DE202007006853U1 - Flanschkupplung für Saug- und Druckleitungen - Google Patents

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Abstract

Flanschkupplung (30) für Saug- und Druckleitungen, insbesondere für Feststoffe und/oder Feststoffgemische, die Flüssigkeit enthalten, umfassend zumindest ein erstes und ein zweites Flanschteil und einen Spannring (10), dadurch gekennzeichnet, dass beide Flanschteile (1) zumindest eine Aufnahmenut (4) in der Stirnfläche (3) für einen Dichtungsring aufweisen, wobei die Aufnahmenuten (4) symmetrisch und deckungskonform angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Flanschkupplung für Saug- und Druckleitungen, insbesondere für Feststoffe und/oder Feststoffgemische, die Flüssigkeit enthalten, umfassend zumindest ein erstes und ein zweites Flanschteil und einen Spannring.
  • Die Verwendung von Flanschkupplungen mit korrespondierenden Spannringen ist aus dem Stand der Technik bekannt, wobei derartige Flanschkupplungen unter anderem für Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe verwendet werden. Der hierbei erforderliche Dichtungsgrad ist von dem zu transportierenden Medium abhängig. Für Gase und Flüssigkeiten werden hohe Dichtungsanforderungen an die Flanschkupplungen gestellt, um Verluste durch austretende Gase oder Flüssigkeiten zu vermeiden, damit beispielweise keine Umweltbelastungen eintreten, während Feststoffe eher geringe Anforderungen an die Flanschkupplungen stellen.
  • Die hierbei verwendeten Flanschteile sind zueinander kompatibel und können mit Flanschkragen oder Flanschkragenausnehmungen ausgestattet sein, um eine vollflächige Anlage der Kupplungsteile zu garantieren.
  • Im vorliegenden Fall ist jedoch der Transport von Feststoffen, dass heißt Sand, Kieselsteine, Schlacke oder dergleichen vorgesehen. Bei den hier verwendeten Materialien kommt es nicht so sehr auf die Dichtigkeit an, sondern es muss lediglich verhindert werden, das Staubpartikel seitlich aus den Flanschbereichen austreten und zu einer Umweltbelastung führen, wobei die Flanschkupplungen bisher nur für Saugleitungen geeignet sind und somit die Einsatzmöglichkeiten einschränken. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass in diesem speziellen Fall auf Dichtungen verzichtet wird.
  • Zur Reduzierung einer möglichen Umweltbelastung durch auftretende Staubentwicklung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Flanschkupplung aufzuzeigen, welche sowohl bei Saug- und Druckrohren zu einer erhöhten Dichtigkeit für Feststoffe führt.
  • Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass beide Flanschteile zumindest eine Aufnahmenut in der Stirnfläche für einen Dichtungsring aufweisen, wobei die Aufnahmenuten symmetrisch und deckungskonform angeordnet sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Zur Erhöhung der Dichtigkeit beim Transport von Feststoffen wird für die erfindungsgemäßen Flanschkupplungen zumindest eine Aufnahmenut in beide gegenüber liegenden Stirnflächen eingearbeitet, welche zur Aufnahme eines Dichtungsrings vorgesehen sind. Die Aufnahmenuten sind hierbei zueinander symmetrisch und deckungskonform angeordnet, sodass nach dem Verspannen der Flanschkupplung die beiden Dichtungsringe unmittelbar aufeinander zu liegen kommen. Unter Berücksichtigung der gewählten Nutgröße wird hierbei ein Kompressionsdruck erzielt, und zwar mit Hilfe der auf die Flanschteile durch den Spannring erzeugten Haltekraft, der dazu führt, dass beide Dichtungsringe sehr stark komprimiert werden und die Aufnahmenut nahezu vollständig ausfüllen, aber insoweit aus der Planfläche hervorstehen, dass eine Dichtwirkung erzielbar ist.
