DE19834799C2 - Verbindungsanordnung für zwei Fluidleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für zwei Fluidleitungen, welche an einer Dichtfläche der Verbindungsanordnung Mündungsöffnungen aufweisen.

Es sind Flanschverbindungen zum Verbinden von Rohrleitungen bekannt, bei denen Einsteckdichtungen zwischen den Flanschen mittels einer Verschraubung eingepreßt werden. Um Unebenheiten an den Dichtflächen der Flansche auszu­ gleichen, müssen häufig zum Verpressen der Dichtung hohe Kräfte aufgebracht werden, damit die geforderte Gasdichtigkeit an der Verbindungsstelle erreicht wird. Zum Auswechseln der Dichtung muß die Verschraubung zunächst gelöst und dann der Abstand zwischen den Flanschen etwas aufgeweitet werden, damit die Dichtung entnommen werden kann. Durch den hohen Anpreßdruck haftet die Dichtung an den Flanschen mehr oder weniger stark und wird bei der Entnahme häufig beschädigt. Eine Flanschverbindung der genannten Art ist aus der DE 38 25 916 A1 bekannt.

Aus der GB 2 292 984 A geht ein mittels Rotation lösbares Verbindungs­ element zwischen einem Absperrhahn und einer Rohrleitung hervor.

Schließlich wird im Gebrauchsmuster DE-U 94 15 539.9 ein Sperrelement für eine Versorgungsleitung mit einer Meßvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Meßvorrichtung aus einem Meßgehäuse und einem Meßeinsatz besteht und wobei das Sperrelement mittels des Meßeinsatzes auf den inneren Sitz des Meßgehäuses dicht aufpreßbar ist.

Bei bestimmten Anwendungsfällen wird zum Unterbrechen des Fluidflusses innerhalb eines Rohrleitungssystems neben einem Absperrhahn noch eine zusätzliche Einrichtung zum vollständigen Verschließen der Rohrleitung gefordert, da handelsübliche Absperrhähne, insbesondere Kugelabsperr­ hähne, in der Absperrstellung einen geringen Leckage-Gasfluß aufweisen. Derartige Anforderungen bestehen zum Beispiel bei zentralen Druckgas­ versorgungsanlagen, bei denen das Druckgas aus einer zentral angeordneten Quelle entnommen und mittels eines Rohrleitungsnetzes an verschiedene Stellen innerhalb eines Gebäudes verteilt wird. Bei den bekannten Gasver­ teilungsnetzen wurde bisher hinter dem Kugelabsperrhahn eine Flanschver­ bindung in die Rohrleitung eingesetzt, die wahlweise mit einer Ringdichtung oder einer Dichtplatte zum Verschluß der Rohrleitung versehen werden konnte. Zum Austausch der Ringdichtung gegen die Dichtplatte muß zunächst die Ver­ schraubung der Flanschverbindung gelöst werden, damit die Dichtung ent­ nommen werden kann. Dieses erfordert einen nicht unerheblichen Montage­ aufwand. Da die Dichtplatte üblicherweise lose aufbewahrt wird, kann sie leicht verlorengehen, so daß dann ein Verschluß der Rohrleitung überhaupt nicht mehr möglich ist. Häufig ist auch eine auf diese Art entfernte Ringdichtung wegen zu starker plastischer Verformungen nicht wiederverwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsanordnung der genannten Art derart zu verbessern, daß auf einfache Weise sowohl eine Strömungsverbindung zwischen den Fluidleitungen als auch ein vollständiger Verschluß der Fluidleitungen erreicht werden kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Der Vorteil der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß durch Umlenkung der Mündungsöffnungen der Fluidleitungen zu einer gemeinsamen Dichtfläche und durch Verschrauben der Dichtfläche mit einer Verbindungsplatte, die zwei mit der Dichtfläche verbindbare Anlageflächen besitzt, sowohl eine Strömungs­ verbindung zwischen den Mündungsöffnungen als auch ein vollständiger Ver­ schluß der Mündungsöffnungen hergestellt werden kann, je nachdem, welche der Anlageflächen mit der Dichtfläche verbunden ist. Die Verbindungsplatte kann einfach von der Dichtfläche entfernt werden, ohne daß die Fluidleitungen gegeneinander verschoben werden müssen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an­ gegeben.

