DE2655473C3 - Auswinkelbare Flanschverbindung für Rohrleitungen - Google Patents
Auswinkelbare Flanschverbindung für RohrleitungenInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L27/04—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces
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Description
Die Erfindung betrifft eine auswinkelbare Kugelflanschverbindung,
wie sie im Oberbegriff des Anspruchs I beschrieben und beispielsweise aus der DE-OS 25 16 682, der FR-PS 12 36 037 und der US-PS
40 097 bekannt ist. Die Abdichtung der gewölbten Flanscbflächen gegeneinander erfolgt bei solchen
bekannten Systemen in der Regel dadurch, daß man in sich z.T. gegenüberliegende Nuten oder Rillen in den
Dichtflächen entsprechend profilierte Dichtringe oder Dichtungen einlegt, die beim Verbinden der Flansche
einer verhältnismäßig höhen Flächenpfessung aUsgesci/i
werden. Zum Teil fügt man auch profilierte Dichtringe, wie etwa O-Ringe ohne Vorhandensein
spezieller Nuten direkt /wischen die einander zugeordneten,
kugelig -konkaven und kugelig-konvexen Dichtflachen. Beide Arten von Dichtungen erfordern hohe
Miißgcnauigkeit der verwendeten Dichtringe, da diese
sich exakt in die vorgegebenen Flanschformen einpassen
müssen.
Diese bekannten Systeme erfahren beim Zusammenspannen der Verbindung eine derartige Deformation
der eingelegten Dichtringe, daß sich die an den Flanschen anliegenden Kontaktflächen in jedem Fall
verbreitern. Hierdurch wird die Flächenpressung der Dichtung entsprechend verringert und es müssen somit
höhere Flansch- und Verbindungskräfte aufgebracht werden. Außerdem wirken sich auftretende fertifingsbedingte Unrundheiten an den Flanschen und Dichtun-
to gen erschwerend auf die Montage aus und können bei
exzentrischem Versatz zur Zerstörung der Dichtung durch Scherkräfte führen. Auch wird durch Einbringen
von Dichtrillen das jeweilige Flanschbauteil geschwächt
Ferner wird diesen bekannten Ausführungsformen beim Auswinkeln der Flanschverbindung die Dichtung
in dem kugelig-konkaven Flansch, der sog. Pfanne, häufig verschoben, wodurch eine einseitige Belastung
der Pfanne bewirkt wird.
Generell entstehen durch das Verspannen der Flanschverbindung in dem konvexen Flanschtei! tangentiale,
d. h. umfangsgerichtete Druckkräfte, während in dem konkav ausgebildeten Flanschteil Zugkräfte
erzeugt werden.
Da bei den für die bezeichneten Rohrsysteme insbesondere eingesetzten Werkstoffen die Zugfestigkeit
geringet als die Druckfestigkeit, ist der konkave Flanschteil das bruchgefährdete Bauteil.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
i» Flanschverbindung mit zwischengefügter Dichtung der
im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß die Flanschteile weniger bruchgefährdet
sind und die Dichtung auch bei ungenauer Lage immer linienförmig belastet sind und somit die
ir> Flächenpressung, unabhängig von der Verformung der
Dichtung, praktisch konstant bleibt.
Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die kreisförmige Grenzlinie 11 biidet also eine
■»ι» Dichtkante, und es bilden sich außer- und innerhalb
dieser Dichtkante ringförmige Wulste an der deformierten Dichtung, die ein seitliches Verschieben der
Dichtung verhindern.
Außerdem bewirkt die ringförmige Dichtkante, daß
Außerdem bewirkt die ringförmige Dichtkante, daß
■*"> der Grad der Auswinkelung des mit ihr verbundenen
Kugelflansches die Krafteinleitung in den pfannenförmigen Flanschteil nicht beeinflußt. Sie erfolgt konzentrisch
und rotationssymmetrisch, vermeidet somit einseitige Beanspruchung und ermöglicht die volle
>|| Ausnutzung der Gestaltfestigkeit des pfannenförmigen Flanschteiles.
