DE2404890C2 - Flanschverbindung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung für Rohre, bei der jeweils unter Zwischenlegung eines Dichtungsrings durch im Keilanzug über die Flansche greifende, mittels einer Spannvorrichtung schließbare. Glieder einer Kette bildende Spannelemente mit keilförmiger Innennut die an den Rohrenden befindlichen Flansche unter hohen Druck gegeneinander preßbar sind, wobei die keilförmige Innennut jedes Spannelements eine Längskrümmung mit derart größerem Radius als die Krümmung der Flansche aufweist, daß die Innennut jedes Spannelements nur partiell mit dem Flansch in Eingriff steht.

Bei schnell lösbaren Flanschverbindungen, die in bestimmten Anwendungsgebieten, z. B. bei Verwendung von Metalldichtungen, hohen Anpreßdruck der Rohrflansche gewährleisten müssen, bestehen häufig Schwierigkeiten. Schnell lösbare Flanschverbindungen werden insbesondere bei Versuchsaufbauten oder aber auch in anderen Bereichen, z. B beim Vorliegen von Strahlenbelastung eingesetzt. Dabei hat sich gezeigt, daß bei bekannten schnell handhabbaren Flanschverbindungen keine gleichmäßige Verteilung des Drucks über den gesamten Umfang der Flansche erreichbar ist, oder daß diese Flanschverbindungen zu schwach sind, um den erforderlichen Anpreßdruck z. B. bei Metalldichtungen zu gewährleisten.

Es ist bekannt, Ketten mit einzelnen, jeweils eine keilförmige Umfangsnut aufweisenden Rollen über die Flansche zu spannen und damit gleichmäßig hohen Anpreßdruck zu erzielen. Nachteilig ist bei diesen Flanschverbindungen, daß sie zum einen bei kleinen Flanschdurchmessern wirtschaftlich nicht anwendbar sind und daß sie zum anderen durch die punktförmige Berührungsfläche zwischen Rollen und Flanschrand Verformungen der Flanschoberfläche ergeben, wodurch beim Spannen ein gleichmäßiges Weiterleiten der Spannkräfte auf sämtliche Rollen nicht erreichbar ist. Dies führt zwangsläufig zum Entstehen von Druckdifferenzen auf dem Flanschumfang und damit zu undichten Verbindungen. Das Problem der Deformierung von Rollen und Flanschen läßt sich zwar durch Verwendung von gehärtetem Material bei sämtlichen Bauteilen abschwächen, doch führt dies zu wirtschaftlich nicht vertretbarem Aufwand, ohne daß dabei die geschilderten Nachteile vollständig vermieden würden.

Durch die GB-PS 11 04 922 ist eine Flanschverbindung bekannt, die aus zwei angelenkten, jeweils einen Bereich von etwa 180° umgreifenden Bügeln aufgebaut ist Diese Bügel werden an ihrem freien Ende mit Hilfe einer Spannschraube zusammengezogen. Nachteilig bei dieser Flanschverbindung ist, daß sie nur jeweils für einen bestimmten Rohrdurchmesser geeignet ist

Bei einer weiteren bekannten Flanschverbindung (GB-PS 7 32 442) sind Spannglieder vorgesehen, deren Innennut eine Längskrümmung aufweist, deren Radius mit dem Radius der Flansche der zu verbindenden Rohre übereinstimmt. Auch dort liegen die Spannglieder auf ihrer ganzen Länge auf den Flanschen auf und die Flanschverbindung ist nur für Rohre geeignet, deren Durchmesser sich in geringen Toleranzen bewegt

Durch die US-PS 36 61 409 ist eine Flanschverbindung bekannt, die aufwendig aufgebaut und insbesondere für Rohre größeren Durchmessers geeignet ist Bei dieser bekannten Flanschverbindung ist jedes zweite Spannelement mit einer Achse in Langlöchern in einer seitlichen Ringscheibe geführt, so daß die Spannglieder in ihrer Bewegungsfreiheit relativ eingeschränkt sind. Auch diese bekannte Flanschverbindung kann nur bei Rohren mit einem bestimmten Durchmesser eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flanschverbindung zu schaffen, die einfach und aus wenigen Teilen aufgebaut ist, die universell eingesetzt werden kann und die ein Zusammenpressen der Rohrflansche unter gleichmäßig hohem Druck gewährleistet

Dies wird bei der vorgenannten Flanschverbindung dadurch erreicht, daß drei bis vier Spannelemente vorgesehen sind.

Die erfindungsgemäße Flanschverbindung eignet sich insbesondere für Rohre geringeren Durchmessers, wobei die Flanschverbindung jeweils an Rohren angewendet werden kann, deren Durchmesser in mehr oder weniger großen Grenzen variiert. Da die Spannelemente mit den Flanschen nur partiell im Eingriff stehen und keinerlei Beschränkung durch eine seitliche Führung aufweisen, ist gewährleistet, daß die einzelner. Spannelemente als Glieder der Kette flexibel beim Nachspannen auf den Flanschen kippen und/oder gleiten und dadurch gleichmäßige Verteilung der Anzugskraft über den Flanschumfang gewährleisten.

