DE3329004A1

DE3329004A1 - Pipe connection

Info

Publication number: DE3329004A1
Application number: DE19833329004
Authority: DE
Inventors: Hans Paul 7730 Villingen-Schwenningen Maier
Original assignee: Individual
Current assignee: Agintec AG
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1983-08-11
Publication date: 1985-02-28

Abstract

The invention relates to a pipe connection (according to Patent 3206570) between two pipe ends which are to be butt connected to one another, on to which in each case one flange, one clamping element and one chamber part are pushed loosely and are clamped with respect to one another by means of a screw union. A seal surrounds the connecting joint and projects into in each case one sealing chamber of the two chamber parts with its two axial ends. The flange and the chamber part in each case form a clamping chamber between them into which the clamping element is inserted, which clamping element is supported by means of a radially internally-located clamping edge on the pipe end, has a clamping surface of the clamping chamber engaging over it with respect to a radially externally-located clamping edge, and projects out of the clamping chamber in the axial direction such that an axial compression force which acts on the clamping element leads to an increase in the external diameter and to a reduction in the internal diameter of the clamping element. The clamping chamber is provided in the chamber part. The two flanges are constructed as plane covers.

Description

"Rohrverbindung""Pipe connection"

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung zwischen zwei stumpf miteinander zu verbindenden Rohrenden, auf die jeweils ein Flansch, ein Klemmelement und ein Kammerteil lose aufgeschoben sind, die durch eine Verschraubung gegeneinander verspannbar sind, wobei eine Dichtung den Verbindungsstoß umschließt und mit ihren beiden axialen Enden jeweils in eine Dichtungskammer der beiden Kammerteile ragt, während Flansch und Kammerteil zwischen sich jeweils eine Klemmkammer bilden, in die das Klemmelement eintaucht, das sich mit einem radial innenliegenden Klemmrand auf dem Rohrende abstützt, hinsichtlich eines radial außenliegenden Klemmrandes von einer Klemmfläche der Klemmkammer übergriffen wird und in axialer Richtung so aus der Klemmkammer herausragt, daß eine das Klemmelement beaufschlagende axiale Druckkraft zu einer Vergrößerung des Außendurchmessers und zu einer Verkleinerung des Innendurchmessers des Klemmelementes führt (nach Patent 32 06 570).The invention relates to a pipe connection between two butt joints to be connected pipe ends, on each of which a flange, a clamping element and a Chamber part are pushed on loosely, which can be braced against one another by a screw connection are, with a seal enclosing the connecting joint and both of them are axial Ends each protrudes into a sealing chamber of the two chamber parts, while flange and chamber part each form a clamping chamber between them, into which the clamping element immersed, which is supported with a radially inner clamping edge on the pipe end, with regard to a radially outer clamping edge of a clamping surface of the clamping chamber is overlapped and protrudes in the axial direction from the clamping chamber that an axial compressive force acting on the clamping element to increase the Outside diameter and a reduction in the inside diameter of the clamping element leads (according to patent 32 06 570).

Die gebräuchlichsten Rohrverbindungen sind als Flanschverbindungen ausgebildet, bei denen die Flansche mit den Rohrenden durch Anschweißen, Anlöten, Anschrauben und/oder sonstige mechanische Bearbeitungen befestigt werden. Bekannt sind ferner Fittings und andere Rohrverschraubungen, bei denen die Abdichtung durch die Gewinde selbst oder aber durch zusätzliche Dichtungen erfolgt.The most common pipe connections are flange connections formed in which the flanges with the pipe ends by welding, soldering, Screwing on and / or other mechanical workings attached will. Also known are fittings and other pipe fittings in which the Sealing takes place through the thread itself or through additional seals.