Die Flansch- und Schraubenkräfte werden ebenfalls durch diese Formgebung minimal gehalten und erlauben
eine leichtere Dimensionierung der Verbindungsele-
"·"' men te.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die halben Kegelwinkel beider Kegelstumpfmantelflächen
spitze Winkel, jedoch lassen sich die Dichtflächen vorteilhaft auch so ausführen, daß der halbe Kegelwinkel
der peripheren Kegelstumpfmantelfläehe etwa 908
beträgt, wodurch diese in eine Kreisringfläche übergeht, oder der entsprechende Winkel sogar mehr als 90"
beträgt.
Die ringförmige Dichtschcibc kann aus den üblichen
■ ■ Werkstoffen hergestellt sein. Das bevorzugte Material
ist Polytetrafluorethylen. Die Dichtscheibe kann ohne oder mit umgcbördclten Rand ausgeführt sein.
An die Maßgenauigkeit der Durchmesser werden
keine besonderen Ansprüche gestellt, weil sich die
Dichtkante in das Dichtungsmaterial eindrückt
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier, in
den Zeichnungen dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es stellen dar
F i g. 1 eine erfindungsgemäße Kugelflanschverbindung, bei der die periphere Kegelstumpfmantelfläche
des pfannenförmigen Flanschteiles rechtwinklig zur Rohrachse verläuft und somit eine Kreisringfläche
bildet;
F i g. 2 eine erfindungsgemäße Kugelflanschverbindung, bei der die halben Kegelwinkel beider Kegelstumpfmantelflächen der pfannenförmigen Dichtfläche
spitze Winkel sind. Die Fig.2 erläutert ferner die Winkelverhältnisse.
Entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren zeigen jeweils ein Rohrende 1, dessen Flanschteil 2 mit einer kugelig-konvexen Dichtfläche 8
versehen ist. Das anzuschließende zweite Rohrende 3 besitzt ein Flanschteil 4 mit erfindungsgemäß ausgeführter pfannenförmiger Dichtfläche. Zwischen beiden
Dichtflächen befindet sich ein Dichtring 5. Gegen die rückseitigen Schultern der Flanschteile 2 und 4 liegen
jeweils Überwurfflansche 6 an, die dazu dienen, die Rohrenden 1 und 2 mittels Schrauben 7 gegeneinander
zu verspannen.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 besteht die erfindungsgemäß ausgeführte Dichtfläche aus einer
inneren Kegelstumpfmantelfläche 9 und einer sich konzentrisch an diese anschließenden peripheren
Kreisringfläche 10. Mit der den Übergang zwischen den Flächen 9 und 10 bildenden kreisförmigen Kante 11 liegt
die pfannenförmige Dichtfläche des Flanschteils 4 an dem Dichtring 5 und über diesen an der kugelig-konvexen Dichtfläche 8 des Flanschteils 2 an. Durch den
j halben Kegelwinkel et ist die mögliche Auswinkelung zwischen Achsen 12 und 13 der Rohrenden 1 und 3
angedeutet.
F i g. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flanschverbindung mit einer pfan-
HJ nenförmigen Dichtfläche, deren periphere Kegelstumpfmantelfläche 10 einen spitzen Winkel 6 mit der
Rohrachse bildet. Dadurch, daß der Winkel γ der inneren Kegelstumpfmantelfläche 9 kleiner ist als der
Winkel ό, entsteht eine kreisförmige Dichtkante 11, die
i) an dem Dichtring 5 und über diesen an der
kugelig-konvexen Dichtfläche 8 anliegt. Der Winkel der Tangente an die kugelig-konvexe Dichtfläche 8 in
diesem Bereich ist mit β bezeichnet. Um einen definierten Xontaktbereich zwischen den gegenseitigen
-" Dichtflächen zu erhalten, muß der Wn-.kel β kleiner als
der Winkel ό und größer als der Winkel γ sein. Nur im
Grenzfall kann entweder der Winkel γ oder der Winkel 6 gleich dem Winkel β sein. Jedoch erfordert eine sc'che
Ausführung eine hohe Maßgenauigkeit, damit der
j'i pfannenförmige Flanschteil 4 auch wirklich im Bereich
der Linie 11 am Kugelflansch 2 anliegt
Durch den eingezeichneten Winkel ό' ist angedeutet,
daß der halbe Kegelwinkel der peripheren Kegelstumpfmantelfläche 10 auch größer als 90° ausgeführt
i" sein kann.
