DE3643513A1 - Rohrverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung zwischen zwei stumpf miteinander zu verbindenden Rohrenden, auf die je­ weils ein Flansch aufgeschoben ist, die durch Spannmittel gegeneinander verspannbar sind und zwischen sich einen ring­ förmigen, den Verbindungsstoß zwischen den beiden Rohrenden übergreifenden Dichtungskörper einschließen, der stirnsei­ tig jeweils in eine sich zum Verbindungsstoß hin konisch er­ weiternde Dichtungskammer in der dem Verbindungsstoß zuge­ wandten Stirnseite der Flansche eintaucht, wobei nach dem Verspannen der Flansche diese stirnseitig aneinander anlie­ gen und gemeinsam eine im Querschnitt etwa dreiecksförmige Dichtungskammer bilden, die nahezu vollständig von dem durch das Verspannen verformten Dichtungskörper ausgefüllt ist.

Eine derartige Ausführungsform läßt sich dem DE-GM 84 36 215 entnehmen. Hier werden zur Herstellung einer Rohrverbindung auf zwei stumpf miteinander zu verbindende Rohrenden jeweils zuerst ein Flansch, ein Klemmelement, ein Kammerteil sowie der ringförmige Dichtungskörper aufgeschoben. Jedes Kammer­ teil weist eine zum Flansch hin offene, kreisringförmige Klammkammer auf, in die das Klemmelement eingeschoben wird. Letzteres besteht aus einer konvex ausgebildeten Scheibe, die sich mit einem radial innenliegenden Klemmrand auf dem Rohrende abstützt und hinsichtlich ihres radial außenliegen­ den Klemmrandes von einer ringförmigen Klemmfläche der Klemm­ kammer übergriffen wird. In entlastetem Zustand ragt das Klemmelement über die Stirnfläche des zugeordneten Kammer­ teils hinaus. Die Ausbildung der Klemmelemente ist dabei so gewählt, daß eine die Klemmelemente in axialer Richtung ge­ gen die Rückseite der zugeordneten Klemmkammer drückende Kraft zu einer Vergrößerung des Außendurchmessers und gleich­ zeitig zu einer Verkleinerung des Innendurchmessers des Klemmelementes führt. Das Kammerteil ist mit der oben erwähn­ ten Dichtungskammer versehen. Der Dichtungskörper besteht aus einem Elastomer-Ring, der eine nach innen offene Ringnut aufweist, in die lose ein Innenring eingebettet ist, der ei­ nen inneren ringförmigen Bund aufweist, der als Anschlag zwi­ schen die beiden Rohrenden ragt. Die Außenkontur der Elasto­ mer-Formdichtung entspricht etwa der der beiden Dichtungskam­ mern in den Kammerteilen, weist jedoch ein Übermaß auf, so daß ein Gegeneinanderdrücken der beiden Kammerteile die Dich­ tung mit einem Druck beaufschlagt, der axial und radial nach innen gerichtet ist. Die Verspannung erfolgt über vier gleich­ mäßig am Flanschumfang verteilt angeordnete Schraubbolzen, die durch die Flansche sowie die Kammerteile hindurchgesteckt sind.

Diese Ausführungsform hat sich in der Praxis bewährt; sie erscheint jedoch insbesondere für Rohre kleinen Nenndurch­ messers sowie zur Aufnahme niedriger Arbeitsdrücke zu auf­ wendig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte Rohrverbindung unter Beibehaltung ihrer prinzi­ piellen Vorteile preiswerter zu gestalten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder Flansch aus einem offenen Blechprofil besteht, das sich mit einem Klemmschenkel über ein Klemmelement auf der Mantelfläche des zugeordneten Rohrendes abstützt.

Anstelle der bisher erforderlichen, jeweils aus massivem Ma­ terial bestehenden Flansche und Kammerteile werden nur noch aus Blech geformte Flansche verwendet. Diese können gestanzt und tiefgezogen werden, bei großen Nenndurchmessern aber auch aus endlosem entsprechend profilierten Streifenmaterial hergestellt werden. Unabhängig von dem jeweiligen Herstel­ lungsverfahren kann jeder Flansch einen radial außenliegen­ den U-Schenkel aufweisen, wobei der zweite, etwas abgewinkel­ te U-Schenkel die Dichtungskammern begrenzt, und die beiden Flansche nach dem Verspannen mit ihren U-Stegen aneinander anliegen.

