DE2255141B2

DE2255141B2 - Lösbare Verbindung von Rohrenden

Info

Publication number: DE2255141B2
Application number: DE19722255141
Authority: DE
Inventors: Klas Robert William Taeby Robinson (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-13
Filing date: 1972-11-10
Publication date: 1974-04-18
Also published as: DE2255141A1; FR2160232A6; DE2255141C3

Description

findliche Medium unter Überdruck, d.h. unter m den Druck außerhalb des Rohres übersteigen- Aui Druck steht, der durch das Medium auf die Inneniieite des Dichtungsringes ausgeübte Druck die S «wirkung verstärkt; d.h., die geneigten Seifen des Dichtungsringes werden noch stärker gegen S Innenflanken der Rohrflansche gedrückt.

Steht das Medium in dem Rohr unter Vakuum «der unter einem Druck, der niedriger ist als der bdk so entfällt der die Dichtunswir hen, die gegeneinander ^
derart, daß jeder Flansch ? JS^ der Größenordnung von 40 bis 60 nut achse des Flansches bildet, wie dies aus ow * nung ersichtlich ist. Zwei Kupplung« ngteu3fl smd rund um die Flansche 12 angeordnet; de InnenHa chen der Kupplungsteil weisen eine Nut aut^ Boden gerade ist, wahrend die Wanaeuci einem Winkel schräg auseinander.reDen, α d Flh 12 ^e"^tsPⁿ^

den Kupplungsringteile 3

den Ansätzen versehen die mit

tern eine Schraubverbindung ^

«der unter einem Druck, der niedriger ist als der einem Winkel schräg auseinander.re,

TTiTBebungsdruck, so entfällt der die Dichtungswir- ig Flankenwinkel der Flansche 12 ^e"^tsPⁿ^,, _prlieeen_

K vSärkende Effekt und das umgebende Me- den Kupplungsringteile 30 smd **£*£££$&

dium, beispielsweise atmosphärische Luft, versucht d Aät ersehen die mit S dem Dichtungsring einzudringer, Dies wird jehidt d i lltädi Dihti

S dem Dichtungsring einzudringer, Dies wird je- tern eine Schraubverbing ^^^ _wer-Soch verhindert und eine vollständige Dichtungswir- Hilfe die Kupplungsnngte.le zu^immengezog kune gewährleistet, indem die freien, gegenüberlie- 15 den können, wodurch die Flaa»che 1- a Sen Kantenflächen der Rohrflansche den in der Keilwirkung in dem Maße zusammengepreß ^ wem St des Dichtungsringes angeordneten O-Ring erfas- in dem die Kupplungsnngteue 30 nut to^menfla^ S chen die Außenftanken erfassen, die m1 wesem

im gleichen Winkel geneigt sind, wie aus 11 _e.

vorgeht. pi_rtn-che die im wesent-

Die Innenflanken 16 der Flasche, aie im

kel haben «»ed

en Kantenflächen

des Dichtungsringes angeordneten O-Ring erfas-Sn und dadurch eine weitere Dichtungswirkung, die besonders gegen das Eindringen von Umgebungsluft in das Rohr wirksam ist, erzeugen.

Durch die Unterschiedlichkeit der M uerialien des Dichtungsringes und des O-Ringes ist gewährleistet, SfeinSud d^gie spezifische Wirkung des Dichtung,-

*£ StSÄe in dem steifen, ,doch el, Die Innenflanken 16 der Flas, liehen den gleichen Neigungswinkel haben entsprechenden ^*^^^

Flansche 12 f ^
vorzugweise leichJ

wenn die Flansche „_{es au£eina}nder zu

£ _Kantenf,ächen J _{Innenflanken 16}

_der Ring durch die

|_aß ,wischen dem Dichtungsring und den Flansch-

flanken längs einer Linie oder eines schmalen Kre,s- og

rinebereiches Berührung stattfindet; d.h., wenn der ₃c beim Festziehen

Kupplungsring angezogen wird und die Rohrflansche bevvegt werden

zusammengepreßt werden und den Dichtungsring er- .^ ^ΰ^fXh ^_d g

fassen, wird ein abdichtender Kontakt längs eines de, Mansche. Hierauren w _zusammenge-

chmalen, sich längs des Umfanges der Rohrvcrbin- Ke.lwirkung der er unterworfi» , _{den Um}_ duns erstreckenden Bandes unter einem sehr hohen 35 druckt; diese Wirkung ist „leicnrn h