Besonders zweckmäßig ist es, die Fluidleitungen zusammen in einem Flanschgehäuse zu befestigen und bis zu einer Außenfläche des Flansch­ gehäuses umzulenken. Diese Außenfläche des Flanschgehäuses mit den Mündungsöffnungen der Fluidleitungen läßt sich besonders vorteilhaft als Dichtfläche ausführen, gegen die eine bestimmte Anlagefläche der Ver­ bindungsplatte geschraubt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, die erste Anlagefläche einer ersten Verbindungs­ platte zum Herstellen der Strömungsverbindung zwischen den Mündungs­ öffnungen mit einer nutartigen, sich über die Mündungsöffnungen erstreckenden Ausfräsung zu versehen. Die zweite Anlagefläche der ersten Verbindungsplatte ist als im wesentlichen plane, mit Dichtelementen versehene Oberfläche ausgeführt, wobei mit den Dichtelementen die Mündungsöffnungen verschlossen werden.

Besonders vorteilhaft ist es, die erste Anlagefläche und die zweite Anlagefläche als einander gegenüberliegende, planparallele Flächen auszuführen.

In einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, die Dichtfläche am Flanschgehäuse mit einer Vertiefung zu versehen, und für den Fall, daß eine Gasverbindung zwischen den Fluidleitungen vorliegen soll, diese mit der planen Seite einer zweiten Verbindungsplatte abzuschließen. Für den Fall, daß ein Verschluß der Mündungsöffnungen vorliegen soll, ist eine der Anlageflächen der zweiten Verbindungsplatte mit einem Aufsatz versehen, der korrespondierend zur Vertiefung ausgebildet ist und die Mündungsöffnungen verschließt.

Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung als Absperrvorrichtung in einem Rohrleitungsnetz einer Druckgas-Versorgungs­ anlage einsetzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Verbindungsanordnung nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine erste erfindungsgemäße Verbindungsanordnung für zwei Fluidleitungen,

Fig. 3 ein erstes Flanschgehäuse der ersten Verbindungs­ anordnung in Blickrichtung A nach der Fig. 1,

Fig. 4 eine am ersten Flanschgehäuse anliegende erste Verbindungsplatte in Blickrichtung A nach der Fig. 1,

Fig. 5 die erste Verbindungsplatte nach der Fig. 4 in Blickrichtung A nach der Fig. 1,

Fig. 6 eine zweite erfindungsgemäße Verbindungsanordnung.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Verbindungsanordnung 1 für eine erste Fluidleitung 2 und eine zweite Fluidleitung 3 nach dem Stand der Technik. Die Durchströmungsrichtung der Fluidleitungen 2, 3 ist durch Pfeile 4 veranschau­ licht. Hinter einem in der ersten Fluidleitung 2 angeordneten Kugelabsperrhahn 5 befindet sich eine Flanschverbindung 6 mit einem Dichtelement 7, das eine mittige Bohrung 8 aufweist, so daß eine Strömungsverbindung zwischen den Leitungen 2, 3 besteht. Die erste Fluidleitung 2 ist mit einer in der Fig. 1 nicht dargestellten Druckgasquelle, zum Beispiel einem Kompressor, verbunden und die zweite Fluidleitung 3 führt zu einem ebenfalls in der Fig. 1 nicht dargestellten Verbrauchernetz, wie zum Beispiel einem Gasverteilungsnetz mit einer Vielzahl von Gasentnahmestellen. Der Kugelabsperrhahn 5 und die Flanschverbindung 6 sind in einem in der Fig. 1 schematisch mit einer Strichlinie angedeuteten Armaturenkasten 9 untergebracht. Sofern eine physikalische Trennung zwischen den Leitungen 2, 3 vorgenommen werden soll, wird die Flanschverbindung 6 durch Lösen von Befestigungsschrauben 10 geöffnet und das durchbohrte Dichtelement 7 gegen eine undurchbohrte Dichtplatte 11 ausgetauscht, die sich über die gesamte lichte Weite der Flanschverbindung 6 erstreckt. Eine derartige Dichtplatte 11 befindet sich lose innerhalb des Armaturenkastens 9. Der Austausch der Elemente 7, 11 wird dadurch erschwert, daß die Fluid­ leitungen 2, 3 normalerweise aus Kupferrohr besteht und in axialer Richtung zum Entnehmen des Dichtelementes 7 nur begrenzt verschoben werden können.