  • Der besondere Vorteil dieser Anordnung von Dichtungen besteht darin, dass beide Dichtungsringe bei der Kompression unmittelbar aufeinander liegen und somit unter Verwendung der nachgiebigen Dichtungsmaterialien der Innenraum der Saug- und Druckleitungen vollständig abgedichtet ist und somit Umweltbelastungen durch Feinstaub vermieden werden können.
  • Die hierbei gewählten Aufnahmenuten besitzen vorzugsweise einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt, in dem jeweils ein O-Ring zu liegen kommt. Die Tiefe des Querschnittes wurde so gewählt, dass der O-Ring nur geringfügig aus der Planfläche des Flanschteiles hervorsteht und somit ein nur geringes Spaltmaß bei der Komprimierung entsteht, wobei gegenüber dem herkömmlichen Stand der Technik ein Dichtungselement zwischen den Planflächen angeordnet ist und somit die Abdichtung der Flanschkupplungen wesentlich erhöht. Diese Vorgehensweise ist von Vorteil, da am Markt bereits verschiedene Flanschkupplungen im Einsatz sind und die Kompatibilität zu diesen bestehenden Systemen aufrecht erhalten werden soll. Somit besteht die Möglichkeit, die neuen Flanschkupplungen, welche in der Regel mit entsprechenden Schläuche verbunden sind, direkt und unmittelbar mit bestehenden Schläuchen ohne Dichtungselemente miteinander zu verbinden, wobei durch die Form der Aufnahmenut und deren Tiefe das Aufeinanderliegen von Flanschteilen möglich ist, die nur auf einer Seite eine Dichtung aufweisen oder beidseitig mit Dichtungselementen ausgestattet sind. In beiden Fällen wird eine ausreichende Abdichtung erzielt. Somit können sowohl alte als auch neue Flanschkupplungssysteme miteinander unproblematisch kombiniert und miteinander verbunden werden, ohne dass weitere Teile, wie beispielweise die Spannringe, ausgetauscht werden müssen. Durch die erfindungsgemäße Ausführungsform besteht darüber hinaus die Möglichkeit Gemische aus Feststoffen und Flüssigkeiten zu transportieren.
  • Üblicherweise werden die hierbei verwendeten Schläuche in einer vorgegebenen Länge, beispielweise 5 m, angeboten und können entsprechend der benötigten Länge beliebig miteinander über die Flanschkupplungen mit weiteren Schlauchkomponenten verbunden werden. Zur Verbindung der Flanschteile ist hierbei ein Spannring vorgesehen, welcher zwei gegenläufige Konusflächen auf der Innenseite aufweist, die unmittelbar an den Konusflächen der Flanschteile zu liegen kommen und während der Verspannung einen Anpressdruck auf die Stirnflächen ausüben, der sich auf die Dichtungselemente überträgt, um diese zu komprimieren. Vorzugsweise werden ebene Anschlussflächen an den Flanschkupplungen verwendet, um eine Kompatibilität aufrecht zu erhalten und eine Aufnahme des Schlauches mit Neuverlegung zu vermeiden. In gezielten Einsatzfällen werden aber die Flanschflächen mit korrespondierenden angeformten Flanschringen und Flanschringausnehmungen verwendet, sodass immer nur die jeweiligen Gegenstücke an einer Kupplungsstelle zum Einsatz kommen.