Bei einer besonders einfachen Bauform kann der die Dichtungs­ kammer bildende Schenkel des Flansches unmittelbar in den Klemmeschenkel übergehen, der mit einer das Klemmelement bil­ denden Anschärfung versehen ist. Flansch und Klemmelement sind somit einteilig ausgebildet, wodurch Herstellung und Montage weiterhin verbilligt bzw. vereinfacht werden. Im Ge­ gensatz zu der vorbekannten Konstruktion führen die nur noch aus einem Blechprofil bestehenden Flansche zu einer gewissen Elastizität und Flexibilität der Rohrverbindung.

Das Klemmelement kann aber auch separates Bauteil ausgebil­ det sein und z. B. aus einem eingelegten Blechstreifen be­ stehen, der mit Anschärfungen, Zacken o. dgl. auf der Mantel­ fläche des zugeordneten Rohrendes aufliegt. Ein derartiges Klemmelement kann einen geschlossenen oder auch offenen Ring bilden oder aber aus einzelnen Ringsegmenten bestehen. In jedem Fall läßt sich das Klemmelement einfach und preiswert von einem endlosen Streifenmaterial fertigen.

Zur Erhöhung der auf die Klemmelemente wirkenden und deren Zacken oder Anschärfungen in die Manteloberfläche der Rohr­ enden drückenden Anpreßkräfte kann es zweckmäßig sein, wenn der Klemmschenkel des Flansches von einer Spannschelle über­ griffen ist.

Die Spannmittel können durch die U-Stege der beiden Flansche gesteckte Spannschrauben sein. Jedoch ist es in einer abge­ wandelten Ausführungsform auch möglich, daß sich die beiden Flansche auf ihrem radial außenliegenden Umfangsbereich überlappen, wobei die Spannmittel in diesem Überlappungsbe­ reich angreifen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

In der Beschreibung sind zwei als Beispiele dienende Ausfüh­ rungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in der oberen Hälfte im Längsschnitt und in der unteren Hälfte in Draufsicht eine Rohr­ verbindung vor dem Verspannen;

Fig. 2 die Rohrverbindung gemäß Fig. 1 nach dem Ver­ spannen;

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab in Stirnansicht und Seitenansicht ein streifenförmiges Klemmelement.

Dargestellt sind Rohrverbindungen zwischen zwei stumpf mit­ einander zu verbindenden Rohrenden 1, 2, auf die jeweils ein Flansch 3 aufgeschoben ist, die durch Spannmittel 4, die in den Fig. 1 bis 3 nur strichpunktiert dargestellt sind, gegeneinander verspannbar sind. Die Flansche 3 schließen zwischen sich einen ringförmigen, den Verbindungsstoß 5 zwi­ schen den beiden Rohrenden 1, 2 übergreifenden Dichtungskör­ per ein, der aus einem Elastomer-Ring 6 besteht, der eine nach innen offene Ringnut aufweist, in die lose ein Innen­ ring 7 eingebettet ist. Letzterer ragt mit einem inneren ringförmigen Bund 7 a als Anschlag zwischen die beiden Rohr­ enden 1, 2.

Der Dichtungskörper 6, 7 taucht stirnseitig jeweils in eine sich zum Verbindungsstoß 5 hin konisch erweiternde Dichtungs­ kammer in der dem Verbindungsstoß zugewandten Stirnseite der Flansche 3 ein. Nach dem Verspannen der Flansche 3 liegen diese stirnseitig aneinander an (siehe Fig. 2) und bilden gemeinsam eine im Querschnitt etwa dreiecksförmige Dichtungs­ kammer, die nahezu vollständig von dem durch das Verspannen verformten Dichtungskörper 6, 7 ausgefüllt ist (siehe auch Fig. 3).

