DE3839604A1 - Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung mit den Merk­ malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei bekannten Rohrverbindungen können zwei gegenein­ ander gerichtete Flansche, zwischen denen ein Dicht­ ring gelagert ist über einen Spannteil lösbar mitein­ ander verbunden werden. Bei verschiedenen Anwendungen beispielsweise in der Hochvakuumtechnik oder bei abrasiven Medien, ist es nachteilig, wenn der Dicht­ ring medienberührt ist, da vom Dichtring ausgasende oder abgetragene Bestandteile das Vakuum beein­ trächtigen bzw. das Medium verunreinigen können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorbe­ schriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Ver­ bindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß mit ein­ fachen Mitteln ohne zusätzliche Teile eine hoch­ vakuum- und überdruckdichte lösbare Flanschverbindung mit einer weitgehend spaltfreien Abschirmung des Dichtrings gegen das Medium erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu ent­ nehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verbindung in ge­ schnittener Seitenansicht und

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Verbindung ähnlich Fig. 1 in einer anderen Ausführung.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Verbindung 1 weist zwei kegelförmige Flansche 2, 3 auf, die gegeneinander gerichtet sind und je einen Rohransatz 4 besitzen. Der Rohransatz 4 kann je nach Bedarf an ein weiterführendes Rohr, einen Behälter, ein Ventil und dergleichen angeschweißt werden. Die Flansche 2, 3 mit den Rohransätzen 4 können zweckmäßig aus einem gegen Korrosion und Säuren beständigen Chromnickelstahl, beispielsweise W.-Nr. 1.4571, hergestellt sein, so daß eine hohe Resistenz auch bei aggressiven Medien gegeben ist.

Zwischen den Flanschen 2, 3 befindet sich ein Dicht­ ring 5, der bevorzugt als Kreisring gestaltet ist und zweckmäßig aus einem temperaturbeständigen Elastomer, wie Äthylen-Propylen-Terpolymerisat, Fluorkautschuk, Silikon-Kautschuk oder Polytetrafluoräthylen, hergestellt sein kann.

Außerdem weist die Verbindung 1 einen die Flansche 2, 3 kuppelnden Spannteil auf, der vorzugsweise als aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Halbschalen gebildeter Spannring 6 ausgebildet ist, der über einen integrierten Verschluß manuell schnell geöffnet und geschlossen werden kann. Der Spannring 6 weist eine etwa V-förmige Nut 7 auf, die von einer Grund­ wand 8 und zwei Schrägwänden 9, 10 begrenzt ist. Der Spannring 6 kann ehenfalls aus einem korrosionsbe­ ständigen Chromnickelstahl oder aus einer Aluminium­ legierung hergestellt sein und übergreift die Flansche 2, 3, wobei diese in der V-Nut 6 gelagert sind. Die Schrägwände 9, 10 liegen dabei an Schräg­ flächen 11 der Flansche 2, 3 an. Durch Festspannen des Spannringverschlusses können die kegelförmigen Flansche 2, 3 fest gegeneinander gedrückt werden.

Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, können die spiegelsymmetrisch angeordneten Flansche 2, 3 völlig identisch ausgebildet sein. In den einander zuge­ wandten Stirnseiten der Flansche 2, 3 ist eine Ringnut 12 vorgesehen, die in jedem der Flansche 2, 3 etwa halbkreisförmig ausgebildet ist. Diese etwa halb­ kreisförmige Ringnut 12 ist bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar zwischen einer radial nach außen gerichteten Flansch­ dichtfläche 13 und einer Stirnfläche 14 ausgebildet, die an einem Stützringteil 15 des Flansches 2, 3 vor­ gesehen ist. Der Stützringteil 15 bildet den dem Durchgang 16 der Rohrverbindung 1 zugewandten Eckbe­ reich des Flansches 2, 3. Die Flanschdichtfläche 13 und die Stirnfläche 14 des Stützringteils 15 können in verschiedenen Ebenen parallel zueinander ver­ laufen, wobei die Flanschdichtfläche 13 gegenüber der Stirnfläche 14 zurückgesetzt ist. Die Stützringteile 15 der Flansche 2, 3 sind derart vorstehend ausge­ bildet, daß sie den Dichtring beidseitig innen über­ greifen und bei geschlossener Verbindung mit ihren Stirnflächen 14 flächenbündig derart dicht aneinander liegen, daß bei entsprechend geringer Oberflächen­ rauhigkeit von vorzugsweise kleiner 1 µm eine spaltfreie, dichte Stoßverbindung der planen Stirn­ flächen 14 im Bereich der Mittenebene des Dichtrings 5 gegeben ist.