Insbesondere bei der Herstellung von Hochdruck-Rohrverbindungen erweist sich das Verschweißen der Flansche mit den Rohrenden als besonders arbeitsintensiv und damit teuer. Die Schweißarbeiten können nur von einem besonderen Fachmann ausgeführt werden, so daß plötzlich notwendig werdende Reparaturen, z.B. auf einem Schiff, nicht kurzfristig durchgeführt werden können. In bestimmten Umgebungen sind Schweißarbeiten überhaupt nicht durchführbar, so daß sich derartige Hochdruck-Verbindungen vor Ort überhaupt nicht herstellen lassen, sondern vorgefertigt angeliefert werden müssen. Dann aber erweist sich die Montage von bereits mit dem Flansch verschweißten Rohrteilen häufig als besonders aufwendig, z.B. wenn derartige Rohrteile durch Trennwände durchgeführt werden müssen.It proves particularly useful in the production of high pressure pipe connections welding the flanges to the pipe ends is particularly labor-intensive and therefore expensive. The welding work can only be carried out by a special specialist so that repairs that suddenly become necessary, e.g. on a ship, cannot be carried out at short notice. In certain environments are welding work not feasible at all, so that such high-pressure connections are on site cannot be manufactured at all, but must be delivered prefabricated. But then it turns out to be the assembly of pipe parts already welded to the flange often as particularly complex, e.g. when such pipe parts are passed through partition walls Need to become.

Der Erfindung gemäß Hauptpatent lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung zu schaffen, bei der Schweißarbeiten, das Herstellen von Verschraubungen oder sonstige mechanische Bearbeitungsvorgänge an den Rohrenden entfallen, die dennoch aber absolut betriebssicher abdichtet, alle auftretenden Kräfte sicher aufnimmt und somit auch als Hochdruck-Rohrverbindung geeignet ist.The invention according to the main patent was therefore the object of a To create pipe connections during welding work, the production of screw connections or other mechanical processing operations on the pipe ends are no longer necessary but seals absolutely reliably and safely absorbs all forces and is therefore also suitable as a high-pressure pipe connection.

Bei der Rohrverbindung gemäß Hauptpatent ist die Klemmkammer jeweils im Flansch angeordnet und zum Verbindungsstoß hin offen.In the pipe connection according to the main patent, the clamping chamber is in each case arranged in the flange and open to the joint.

Dadurch müssen die Flansche verhältnismäßig breit ausgebildet sein. Als Verschraubung sind bei der Ausführungsform gemäß Hauptpatent Schraubbolzen vorgesehen, die nur durch die beiden Flansche hindurchgesteckt sind. Zusätzlich können bei der Ausführungsform gemäß Hauptpatent die beiden Kammerteile durch eine eigene Verschraubung gegeneinander verspannbar sein.As a result, the flanges must be made relatively wide. As a screw connection, screw bolts are provided in the embodiment according to the main patent, which are only pushed through the two flanges. In addition, the Embodiment according to the main patent, the two chamber parts by their own screw connection be braced against each other.

Die Rohrverbindung gemäß Hauptpatent läßt sich auf glatten, lediglich entgrateten Rohrenden montieren, wobei als einzige Montagehilfen passende Schlüssel für die Verschraubungen benötigt werden. Ein wesentliches Merkmal der Rohrverbindung liegt in der Trennung der beiden Funktionen "Abdichtung" und "Kraftschlüssigkeit". Die Rohrverbindung läßt sich nicht nur sehr leicht montieren, sondern ebenso leicht auch demontieren und kann mit Ausnahme der Dichtung mit allen übrigen Einzelteilen mehrfach verwendet werden. Da bei der Montage die Einzelteile lediglich aufgesteckt und über Schraubverbindungen gegeneinander verspannt werden müssen, können alle in explosionsgeschützter Umgebung vorgeschriebenen Schutzmaßnahmen entfallen. Die Rohrverbindung baut verhältnismäßig klein und führt gegenüber herkömmlichen geschweißten Flanschverbindungen zu Gewichtseinsparungen von über 40 %. Da die Flansche mit dem durch die Rohre geführten Medium nicht in Berührung kommen, ist es auch bei bestimmten aggressiven Medien nicht erforderlich, die Flansche aus nicht-rostendem Stahl herzustellen. Bei der Montage der Rohrverbindung ist es nicht erforderlich, daß die beiden Rohrenden aneinander anliegen.The pipe connection according to the main patent can be on smooth, only Assemble the deburred pipe ends, using a suitable key as the only assembly aid are required for the screw connections. An essential feature of the pipe connection lies in the separation of the two functions "sealing" and "force fit". The pipe connection is not only very easy to assemble, but just as easy can also be dismantled and with the exception of the seal with all other individual parts be used multiple times. Since the individual parts are only plugged in during assembly and must be braced against each other via screw connections, all can The protective measures prescribed in an explosion-proof environment are not applicable. the Pipe connection builds relatively small and leads to conventional welded ones Flange connections for weight savings of over 40%. Since the flanges with the The medium carried through the pipes does not come into contact with certain aggressive media, the flanges are not required to be made of stainless steel. When assembling the pipe connection, it is not necessary that the two pipe ends rest against each other.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rohrverbindung gegemäß Hauptpatent etwas preiswerter zu gestalten.The invention is based on the object of the pipe connection To make the main patent a little cheaper.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die .Klemmkammer im Kammerteil vorgesehen ist, und daß die beiden Flansche als plane Deckel ausgebildet sind.This object is achieved according to the invention in that the .Klemmkammer is provided in the chamber part, and that the two flanges are designed as flat covers are.

