DE3039911A1 - Rohrgelenkkupplung - Google Patents

Description

(Ii* o87)

Rαhrgelenkkupplung

Die Erfindung betrifft eine Rohrgelenkkupplung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Rohrgelenkkupplungen der genannten Art sind bspw. nach dem DE-BM 69 5d I*t9 bekannt.

Hierbei handelt es sich um eine Kupplung, von der auch lilinkelMnderungen der mit ihr verbundenen Rohrleitungen aufgenopmen werden können. Die ganze Kupplung stellt jedoch insoweit eine Kupplung besonderer Art dar, als sie letztlich nur eine reine Stützkonstruktion für eine im Innern angeordnetes, durchgehendes und elastisches Kunststoffrohr bildet, ohne daß fluide Medien überhaupt nicht durch diese Kupplung geleitet werden könnten, da die Kupplung selbst nicht dicht ist. Außerdem sind im Vergleich zum freien Förderquerschnitt unverhältnismäßig große Anschlußflansche erforderlich, da an diesen nämlich noch die eigentlichen Verbindungselemente angeordnet werden müssen, die die beiden Flansche und damit auch die Kalottenhälften zusammenhalten, die fest an den Flanschen angeschweißt sind.

-G-

Eine wesentlich leichter konstruierte und ahne durchgehende Förderleitung auskämmende Rohrkupplung ist ferner nach der DE-OS 2oo 1221 bekannt, wobei nicht identische Kalottenteile zusammenfügbar sind, zu deren Zusammenhalt es jedoch noch eines außen aufsetzbaren, an die Kalottenform angepaßten Ringes bedarf und ferner einer Umfaßschelle, die die hachgebördelten Ränder der einen Kalotte und des Ringes unter Einschluß eines Dichtungsringes zusammenhält. Abgesehen von der Unsymmetrie der Teile, iet die Kupplung nur mit relativ geringen Drükken belastbar.

Symmetrische Kalottenhälften uieiBt eine Kupplung nach der FR-PS IaGl 95a auf, die jedoch besonderer Abstandshalteelemente bedarf, um die Kalottenhälften in jeder Stellung dicht in den untereinander nicht . identischen Umfangakalotten zu halten.

Der weitere einschlägige Stand der Technik wird bspw. durch die folgenden Druckschriften repräsentiert: DE-PS 60 112, DE-AS Io6o2o3, DE-DS 19^2 863, GB-PS 97B656, GB-PS Io97 267, US-PS 3o38 7U3.

Bis auf die Kupplung nach der US-PS handelt es sich dabei um solche, die aus untereinander nicht identischen Teilen bestehen, wobei ein Rohrende kugelförmig verdickt iet, dem dann andere, das Kugelende ringförmig umfassende Teile zugeordnet sind.

ORiGfNAL INiSPECTED

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O V> S^ ^ kJ I I

Beim Gegenstand der US-PS 3o38 7if3 liegt .ziuarweitgehende Symmetrie der Teile vor, aber bei dieser Kupplung ist durch Anordnung und Ausbildung der Dichtungselemente nur eine gewisse Beweglichkeit der zu verbindenden Teile untereinander möglich und außerdem müssen die Wandstärken der beteiligten Elemente entsprechend dick gehalten werden, um die Dichtungselemente unterbringen zu können. Außerdem sind alle diese vnrbekannten Kupplungen bezüglich ihrer Einzelteile so miteinander verspannt bzw. zusammengehalten, daß der eigentliche Kupplungsschluß im wesentlichen quer zur Durchströmrichtung erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in axialer Richtung winkelverstellbare Rohrgelenkkupplung zu schaffen, die aus untereinander paarweise symmetrischen Teilen zusammenstellbar ist und die Dichtungselemente unier Nichtinanspruchnahme der Kalattenteile unterbringbar sind, so daß die üJandstSrken-natürlich unter Beachtung der reinen Druckfestigkeltserfordernisse - relativ dünn gehalten werden können, wobei die Elemente zum Zusammenhalten bzw. zum Zusammenspannen der Kupplung so ausgebildet sein sollen, daß sie einerseits die KalottenteilE weitgehend vollständig umfassen und andererseits

ORIGINAL

ο υ ο ο α ι ι

unmittelbar von den Kalottenteilen bzw. der ganzen Kupplung lösbar sind.