Besonders vorteilhaft ist, daß für bestimmte Durchmesserbereiche jeweils die gleichen Spannelemente verwendbar sind und die Anpassung an Durchmesserschwankungen gegebenenfalls rationell durch Verkürzung oder Verlängerung der Zwischenglieder der Kette oder durch Vorsehen einer jeweils verschiedenen Anzahl von Spannelementen und/oder Zwischengliedern erreichbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Flanschverbindung lassen sich ohne weiteres Kräfte bis etwa 100 Kilopond pro Zentimeter Dichtungslänge, wie sie z. B. für Aluminiumdichtungen erforderlich sind, erreichen. Darüber hinaus wird dabei eine universell verwendbare Flanschverbindung geschaffen, die besonders bei den nach Pneurop genormten, sog. Kleinflanschverbindungen verwendet werden kann, jedoch auch mit konischen Überwurfringen bei normalen Klammerflanschen der gleichen Norm einsetzbar ist.

Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einem Schnitt I-l der Fig. 2 eine Klein-Flanschverbindung mit einer eingelegten Metalldichtung,

Fig. 2 eine Schnellverbindung mit vier konkav gebogenen Spannelementen in der Ansicht,

F i g. 3 eine Schnellverbindung mit drei Spannelementen für eine andere Nennweite im Schnitt, wobei die gleichen Spannelemente wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2, jedoch kürzere Zwischenglieder verwendet werden.

F i g. t und 2 zeigen zwei zu verbindende Rohrenden 11 und 11' mit jeweils konischen Flanschen 12 und 12'. Dazwischen befindet sich eine Dichtung 13. Auf den konischen Flanschen 12, 12' aufgelegt sind Spannelemente 14,14', 14" und 15, welche mit Zwischengliedern 17, 17' und 17" durch Beizen !6 verbunden sind. Aus Fig.2 ist die Anordnung dieser Elemente am besten ersichtlich.

Das letzte Spanne'ement 15 weist eine Ausfräsung 18 für einen Spannbolzen 19 mit Spannschraube 20 und is Spannmutter 21 auf. Der Spannbolzen 19 ist dabei gleich breit wie das Spannelement 15. Die Spannmutter 21 weist außer einer Sechskantfläche am Umfang noch eine Hilfsbohrung 22 zum Spannen auf.

Im Schnitt gemäß Fig.3 ist eine vergleichbare Anordnung dargestellt Dabei sind genau dieselben Spannelemente 14,15, jedoch kürzere Zwischenglieder 23 vorgesehen, so daß die kleinere Nennweite des Rohrendes 24' fest umschlossen wird.

Die Funktion ist bereits aus den Figuren ersichtlich: Die Schraube 20 ist auf dem Bolzen 16 schwenkbar, sobald die Spannmutter 21 gelöst ist, so daß der Spannbolzen 19 aus dem Spannelement 15 ausgehängt und die Verbindung schnell gelöst werden kann. Umgekehrt kann nach dem Auflegen der ganzen Kette auf die Flansche 12, 12' und nach dem Einhängen des Verschlusses die Spannmutter 21 einfach abgezogen werden. Dadurch wird die Kette zusammengezogen und durch die Spannelemente 14, 15 ein Anpreßdruck auf Flansche 12, 12' und Dichtung 13 ausgeübt Sobald die Spannelemente 14, 15 auf den Flanschen 12, 12' fest anliegen, steigt die Reibung und wirkt dem Verschieben der Spannelemente 14, 15 beim Anziehen der Spannmutter 21 entgegen. Die Spannelemente 14, 15 können jedoch durch die gewählte Formgebung bis zum endgültigen Sitzen der Flanschverbindung ebenfalls durch Kippen um ihren mittleren Auflagepunkt auf den Flaschen 12,12' die angelegte Spannkraft weiterleiten, so daß gleichmäßiger Druckverlauf über den Flanschumfang gewährleistet ist Damit wird eine gleichmäßige Verteilung der auf die Dichtung 13 ausgeübten Kraft erreicht Gleichzeitig wird dadurch gewährleistet, daß die Flächenpressung auf den Flanschen 12, \2' den kleinstmöglichen Wert annimmt sofern der Radius der Spannelemente 14, 15 etwas größer ist als der Radius der zugehörigen Flansche 12,12'. Dies ist besonders bei kleinen Flanschdurchmessern wesentlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flanschverbindung für Rohre, bei der jeweils unter Zwischenlegung eines Dichttungsringes durch im Keilanzug über die Flansche greifende, mittels einer Spannvorrichtung schließbare. Glieder einer Kette bildende Spannelemente mit keilförmiger Innennut die an den Rohrenden befindlichen Flansche unter hohem Druck gegeneinander preßbar sind, wobei die keilförmige Innennut jedes Spannelements eine Längskrümmung mit derart größerem Radius als die Krümmung der Flansche aufweist, daß die Innennut jedes Spannelements nur partiell mit dem Flansch im Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß drei bis vier Spannelemente (14,15,32,37,38) vorgesehen sind.