Jeder Flansch 3 besteht aus einem offenen Blechprofil, das einen radial außenliegenden U-Schenkel 9 aufweist, wobei der zweite, etwas abgewinkelte U-Schenkel 10 die Dichtungs­ kammer 8 begrenzt. Die beiden Flansche 3 liegen nach dem Verspannen mit ihren U-Stegen 11 aneinander an.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 geht der die Dichtungskammer 8 bildende Schenkel 10 des Flansches 3 unmittelbar in den Klemmschenkel 12 über, der mit einer das Klemmelement bildenden Anschärfung 13 versehen ist. Fig. 1 läßt erkennen, daß die beiden Flansche 3 vor dem Verspannen nur linienförmig aneinander anliegen. Der Elastomer-Ring 6 weist gegenüber der durch die beiden U-Schenkel 10 gebilde­ ten Dichtungskammer hinsichtlich seiner radialen Höhe ein Übermaß auf. Durch Verspannen der beiden U-Stege 11 bis zu ihrer gegenseitigen Anlage gemäß Fig. 2 wird der Elastomer- Ring 6 in die Dichtungskammer gepreßt und nimmt deren Innen­ kontur an. Gleichzeitig wird auf die U-Schenkel 10 und damit auf den durch die Anschärfung 13 gebildeten Klemmschenkel 12 ein Biegemoment derart ausgeübt, daß die Anschärfung 13 in die Manteloberfläche der Rohrenden 1, 2 gepreßt wird.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist das Klemmelement als separates Bauteil ausgebildet, das aus ei­ nem eingelegten Blechstreifen 14 besteht, der gemäß Fig. 4 im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und an den freien Längsrändern seiner beiden U-Schenkel Anschärfungen bzw. Zacken 15 aufweist, die gemäß Fig. 3 auf der Mantelfläche des zugeordneten Rohrendes 1, 2 aufliegen. Der Klemmschenkel 12 des Flansches 3 hintergreift das Klemmelement 14, 15 auf der dem Verbindungsstoß 5 abgewandten Seite. Außerdem ist der Klemmschenkel 12 des Flansches 3 von einer Spannschelle 16 übergriffen.

Die Spannmittel 4 können Spannschrauben sein, die durch die U-Stege 11 der beiden Flansche 3 gesteckt sind.

Claims (13)

1. Rohrverbindung zwischen zwei stumpf miteinander zu ver­ bindenden Rohrenden (1, 2), auf die jeweils ein Flansch (3) aufgeschoben ist, die durch Spannmittel (4) gegenein­ ander verspannbar sind und zwischen sich einen ringförmi­ gen, den Verbindungsstoß (5) zwischen den beiden Rohren­ den (1, 2) übergreifenden Dichtungskörper (6, 7) einschlie­ ßen, der stirnseitig jeweils in eine sich zum Verbindungs­ stoß (5) hin konisch erweiternde Dichtungskammer (8) in der dem Verbindungsstoß (5) zugewandten Stirnseite der Flansche (3) eintaucht, wobei nach dem Verspannen der Flansche (3) diese stirnseitig aneinander anliegen und ge­ meinsam eine im Querschnitt etwa dreiecksförmige Dichtungs­ kammer bilden, die nahezu vollständig von dem durch das Verspannen verformten Dichtungskörper (6, 7) ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flansch (3) aus einem offenen Blechprofil besteht, das sich mit einem Klemm­ schenkel (12) über ein Klemmelement (13, 14, 15) auf der Mantelfläche des zugeordneten Rohrendes (1, 2) abstützt.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flansch (3) einen radial außenliegenden U-Schen­ kel (9) aufweist, wobei der zweite, etwas abgewinkelte U-Schenkel (10) die Dichtungskammern (8) begrenzt, und die beiden Flansche (3) nach dem Verspannen mit ihren U- Stegen (11) aneinander anliegen.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der die Dichtungskammer (8) bildende Schen­ kel (10) des Flansches (3) unmittelbar in dem Klemmschen­ kel (12) übergeht, der mit einer das Klemmelement bilden­ den Anschärfung (13) versehen ist.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Klemmelement (14, 15) als separates Bau­ teil ausgebildet ist.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement ein eingelegter Blechstreifen (14) ist, der mit Anschärfungen, Zacken (15) o. dgl. auf der Mantelfläche des zugeordneten Rohrendes (1, 2) aufliegt.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der das Klemmelement bildende Blechstreifen (14) im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, wobei die Anschär­ fungen, Zacken (15) o. dgl. im freien Längsrand der bei­ den U-Schenkel vorgesehen sind.

7. Rohrverbindung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klemmschenkel (12) des Flansches (3) das Klemmelement (14, 15) auf der dem Verbindungsstoß (5) abgewandten Seite hintergreift.

8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmschenkel (12) des Flansches (3) von einer Spannschelle (16) übergriffen ist.

9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel (4) durch U-Stege (11) der beiden Flansche (3) gesteckte Spannschrauben sind.

10. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Flansche (3) auf ihrem radial außenliegenden Umfangsbe­ reich überlappen, wobei die Spannmittel (4) in diesem Überlappungsbereich angreifen.

11. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper aus einem Elastomer-Ring (6) besteht, der eine nach innen offene Ringnut aufweist, in die ein Innenring (7) eingebettet ist.

12. Rohrverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (7) lose im Elastomer-Ring (6) sitzt.

13. Rohrverbindung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Innenring (7) einen inneren ringförmi­ gen Bund (7 a) aufweist, der als Anschlag zwischen die bei­ den Rohrenden (1, 2) ragt.