DE29722662U1 - Sleeve for intrinsically safe screwed flange connection - Google Patents

Sleeve for intrinsically safe screwed flange connection

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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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00—Flanged joints
    • F16L23/02—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
    • F16L23/036—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially characterised by the tensioning members, e.g. specially adapted bolts or C-clamps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
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Description

Dipl.-Ing.(TH) Hans J. Tückmantel, Fichtestraße 104 D-45472 Mülheim/Ruhr Tel + Fax: (0208) 43 01 59Dipl.-Ing.(TH) Hans J. Tückmantel, Fichtestrasse 104 D-45472 Mülheim/Ruhr Tel + Fax: (0208) 43 01 59

TMTTMT

Beratung und Schulung in allen Fragen der Dichtungstechnik Technik Methode TrainingAdvice and training in all questions of sealing technology Technology Method Training Hans J. Tückmantel, FichtestraRe 104, D-45472 Mülheim an der RuhrHans J. Tückmantel, Fichtestrasse 104, D-45472 Mülheim an der Ruhr

An dasTo the

Deutsche PatentamtGerman Patent Office

D-80297 MünchenD-80297 Munich

Mülheim, den 20.12.1997Mülheim, 20.12.1997

Betr.: GebrauchsmusteranmeldungSubject: Utility model application

HÜLSE FÜR EIGENSICHERE VERSCHRAUBTE FLANSCHVERBINDUNGSLEEVE FOR INTRINSICALLY SAFE BOLT FLANGE CONNECTION

Dipl.-Ing. Hans. J. Tückmanter,'F1<!ntesträfl>e"TO4, D-45472 Mülheim an der RuhrDipl.-Ing. Hans. J. Tückmanter,'F1<!ntesträfl>e"TO4, D-45472 Mülheim an der Ruhr

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung mitThe invention relates to a flange connection with

zwei Flanschen an Rohrleitungen, Apparaten oder Armaturen, einer zwischen den Flanschen angeordneten Dichtung,two flanges on pipes, equipment or fittings, a seal arranged between the flanges,

Spannschrauben und Muttern zur Erzeugung der erfordern chen
Dichtkraft für den bestimmungsgemäßen ungestörten Betrieb, Clamping screws and nuts to produce the required
Sealing force for proper, uninterrupted operation,

wobei die Flanschverbindung so verspannt ist, daß auch äußere Zusatzbeanspruchungen verschiedener Betriebszustände bei der bestimmungsgemäßen Betriebstemperatur ertragen werden können, ohne zu einer Undichtigkeit zu führen.The flange connection is clamped in such a way that additional external stresses from various operating conditions can be tolerated at the intended operating temperature without leading to leaks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flanschverbindung für brennbare Flüssigkeiten für in der Regel Betriebstemperaturen bis Ca. 1000C zu schaffen - wie sie im Tanklagerbereich beispielsweise als Auslegungstemperatüren üblich sind -, die auch im gestörten Betrieb unter der Einwirkung einer Befeuerung mit Temperaturen im Bereich von ca. 300°C bis ca. 8000C über einen längeren Zeitraum dicht bleibt.The invention is based on the object of creating a flange connection for flammable liquids for operating temperatures of up to approx. 100 ° C - as are usual in the tank storage sector, for example, as design temperatures - which remains tight over a longer period of time even in disturbed operation under the influence of firing with temperatures in the range of approx. 300 °C to approx. 800 ° C.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß eine Hülse ähnlich einer Dehnhülse nach DIN 2510 Blatt 7, auf mindestens einer Flanschseite in Verbindung mit den Flanschschrauben anzuordnen ist. Die erfindungsgemäße Hülse besteht aus einem metallischen Werkstoff, dessen linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient &agr; größer ist als der der Schrauben und/oder der Flansche .To solve this problem, the invention teaches that a sleeve similar to an expansion sleeve according to DIN 2510 Sheet 7 is to be arranged on at least one flange side in connection with the flange screws. The sleeve according to the invention consists of a metallic material whose linear thermal expansion coefficient α is greater than that of the screws and/or the flanges.

