DE2637842A1

DE2637842A1 - Rohrelement mit hydraulischer enddichtung mittels beweglichem differentialkoerper

Info

Publication number: DE2637842A1
Application number: DE19762637842
Authority: DE
Inventors: Giorgio Bormioli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1976-08-23
Publication date: 1978-04-06
Also published as: IT1062113B; DE7626310U1; FR2357811B1; FR2357811A1; US4138149A; GB1544166A

Description

Dr. Ing. Walter Abitz ^ 23, AU9, 1976

Dr. Die-ter F. Morf
Dr. Hans-Α. Braune

N, PMazMiaomtr. 2f

•'Rohrelement mit hydraulischer Enddichtung mittels beweglichem Differentialkörper"

Giorgio BORMIOLI

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein für die Schnellverbindung mit einem mit Endflansch ausgestattetem Rohr bestimmtes Rohrelement, welches mit neuartigen hydraulischen Enddichtungsvorrichtungen versehen ist, die eine vollkommene und dauerhafte hydraulische Abdichtung im Verbindungsbereich gewährleisten.

Bei der Schnellverbindung zweier Rohre oder Rohrelemente erfolgt die hydraulische Abdichtung im Verbindungsbereich normalerweise durch eine zwischen den zwei aneinandergefügten Endflanschen der beiden Rohrleitungen eingefügte und festgeklemmte Ringdichtung. Dieses System der herkömmlichen Abdichtung weist jedoch den Fehler auf, daß es die Ursache für gefährliche Verminderungen der Dichtungswirkung für den Fall in sich birgt, daß die Kupplungsorgane der beiden aneinandergefügten Flansche in leichter Weise nachgeben oder, für den Fall, daß diese Kupplungsorgane die Verwendung von elastischen Schubelementen vorsehen, wenn auch nur einer der beiden Flanschen gegenüber jenem für welchen dieselben Kupplungsorgane und insbesondere die elastischen Schubelemente projektiert wurden (dies ist beispielsweise bei der im italienischen Patent für die industrielle Erfindung Nr. 844.387 beschriebenen Schnellverbindung für Rohrleitungen der Fall) eine leicht geringere Stärke aufweist.

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Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß beim Gebrauch der Druck des durch die Rohrleitungen geschickten flüssigen Produkte auf die beiden aneinandergefügten Flanschen einen Trennungsschub ausübt, der schon an sich danach trachtet, die hydraulische Abdichtung zunichtezumachen·

Angesichts dessen verfolgt die vorliegende Erfindung das Ziel, ein Rohrelement zu verwirklichen, welches die Verwendung eines neuartigen Dichtungselementes vor— .sieht, das durch die Verbindung des Rohrelementes mit einer Rohrleitung oder mit einem anderen mit Flansch ausgestattetem Rohrelement einmal in die Lage versetzt, seine Wirkungsweise zu entfalten, nicht nur unempfindlich gegen mögliches Nachgeben der Kupplungsorgane und gegen begrenzte Unterschiede der Flanschstärke ist, sondern im Gegenteil* sich den Druck des ihn durchfließen- , den flüssigen Produktes zu nutze n> chend, den Dichtungsgrad anstatt zu vermindern sogar noch erhöht·

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird dieses Ziel durch ein Rohrelement erreicht, welches im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein aus einem rohrförmigen "Körper bestehendes hydraulisches Enddichtungselement aufweist, welches in koaxialer Richtung im Inneren des besagten Rohrelementes in axialbeweglicher Weise angeordnet ist, daß dieser rohrförmigen Körper mit einem nach innen gewandten Endflansch ausgestattet ist, der sich gegen den Endflansch der Rohrleitung fügt, mit welcher das vorgenannte Rohrelement verbunden werden soll, daß bei diesem Rohrelement eine erste ringförmige Dichtung mit größerem Durchmesser vorgesehen ist, die in der Weise um den besagten rohrförmigen Körper gelegt wird, daß eine hydraulische Abdichtung mit der ihn umgebenden Innenwand des genannten Rohrelementes zustande kommt, daß eine zweite ringförmige Dichtung mit geringerem Durchmesser vor dem Endflansch des rohrförmigen Körper derart angeordent ist, daß eine

hydraulische Abdichtung mit der Frontseite des Endflansches der besagten Rohrleitung ermöglicht wird, daß elastische Schubelemente vorgesehen sind, die den besagten rohrförmigen Körper dazu bewegen, eine dichte Verbindung zwischen seinem Endflansch und dem Endflansch der besagten Rohrleitung im Augenblick des Kupplungsvorganges zwischen dem genannten Rohrelement und der genannten Rohrleitung einzugehen.