  • Die hierbei verwendeten Aufnahmenuten können nicht nur zur Aufnahme eines O-Rings, sondern ebenso zur Aufnahme einer Flachdichtung mit Nutenansatz ausgebildet sein. Die hierbei vorgesehenen Flachdichtungen weisen einseitig einen Nutenansatz auf, der korrespondierend zu den schwalbenschwanzförmigen Querschnitten der Aufnahmenuten ausgebildet ist und somit in diese eingedrückt werden kann. Hierbei ist gleichzeitig sichergestellt, dass die verwendeten Flachdichtungen sicher in der Planfläche des Flanschteils gehalten werden. Sowohl bei der Verwendung von Flachdichtungen als auch von O-Ringen wird darauf geachtet, dass die Aufnahmenuten in ihren jeweiligen Durchmessern so ausgebildet sind, dass die jeweils gegenüber liegenden Aufnahmenuten nach dem Zusammenbau deckungskonform aufeinander liegen. Demzufolge liegen auch die verwendeten Dichtungen deckungskonform nach dem Zusammenbau der Flanschteile aufeinander, unabhängig davon, ob es sich um Flachdichtungen oder O-Ringe handelt. Die Aufnahmenuten sind in der Art so ausgebildet, dass nur ein einzelner Dichtungsring, beispielweise ein O-Ring oder eine Flachdichtung in beiden gegenüber liegenden Aufnahmenuten einliegt und nach der Montage komprimiert wird, wobei die Nuten eine entsprechende Tiefe aufweisen, die eine Kompression des Dichtungsrings gewährleistet. Die hierbei vorgesehenen Flanschflächen der korrespondierenden Flanschteile sind eben ausgebildet oder können mit einem korrespondierenden einstückig angeformten Flanschring und einer hierzu korrespondierenden Flanschringausnehmung versehen sein, sodass während der Montage ein Verrutschen der Flanschteile gegeneinander verhindert werden kann. Zum Verspannen weisen die vorgesehenen Flanschteile jeweils einen Flanschkragen auf, welcher in einem Spannring zu liegen kommt. Mit dem Anziehen des Spannrings wird hierbei der Kompressionsdruck für die Dichtungselemente über die Planflächen und das Zusammendrücken der beiden Planflächen erzeugt.
  • Um die entsprechende Kraft aufzubringen, sind die Flanschkragen konisch ausgebildet und weisen eine Dicke auf, die an die konische Nut des Spannringes angepasst ist.
  • Die verwendeten Flanschteile können beispielweise aus einer Flansch-Tülle mit oder ohne Schuppenprofil, einem Rohrbogen, einem Reduzierstück oder einem Metallstutzen bestehen, welche als Anschraub- oder Anschweißflanschteile ausgebildet sind. Vorzugsweise werden hierbei die anschweißbaren Flanschteile mit Fahrzeugteilen, Behältern oder dergleichen verbunden, damit die hierzu korrespondierenden Schläuche an diese angeschlossen werden können und mit Hilfe des Spannringes zu einer Abdichtung führen, die für den vorgesehenen Fall ausreichend ist.
  • In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Flansch-Tüllen zum Aufschieben eines Gummis- oder Kunststoffschlauches, beispielsweise eines Polyethylenschlauches, verwendet werden, wobei die Schlauchenden aufgeweitet sein können, sodass auf der Innseite ein glatter Übergang zwischen der Flansch-Tülle und dem Innenschlauchdurchmesser entsteht. Hierdurch wird sichergestellt, dass die zu transportierenden Feststoffe ohne Verringerung des Querschnittes transportiert werden und eine Beschädigung der Schläuche vermieden wird. Alternativ können die Flansch-Tüllen in den Schlauch einvulkanisiert werden, um ein besonders hohe Verbindungssicherheit zu erzilen.
  • In weiterer bevorzugter Ausführung bestehen die Flanschteile aus einer Flanschscheibe, welche beispielweise an eine Flansch-Tülle oder vergleichbare Flanschelemente anschweißbar ist. Die Flanschscheibe selbst weist wiederum eine korrespondierende Nut zur Aufnahme eines Dichtungselementes auf, welches korrespondierend und deckungskonform zu den weiteren Teilen einer solchen Flanschkupplung ausgebildet ist. Vorzugsweise werden O-Ringe eingesetzt, jedoch können auch Flachdichtungen, welche mit einem entsprechenden Ansatz in der jeweiligen schwalbenschwanzförmigen Nut eingeklemmt ist, zum Einsatz kommen. Durch den Ansatz der Flachdichtung kann diese in der planen Oberfläche in die Nut eingedrückt werden, womit gleichzeitig sichergestellt ist, dass die Dichtungselemente nicht verloren gehen und jeweils zwei Flanschteile beim Zusammenfügen zweier Schläuche immer ein Dichtungselement aufweisen, welches nach erfolgter Komprimierung eine ausreichende Abdichtung des Schlauchinnenraums gewährleistet.
  • Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die vorgesehenen technischen Schläuche nicht nur zum Saugen eingesetzt werden können, sondern mit Hilfe der vorhandenen Dichtungen, sei es durch O-Ringe oder Flachdichtungen, eine Druckleitung aufgebaut werden kann, um die zu transportierenden Feststoffe in beide Richtungen zu transportieren, das heißt zum Saugen und Drücken.
  • Die Erfindung wird im Nachfolgenden anhand der Figuren nochmals erläutert.
  • Es zeigt
  • 1 in drei teilweise geschnittenen Ansichten eine einzelne Flansch-Tülle, die in ihrer Stirnfläche mit einer erfindungsgemäßen Nut ausgestattet ist,
  • 2 einen Spannring, wie er zum Spannen zweier Flanschteile verwendet wird,
  • 3 eine Verbindung zweier Schlauchenden, wobei in diesem Fall nur die Flansch-Tüllen mit einem Spannring dargestellt sind und
  • 4 die Anordnung gemäß 3 in einer perspektivischen aufgeschnittenen Variante.
  • 1 zeigt in drei teilweise geschnittenen Ansichten eine Flansch-Tülle 1, wie sie für die Flanschkupplung für Saug- und Druckleitungen zum Einsatz kommt. Die Flansch-Tülle 1 weist einenends einen Flanschkragen 2 auf, der in der Stirnfläche 3 eine eingearbeitete Nut 4, im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Schwalbenschwanznut, aufweist. Die Flansch-Tülle 1 ist zu beiden Seiten offen und besitzt eine Durchgangsbohrung 5, die zum Materialtransport vorgesehen ist. Auf der Außenfläche 6 ist eine schuppenförmige Struktur 7 angeordnet, welche verhindern soll, dass ein aufgeschobener Schlauch infolge der auftretenden Eigenbewegung und infolge der auftretenden Saug- und Druckkräfte von der Flansch-Tü11e 1 wieder abrutschen kann. In einer vergrößerten Darstellung ist der Flanschkragen 2 nochmals mit der schwalbenschwanzförmigen Nut 4 dargestellt, wobei erkennbar ist, dass der Flanschkragen 2 eine seitliche Abschrägung 8 aufweist, die zusammen mit einer weiteren anliegenden Flansch-Tülle oder Flanschscheibe mit korrespondierender Ausgestaltung zu einer Trapezform führt, sodass mit Hilfe eines in 2 dargestellten Spannringes eine Verspannung der beiden Flansch-Tüllen 1 beziehungsweise Flanschteile erfolgen kann.