Oberflächendruck erzielt, wodurch die gewünschte fang des Ringes verteilt. Sich ui gswirkung gewährleistet wird. Dies ist selbst Der Ring besteht au einem

Sann der Fall, wenn die geneigten Flächen des Dich- ««ch^hjebjgen Ma ter ^

tungsringes konvex gerundet smd. Andererseits ist Kunststoffma enal w_ie

K _cinem « _Ienadipainid _lfl

der Rohre und damit ei,, EnUaIk_n de, D.ch.un^.r- 10 ^^tS^

zwischen den,

enden sich sehr nahe aneinander be inden und die Rohre Teil eines fixen Rohrsystems smd, welches es Xierig macht, die Rohre zu entferne,, um den

selbstJ

obeiildchen

„nj _{iscficn dcm} Dichtungs_{hell beim} Zusammen_auftretenden geringen

^Tn den⁸ s^g^^gcnden Roh-flanschcn

l SvXd

zusammenzubauen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnähme auf Ausführungsformen, die in den Ze.chnungen dargestellt sind, beschrieben. Die Zeichnungen

ΎίΪΐ eine Längsschnittansicht durch eine AusfUhrungsform drr erfindungsgemäßen Rohrverbm-

^em ^my._VPi Hauotmerkmale der konstruktiven Ausbil-Zwe Ha«Ρ£^_{οΗΓνβΑϊηαιΐηβ} sollten beachtet dung einer solcnen Dichtungsring 40 aus

60 ^ J^X™_hibi Material und liegt

Jf

Tig2 eine L.ngsschnittansicht durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.

_und noch weniger der

den

der'..,

65 plastischen Werkstoffe,

die ihre Dichtwirkung uun-u ^iu.,...= ...

eines Zwischenraumes, z. B. /.wischen

5 6

den zu verbindenden Rohrenden angeordneten Flan- systems gegen axiale Bewegung festgelegt sind, im-

sche nicht notwendigerweise gerade Flankenflächen mer ein gewisses Maß an Elastizität inne, und es ist

darzubieten, d. h., die Erzeugenden der von den praktisch immer möglich, die Rohrenden wenigstens

Außenflanken und Innenflanken 16 der Rohrflan- um ein geringes Maß auseinanderzubewegen, wenn-

sche 12 gebildeten kegelstumpfförmigen Oberflächen 5 gleich es nicht immer möglich ist, die Rohrenden um

brauchen keine geraden Linien zu sein. das Ausmaß auseinanderzubewegen, das erforderlich

So können die geneigten Flächen 42 des Dich- ist, um einen Dichtungsring der vorliegend verwentungsringes 40 konvex gerundet sein, wobei die Ge- deten Breite einzusetzen oder zu entfernen,
stalt des Ringes ständig so eingestellt wird, daß zwi- Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist es nur sehen dem Ring und den Flanschflanken längs einer io erforderlich, die Rohrenden um die Hälfte der gemäß Linie oder eines schmalen Kreisringbereiches Beruh- der Ausführungsform nach Fig. 1 erforderlichen rung stattfindet, d. h., wenn der Kupplungsring ange- Strecke auseinanderzubewegen. Wie aus F i g. 2 herzogen wird und die Rohrflansche zusammengepreßt vorgeht, weist der Dichtungsring 80 zwei symmetriwerden und den Dichtungsring erfassen, wird ein ab- sehe Hälften 80 α und 80 b mit einer gemeinsamen dichtender Kontakt längs eines schmalen, sich längs 15 Teilungsebene 88 auf. In der gemeinsamen äußeren des Umfanges der Rohrverbindung erstreckenden Fläche der Ringhälften ist eine mittige Nut 84 anBandes unter einem sehr hohen Oberflächendruck geordnet, die der Nut 44 in dem ungeteilten Dicherzielt, wodurch die gewünschte Dichtungswirkung tungsring 40 der F i g. 1 entspricht. Bei der Ausfühgewährleistet wird. rungsform der F i g. 2 wird die Nut von identischen

