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Flansch-Platten-Anordnung, sowie Verfahren zu deren Herstellung Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Flansch-Platten-Anordnung fur Rohr- bzw. Schlauch-Anschlüsse
mit zwei von der Seite einschiebbaren Haibfianschen, sowie ein Verfahren zu deren
Herstellung.
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Bekanntlich sollen derartige Anschlüsse zu Wartungs-und Unterhaltungszwecken
beliebig lösbar und wieder nach außen druckdicht anschließbar sein. Hierzu wird
am Ende eines Rohres oder Schlauches ein Bundstutzen befestigt, der mittels einer
den Bund hintergreifenden Flansch-Platte und vier im Rechteck oder Quadrat angeordneten
Schrauben gegen die die Anschlußbohrung des Arbeitsgerätes oder Blockes umgebende
Dichtfläche angepreßt wird. Hierbei müssen die Zwangskräfte auBgenommen werden,
die durch die ortsfeste oder wechselnde
Lage der mit der Leitung
untereinander verbundenen Anschlußbohrungen bedingt sind, z.B. durch Abstandsoder/und
Winkel-Abweichungen. Insbesondere beim Anschluß von Stahlrohrleitungen in stationären
Antriebsanlagen oder durch Relativbewegungen infolge Erschütterungen, Schwingungen
oder Druckstöße treten diese Zwangskräfte auf. Bei den Schlauchleitungen mobiler
Arbeitsgeräte wie Bagger, Traktoren und dgl. mehr wird dadurch ein relativ hoher
Verschleiß von Schläuchen verursacht.
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Der Tendenz, die Anschaffungskosten hydraulischer Antriebe durch die
Erhöhung der Nenndrücke unter Beibehaltung bereits seit langem für die niedrigen
Betriebsdrücke pneumatischer Antriebe gebräuchlichen Zuordnung der Schraubendimensionen
und Abstände auf die Größe der Anschlußbohrung zu senken, kommen einteilige Flansch-Platten
entgegen, die zwar vor der Befestigung des Bundstutzens mit dem Leitungsende über
die zu verbindenden Teile übergeschoben werden müssen, aber bei Verwendung hochwertiger
Schrauben ermöglichen, bei einer zufälligen Gleichrichtung aller Zwangskräfte eine
einseitige Spitzenbelastung einer einzigen Schraube wenigstens teilweise durch eine
Belastungsverteilung abzubauen und damit eine Leckage verursachendes Abkippen des
Flansches zu verhindern. Während einteilige Flansch-Platten das Verschweißen der
Bundstutzen mit den Rohrenden kaum behindern, da sie infolge der Gleichheit der
Außendurchmesser
weit genug hinter die Schweißstelle geschoben
werden können, behindern bei Schlauch-Anschlüssen die Flansch-Platten nicht nur
das Festklemmen bzw. Aufpressen der auf den Stutzenmantel aufgebrachten Schlauchenden,
da sie nur auf dem kurzen Stück des Bundstutzens zwischen den Stirnflächen des Schlauchendes
und des Bundes auBgeschoben werden können, sondern auch die platzsparende Unterbringung
fabrikmäßig vorbereiteter Ersatzschläuche erheblich. Für Schlauchanschlüsse haben
daher vielfach Flansch-Platten Anwendung gefunden, die nachträglich durch eine Trennfuge
in zwei Halbflansche unterteilt wurden, die dann radial von außen nach innen zum
Hintergreifen des Bundes eingeschoben werden können.
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Mit der Entwicklung von Schläuchen für höchste Drücke (z.B. mit Stahldraht-Einlagen)
wachsen Steifheit und Zwangskräfte, so daß bereits vorgeschlagen wurde, die Trennfuge
diagonal durch zwei einander gegenüberliegende Durchgangslöcher zu legen, damit
jeder Halbflansch einmal voll und zweimal halb durch je eine Schraube gehalten wird
(DOS 2 040 111). Dies ist jedoch nur dann durchführbar, wenn die beiden Original-Halbschalen
einer geteilten Flansch-Platte zusammen verwendet werden.
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Infolge der nachträglichen Trennung ist es unvermeidbar, daß sich
wegen der Toleranzen zwischen den Durchgangslöchern und den Schrauben die Lage der
Halbflansche zueinander
verschiebt, sei es, daß die Fugentrennwände
parallel zueinander nach außen gedrückt sind oder auf der einen Seite des Anschlusses
sich gegenseitig abstützen, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite an den Enden
entsprechend weit auseinanderklaffen. In beiden Fällen wird die Berührungsfläche
zwischen den Pressringflächen der Halbflansche und des Bundes wesentlich verkleinert,
wobei auch einseitig Kippmomente entstehen können.
