DE4427513A1 - Spannring für Flanschverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Spannring für Flanschver­ bindungen mit einer umlaufenden Nut zur Aufnahme von Flan­ schen an Rohren oder Abschlüssen bei Kabelgarnituren oder dergleichen.

Aus der europäischen Patentanmeldung 0 236 141-A2 ist eine Topfmuffe bekannt, deren stirnseitiges, offenes Ende mit einem umlaufenden Flansch versehen ist. Die Abschlußplatte dieser Topfmuffe ist umlaufend ebenfalls mit einem derartigen Flansch versehen. Nach dem Installieren der Topfmuffe werden die beiden Flansche mit Hilfe eines Spannringes unter Zwi­ schenlage von Dichtungsmitteln dichtend zusammengepreßt. Bei derartigen Fällen sind die verschiedensten Varianten von Spannringen aus Metall und auch aus Kunststoff bekannt, wobei die bisherigen Ausführungen aus Kunststoff für Kabelmuffen folgende Nachteile aufweisen. Spannringe aus Kunststoff sind wegen der nötigen mechanischen Festigkeit dickwandig aus einem verstärkten und teuren Werkstoff, wie z. B. glasfaser­ verstärktes Polyamid, gefertigt. Außerdem sind diese Spann­ ringe zweiteilig und mit einem Drehgelenk und einem Spann­ verschluß versehen. Aufgrund dieser Konstruktion können die Spannringe beim Aufspannen nur punktweise an den Flanschen anschnäbeln, wodurch bei der Montage mehr Platz benötigt wird und die Flansche ungleich belastet werden.

Dieser Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Spann­ ring zum Verbinden von zwei Flanschen zu schaffen, der aus Kunststoff besteht, material- und raumsparend ausgebildet ist und mit dem eine gleichmäßige Belastungsverteilung erreicht wird. Die gestellte Aufgabe wird nun mit einem Spannring der eingangs erläuterten Art dadurch gelöst, daß der Spannring von innen her radial nach außen verlaufende Einschnitte aufweist, so daß Nutenstege gebildet sind, in denen umlaufend Teilnuten angeordnet sind, wobei sich die Einschnitte bis zum Nutgrund erstrecken, daß die Preßflächen der Teilnuten und der Flansche eben ausgebildet sind und daß an den Nutenrän­ dern konisch verlaufende Ausformungen als Fangkegel ausge­ bildet sind.

Mit Hilfe eines Spannrings gemäß der Erfindung wird nun eine gleichmäßige Belastung erreicht, da der Spannring von innen her vielfach geschlitzt ist und zwar nur bis zum Nutgrund, so daß sich infolge der geringen Materialstärke des übrigen, nicht geschlitzten Ringes eine gute Anpassung beim Aufspannen erzielen läßt. Außerdem haben die Flansche gemäß der Erfin­ dung nicht mehr wie bei den vorher genannten Spannringen eine kegelige, sondern eine ebene Preßfläche. Diese Preßflä­ chen verlaufen entweder parallel zueinander oder sind zur Sicherheit gegen Abgleiten sogar entgegengesetzt konisch verlaufend gestaltet, so daß sich ein schwalbenschwanzför­ miger Querschnitt ergibt. Die Preßflächen der Flansche entsprechen denen der Teilnut und können ebenfalls leicht entgegengesetzt konisch verlaufend ausgeformt werden.

Die Erfindung wird nun anhand von fünf Figuren näher erläu­ tert:

Fig. 1 zeigt den Stand der Technik in einer Frontansicht.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt des Spannringes nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Spann­ ringes in Frontansicht.

Fig. 4 zeigt einen Spannring gemäß der Erfindung im Quer­ schnitt mit parallel verlaufenden Preßflächen in der Teilnut.

Fig. 5 zeigt eine Ausbildung gemäß der Erfindung mit konisch verlaufend ausgebildeten Preßflächen in der Teilnut.

Fig. 1 zeigt einen im Stand der Technik bekannten Spannring 2, der halbgeteilt ist und an der einen Trennstelle ein Gelenk 5 und an der anderen Trennstelle Flansche 17 mit einer Flügelmutter 6 aufweist. Dieser Spannring 2 umfaßt in einem solchen Fall konisch ausgebildete Flansche 4 von Rohren 1, die miteinander verbunden werden sollen.

Die Fig. 2 zeigt die Verhältnisse beim Stand der Technik nach Fig. 1 in einem Querschnitt. Dabei treten folgende Probleme auf. Der Innendruck versucht die beiden Flansche 4 der zu verbindenden Rohre 1 auseinanderzudrücken. Die koni­ schen Flächen 3 der Flansche 4 versuchen den Spannring 2 radial nach außen zu bewegen, was zu einer Belastung des Spannringes in Umfangrichtung führt. Bei konstanter Tempe­ ratur wird diese Kraft in der Regel noch aufgenommen. Bei Temperaturwechseln rutscht der Spannring 2 allerdings schon in der Erwärmungsphase infolge thermischer Ausdehnung nach außen, wodurch sich die Flansche 4 um einen kleinen Betrag voneinander entfernen können; denn der Spannring 2 wird sich im allgemeinen schneller erwärmen als die Flansche 4. Wenn dann die Abkühlungsphase eintritt, wird der Spannring 2 wiederum zuerst abgekühlt, müßte sich also wiederum ver­ kleinern und die Flansche 4 wieder zusammendrücken. Da jedoch diesem Vorgang die Reibung und die Druckkraft der Flansche 4 entgegenstehen, wird das nicht oder nur teilweise geschehen. Wenn nun ein Kunststoffspannring verwendet wird, wird dieser durch den Kaltfluß relaxieren bis der nächste Erwärmungs­ zyklus einsetzt. Dabei wird der Spannring jedoch weiter von den Flanschen 4 abrutschen. Auf diese Weise wird der Spann­ ring 2 mit jedem Zyklus größer und lockerer.