In den Fällen, in welchen das in dem Rohr 10 ge- ao Nutteilen 84 α und 84 b in den Dichtungsringhälften förderte oder befindliche Medium unter Überdruck, 80 α bzw. 80 b gebildet. Ein O-Ring 86 ist in der Nut d. h., unter einem den Druck außerhalb des Rohres 84 angeordnet, und wenn die Rohrverbindung zuübersteigenden Druck steht, verstärkt der durch das sammeng zogen wird, dient der O-Ring zum AbMedium auf die Innenseite des Dichtungsringes 40 dichten gegen ein Medium, das von außen einzudrinausgeübte Druck die Dichtungswirkung, d.h., die ge- 35 gen versucht; dies beruht auf dem Erfaßtwerden zwineigten Seiten des Ringes werden noch stärker gegen sehen den beiden gegenüberliegenden Rohrkantenflädie Innenflanken 16 der Rohrflansche 12 gedrückt. chen 18, und zusätzlich wird die Dichtung an der Das Gegenteil findet statt, wenn das Medium in dem Teilungsebene 88 zwischen den Dichtungsringhälften Rohr unter Vakuum steht oder unter einem Druck, verstärkt. Auch eine unsymmetrische Teilung ist der niedriger ist als der Umgebungsdruck, da der die 30 möglich (Teilungsebene 88').

Dichtungswirkung verstärkende Effekt entfällt, und Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, kann das Einsetdas umgebende Medium beispielsweise atmosphäri- zen und das Herausnehmen des unterteilten Dichsche Luft, versucht hinter dem Dichtungsring 40 ein- tungsringe 80 dadurch erfolgen, daß man die Rohrzudringen. Erfindungsgemäß wird dennoch eine voll- flansche um eine Strecke auseinander entfernt, die ständige Dichtungswirkung gewährleistet. Hierzu 35 der Breite einer der Ringhälften 80 α oder 80 b entweist der Dichtungsring 40 eine in der Mitte am Um- spricht, so daß eine Ringhälfte einzeln in den Spalt fang verlaufende Nut 44 mit halbkreisförmiger oder zwischen den Rohrenden, d. h., zwischen die Kantenkreissegmentförmiger Querschnittsform auf. In der flächen 18 der Rohrflansche 12 eingesetzt oder dar-Nut 44 ist ein herkömmlicher O-Ring 46 angeordnet. aus entfernt werden kann.

Wenn die Kupplungsringteile 30 mit Hilfe der 4" Durch die erfindungsgemäße Materialkombination Schraubverbindungen zusammengezogen werden, er- in Form des steifen Dichtungsringes und des weichen greifen die geneigten Innenflanken 16 der Rohrflan- O-Ringes können die vorteilhaften Wirkungen des sehe 12 die entsprechend geneigten äußeren Flächen steifen Dichtringes auch bei äußerem Überdruck voll 42 des Dichtungsringes 40 in der vorerwähnten genutzt werden. Zum Beispiel entfällt \veg~n der Weise und drücken abdichtend dagegen. Gleichzeitig 45 Selbsteinstellung das Erfordernis des koaxialen Auserfassen jedoch die freien, gegenüberliegenden Kan- richtens der gegenüberliegenden Rohrenden. Gleichtenflächen 18 der Rohrflansche den in der Nut 44 zeitig wird auch das Erfordernis einer glatten und des Dichtungsringes 40 angeordneten O-Ring 46, wie gleichförmigen Oberflächenbearbeitung der gegendies klar aus F i g. 1 hervorgeht, und erzeugen da- überliegenden Oberfläche der Rohrflansche im wedurch eine weitere Dichtungswirkung, die besonders 50 sentlichen eliminiert, was von großem Vorteil ist, da gegen das Eindringen von Umgebungsluft in das solche Flansche gewöhnlich an den Rohren durch Rohr wirksam ist. plastisches Verformen dieser Rohre mit Hilfe von

Um zwei Rohrenden mit Hilfe der dargestellten Preßwerkzeugen geformt werden. Die unebene und

Verbindung zu verbinden oder zu lösen, muß es of- rauhe Oberfläche der gegenüberliegenden, durch den

fensichtlich möglich sein, die Rohrenden um eine der 55 Preßvorgang geformten Flansche beeinträchtigt die