Diese Aufgabe ist mit einer Rohrgelenkkupplung der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das Im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. V/ürteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den UnteranSprüchen.

Bei dieser erfindungBgemäßen Lösung nimmt allein der Innenring, der sich in LBngsrichtung praktisch über den ganzen kalottierten Teil der Kupplung erstreckt und damit vorteilhaft etwa auch einen der Rohrleitung entsprechenden freien Durchströmquerschnitt hat, die ring-fBrmigen Dichtungen auf und dient einerseits als Auflager für die kalottierten Rohrenden und andererseits als Widerlager, gegen das diese mittels der zweiteiligen Umfassungsschale gespannt werden können, wobei die beiden Teile der Schale gewissermaßen spannbackenartig von den Seiten her an die Rohrleitung bzw. deren kalattierten Teile angesetzt werden. Dies bedeutet einerseits eine außerordentlich einfache und bequeme Montage bzw. Demontage und andererseits übernimmt damit die Umfangsschale als nahezu die ganze Kupplung umfassende"Bandage¹¹ wesentliche Teile der Druckfestigkeit.

ORiQINAL INSPECTED

η ~· ο α ι ι υ ν,· ν> vj ι ι

Das an sich bekannte Merkmal, daß die Schalenteile im Querschnitt der Außenkontur der Kalottenhälften angepaßt ausgebildet und diese zum großen Teil übergreifend angeordnet sind, nimmt Bezug auf die vorerwähnte US-PS 3o38

Zusammenfassend hat die erfindungsgemäße und bezüglich ihrer Baulänge sehr kompakte und leicht montierbare Rohrkupplung, die durchaus für Nennffeiten von bspui. 15o mm und Innenrirücke in der Größenordnung von bspw. loo bar zur Anwendung kommen und ausgelegt werden kann, ferner folgende Vorteile:

Die Kalotten und die Schalenhälften sind symmetrisch. Trotz hoher Belastbarkeit durch Innendruck kommt man dank der Verlegung der Dichtungen in den Innenring und die praktisch voll mittragenden Schalenhälften mit relativ dünnen Wandstärken und damit geringem Materialaufwand aus. Der innere Durchgang bleibt voll "molchbar".

Da die Schalenhälften keine ringförmig auf den Rohren sitzenden Elemente sind, sondern Bpannbackenartig von den Seiten her angesetzt werden können, ergibt sich auch der Vorteil, daß die Rohrlängen an ihren beiden Enden sogleich mit den Kalottenhälften beim Hersteller ausgestattet werden können, ohne daß dabei die Schalenhälften schon angebracht sein müssen.

- Io -

Die gestellte Aufgabe ist auch nach auf eine andere Weise lösbar, nämlich durch das im Kennzeichen des Nebenansprunhes 7 Erfaßte.

Hierbei ist der Innenring der ersten Läsung gewissermaßen umfunktioniert, indem dieser zweigeteilt und direkt an die zu uerbindenen Rohrenden an- bztu. aufgesetzt ist. Die beiden Ringteile, zwischen denen ein elastischer Dichtungsring angeordnet ist, sitzen dann direkt in der zweiteiligen Umfassungsschale, so daß zusätzliche Kalottenhälften gemäß erster Lösung in diesem Falle nicht erforderlich sind.

Auch hierbei sitzen zusätzliche Dichtungsringe unmittelbar in den beiden Ringteilen, während der mittlere, zwi-Bchen den Ringteilen angeordnete Dichtungsring aufgrund seiner Formgebung und Elastizität üJinkeleinstellungen der Ringteile zuläßt. V/arteilhaft ist dieser Dichtungsring zur Zentrierung mit einem anvulkanisierten Zentrierring vereehen, der in eine entsprechende Nut an der zweiteiligen Umfassungsschale eingreift. Ggf. kann der Dichtungsring mit seinen Seitenflanken an den entsprechenden Flanken der beiden Ringteile verklebt oder in sonstiger Weise verbunden sein.

ORiG(MAL INSPECTED

3C33311

Die erfindungsgemäße Rohrkupplung und ihre vorteilhaften Lüeiterbildungsformen luerden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Rohrkupplung; Fig. 2 die Rohrkupplung gemäß Fig. 1 zur HSlfte

in Schnitt und Ansicht längs Linie II - II ; Fig. 3 in "flanschseitiger" Ansicht eine Schalenhälfte und Fig.it,5 im Schnitt zwei unabhängige Ausführungsfarmen, lüie aus Fig. 1 erkennbar, ist der Innenring 3 in seiner gekrümmten Fläche 1 mit vier umlaufenden Muten für Dichtungsringe <+ ,4 ' versehen.