Dipl.-lng. Hans. J. Tückmanter,:RdfeesträKe W4, CU&72 Mülheim an der RuhrDipl.-lng. Hans. J. Tückmanter, : RdfeesträKe W4, CU&72 Mülheim an der Ruhr

Die Erfindung lehrt weiter, daß diese Hülse an der Außenseite mit wärmeaufnehmenden Rippen oder Stiften versehen ist, so daß im Falle einer Befeuerung die Rippen und damit die Hülse die höchste Temperatur des verspannten Verbundes aus Flanschen, Dichtung, Schrauben, Muttern und Hülsen annimmt.The invention further teaches that this sleeve is provided with heat-absorbing ribs or pins on the outside, so that in the event of a fire, the ribs and thus the sleeve assume the highest temperature of the clamped assembly of flanges, seals, screws, nuts and sleeves.

Die mit erfindungsgemäßen Hülsen versehene Flanschverbindung ist wegen des höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten dieser Hülsen im Vergleich zu den Schrauben in der Lage, den mögliehen Spannungsverlust je nach Werkstoffkombination zu kompensieren und sogar zu überkompensieren.The flange connection provided with sleeves according to the invention is able to compensate for and even overcompensate for the possible loss of tension depending on the material combination due to the higher thermal expansion coefficient of these sleeves compared to the screws.

Daraus folgt, daß die Flanschverbindung so gestaltet werden kann, daß die Dichtkraft im Störfall nicht abfällt oder gar verschwindet, sondern erhalten bleibt oder gar zunimmt.It follows that the flange connection can be designed in such a way that the sealing force does not decrease or even disappear in the event of a fault, but is maintained or even increased.

Die Rippen können integraler Bestandteil der Hülsen sein, wobei die Rippen axial oder tangential verlaufen können je nach erwarteter Richtung der Befeuerung oder es werden radial verlaufende Stifte angebracht.The ribs can be an integral part of the sleeves, whereby the ribs can run axially or tangentially depending on the expected direction of firing, or radially running pins can be attached.

Die Lösung der Aufgabe wird auch mit einer Ausführung erreicht, bei der auf einer zylindrischen Hülse ein mit Rippen oder Stiften versehener Kranz wärmeleitend verbunden aufgepreßt wird.
25The solution to the problem is also achieved with a design in which a ring provided with ribs or pins is pressed onto a cylindrical sleeve in a heat-conducting manner.
25

Auch in diesem Fall können die Rippen axial oder tangential verlaufen.In this case too, the ribs can run axially or tangentially.

Dipl.-Ing. Hans. J. Tückmantel.'FiohYesträTCe &Iacgr;*04, D-45472 Mülheim an der RuhrDipl.-Ing. Hans. J. Tückmantel.'FiohYesträTCe &Iacgr;*04, D-45472 Mülheim an der Ruhr

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist nur eine Schraube mit Hülse dargestellt, obgleich Flanschverbindungen in der Regel eine Mehrzahl von Schrauben aufweisen. Es zeigen schematischIn the following, the invention is explained in detail using a drawing that only shows an exemplary embodiment. For the sake of clarity, only one screw with a sleeve is shown, although flange connections usually have a plurality of screws. They show schematically

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine übliche Flanschverbindung ohne Hülse,Fig. 1 a longitudinal section through a conventional flange connection without sleeve,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Flanschverbindung mit erfindungsgemäßer Hülse mit axial verlaufenden Rippen ,Fig. 2 a longitudinal section through a flange connection with a sleeve according to the invention with axially extending ribs ,

Fig. 3 eine Hülse mit integralen axialen Rippen,
15Fig. 3 a sleeve with integral axial ribs,
15

Fig. 4 eine Hülse mit integralen tangentialen Rippen,Fig. 4 a sleeve with integral tangential ribs,

Fig. 5 eine Hülse mit integralen radialen Stiften,
Fig. 6 eine Hülse mit aufgepreßtem Rippenkranz.Fig. 5 a sleeve with integral radial pins,
Fig. 6 a sleeve with pressed-on rib ring.

Flanschverbindungen ohne Hülsen nach Fig. 1, von denen hier ausgegangen wird, bestehen aus dem Flanschpaar 1, 1', der Dichtung 2 und einem Satz Schrauben 3 mit Mutter 4, 4' .Flange connections without sleeves according to Fig. 1, which are assumed here, consist of the flange pair 1, 1', the seal 2 and a set of screws 3 with nuts 4, 4'.