Fig. 2 zeigt schematisch eine erste Verbindungsanordnung 100 nach der Erfindung. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugsziffern der Fig. 1 versehen. Bei der ersten Verbindungsanordnung 100 sind die Fluidleitungen 3, 4 fest mit einem ersten Flanschgehäuse 12 verbunden, und sie besitzen Mündungs­ öffnungen 13, 14 an einer planen Außenfläche des ersten Flanschgehäuses 12, die als eine ebene erste Dichtfläche 15 ausgebildet ist.

Eine erste Verbindungsplatte 16, die mit dem ersten Flanschgehäuse 12 verschraubt werden kann, besitzt eine erste Anlagefläche 17 und planparallel dazu eine zweite Anlagefläche 18, welche auf Umschlag passend mit der ersten Dichtfläche 15 verschraubt werden können. Die Befestigungsschrauben 10 sind in den Fig. 1 und 2 nur schematisch durch eine Strichlinie veranschaulicht. Die erste Anlagefläche 17 ist mit einer die Mündungsöffnungen 13, 14 verbindenden Ausfräsung 19 sowie einer umlaufenden Nut 20 für einen O-Ring 21 versehen, während die zweite Anlagefläche 18 als im wesentlichen plane Fläche ausgeführt ist mit zwei O-Ring-Nuten 22, 23, deren Innendurchmesser größer als die lichte Weite der Fluidleitungen 2, 3 ist. In den Nuten 22, 23 befinden sich O-Ringe 24, 25.

In der in der Fig. 2 gezeigten Stellung der ersten Verbindungsplatte 16 sind die Mündungsöffnungen 13, 14 über die Ausfräsung 19 strömungs­ mäßig miteinander verbunden, so daß bei geöffnetem Kugelabsperr­ hahn 5 ein Gasfluß längs der Pfeile 4 möglich ist. Wird die erste Verbindungsplatte 16 jedoch so montiert, daß die zweite Anlagefläche 18 an der ersten Dichtfläche 15 anliegt, werden die Mündungsöffnungen 13, 14 verschlossen und mittels der O-Ringe 24, 25 gasdicht zur Umgebung abge­ dichtet. In dieser Montagestellung der ersten Verbindungsplatte 16 ist die zweite Fluidleitung 3 vollständig von der ersten Fluidleitung 2 abgetrennt.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf die erste Dichtfläche 15 des ersten Flansch­ gehäuses 12 in Blickrichtung A nach der Fig. 1.

Fig. 4 veranschaulicht eine Aufsicht auf die erste Anlagefläche 17 der ersten Verbindungsplatte 16 in Blickrichtung B nach der Fig. 1, und Fig. 5 ist eine Aufsicht auf die zweite Anlagefläche 18 in Blickrichtung A nach der Fig. 1. Der besseren Übersicht wegen sind die in den Nuten 20, 22, 23 liegenden O-Ringe in den Fig. 4 und 5 nicht dargestellt worden.