Hit anderen Worten, das erfindungsgemäße Rohrelement beruht im wesentlichen auf der Verwendung eines als hydraulisches Dichtungselement funktionierendes beweglichen Körpers, dem zwei Dichtungen mit verschiedenem Durchmesser differentielle Eigenschaften in Bezug auf den Druck des geleiteten flüssigen Produktes verleihen. D.h., sobald die Verbindung hergestellt und die elastischen Schubelemente den ersten Dichtungsvorgang zwischen dem Endflansch des beweglichen rohrförmigen Körpers und jenem der anzuschließenden Rohrleitung bewerkstelligt haben, bewirkt der größere Durchmesser der um den rohrförmigen Körper gelegten Dichtung gegenüber jenem, der vor seinem Endflansch befindlichen Dichtung, daß der Druck des flüssigen Produktes auf einer in Dichtungsrichtung größeren und in entgegengesetzter Richtung kleineren Oberfläche einwirkt. Demzufolge ist die Kraft, welche die Abdichtung begünstigt, größer als jene, die sie zunichte zu machen trachtet, so daß im Endeffekt der Druck des flüssigen Produktes in der Lage ist, zur Erhaltung der besseren Dichtungsbedingungen beizutragen und ein evtl. Nachgeben der Kupplungsorgane oder evtl. Unterschiede in der Stärke des Rohrleitungsflansches, an welchen das erfiridungsgemäße Rohrelement angeschlossen wird, auzugleichen. Wie leicht zu begreifen, ist das Ganze demnach mit einem Dichtungssystem zu verwirklichen, das noch einfacher ist, als man es sich vorstellen kann.

Die Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Rohrelementes werden aus der nachfolgenden genauen Beschreibung zweier möglichen Ausführungformen noch

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verständlicher, die als Beispiel in beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, in denen:

- Die Figur 1 den Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Rohrelementes zeigt, welches für eine Bajonettverbindung mit einer geflanschten Rohrleitung geeignet ist;

- die Figur 2 einen teilweisen Axialschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Rohrelementes, welches in diesem Falle der Schnellverbindung mittels Rohrklemmen mit einer geflanschten Rohrleitung dient·

Das in der Figur Al dargestellte und in dieser mit der Bezugsnummer 1 gekennzeichnete Rohrelement umfaßt einen rückwärtigen Teil mit vermindertem inneren Durchmesser 2, welcher für die Verbindung mittels bekannter und herkömmlicher Mittel wie Schrauben 3, mit weiteren in der Zeichnung nicht dargestellten Rohrelementen bestimmt ist, sowie einen vorderen Teil mit größerem inneren Durchmesser 4, der an den rückwärtigen Teil 2 mit Hilfe eines ringförmigen Ansatzes 5 gekoppelt ist.

Die Außenwand des Vorderteiles 4 ist mit entsprechenden radialen Überständen 6 ausgestattet, die einen Bejonettverschluß durch Einrasten in entsprechende radiale Öffnungen 7 eines drehbaren rohrförmigen Körpers 8 , der von einer mit Endflansch 10, an welchen das Rohrelement 1 angeschlossen werden soll, ausgestatteten Rohrleitung 9 getragen wird, ermöglicht. Die Schnellverbindung kann durch Bajonettverschluß bewerkstelligt und gesichert werden, indem die Überstände 6 in die Öffnungen 7 eingerastet und der drehbare rohrförmige Körper 8 mittels Bedienungsgestänge 11 gedreht wird.

Um neben der mechanischen Verbindung auch noch die hydraulische Abdichtung zwischen dem Rohrelement 1 und der Rohrleitung 9 zu bewerkstelligen, ist im Inneren des Vorderteiles 4 des Rohrelementes 1 in koaxialer Richtung ein axial bewegliches Dichtungselement, bestehend aus einem rohrförmigen Körper 12 mit nach innen

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gewandtem Endflansch 13, angeordnet, welches unter dem Druck einer Schalenfeder 14, die gegen den ringförmigen Ansatz 5 wirkt, gegen den Endflansch 10 der Rohrleitung 9 gepreßt wird. Eine vom Rohrelement 1 getragene und in eine ringförmige Aussparung 17 des rohrförmigen Körpers

12 beweglich eingefügte Schraube 16 hat die Aufgabe, die Möglichkeit der axialen Verschiebung des roirförmigen Körpers 12 zu begrenzen·

Dem rohrförmigen Körper 12 sind zwei ringförmige Dich-■tungen 15 und 18 zugeordnet, von denen die erste mit größerem Durchmesser innerhalb einer ringförmigen Rille 19 um den rohrförmigen Körper 12 gelegt,ist und eine hydraulische Abdichtung mit der ihn umgebenden Innenwand des Vorderteiles 4 des Rohrelementes bewirkt, während die zweite Dichtung mit geringerem Durchmesser vor dem Endflansch 13 in einer ringförmigen Rille 20 desselben angebracht ist und so eine hydraulische Abdichtung mit der Frontseite des Endflansches 10 der Rohrleitung 9 bewerkstelligen kann.