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Daher wächst die Gefahr des Wanderns des Bundstutzens, des Abkippens
der Halbflansche und damit der Zerstörung einer zusätzlichen elastischen Dichtung
sowie einer funktionsbehindernden Leckage.
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Die Erfindung geht davon aus, daß im Augeanlick: 1) bei großen Zwangskräften
bzw. Betriebsdrücken nur die einteilige Flansch-Platte geeignet ist, um auch Spitzenbelastungen
einzelner Schrauben durch teilweise Übertragung auf andere abzubauen sowie die Handhabung
beim Anschluß zu erleichtern.
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2) der Vorteil, Halbflansche von der Seite aus einzusetzen und damit
platzsparende Unterbringung fabrikmäßig vorbereiteter Ersatzschläuche ermöglichen
zu
können, mit den wachsenden Zwangskräften bzw. Betriebsdrücken
beim Anschluß wesentlich erschwert oder gar unmöglich gemacht wird.
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3) im modernen Großmaschinen- und Anlagen-Bau gleichzeitig in Abhängigkeit
von der Funktion sowohl hydraulische und pneumatische Haupt- und Hilfsantriebe unterschiedlichster
Betriebsdrücke zur Anwendung kommen.
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Aus diesem Grunde will sie einen Beitrag zur Rationalisierung erbringen
und eine Flansch-Platten-Anordnung für Rohr- und Schlauchleitungen einheitlicher
Ausführung für alle Betriebsdrücke schaffen. Sie stellt sich die technische Aufgabe:
Eine von der Seite aus einschiebbare, zusammengesetzte Flansch-Platten-Anordnung
zu schaffen, die die Eigenschaften einer einteiligen Flansch-Platten-Anordnung aufweist.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Flansch-Platten-Anordnung für
Rohr- bzw. Schlauchanschlüsse mit zwei von der Seite einschiebbaren Halbflanschen
dadurch erreicht, daß die beiden Halbflanschen mit Teilen und ineinandergreifenden,
sich gegenseitig berührenden und abstützenden
Trennflächen versehen
und mittels Verbindungsmitteln zu einem einheitlich handhabbaren Lose-Flansch zusammenbaubar
sind, welcher in diesem Zustand in zugeordnete, die Dicke einer Flansch-Platte durchdringende
Axial-Hohlprofile einführbar sind.
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Entscheidend ist lediglich, daß die erfindungsgemäße Ausnehmung die
ganze Dicke einer Flansch -Platte durchdringt. Nur hierdurch wird es möglich, trotz
des für diese Ausführungen erforderlichen Mehraufwands die Herstellungskosten auf
etwa die einer einteiligen Flansch-Platte herabzudrücken, wenn man erfindungsgemäß
die Halbflansche lotrecht von einem Rohrprofil abtrennt und anschließend mit einem
Mehrfach-Bohrkopf Durchgangslöcher für Befestigungsschrauben, einen Bund mit einer
Pressringfläche und mindestens eine Verbindung zwischen zwei sich berührenden Trennflächen
herstellt.
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Dieses Herstellungsverfahren bietet den großen Vorteil, daß die Dicke
der Flansche jederzeit veränderbar und daher auch künftige Normungen anpreßbar sind
und der Entwicklung, insbesondere der Aufwandsverminderung bei Materialverbesserungen
sowie der Arbeitsgevohnheiten völlige Freiheit gegeben ist.
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So kann bei Verwendung hochbiegsamer Flanschmaterialien die Wandstärke
des Flansches evtl. soweit verringert werd#en, daß zwischen den Stirnflächen des
Schlauchendes und des Bundes zwei Halbflanschein zwei Ebenen übereinander eingeschoben
und mittels einer Axialbewegung und stufenförmiger Ausnehmungen zu einer radial
einheitlich handhabbaren Flansch-Platte verbunden werden. Werden dann noch die Halbflansche
identisch oder spiegelbildlich verwendbar ausgebildet, so würde die Bereithaltung
auf ein Minimum beschränkt.
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Die Erfindung wird in den Abbildungen an zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen
erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Flansch-Plattenanordnung in Ansicht, mit
zwei gleichgeformten Halbflanschen, deren Trennvände einander zugeordnete Voll-
und Hohlprofile aufweisen, die eine Hälfte im Längsschnitt nach Linie I - I der
Fig. 2, Fig. 2 ene Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1, zum Teil geschnitten
nach Linie II - II der Fig. 1, Fig. 3 eine Flansch-Platten-Anordnung in Ansicht
mit zwei unterschiedlich geformten Halbflanschen mit kreisförmigen Hohl- und Vollprofilen
zum Verbinden der Flanschhälften, mit ueggebrochenen Bolzenteilen,
Fig.