Während die Flansche und Kammerteile der Rohrverbindung gemäß Hauptpatent vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen und durch teuere zerspanende Bearbeitung hergestellt werden, können die Kammerteile nunmehr aus z.B. NE-Metallen in einem Druckguß-Fertigungsverfahren hergestellt werden, was nicht nur preisgünstiger ist, sondern auch zu Gewichtseinsparungen führt. Die flachen Flanschdeckel können ebenfalls aus NE-Druckguß bestehen oder aber als Stanzteil ausgebildet sein. Auch Kunststoffe lassen sich verwenden.While the flanges and chamber parts of the pipe connection according to the main patent preferably made of metallic materials and by expensive machining are made, the chamber parts can now be made of e.g. non-ferrous metals in one Die-casting manufacturing processes are produced, which is not only cheaper, but also leads to weight savings. The flat flange covers can also consist of non-ferrous die-casting or be designed as a stamped part. Plastics too can be used.

Die Verschraubung der Rohrverbindung kann - wie bei der AusfUhrungsform gemäß Hauptpatent - aus Schraubbolzen bestehen, die aber nicht nur durch die Flansche, sondern auch durch die beiden Kammerteile gesteckt sind, wobei zumindest drei Schraubverbindungen erforderlich sind. Auf eine separate Verschraubung der beiden Kammerteile kann verzichtet werden. Die neue Rohrverbindung ist daher vorzugsweise für niedrige und mittlere Betriebsdrücke geeignet.The screw connection of the pipe connection can - as in the case of the embodiment according to the main patent - consist of screw bolts, but not only through the flanges, but are also inserted through the two chamber parts, with at least three screw connections required are. A separate screw connection of the two chamber parts can be dispensed with will. The new pipe connection is therefore preferable for low and medium-sized Operating pressures suitable.

;In einer abgewandelten Ausführungsform kann die Verschraubung auch aus einem die beiden Kammerteile übergreifenden, mit einem Innengewinde versehenen Rohrstück bestehen, in dessen beiden Enden die ein Außengewinde tragenden Flansche eingeschraubt sind Dabei ist es zweckmäßig, wenn im Rohrstück im Bereich der Verbindungsstoßes Sichtöffnungen vorgesehen sind.; In a modified embodiment, the screw connection can also from one of the two chamber parts overlapping, provided with an internal thread There are pipe sections, in the two ends of which the flanges carrying an external thread are screwed in. It is useful if in the pipe section in the area of the connecting joint Viewing openings are provided.

Jedes Klemmelement kann aus zumindest einer konvex ausgebildeten Scheibe bestehen, die z.B. eine Tellerfeder sein kann. Als störunanfälliger haben sich jedoch gezahnte scheibenförmige Klemmelemente erwiesen. Der radial innenliegende Klemmrand jedes Klemmelementes kann angeschärft sein, um so beim Verspannen der Rohrverbindung zusätzlich zu der kraftschlüssigen Verbindung einen leichten Formschluß zwischen Klemmelement und Rohraußenwandung zu bilden.Each clamping element can consist of at least one convex disk exist, which can e.g. be a disc spring. However, they have proven to be less susceptible to interference toothed disc-shaped clamping elements proved. The radially inner clamping edge each clamping element can be sharpened, so when the pipe connection is braced in addition to the positive connection, a slight form fit between To form clamping element and pipe outer wall.