Diese Nachteile werden nun mit Hilfe eines Spannrings, wie in den Fig. 3 bis 5 beschrieben wird, erfindungsgemäß verhin­ dert, denn die angegebenen Ring- und Flanschquerschnitte eliminieren diesen geschilderten Effekt. Diese Flansche haben nicht mehr konisch verlaufende, sondern ebene Preßflächen.

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Spannring 7, der zum Beispiel einfach geteilt ist und an der Trennstelle 18 zwei nach außen gerichtete Stützflansche 17 aufweist, in die eine Flügelmutter 6 zum Zusammenpressen eingesetzt ist. Der Spann­ ring 7 besteht aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polypropy­ len, und weist von innen her radial nach außen verlaufende Einschnitte 9 auf. Dadurch werden Nutenstege 10 gebildet, in denen umlaufende, hier nicht sichtbare Teilnuten angeordnet sind. In diesen Teilnuten werden die Flansche der zu verbin­ denden Rohre oder dergleichen aufgenommen und zusammenge­ preßt. Die Einschnitte 9 verlaufen jeweils bis zum Nutgrund der Teilnuten, so daß der Spannring 7 am äußeren Umfang einen umlaufenden Ring 8 bildet, der aufgrund geringerer Material­ stärke gut anpassungsfähig ist. Die Schnittstellen IV bzw. V geben in der Figur den Schnittpunkt für die folgenden Fig. 4 bzw. 5 an.

Die Fig. 4 verdeutlicht die Einzelheiten im Preßbereich zwischen dem Spannring 7 und den Flanschen 11 der zu verbin­ denden Rohre 1. Die Preßflächen 16 der Flansche 11 wie auch der Wandungen der Teilnuten 19 in den Nutstegen 10 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als parallel verlaufende Flächen ausgebildet. Die oben bereits geschilderte Radialbewegung der Flansche 11 innerhalb der Teilnuten 19 beim Ausdehnungsvor­ gang des Spannringes 7 ist somit unkritisch, da ein Auseinan­ derdriften der Flansche 11 nicht mehr möglich ist. Die An­ schrägungen 21 zu den Flanschen 11 haben für die Pressung keinen Einfluß mehr und die konisch erweiterten Ausformungen 22 am Eingang bzw. an den Nutenrändern der Teilnuten 19 sind als Fangkegel ausgebildet und dienen lediglich zum besseren Einführen bzw. zum sogenannten Anschnäbeln und zum Zusam­ menpressen der Flansche 11. Die schraffierte Fläche verdeutlicht den umlaufenden, durchgehenden Ring 8 des Spannringes 7. Zwischen den Flanschen 11 ist eine Dichtungs­ einlage angeordnet.

In Fig. 5 wird ein weiterer Spannring 7 gemäß der Erfindung gezeigt, bei dem die Flansche 15 und die Teilnuten 13 der Nutstege 12 schwalbenschwanzartige Hinterschneidungen mit ebenen Preßflächen aufweisen. Diese Preßflächen sind somit leicht entgegengesetzt konisch verlaufend ausgeformt, so daß eine erhebliche Sicherheit gegen Abgleiten des Spannringes 7 gegeben ist. Die Anschrägungen 14 dienen auch hier der Stabilisierung der Flansche 15. Bei der Montage des Spann­ ringes 7 werden die Flansche 15 durch die als Fangkegel konisch ausgebildeten Ausformungen 22 zusammengeführt. Die Flanschdichtung 23 zwischen den Flanschen 15, z. B. ein O-Ring, wird dabei etwas stärker gepreßt als das nach Montage der Fall ist; denn durch die dem Fangkegel 22 entgegengesetzt leicht konisch verlaufenden Preßflächen der Teilnut 13 Lockern sich die Flansche 15 etwas, wodurch sich ein kleiner Spalt ergibt. Dieser ist jedoch so klein, daß die Flansch­ dichtung 23 trotzdem voll funktionsfähig bleibt.

Claims (5)

1. Spannring für Flanschverbindungen mit einer umlaufenden Nut zur Aufnahme von Flanschen an Rohren oder Abschlüssen bei Kabelgarnituren oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (7) von innen her radial nach außen verlau­ fende Einschnitte (9) aufweist, so daß Nutenstege (10, 12) gebildet sind, in denen umlaufend Teilnuten (19, 20) ange­ ordnet sind, wobei sich die Einschnitte (9) bis zum Nutgrund erstrecken und daß die Preßflächen (13, 16) der Teilnuten (19, 20) und der Flansche (11, 15) eben ausgebildet und daß an den Nutenrändern konisch verlaufende Ausformungen (22) als Fangkegel ausgebildet sind.

2. Spannring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnut (19) aus parallel verlaufenden Preßflächen (16) der Nutstege (10) gebildet ist.

3. Spannring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnut (20) aus Preßflächen (13) gebildet ist, die entgegengesetzt konisch verlaufend ausgestellt sind, so daß schwalbenschwanzartige Hinterschneidungen gebildet sind.

4. Spannring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (7) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polypropylen, besteht.

5. Spannring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens einfach quergeteilt ist und an den Trenn­ flächen (18) nach auswärts gerichtete Stützflansche (17) aufweist, in welche ein Klemmittel, z. B. eine Flügelschraube (6), eingesetzt ist.