Die Halottenhälften 6 mit Anschlußrohrstutzen, an denen die Rohrenden 5 der Rohrleitung (nicht dargestellt) in geeigneter Weise angeschlossen werden, sind, wie dargestellt, an beiden Seiten gewissermaßen auf den Innenring 3 aufgestülpt, wonach die Umfassungsschale 7 in Form der beiden Schalenteile 7¹ (siehe Fig. 3) von den Seiten her angesetzt wird. Die beiden Flanschflächen 13 der Schalenteile 7¹ sind mit Bohrungen versehen, so daß die beiden Schalenteile 7¹ mittels Verschraubungen Ik zusammengespannt werden können.

ORIGINAL INSPECTED

Die EndrSnder der KalottenhSlften 6 sind als radial nach außen gerichtete Abkröpfungen Io ausgebildet, und der Innenring 3 ist mittig auf seiner Umfangsfläche 1 mit einem umlaufend angeordneten Anachlagringbund 11 versehen. Ferner weisen die beiden Schalenteile 7¹ Anschlagabkröpfungen B an den Außenseiten auf und in der Mitte eine kanalartige Ausprägung 9, die, wie erkennbar, den Anschlagringbund 11 und die beiden radialen Abkröpfungen la der KalottenhSlften 6 umfaßt bzw. abdeckt.

Die SchalenhMlften 7', die natürlich durch die Kalottierung, die Ausprägung 9, die Abkröpfung 8 und die Aussteifungsabkröpfungen 12 an den oberen und unteren Längarändern außerordentlich asif und stabil sind, sind natürlich so bemessen, daß bei Anbringung der Verschraubungen I^ in Bezug auf die Halottenhälften 6 und gegen den Innenring 3 ein Spanneffekt in Axialrichtung bewirkt werden kann, d.h., die Flanschflächen 13 sind in Bezug auf die LMngsmittelebene (Zeichnungsebene) etwas zurückgesetzt.

Da die Kalottierung kugelförmig angelegt ist, sind winklige Zuordnungen bzw. Einstellungen der Kalottenhälften in jeder Richtung möglich, bzw. wie strichpunktiert angedeutet.

ORIGlMAL INSPECTED

3 CW; M

Das Maß für die mögliche Winkeleinstellung iat einer-Beits durch die Abkröpfungen Io in Zusammenwirkung mit dem Ringbund 11 des Innenrin-ges 3 und andererseits durch die Anschlagabkröpfungen θ in Verbindung mit den KalottenhälftenansMtzen an den Rohranschlußstutzen 6' vorgebbar.

Die Kalottenhälften G mit ihren Anschlußstutzen 6" werden aus Stahlrohr zwischen Patrize und Matrize entsprechender Formgebung ausgeformt- Die beiden kalottierten Schalenhälften 7' gemäß Fig. 3 können bspw. aus einer hochfesten Alu-Legierung gegossen oder gepreßt hergestellt sein. Gleiches gilt für den Innenring 3.

Wie aus Fig. 4,5 erkennbar, sind bei dieser unabhängigen Ausführungsform die Kalottenhälften 15 in Form zweier entsprechend profilierter Ringe 15' an die Enden der zu verbindenden Rohre an- (Fig. k) bzw. aufgesetzt (Fig. 5) und zwischen den beiden Ringen 15' ist eine etwa u-förmige nach innen offene, elastische Ringdichtung 16 angeordnet. Das Ganze wird auch hierbei mit einer zweiteiligen, spannbackenartig seitlich angesetztenverspannbaren Umfassungsschale 17, wie auch schon zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beschrieben, zusammengehalten.

Vorteilhaft ist die Außenumfangsflache 18 des Dichtungsringes 16 mit einem anvulkanisierten Zentrierring 19

ORIGiMAL INSPECTED

-Ik-

versehen, uiobei in der zuieiteiligen Umfassungsschale 17 eine an die Querschnittsfarm des Zentrierringes angepaßte Nut 2o vorgesehen ist. Die dargestellte Quer-Bchnittsform des Zentrierringes 19 ist nicht verbindlich. Bspuj. könnte diese auch dreieckig sein. Ferner ist der Dichtungsring 16 an seinen Schenkelenden mit Materialverdickungen 16' versehen.