Mit R ist der Krümmungsradius der kugelig-konvexen Dichtfläche 8 bezeichnet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnuneen
Claims (4)
1. Auswinkelbare Flanschverbindung zum Verbinden von zwei Rohrenden, deren eines Rohrende (t)
einen Flanschteil (2) mit einer kugelig-konvexen Dichtfläche (8) aufweist, und bei der eine flache
Ringscheibe (5) als Dichtring mit oder ohne umgebördeltem Kragen zwischen diese kugeligkonvexe Dichtfläche (8) und die Dichtfläche des
Flanschteils (4) des anderen Rohrendes (3) eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtfläche des Flanschteils (4) aus zwei konzentrisch aneinander grenzenden Kegelstumpfmantelflächen (9, 10) besteht, die die Rohrachse (13) als
Kegelachse gemeinsam haben, und von denen die auf die Rohrachse (13) bezogene innere Kegelstumpfmantelfläche (9) einen kleineren Kegelwinkel
aufweist als die an diese angrenzende periphere Kegelstumpfmantelfläche (10), so daß die aus ihnen
bestehende Dichtfläche des Flanschteils (4) im Bereich der kreisförmigen Grenzfläche des Flanschteils
(4) im Bereich der kreisförmigen Grenzlinie (11) zwischen den Kegelstumpfmantelflächen (9,10) über
den Dichtring (5) an der kugelig-konvexen Dichtfläche (8) des Flanschteils (2) anliegt, wobei die
Tangente an die kugelig-konvexe Dichtfläche (8) im Kontaktbereich (11) mit der Dichtfläche (9, 10, 11)
des Flanschteiis (4) einen Winkel (j3) mit der Rohrachse bildet, der größer ist als der halbe
Kegelwinkel (γ) der inneren Kegelstumpfmantelfläche (9), jedoch Meiner als der halbe Kegelwinkel (ό)
der peripheren Kegelsturrpfman .!fläche (10).
2. Flanschverbindung n??h Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der halbe Kt ;elwinkel (O) der
peripheren Kegelmantelfläche (10) etwa 50° beträgt, so daß diese im wesentlichen die Gestalt eines
planen Kreisringes besitzt.
3. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel (ό) der
peripheren Kegelmantelfläche (10) und der halbe Kegelwinkel (γ) der inneren Kegelmantelfläche (9)
spitze Winkel sind.
4. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel (ό) der
peripheren Kegelmantelfläche größer als 90° ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762655473 DE2655473C3 (de) | 1976-12-08 | 1976-12-08 | Auswinkelbare Flanschverbindung für Rohrleitungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762655473 DE2655473C3 (de) | 1976-12-08 | 1976-12-08 | Auswinkelbare Flanschverbindung für Rohrleitungen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2655473A1 DE2655473A1 (de) | 1978-06-22 |
DE2655473B2 DE2655473B2 (de) | 1979-01-25 |
DE2655473C3 true DE2655473C3 (de) | 1979-09-13 |
Family
ID=5994916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19762655473 Expired DE2655473C3 (de) | 1976-12-08 | 1976-12-08 | Auswinkelbare Flanschverbindung für Rohrleitungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2655473C3 (de) |
Families Citing this family (5)
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DE102010050720A1 (de) * | 2010-11-08 | 2012-05-10 | De Dietrich Process Systems Gmbh | Rohrleitung, Dichtelement und Rohrverbindung |
CN104121440A (zh) * | 2013-04-27 | 2014-10-29 | 陕西飞机工业(集团)有限公司 | 一种飞机上的高温管路连接结构 |
CN106369236B (zh) * | 2016-10-12 | 2018-04-06 | 江苏科技大学 | 一种水下管汇垂直卡箍式连接器 |
CN108443626A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-08-24 | 海宁市晟达消防设备有限公司 | 一种肘型弯头 |
-
1976
- 1976-12-08 DE DE19762655473 patent/DE2655473C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2655473A1 (de) | 1978-06-22 |
DE2655473B2 (de) | 1979-01-25 |
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