsbeispiels gegenüber demjenigen aus den Fig. 1 und 2 liegt darin, daß der Anschlußflansch 15 ei­ nen Nutgrund 18 aufweist, der nicht geneigt, sondern parallel zur Wellrohrachse verläuft. Demgemäß ist auch die Außenseite des Si­ cherungsrings 12 parallel zur Wellrohrachse ausgeführt, wodurch der Sicherungsring 12 eine zylindrische Außenform aufweist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist der Nutgrund 18 einen größeren Durchmesser auf als der endständige, dem Schlauchende zugewandte Nutrand 19, der gegenüber dem Durchmesser des Nutgrundes 18 zu­ rückgesetzt, also mit einem geringeren Innendurchmesser versehen ist. Der Nutrand 19 bildet einen Absatz, der den Formschluß des auf­ geweiteten Sicherungsringes 12 mit der Nut 18 bzw. dem Anschluß­ flansch 15 gewährleistet.

Im übrigen entsprechen die restlichen Bauteile, nämlich insbesondere das Wellrohr 11 mit seinen gestauchten Wellungen 11a und den un­ gestauchten Wellungen 11b und dem Dichtbund 14, der Ausführungs­ form nach Fig. 2.

Zusammenfassend wird durch die vorliegende Erfindung mit einfachen Mitteln eine Transport- und Montagehilfe für mit Anschlußflanschen versehene Wellrohre zur Verfügung gestellt, durch die ein form­ schlüssiger Verbund zwischen Wellrohr und Anschlußflansch herge­ stellt wird.

Claims (8)

1. Wellrohr in Form eines Schlauches oder Balges aus Metall wie Bron­ ze, Edelstahl oder dergleichen, insbesondere zum Einbau in Anschluß­ verbindungen für Tanksäulen, wobei das Wellrohr an wenigstens einem Ende einen Anschlußflansch aufweist und der Anschlußflansch über ei­ nen in eines der endnahen Wellentäler des Wellrohres eingesetzten und in eine Ausnehmung des Anschlußflansches eingreifenden Ring am Wellrohr festgelegt ist, und wobei der Anschlußflansch eine gegenüber dem Außendurchmesser des Wellrohres geringfügig größere Bohrung aufweist und die Bohrung kleiner als der Ringaußendurchmesser ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung des Anschlußflansches (5, 15) zur formschlüssigen Aufnahme des Ringes (2, 12) aus einer von der Bohrung (6, 16) ausge­ henden, sich radial nach außen erstreckenden Umfangsnut (7, 17) be­ steht, daß der Ring ein elastisch nachgiebiger Sicherungsring mit verän­ derbarem Außendurchmesser ist, und daß der dem Schlauchende zuge­ wandte Nutrand (9, 19) gegenüber dem Außendurchmesser des Siche­ rungsringes im gegen dessen Federkraft radial zusammengebogenen Zustand einen geringfügig größeren, das Durchstecken des Sicherungs­ rings ermöglichenden Innendurchmesser aufweist.

2. Wellrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Sicherungsringes (2, 12) im zusammen­ gebogenen Zustand größer als der Bohrungsdurchmesser (6, 16) des Flansches (5, 15) ist.

3. Wellrohr nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (17) einen parallel zur Rohrachse verlaufenden Nutgrund (18) aufweist.

4. Wellrohr nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (7) einen zur Rohrachse geneigt verlaufenden Nut­ grund (8) aufweist, wobei der Nutaußendurchmesser auf der dem Schlauchende zugewandten Nutseite (8a) kleiner als der auf dem Schlauchende abgewandten Nutseite (8b) ist.

5. Wellrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Nutgrunds (8) im Winkel von etwa 50° zur Schlauchachse verläuft.

6. Wellrohr nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring ein Sprengring ist.

7. Wellrohr nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring aus Metall oder Kunststoff besteht.

8. Wellrohr nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring (2, 12) einen Radialschlitz aufweist und im Be­ reich der Schlitzränder mit Bohrungen (10, 20) für das Angreifen eines Montagewerkzeuges versehen ist.