Die Dichtung kann eine Elastomer-Formdichtung sein, in die ein Innenring aus hartem Werkstoff, insbesondere Metall und/oder plastischem Werkstoff eingebettet und die von konusförmig ausgebildeten Dichtungskammern umschlossen ist. Der Innenring liegt dann bei der montierten Rohrverbindung unmittelbar über dem Verbindungsstoß. Durch die konusförmige Ausbildung der Dichtungskammern wird beim Gegeneinanderdrücken der beiden Kammerteile auf die Dichtung ein Druck in axialer und radialer Richtung ausgeübt.The seal can be an elastomer molded seal in which an inner ring embedded from hard material, in particular metal and / or plastic material and which is enclosed by conical sealing chambers. The inner ring then lies directly above the joint when the pipe connection is installed. Due to the conical design of the sealing chambers, they are pressed against each other of the two chamber parts exert pressure on the seal in the axial and radial directions exercised.

In der Zeichnung sind zwei als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Figur 1 eine in der Montage befindliche Rohrverbindung; Figur 2 die Rohrverbindung gemäß Figur 1 in fertig montiertem Zustand; Figur 3 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Figur 1 und Figur 4 die Rohrverbindung gemäß Figur 3 in fertig montiertem Zustand.In the drawing are two exemplary embodiments of the invention shown. The figures show: FIG. 1 a pipe connection which is being assembled; FIG. 2 shows the pipe connection according to FIG. 1 in the fully assembled state; Figure 3 a modified embodiment in a representation according to Figure 1 and Figure 4 the Pipe connection according to Figure 3 in the fully assembled state.

Zur Herstellung einer Rohrverbindung gemäß Figur 1 werden auf zwei stumpf miteinander zu verbindende Rohrenden 1,2 jeweils zuerst ein Flansch 3, ein Klemmelement 4, ein Kammerteil 5 sowie für beide Rohrenden 1,2 gemeinsam eine Dichtung 6 aufgeschoben.To produce a pipe connection according to Figure 1 are on two Pipe ends 1, 2 to be butt-connected to one another are each first a flange 3 Clamping element 4, a chamber part 5 and a joint seal for both pipe ends 1,2 6 postponed.

Jedes Kammerteil 5 weist eine zum Flansch 3 hin offene, kreisringförmige Klemmkammer 7 auf in die das Klemmelement 4 eingeschoben wird, das aus einer konvex ausgebildeten Scheibe besteht, die sich mit einem radial innenliegenden Klemmrand 4a auf dem Rohrende 1 bzw. 2 abstützt und hinsichtlich ihres radial außenliegenden Klemmrandes 4b von einer ringförmigen Klemmfläche 7a der Klemmkammer 7 übergriffen wird. In entlastetem Zustand ragt das Klemmelement 4 über die Stirnfläche des zugeordneten Kammerteils 5 hinaus. Die Ausbildung der Klemmelemente 4 ist dabei so gewählt, daß eine die Klemmelemente in axialer Richtung gegen die Rückseite der zugeordneten Klemmkammer 7 drückende Kraft zu einer Vergrößerung des Außendurchmessers und gleichzeitig zu einer Verkleinerung des Innendurchmessers des Klemmelementes führt.Each chamber part 5 has a circular ring-shaped one that is open towards the flange 3 Clamping chamber 7 into which the clamping element 4 is inserted, which consists of a convex formed disc consists, which is with a radially inner clamping edge 4a is supported on the pipe end 1 or 2 and with respect to its radially outer The clamping edge 4b is overlapped by an annular clamping surface 7a of the clamping chamber 7 will. In the relieved state, the clamping element 4 protrudes over the end face of the associated Chamber part 5 also. The design of the clamping elements 4 is chosen so that one the clamping elements in the axial direction against the back of the associated Clamping chamber 7 pressing force to increase the outer diameter and at the same time leads to a reduction in the inner diameter of the clamping element.