4 eine Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 3.
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Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführung mit zwei gleichgeformten,
von einem Profil abgetrennten Halbflanschen 1, 2 erfordert zwar wegen der Hinterziehung
bzw. Hinterwalzung der Schwalbenschwanzprofilteile 4 und 6 mehrere Arbeitsgänge
sowie die Bedingung, die zwei Halbflansche 1, 2 in zwei unterschiedlichen Ebenen
übereinander durch axiales Ineinanderschieben einführen zu müssen, erspart jedoch
zusätzliche Klemmittel. Es zeigt sich nämlich überraschend, daß beide Halbflansche
1, 2 für sich allein gar nicht verbindbar sind, sondern zur festen Verbindung ein
Bundstutzen 17 selbst als zusätzliches Verbindungselement axial eingeschoben sein
muß.
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Mindestens beim Anschluß von Rohrleitungen steht der zur Einschiebung
in zwei Ebenen erforderliche freie Raum hinter dem Bund 18 zur Verfügung. Das Fehlen
zusätzlicher Verbindungsmittel könnte in der Praxis so entscheidend bewertet werden,
daß auch für Schlauch-Anschlüsse der /freie hierfür benötigte/Raum vorgesehen oder
von den Maschinenbenutzern vorgeschrieben werden wird.
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Die beiden Halbflansche 1 und 2 weisen je eine zylindrische Nut 8
mit einer Preßringfläche 9 zur Aufnahme des Bundes 18 auf. Es, ist ferner ein Anschlußstück
11 angedeutet, auf welchem die Halbflansche 1, 2 zum Festhalten
des
Bundstuzens 17 mit Verbindungsschrauben 13 festgehalten sind. Es sind auch die Trennflächen
15 der Halbflansche 1, 2 dargestellt. Der Bundstutzen 17 und das Anschlußstück 11
sind mit einem Durchgang 20 versehen, der beim Herstellen des Profils entsteht.
Der Bund 18 weist an seiner freien Ringfläche eine Nut oder Rille 23 zur Aufnahme
eines Dichtungsringes 22 auf. Die Polarachse 25 ist ebenfalls dargestellt.
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In den Fig. 3 und 4 ist eine Flansch-Platten-Anordnung mit zwei ungleichen
Halbflanschen 30 und 31 und kreisförmigen Voll- 33 und Hohlprofilen 34 zur Verbindung
dargestelt. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die Roh-Profile in
einem oder mehreren Arbeitsgängen gezogen oder gewalzt werden können, während die
Durchgangslöcher 36 für die Schraubenbolzen 38, der Bund 43 mit der Preßringfläche
45 und die Hohlprofile 34 mit einem Mehrfach-Bohrkopf in einem Arbeitsgang herstellbar
sind. Die Bohrung 40 für den Bundstutzen 42 entsteht bereits beim Herstellen der
Profils tange.
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Auch hier läßt sich in einem gewissen Maß der Bereitstellungsaufwand
vermindern, wenn für verschiedene Größen der Anschlußbohrungen und Halbflansche
dasselbe Vollprofil 33 als Verbindungsmittel ein-, zwei-oder dreifach je nach Länge
der Trennfläche 47 verwendet werden. Vorteilhaft
ist zusätzlich,
daß mit der dem Anwachsen des Drukkes entsprechenden Verdickung der Halbflansche
30, 31 zugleich die Länge der eingesetzten Verbindungsmittel wachsen und damit die
Scherbeanspruchung gleichbleiben kann.
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Bei dieser Konstruktion können die beiden Flanschhälften 30, 31 in
der gleichen Ebene liegend zusammengeschoben bzw. auseinandergenommen werden. Um
die Verbindung der beiden Flanschhälften vorzunehmen, weist jede Hälfte an der Trennfläche
47 je eine halbe zylindrische oder leicht konische Bohrung 49 auf, welche zusammen
der Aufnahme eines Stiftes 51 dienen, der die Verbindung der Flanschhälften 30,
31 ermöglicht. Es sind zwei solcher Stifte 51 vorgesehen. Anstelle der Stifte dienen
Zylinder- oder Konusstifte, gegebenenfalls mit Gewinde versehen, entsprechend der
Bohrung 49.
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Die Polarachse ist hier mit 53 bezeichnet.