Der Dichtring 5 weist einen im Querschnitt ungefähr kreisringförmigen Wulst 17 auf, der etwa wie ein O-Ring geformt sein kann. Der eine Teil des Wulstes 17 ist in der Ringnut 12 des einen Flansches 2 ge­ lagert, während der gegenüberliegende Teil des Wulstes 17 in der Ringnut 12 des anderen Flansches 3 sich befindet. Darüber hinaus kann an dem Wulst 17 ein sich radial nach außen erstreckender Außendicht­ teil 18 materialeinheitlich angeformt sein. An den Seitenflächen 19 des im Querschnitt rechteckförmigen Außendichtteils 18 liegen die Dichtflächen 13 der Flansche 2, 3 dicht an. Die Dicke des Außendicht­ teils 18 ist kleiner als der Durchmesser des Wulstes 17, so daß der Wulst 17 am äußeren Umfang von den Flanschdichtflächenteilen 13 übergriffen ist und auch bei einem hohen Druck des im Durchgang 16 sich befindenden Mediums ein sicherer Halt des Wulstes 17 in den Ringnuten 12 gewährleistet ist.

Um den Dichtring 5 bei der Montage ohne Hilfsmittel montieren zu können, kann an dem Außendichtteil 18 ein vorzugsweise rechtwinklig abstrebender Haltebund 20 materialeinheitlich angeformt sein, der so ausge­ bildet ist, daß er den Flansch 2 an der Umfangsfläche 21 übergreift und somit fixiert ist, so daß der andere Flansch 3 ohne weiteres koaxial angesetzt werden kann. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 untergreifen die Stützringteile 15 der Flansche 2, 3 direkt den Wulst 17 des Dichtrings 5. Die Stützring­ teile 15 liegen somit unmittelbar an der dem Durch­ gang 16 zugewandten Innenseite 22 des Wulstes 17 an.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 kann es jedoch auch günstig sein, an der dem Außendichtteil 18 gegenüberliegenden Seite des Wulstes 17 einen Innen­ dichtteil 23 materialeinheitlich anzuformen, der sich radial nach innen erstreckt und einen vorzugsweise rechteckförmigen Querschnitt besitzt. Die Dicke des Innendichtteils 23 kann zweckmäßig etwa gleich der Dicke des Außendichtteils 18 sein. Der Innendichtteil 23 ist zwischen zwei einander gegenüberliegenden Dichtflächenteilen 24 der Flansche 2, 3 eingespannt, die in derselben Ebene wie die äußeren Flanschdicht­ flächen 13 vorgesehen sein können. Bei dieser Aus­ führungsform liegen die den Dichtring 5 unter­ greifenden und mit ihren planen Stirnflächen 14 dicht aneinanderstoßenden Stützringteile 15 an der Innen­ seite 22 des Dichtflächenteils 24 an. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Rohrverbindung 1 besteht darin, daß der Dichtring 5 durch das flächenbündig dichte Zu­ sammenstoßen der Stützringteile 15 von dem Medium im Durchgang 16 völlig abeschirmt ist, so daß eine oftmalige Wiederverwendbarkeit des Dichtrings 5 gewährleistet ist und keine vom Dichtring 5 aus­ gehenden Beeinträchtigungen oder Verunreinigungen des Mediums auftreten können. Die Verbindung 1 kann be­ vorzugt für hochvakuumtechnische Rohrleitungen und Anlagen eingesetzt werden. Ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Rohrleitungssysteme und Anlagen beispielsweise der chemischen und pharmazeutischen Industrie, in denen aggressive oder empfindliche oder hochreine Medien zur Verarbeitung gelangen. Beim Zusammensetzen der Verbindung 1 werden die Flansche 2, 3 über den in die Ringnuten 12 eingreifenden Dichtungswulst 17 zwangszentriert, so daß die Flansche 2, 3 exakt koaxial ausgerichtet sind und an der Stoßstelle kein Versatz entsteht. Um einen ein­ wandfrei glatten Durchgang an der Stoßstelle der Flansche 2, 3 zu erreichen, kann es außerdem günstig sein, die dem Durchgang 16 zugewandten Eckteile der Stützringteile 15 scharfkantig auszubilden, so daß keine Kehle oder dergleichen entsteht.