Unabhängig davon, ob nun die Ringe 15' gemäß der Fig. k stumpf angeschweißt sind ader gemMß Fig. 5 aufgesetzt angeschweißt sind, sind die Enden 21 der Schenkel 22 des Dichtungsringes IG in Bezug auf den Durchströminnenraum 23 hinter AbschirmfDrtsMtzen 24 angeordnet.

Im Falle der Fig. k sind diese, uie erkennbar, aus den Ringen 15¹ selbst herausgearbeitet, während sie im Falle der Fig. 5 von den überstehenden Enden der Rohre 5 gebildet sind. In Fig. 5 Bind übrigens die Dichtungsringe k, der mittige Dichtungsring 16 und dessen Zentrierring 19 nicht eingezeichnet.

ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims (1)

1. 3039311

   087)

   Patentansprüche:

   (1.j Rohrgelenkkupplung, insbesondere für Pipelines zur Förderung von fluiden Medien unter hohem Druck, bestehend aus zuiei kugelartigen, einen in der Form angepaßten Innenring übergreifenden Kalottenhälften, die durch Süßere Halteelemente zusammengehalten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der kugelförmig gekrümmten Fläche (1) des mit einer dem Rohrquerschnitt etwa entsprechenden Durchströmöffnung (2) versehenen Innenringes (3) mindestens zwei Dichtungsringe (if), gegen die an die zu verbindenden Rohrenden (5) angesetzten Kalottenhälften (6) gelegt, angeordnet und die beiden Kalottenhälften (6) mit einer zueiteiligen, spannbackenartig seitlich angesetzt verspannbaren Umfassungsschale (7) gegen den Innenring (2) verspannt gehalten sind, wobei die Schalenteile (?') in an sich bekannter Weise im Querschnitt der Außenkontur der Kalottenhälften angepaßt ausgebildet und diese zum größten Teil übergreifend angeordnet sind.

   2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kalottierte Wandung jedes Schalenteiles (7¹) IMngs der beiden äußeren Ränder mit AnschLagabkröpfungen (B) versehen ist.

   3. Kupplung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch

   gekennzeichnet, daß die kalottierte

   ülandung jedes Schalenteiles (7¹) mit einer mittigen,

   kanalartigen Ausprägung (9) versehen ist.

   if. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endränder der KalattenhMlften (6) als radial nach außen gerichtete Abkröpfungen (la) ausgebildet sind.

   5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (3) mittig auf seiner Umfangsflache (1) mit einem umlaufend angeordneten Anschlagringbund (11) versehen ist.

   6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schalenteil (7¹) am oberen und unteren Rand mit einer Aussteifungsabkröpfung (12) versehen ist.

   7. Rohrgelenkkupplung, insbesondere für Pipelines zur Förderung von fluiden Medien unter hohem Druck, bestehend aus zuiei Kalottenhälften, die durch äußere Halteelemente zusammengehalten angeordnet sind,

   ORIGINAL INSPECTED

   dadurch gekennzeichnet, daß die Kalottenhälften (15) in Form zweier entsprechend profilierter Ringe (15') an die Enden (5) der zu verbindenden Rohre an- bzuj. aufgesetzt sind und zwischen diesen eine an aich bekannte, etwa u-förmig nach innen offene, elastische Ringdichtung (16) angeordnet ist, uiabei die beiden Ringe (15¹) und der mittige Dichtungsring (16) mit einer zweiteiligen, spannbakkenartig seitlich angesetzt verspannbaren Umfangsscha-Ie (17) umgeben sind.

   8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die AußenumfangsflMche (18) des Dichtungsringes (16) mit einem anvulkanisierten Zentrierring (19) versehen und in der zweiteiligen Umfangsschale (17) eine an die Querschnittsfarm des Zentrierringes (19) angepaßte Wut (2o) vorgesehen ist.

   9. Kupplung nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der etwa U-förmiqe Dichtungsring (16) an seinen Schenkelenden mit Materialverdickungen (16*) versehen sind.

   J J J I I

   la. Kupplung nach einem der Ansprüche 7 bia 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (21) der Schenkel (22) dea Dichtungaringes (16) in Bezug auf den DurchBtröminnenraum (23) hinter Ab-BChirmfortaBtzen (2*0 angeordnet iet.

   ORIGINAL INSPECTED