Eine derartige, übliche Flanschverbindung erleidet bei einer Befeuerung eine stärkere Erwärmung der Schrauben im Bereich der Schraubenenden und Muttern 4, 4' sowie des Schraubenteils 5 zwischen den Flanschen als der Flansche selbst. Dies führt zu einer Verminderung des Verspannungs zus tandes und damit der Dichtkraft. Undichtigkeit ist die Folge.When fired, such a conventional flange connection experiences a greater heating of the screws in the area of the screw ends and nuts 4, 4' as well as the screw part 5 between the flanges than the flange itself. This leads to a reduction in the tension state and thus in the sealing force. The result is leakage.

Dipl.-Ing. Hans. J. Tückmantel,*Fittttöstratte 104, 0=45472 Mülheim an der RuhrDipl.-Ing. Hans. J. Tückmantel,*Fittttöstratte 1 04, 0=45472 Mülheim an der Ruhr

Zum grundsätzlichen Aufbau einer durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Hülsen eigensicheren Flanschverbindung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, gehören ein Flanschpaar 1, 1', eine Dichtung 2, mindestens eine Schraube 3 mit Muttern 4, 4' und Hülse 6.The basic structure of a flange connection that is intrinsically safe through the use of the sleeves according to the invention, as shown in Fig. 2, includes a pair of flanges 1, 1', a seal 2, at least one screw 3 with nuts 4, 4' and sleeve 6.

Die Hülse 6 ist mit integralen Rippen 7 versehen, die zur besseren Wärmeübertragung je nach Einbaulage axial oder tangential angeordnet sind, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt.
10The sleeve 6 is provided with integral ribs 7 which are arranged axially or tangentially for better heat transfer depending on the installation position, as shown in Fig. 3 and 4.
10

Die Hülse 6 kann auch nach Fig. 5 mit radialen Stiften 8 versehen sein.The sleeve 6 can also be provided with radial pins 8 as shown in Fig. 5.

Die erfindungsgemäße Hülse kann nach Fig. 6 auch dadurch erzeugt werden, daß auf eine übliche zylindrische Hülse 9 ein mit Rippen 7 oder Stiften 8 versehener Kranz 10 gut wärmeleitend aufgepreßt wird.The sleeve according to the invention can also be produced according to Fig. 6 by pressing a ring 10 provided with ribs 7 or pins 8 in a way that conducts heat well onto a conventional cylindrical sleeve 9.

Claims (6)

Dipl.-Ing. Hans. J. TuckmantelIFrcHfestrafciriiW, 0^45*72 Mülheim an der Ruhr SCHUTZANSPRÜCHEDipl.-Ing. Hans. J. TuckmantelIFrcHfetrafciriiW, 0^45*72 Mülheim an der Ruhr PROTECTION CLAIMS 1. Flanschverbindung für Rohrleitungen oder Apparate mit
51. Flange connection for pipes or equipment with
5 zwei Flanschen (1; 1'), two flanges (1; 1'), einer dazwischen angeordneten Dichtung (2) ,a seal (2) arranged therebetween, einem Satz Schrauben (3) mit Muttern (4, 4') und
einem Satz Hülsen (6),a set of screws (3) with nuts (4, 4') and
a set of sleeves (6), dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der Hülsen (6) Rippen (7) zur Wärmeübertragung angeordnet sind.characterized in that ribs (7) for heat transfer are arranged on the outside of the sleeves (6). 2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsrippen (7) einen integralen Bestandteil der Hülsen (6) darstellen.2. Flange connection according to claim 1, characterized in that the heat transfer ribs (7) represent an integral component of the sleeves (6). 3. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsrippen (8) integraler Bestandteil eines Kranzes (9) sind, der am Außendurchmesser einer zylindrischen Hülse (6) unverlierbar aufgepreßt ist.3. Flange connection according to claim 1, characterized in that the heat transfer ribs (8) are an integral part of a ring (9) which is pressed onto the outer diameter of a cylindrical sleeve (6) in a captive manner. 4. Flanschverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (7) in axialer Richtung verlaufen.4. Flange connection according to claims 1 to 3, characterized in that the ribs (7) run in the axial direction. 5. Flanschverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (7) in tangentialer Richtung verlaufen. 5. Flange connection according to claims 1 to 3, characterized in that the ribs (7) run in a tangential direction. 6. Flanschverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (8) als Stifte ausgebildet sind.6. Flange connection according to claims 1 to 3, characterized in that the ribs (8) are designed as pins.
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