Während die Absichtung zwischen dem Flansch 13 und dem Flansch 10 anfänglich mit Hilfe der Dichtung 18 im Augenblick des Schnellverschlusses, durch den elastischen Schub der Schalenfeder 14 bewirkt wird, erfährt diese Abdichtung eine noch sicherere und dauerhaftere Wirkung durch den Druck des flüssigen Produktes, welches durch die beiden gekoppelten Rohrleitungen fließt. Auf Grund des verschiedenen Durchmessers der beiden Dichtungen 15 und 18 wirkt nämlich der Druck des flüssigen Produktes in Richtung einer Begünstigung der Abdichtung auf eine größere Oberfläche ein (bei Betrachten der Figur 1 in Richtung nach rechts) und auf eine kleinere in der Gegenrichtung. Auf Grund der Differentialwirkung ergibt sich daraus eine Kraft, die den rohrförmigen Körper 12 gegen den Endflansch 10 der Rohrleitung 9 drängt mit daraus folgender Verstärkung der hydraulischen Abdichtung, die durch die zwischen den Flanschen

13 und 10 eingefügte Dichtung 18 gewährleistet ist.

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In konzeptan ^og ist das in Figur 2 dargestellte Rohrelement, bei welchem dieselben Bezugszahlen die Teile und Elemente kennzeichnen, wie sie der Figur 1 entsprechen, und bei welchen dem Rohrelement 1 eine Schnellverbindungs— vorrichtung zugeordnet ist, wie sie in italienischer Paten t-Nr. 844.387 beschrieben wird, d.h. eine Vorrichtung mit drehbaren Rohrklemmen 21, deren Öffnungs- und Schließvorgang durch eine Drehpfanne 22 mittels einstellbarer Stangen 23 von elastisch unterschiedlicher Länge gesteuert wird.

Der einzige wesentliche Unterschied besteht in der Tatsache, daß die Schalenfeder 14 fehlt. Dies wird durch den Umstand bewirkt, daß die elastischen Stangen 23 selbst den notwendigen elastischen Schub für die erste Abdichtung zwischen dem Flansch 13 des beweglichen rohrförmigen Körpers 12 und dem Flansch 10 der Rohrleitung 9-gewährleistet.

Hier sei vermerkt, daß in diesem Falle evtl. Unterschiede in der Stärke des Flansches 10, die eine geringere Spannung der Federn der elastischen Stangen 23 am Ende des Schließ— Vorganges der Rohrklemmen 21 bewirken könnten, beim Betrieb durch den Druck des durchfließenden flüssigen Produktes ausgeglichen und korrigiert werden, der in der bereits beschriebenen Weise ( beim Betrachten der Figur 2) den beweglichen Körper 12 nach links drückt und den beweglichen Körper selbst und somit die Rohrleitung 9 auf diese Weise in dem Maße verschiebt, welches ausreicht, um den Federn der elastischen Stangen 23 die notwendige Spannung wiederzugeben.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

\ lJ Rohrelement für die Schnellverbindung mit einem mit End flasch ausgestatteten Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß es ein aus einem rohrförmigen Körper bestehendes hydraulisches Enddichtungselement aufweist, welches in koaxialer Richtung im Inneren des besagten Rohrelementes in axialbeweglicher Weise angeordnet ist, daß dieser rohrförmige

Körper mit einem nach innen gewandten Endflansch ausgestattet ist, der sich gegen den Endflansch der Rohrleitung fügt, mit welcher das vorgenannte Rohrelement verbunden werden soll, daß bei diesem Rohrelement eine erste ringförmige Dichtung mit größerem Durchmesser vorgesehen ist, die in der Weise um den besagten rohrförmigen Körper gelegt wird, daß eine hydraulische Abdichtung mit deriihn umgebenden Innenwand des genannten Rohrelementes zustande kommt, daß eine zweite ringförmige Dichtung mit geringerem Durchmesser vor dem Endflansch des rohrförmigen Körpers derart angeordnet ist, daß eine hydraulische Abdichtung mit der Frontseite des Endflansches der besagten Rohrleitung ermöglicht wird, daß elastische Schubelemente vorgesehen sind, die den besagten rohrförmigen Körper dazu bewegen, eine dichte Verbindung zwischen seinem Endflansch und dem Endflansch der besagten Bohrleitung im Augenblick des Kupplungsvorganges zwischen dem genannten Rohrelement uifl der genannten Rohrleitung einzugehen·
2. Rohrelement gemäß Anspruch l_r dadurch gekennzeichnet, daß besagte elastische Schubelemente aus einer zwischen dem besagten rohrförmigen Körper und einem ringförmigen inneren Ansatz des genannten Rohrelementes eingefügten Feder bestehen·
3. Rohrelement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte elastische Schubelemente aus Stangen mit elastisch veränderlicher Länge bestehen, die der Steuerung des Schließvorganges der Kuppelelemente dienen, die ihrerseits den Endflansch der genannten Rohrleitung gegen den Endflansch des besagten rohrförmigen Körpers des genannten Rohrelementes drücken. '„.»_.

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