Dicke oder Breite des Dichtungsringes 40 entspre- Dichtungseigenschaften der erfindungsgemäßen

chendie Strecke auseinanderzuziehen oder auseinan- Rohrverbindung nicht, vorausgesetzt, daß derartige

derzustoßen, so daß der Ring zwischen die Rohr- Unregelmäßigkeiten innerhalb vernünftiger Grenzen

enden eingesetzt oder zwischen den Rohrenden her- liegen. Wenn die einen Teil der erfindungsgemäßen

ausgenommen werden kann. In der Mehrzahl der 60 Rohrverbindung bildenden beiden Rohrflanschen

Fälle ist dies kein Problem, wenngleich dann, wenn durch den umgebenden unterteilten Kupplungsring

die zu verbindenden Rohre Teil eines fixen Rohrsy- gegeneinandergezogen werden, stellt sich der d'azwi-

stems sind, Schwierigkeiten auftreten können, wenn sehen befindliche, steife jedoch elastische Dichtungs-

die Rohre ausreichend weit auseinanderbewegt wer- ring selbst auf die zwischen den Rohren^"·" herr-

den sollen, um das Einführen oder Entfernen des 65 sehenden Bedingungen ein und damit jede

Ringes zwischen die oder aus dem Bereich zwischen leichte Abweichung der Fluchtung zwir.chjii den

den Flanschen zu ermöglichen. Bekanntlich wohnt Flanschen und auf ein gewisses Maß an Unebenheit

den Rohren, auch wenn die Rohre eines fixen Rohr- ihrer Innenflankenflächen. Der Ring wird daher ge-

ringfügig verdreht und weicht etwas von seiner reinen Kreisform ab, um über die Gesamtausdehnung der Flankenflächen der Flansche anzuliegen. Ferner füllt uer Werkstoff des Dichtungsringes infolge der geringen Breite der ringförmigen Kontaktflächen oder des ringförmigen Kontaktbandes, zusammen mit höherem Flächendruck, alle Unregelmäßigkeiten in der. Fiankepflächen der Flansche aus. Das Selbstjustieren ist in der Praxis von großer Wichtigkeit, be-

sonders wenn die Rohrverbindung zum Anschließer oder Einsetzen von Elementen zwischen die Ender von Rohren verwendet werden soll, die in verschiedenen Ebenen liegen und sich beiderseits in verschiedene Richtungen erstrecken.

Die Erfindung läßt sich mit Vorteil auf zahlreichen Gebieten anwenden, so z. B. bei einem Hydro zyklon zum Reinigen von Fasersuspensionen in einei Papierherstellungsanlage.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

2255 Ui Patentansprüche:

1. Lösbare Verbindung von Rohrenden, deren Flansche den Sitz für einen Dichtungsring bildende konisch abgeschrägte Innenflächen, die zwischen sich einen sich in Richtung von der Rohrachse weg verengenden Spalt für die Aufnahme des Dichtungsringes frei lassen, sowie im gleichen Sinne konisch abgeschrägte Außenflächen aufweisen, welche von der Ringnut eines geteilten, tangential zusammenziehbaren ■Kupplungsringes umgriffen „ werden, deren Seitenwände in Richtung auf die -Rohrachse zu im gleichen Winkel wie die Außenflächen der Flansche konisch auseinanderstreben, wobei der Dichtungsring den Spalt zwischen den Innenflächen der Flansche im wesentlichen ausfüllt und steif, jedoch elastisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit so gewählt ist, daß durch das Zusammenziehen des Kupplungsringes (30) der Dichtungsring (40) durch über den Umfang gleichmä-Eiges radiales Komprimiertwerden nach innen längs eines schmalen Ringbereiches hohen Flächendrucks an den Innenflächen der Flansche (12) anliegt, und daß der Dichtungsring (40) an seinem Außenumfang in der Mitte eine rundumgehende Außenringnut (44) zur Aufnahme eines elastischen Dichtungselements, beispielsweise eines O-Ringes (46), aufweist, rhrart, daß das elastische Dichtungselement von der äußeren Umfangsfläche des Dichtungsringes (40) vorspringt und nach dem Zusammenziehen des Kupplungsringes an den sich gegenüberliegenden Kantenflächen (18) der Flansche (12) der Rohrenden anliegt.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (80) aus iwei Dichtungsringhälften (80 α, 80 b) besteht, deren Teilungsebene (88; 88') sich senkrecht zur Achse des Dichtungsringes erstreckt, und daß die Außenringnut (84) in dem Dichtungsring von der Teilungsebene des Dichtungsringes durchsetzt wird.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsebene (88) des Dichtungsringes (80) die Außenringnut (84) symmetrisch in zwei Hälften teilt.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsebene (88') des Dichtungsringes (80) die Außenringnut (84) untymmetrisch durchsetzt, so daß ein Teil (beispielsweise 80 b) des Dichtungsringes einen größeren Teil der Außenringnut enthält als der andere Teil (80 a).

5. Rohrverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (40; 60; 80) aus einem Polyamid, beispielsweise Polyhexamethylenadipamid besteht.

6. Rohrverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (40; 60; 80) aus Polytetrafluoräthylen besteht.

7. Rohrverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtungselement (46) aus Gummi besteht.

Die Erfindung betrifft eine lösbare Verbindung von Rohrenden nach dem Oberbegriff von Anspruch 1,

Es ist eine derartige lösbare Verbindung von Rohrenden bekannt (USA.-Patentschrift 3 498 649), die gegen inneren Überdruck abdichtet. Bei einer derartigen Rohrverbindung verstärkt das in den Rohren geförderte oder befindliche Medium, wenn es unter Überdruck, d.h. unter einem den Druck außerhalb der Rohre übersteigenden Druck steht, durch Erzeugung einer auf die Innenseite des Dichtungsringes gerichteten Kraft die Dichtungswirkung; dabei werden die geneigten Seiten des Dichtungsringes noch stärker gegen die Innenflanken der Rohrflansche gedrückt.

Steht jedoch das Medium in den Rohren unter Vakuum oder unter einem Druck, der niedriger ist als der Umgebungsdruck, so entfällt der die Dichtungswirkung verstärkende Effekt, und das umgebende Medium, beispielsweise atmosphärische Lufi, kann hinter dem Dichtungsring in das Innere der Rohre eindringen.

Es ist auch eine Rohrverbindung bekannt (schwedische Patentschrift 174 388), bei welcher der Dichtungsring zwischen dev.· Innenflächen der Flansche so weit nach außen gezogen ist, daß er an den gegenüberliegenden Kantenflächen der Rohrbunde anliegt. Beim Zusammenziehen der Rohrflansche mit Hilfe des Kupplungsringes kann daher durch Einklemmen dieses ringfianschartigen äußeren Fortsatzes des Dichtungsringes eine gewisse Abdichtung auch gegen äußeren Überdruck erfolgen; da es sich bei dem Material des Dichtungsringes jedoch um Gummi handelt, wird bei höheren Druckdifferenzen, d. h., größerem äußerem Überdruck, der genannte ringflanschartige Fortsatz des Dichtungsringes ohne weiteres in den Spalt zwischen den Kantflächen der Rohrbunde und damit in das Innere der Rotirc hineingedrückt, und damit wird die Rohrverbindung undicht.

Ls ist auch eine lösbare Flanschverbindung mit einem die konisch abgeschrägten Außenflächen der Flansche ergreifenden geteilten Kupplungsring bekannt (französische Patentschrift 1 012 286), bei welcher die Flansche durch zwei voneinander getrennte Dichtringe aus gleichem Werkstoff gegeneinander abgedichtet werden. Die für die Dichtringe vorgesehenen Flächen liegen bei dieser bekannten Anordnung wie üblich in einer Querschnittsebene der miteinander verbundenen Rohre, das Einlegen der konzentrisch zueinander angeordneten Dichtringe mit darauffolgendem Zusammenziehen der Flansche ist umständlich durchzuführen, auch findet eine Verstärkung der Dichtwirkung bei Überdruck des in den Rohren befindlichen Mediums gegenüber dem Außendruck nicht statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lösbare Rohrverbindung der genannten Art zu schaffen, die in beiden Richtungen gute Dichtungseigenschaften aufweist, d. h., sowohl, wenn der Druck in dem Rohr größer ist als der Druck außerhalb des Rohres, wie auch umgekehrt, wenn der Druck in dem Rohr niedriger als der Umgebungsdruck ist und wenn daher ein »Lecken« aus der Umgebung in das Innere des Rohres verhindert werden muß.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rohrverbindung gemäß den Ansprüchen.

Die vorliegende Konstruktion der Rohrverbindung bewirkt, daß, wenn das in dem Rohr geförderte oder