Fig. 6 zeigt eine zweite Verbindungsanordnung 200 mit einem zweiten Flanschgehäuse 26, einer zweiten Dichtfläche 27 und einer an den Mündungs­ öffnungen 13, 14 befindlichen zweiten Verbindungsplatte 27. Gegenüber der ersten Verbindungsanordnung 100 ist die zweite Dichtfläche 28 mit einer Ver­ tiefung 35 versehen und eine erste Anlagefläche 29 der zweiten Verbindungs­ platte 27 besitzt einen korrespondierend dazu ausgeführten Aufsatz 30 mit einer Elastomerbeschichtung 31. Eine gegenüberliegend zur ersten Anlage­ fläche 29 angeordnete zweite Anlagefläche 32 ist als plane Fläche mit einer umlaufenden Nut 33 für einen O-Ring 34 ausgeführt.

In der in der Fig. 6 gezeigten Stellung der zweiten Verbindungsplatte 27 werden die Mündungsöffnungen 13, 14 durch den Aufsatz 30 und die Elastomerbeschichtung 31 gasdicht verschlossen. Wird die zweite Ver­ bindungsplatte 27 jedoch so montiert, die zweite Anlagefläche 32 zur zweiten Dichtfläche 28 weist, ist ein Gasfluß von der ersten Fluidleitung 2 zur zweiten Fluidleitung 3 möglich.

Claims (9)

1. Verbindungsanordnung für zumindestens zwei Fluidleitungen (2, 3), welche in einem Dichtbereich der Verbindungsanordnung Mündungs­ öffnungen (13, 14) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Dicht­ bereich als einstückige, die Fluidleitungen (2, 3) verbindende Dichtfläche (15, 28) ausgebildet ist, daß eine Verbindungsplatte (16, 27) vorgesehen ist, welche eine mit der Dichtfläche (15, 28) wahlweise ver­ bindbare erste Anlagefläche (17, 29) und zweite Anlagefläche (18, 32) besitzt, daß die Dichtfläche (15, 28) in Kombination mit einer der Anlage­ flächen (17, 32) im Verbindungsbereich zwischen den Mündungsöffnungen (13, 14) derart ausgebildet ist, daß eine Strömungsverbindung zwischen den Mündungsöffnungen (13, 14) hergestellt ist und daß die andere Anlage­ fläche (18, 29) Mittel (24, 25, 30, 31) zum Verschluß von zumindestens einer der Mündungsöffnungen (13, 14) aufweist.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Anlagefläche (18, 29) zum Verschluß beider Mündungs­ öffnungen (13, 14) ausgebildet ist.

3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidleitungen (2, 3) zusammen in einem Flanschgehäuse (12, 26) aufgenommen sind, wobei die Dichtfläche (12, 28) mit den Mündungs­ öffnungen (13, 14) eine Außenfläche des Flanschgehäuses (12, 26) ist.

4. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anlagefläche (17) einer ersten Verbindungs­ platte (16) zum Herstellen der Strömungsverbindung mit einer nutartigen, sich über die Mündungsöffnungen (13, 14) erstreckenden Ausfräsung (19) versehen ist.

5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anlagefläche (18) als im wesentlichen plane, mit Dichtelementen (24, 25) versehene Fläche zum Verschließen der Mündungsöffnungen (13, 14) ausgebildet ist.

6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschluß der Mündungsöffnungen (13, 14) die Dichtfläche als eine zweite Dichtfläche (28) im Verbindungsbereich der Mündungsöffnungen (13, 14) eine Vertiefung (35) aufweist und die zugehörige erste Anlage­ fläche (29) einer zweiten Verbindungsplatte (27) einen korrespondierend zur Vertiefung (35) ausgebildeten Aufsatz (30) besitzt.

7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anlagefläche (32) der zweiten Verbindungsplatte (27) als eine im wesentlichen plane Fläche mit einer am Umfang umlaufenden Dichtung (34) ausgeführt ist.

8. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anlagefläche (17, 29) und die zweite Anlagefläche (18, 32) einander gegenüberliegend an der Verbindungs­ platte (16, 27) angeordnet sind.

9. Verwendung einer Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Absperrvorrichtung in einem Rohrleitungssystem einer Druck­ gasversorgungsanlage.