  • 2 zeigt in mehreren Ansichten einen Spannring 10, wie er beispielweise zur Verbindung zweier Flansch-Tüllen eingesetzt wird. Der Spannring 10 besteht aus einem ersten 11 und einem zweiten Ringsegment 12, welche in einem Drehpunkt 13 verschwenkbar über eine Drehachse gelagert sind. Das zweite Ringsegment 12 weist zusätzlich am gegenüber liegenden Ende des Drehpunktes 13 einen Verschlusshaken 14 auf, der beispielweise von einem Bügel 15 umgriffen wird, wobei der Bügel 15 mit Hilfe eines Spannhebels 16 in Richtung auf den Drehpunkt 17 des Spannhebels 16 gezogen werden kann. Die hierbei erzielte Federkraft wird durch den Bügel 15, welcher zu beiden Seiten eine Öse 18 aufweist, erzeugt, wobei beim Spannen mit Hilfe des Spannhebels 16 beide Ringsegmente 11, 12 aufeinander zu bewegt werden, sodass ein Druck auf die Dichtflächen der Flanschteile erzielbar ist. Die Ringsegmente 11, 12 weisen auf ihrer Innenseite jeweils eine Konusfläche 19, 20 auf, die unmittelbar an der Konusfläche der Flanschteile zu liegen kommt, sodass die auftretenden Kräfte beim Spannen des Spannringes unmittelbar über die Konusflächen 19, 20 und die des Flanschkragens der Flansch-Tülle auf die Stirnflächen übertragen werden und zu einer Komprimierung der Dichtungselemente führt. Der hierbei verwendete Spannring zeigt ein Ausführungsbeispiel, es sind jedoch verschiedene Varianten denkbar, insbesondere in der Ausgestaltung des Spannhebels, während demgegenüber die Ringsegmente 11, 12 nahezu identisch bei allen Ausführungsvarianten vorhanden sind, damit diese unmittelbar an den Flanschkragen in der vorgesehenen Art und Weise anliegen können.
  • 3 zeigt eine vollständige Flanschkupplung 30, bestehend aus einem Spannring 10, wie er aus 2 bekannt ist, und zwei Flansch-Tüllen 1, wie sie aus 1 bekannt sind. Die beiden Flansch-Tüllen 1 liegen unter Verwendung eines nicht erkennbaren Dichtungsringes mit ihren Planflächen unmittelbar aufeinander, wobei der erforderliche Anpressdruck mit Hilfe des Spannringes 10 über die Konusflächen erzeugt wird, sodass eine Komprimierung der vorhandenen Dichtungselemente erfolgt. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass die Flanschkupplungen für Saug- und Druckleitungen eingesetzt werden können, um Feststoffe ohne Umweltbelastungen zu transportieren. Aus dieser Darstellung wird zudem deutlich, dass der Spannhebel 16 des Spannringes 10 in der geschlossenen Position arretiert und beispielweise durch einen nicht dargestellten Klappsplint gesichert werden kann. Zu diesem Zweck befindet sich seitlich an dem Spannhebel 16 und dem Ringsegment 11 eine angeformte Befestigungslasche 21, 22.
  • 4 zeigt die aus 3 bekannte Flanschkupplung in einer aufgeschnittenen Darstellungsweise, wobei wiederum zwei Flansch-Tüllen 1 verwendet werden, obwohl die erfindungsgemäße Ausführung nicht auf die Verwendung ausschließlich mit Flansch-Tüllen 1 beschränkt ist. Der Spannring 10 liegt außen mit den beiden Ringsegmenten 11, 12 an den Flansch-Tüllen 1 an, wobei die inneren Konusflächen 19, 20 der Ringsegmente 11, 12 unmittelbar auf der Konusfläche 8 des Flanschkragens zu liegen kommt, sodass beim Schließen des Spannringes 10 mit Hilfe des Spannhebels 16 der entstehende Druck über die Konusflächen auf die Planfläche 3 des Flanschkragens 2 und damit auf die in den Nuten 4 einliegenden Dichtungselemente 31 übertragen wird. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass die Nuten 4 im gezeigten Ausführungsbeispiel nicht nur schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind, sondern auch, dass die Nuten 4 zueinander symmetrisch und deckungskonform angeordnet sind, sodass die verwendeten Dichtungselemente 31 unmittelbar aufeinander zu liegen kommen, sofern in jeder Flanschfläche eine Nut und eine Dichtung an der ebenen Flanschfläche des korrespondierenden Spannringes 10 vorgesehen ist.