Claims (11)

1. Verbindung mit zwei Flanschen (2, 3), einem diese verbindenden Spannteil (6), einem Durchgang (16) für ein gasförmiges oder flüssiges Medium und einem in Ringnuten (12) der Flansche (2, 3) eingreifenden Dichtring (5), dadurch gekennzeichnet, daß an den Flanschen (2, 3) je ein den Durchgang (16) mitbe­ grenzender Stützringteil (15) ausgebildet ist, die den Dichtring (5) an der dem Durchgang (16) zuge­ wandten Innenseite (22) übergreifen und über den Spannteil (6) flächenbündig dicht gegeneinander anlegbar sind.

2. Verbindung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützringteil (15) die Ebene einer gegen eine Seitenfläche (19) des Dichtrings (5) anpreßbaren Dichtfläche (13) des Flansches (2, 3) überragt.

3. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschdichtfläche (13) und eine plane Stirnfläche (14) des Stützringteils (15) parallel in verschie­ denen Ebenen angeordnet sind.

4. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Wulst (17) des Dichtrings (5) aufnehmende Ringnut (12) zwischen der Dichtfläche (13) des Flansches (2, 3) und der Stirnfläche (14) des Stütz­ ringteils (15) vorgesehen ist.

5. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (17) des Dichtrings (5) im Querschnitt etwa kreisringförmig ist und an einem sich radial nach außen erstreckenden Außendichtteil (18) angeformt ist, der zwischen den Dichtflächen (13) der Flansche (2, 3) vorgesehen ist, und daß die Stützringteile (15) der Flansche (2, 3) unmittelbar an der dem Durchgang (16) zugewandten Wulstinnenseite (22) anliegen.

6. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Außendichtteil (18) gegenüberliegenden Seite des Wulstes (17) ein sich radial nach innen er­ streckender Innendichtteil (23) angeformt ist, der zwischen zwei Dichtflächenteilen (24) der Flansche (2, 3) vorgesehen ist und mit der dem Durchgang (16) zugewandten Innenseite (22) an den Stützringteilen (15) der Flansche (2, 3) anliegt.

7. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendichtteil (23) und/oder der Außendichtteil (18) des Dichtrings (5) schmaler sind als der Durch­ messer des Wulstes (17) und bevorzugt etwa gleich dick sind.

8. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Außendichtteil (18) des Dichtrings (5) ein etwa rechtwinklig abstrebender Haltebund (20) angeformt ist, der an einer Umfangsfläche (21) des Flansches (2, 3) anliegt.

9. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (2, 3) mit den Ringnuten (12) und den Stütz­ ringteilen (15) spiegelsymmetrisch ausgebildet sind und die Stirnflächen (14) der Stützringteile (15) in einer Mittenebene des Dichtringwulstes (17) anein­ anderstoßen.

10. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannteil (6) als die Flansche (2, 3) übergreifender Spannring ausgebildet ist, der eine im Querschnitt etwa V-förmige Nut (7) und zwei gegen Schrägflächen (11) der Flansche (2, 3) anpreßbare Schrägwände (9, 10) aufweist.

11. Verbindung nach einem oder mehreren der vor­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (5) aus einem bevorzugt temperaturbe­ ständigen Elastomer und die Flansche (2, 3) aus einem bevorzugt rost- und säurebeständigen Chromnickelstahl hergestellt sind.