Das Kammerteil 5 ist mit einer jeweils zum Verbindungsstoß 8 hin' offenen Dichtungskammer 9 versehen, die konusförmig ausgebildet ist, sich also in Richtung auf den benachbarten Flansch 3 verjüngt Der Verbindungsstoß 8 wird von der Dichtung 6 umschlossen, die als Elastomer-Formdichtung ausgebildet ist, in die ein Innenring 10 eingebettet ist. Die Außenkontur der Dichtung 6 entspricht etwa der der beiden Dichtungskammern 9 in den Kammerteilen 5, weist jedoch ein Obermaß auf, so daß ein Gegeneinanderdrücken der beiden Kammerteile 5 die Dichtung mit einem Druck beaufschlagt, der axial und radial nach innen gerichtet ist.The chamber part 5 is each connected to the connecting joint 8 ' open sealing chamber 9 provided, which is conical is, so the connection joint tapers in the direction of the adjacent flange 3 8 is enclosed by the seal 6, which is designed as an elastomer molded seal is, in which an inner ring 10 is embedded. The outer contour of the seal 6 corresponds approximately that of the two sealing chambers 9 in the chamber parts 5, but has an oversize on, so that pressing the two chamber parts 5 against each other, the seal with a Pressure applied, which is directed axially and radially inward.

Die Verspannung erfolgt über vier gleichmäßig am Flanschumfang verteilt angeordnete Schraubbolzen 11, die durch die Flansche 3 sowie die Kammerteile 5 hindurchgesteckt sind.The bracing takes place over four evenly distributed around the flange circumference arranged screw bolts 11 which are inserted through the flanges 3 and the chamber parts 5 are.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß den Figuren 3 und 4 besteht die Verschraubung aus einem die beiden Kammerteile 5 übergreifenden Rohrstück 21, das in seinen beiden Endabschnitten mit jeweils einem Innengewinde 22 versehen ist. Die Verspannung der Verbindungsteile gegeneinander erfolgt durch Einschrauben der beiden jeweils mit einem Außengewinde 23 versehenen Flansche 3 in die Enden des Rohrstücks 21.In the modified embodiment according to FIGS. 3 and 4, there is the screw connection from a pipe section 21 overlapping the two chamber parts 5, which is provided with an internal thread 22 in each of its two end sections. The connection parts are braced against one another by screwing in the two flanges 3, each provided with an external thread 23, into the ends of the Pipe section 21.

Im Rohrstück 21 sind im Bereich des Verbindungsstoßes 8 Sichtöffnungen 24 vorgesehen.In the pipe section 21 are 8 viewing openings in the area of the connecting joint 24 provided.

- L e e r s e i t e -- L e r s e i t e -

Claims

Claims: 1. Pipe connection between two butt to each other to be connected pipe ends (1,2), on each of which a flange (3), a clamping element (4) and a chamber part (5) are loosely pushed on by a screw connection (11; 21, 22, 23) can be braced against one another, with a seal (6) forming the connecting joint (8) encloses and with its two axial ends each in a sealing chamber (9) of the two chamber parts (5) protrudes, while flange (3) and chamber part (5) between a clamping chamber (7) is formed in each case, into which the clamping element (4) is immersed, which is supported with a radially inner clamping edge (4a) on the pipe end (1,2), with regard to a radially outer clamping edge (4b) from a clamping surface (7a) of the clamping chamber (7) is overlapped and so out of the clamping chamber in the axial direction (7) protrudes that the clamping element acting on the axial compressive force to a Enlargement of the outside diameter and a reduction in the inside diameter of the clamping element leads (according to patent 32 06 570), d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the clamping chamber (7) is provided in the chamber part (5), and that the two flanges (3) are designed as a flat cover.

2. Pipe connection according to claim 1, characterized in that the Screw connection (21,22,23) from one of the two chamber parts (5) overlapping with an internal thread (22) provided; Pipe section (21) consists in both ends the one outside.

thread (23) bearing flanges (3) are screwed.

3. Pipe connection according to claim 2, characterized in that im Pipe section (21) provided in the area of the connecting joint (8) viewing openings (24) are.

4. Pipe connection according to claim 1, 2 or 3, characterized in that, that each clamping element (4) consists of at least one convex disc.

5. Pipe connection according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the seal (6) is an elastomer molded seal into which a Inner ring (10) embedded and the cone-shaped sealing chambers (9) is enclosed.