  • 1
    Flansch-Tülle
    2
    Flanschkragen
    3
    Stirnfläche/Flanschfläche
    4
    Nut
    5
    Durchgangsbohrung
    6
    Außenfläche
    7
    Struktur
    8
    Abschrägung
    10
    Spannring
    11
    Ringsegment
    12
    Ringsegment
    13
    Drehpunkt
    14
    Verschlusshaken
    15
    Bügel
    16
    Spannhebel
    17
    Drehpunkt
    18
    Öse
    19
    Konusfläche
    20
    Konusfläche
    30
    Flanschkupplung
    31
    Dichtungselement

Claims (13)

  1. Flanschkupplung (30) für Saug- und Druckleitungen, insbesondere für Feststoffe und/oder Feststoffgemische, die Flüssigkeit enthalten, umfassend zumindest ein erstes und ein zweites Flanschteil und einen Spannring (10), dadurch gekennzeichnet, dass beide Flanschteile (1) zumindest eine Aufnahmenut (4) in der Stirnfläche (3) für einen Dichtungsring aufweisen, wobei die Aufnahmenuten (4) symmetrisch und deckungskonform angeordnet sind.
  2. Flanschkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Aufnahmenuten (4) in den Flanschteilen (1) in ihren jeweiligen Durchmessern so ausgebildet sind, dass die Aufnahmenuten (4) jeweils nach dem Zusammenbau deckungskonform aufeinander liegen.
  3. Flanschkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenuten (4) einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen.
  4. Flanschkupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenuten (4) zur Aufnahme eines O-Ringes oder einer Flachdichtung mit Nutenansatz ausgebildet sind.
  5. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Dichtungen deckungskonform nach dem Zusammenbau der Flanschteile (1) aufeinander liegen.
  6. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aufeinander liegenden Dichtungsringe beim Spannen des Spannringes (10) einen hohen Kompressionsdruck erfahren.
  7. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die korrespondierenden Aufnahmenuten (4) in der Art ausgebildet sind, dass nur ein einzelner Dichtungsring, beispielsweise ein O-Ring, in beiden gegenüber liegenden Aufnahmenuten (4) einliegt und nach der Montage komprimiert ist, wobei die Nuten (4) eine Tiefe aufweisen, die eine Kompression des Dichtungsrings gewährleisten.
  8. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Flanschflächen (3) der korrespondierenden Flanschteile (1) eben ausgebildet sind oder dass beide Flanschflächen (3) mit einem korrespondierenden einstückig angeformten Flanschring beziehungsweise einer Flanschringausnehmung ausgebildet sind.
  9. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Flanschflächen (3) jeweils einen Flanschkragen (2) aufweisen, welche in einem Spannring (10) aufnehmbar sind.
  10. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschkragen (2) konisch ausgebildet sind und eine Dicke aufweisen, die an die konische Nut des Spannringes (10) angepasst ist.
  11. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flanschteil aus einer Flansch-Tülle (1) mit oder ohne Schuppenprofil, einem Rohrbogen, einem Reduzierstück oder einem Metallstutzen besteht, welche als Anschraub- oder Anschweiß-Flanschteile ausgebildet sind.
  12. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansch-Tüllen (1) zum Aufschieben eines Gummis- oder Kunststoffschlauches, beispielsweise eines Polyethylenschlauches, vorgesehen sind, oder das die Flansch-Tüllen (1) in den Schlauch einvulkanisiert sind.
  13. Flanschkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschteile aus einer Flanschscheibe bestehen, welche beispielsweise an eine Flansch-Tülle (1) oder vergleichbare Flanschelemente anschweißbar ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009002193A1 (de) 2009-04-03 2010-10-14 Lobbe Industrieservice Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Verbinden von zwei oder mehreren Schläuchen und/oder Rohren
DE102012005628A1 (de) 2012-03-22 2013-09-26 Martin Straus Vorrichtung zum Verbinden von zwei oder mehreren Schläuchen und oder Rohren mit integrierter Verschlusskraftmesseinrichtung.
US10537827B2 (en) 2014-07-22 2020-01-21 Hans Heidolph Gmbh & Co Kg Rotary evaporator having a fastening device with clamping elements

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