DE8709221U1

DE8709221U1 - Halterung zur Befestigung eines elastischen Kompensationselementes

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Publication number: DE8709221U1
Application number: DE8709221U
Authority: DE
Original assignee: SCHEIDEL RUDOLF 6451 MAINHAUSEN DE
Current assignee: SCHEIDEL RUDOLF 6451 MAINHAUSEN DE
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1987-07-03
Publication date: 1987-11-05

Description

STFlASSE & STOFFREGEN j · · . M« ■ European Pot^ni AtlornÄyä ,, ,, , . J ',,' J

Rudolf Scheldel
Friedrich-Ebert-Straße 11
6451 Mainhausen 2

Beschreibung

Halterung sitr Befestigung eines elastische
Kompensationselementes

Die Neuerung bezieht sich auf eine Halterung zur Befestigung eines elastischen Kompensationselementes an einem Rohrflansch durch einen Flanschring.

Zum Ausgleich von Abstandsänderungen in radialer und axialer Richtung zwischen zwei Rohrleitungsabschnitten werden elastische Kompensationselemente zwischen diesen angeordnet. Zur Befestigung des Kompensationselementes ist am Ende eines jeden Rohres ein Rohrflansch angeordnet, auf den stirnseitig mittels eines Flanschringes ein Endabschnitt des Kompensationselementes angepreßt wird. Das zwischen dem Flanschring und dem Rohrflansch eingespannte Material des Kompensationselementes kriecht im Laufe der Zeit infolge thermischer und/oder mechanischer Belastung einerseits in radialer Richtung nach innen und von dort in axialer Richtung zur Mitte des Kompensationselementes hin. Dadurch nimmt die Menge des zwischen dem Flanschring und dem Rohrflansch eingebrachten Materials ständig ab, so daß die Anpreßkraft und damit die Dichtwirkung alllmählich nachläßt.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, eine Halterung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Abwandern des Materials des Endabschnittes des Kompensationselementes aus dem Dichtungsbereich verhindert wird.

STRASSE & STOFFFiEGEN Patentanwälte ■ European Patent Attorney*

Neuerungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Rohrflansch und dem Kompensationselement ein den Endabschnitt des Kompensationselementes sowohl an dessen Stirnfläche als auch an der inneren Umfangsfläche abstutzender Stutzkörper angeordnet ist. Die Kontur des Stutzkörpers kann der des Kompensationselementes angepaßt sein und beispielsweise eine runde, eine ovale oder eine eckige Form aufweisen.

Auf diese Weise wird der dichtende Endabschnitt des Kompensationselementes im Bereich der Flanschverbindung

kammerartig eingefaßt und ein Abwandern des Materials in radialer und achsialer Richtung verhindert.

Vorteilhafterweise weist der Stutzkörper einen flanschringförmigen Abschnitt und einen von dessen Innenwandung ausgehenden sich im wesentlichen nach einer Seite erstreckenden rohrförmigen Abschnitt sowie auf der gegenüberliegenden Seite des flanschförmigen Abschnittes ein umlaufendes Dichtungselement auf. Der rohrförmige Abschnitt, der auch als Rohrstutzen bezeichnet werden kann, weist eine Innenkontur auf, die gleich der Innenkontur des ihm benachbarten Rohrflansches ist. Die Länge aSs Rohrstutzens entspricht in etwa der Dicke des Flanschringes, so daß einerseits eine vollständige Kammerung des Endabschnittes des Kompensationselementes möglich ist und andererseits die freie Beweglichkeit des Kompensationselementes nicht behindert wird.

Zum Rohrflansch hin ist das Stützelement mit einem umlaufenden Dichtungselement abgedichtet, wobei in dem flanschförmigen Abschnitt des Stützkörpers eine umlaufende Nut zur Aufnahme des Dichtungselementes angeordnet ist.

Eine exakte Kammerung des Dichtungselementes ist möglich, wenn das Volumen der umlaufenden Nut gleich dem Volumen des zusammengepreßten Dichtungselementes ist. Bei dieser Anordnung wird die zwischen dem Flanschring und dem Rohrflansch

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PaientänwaHe - European Pälertl Attorney« ■ r it *' 3 "

wirkende Anpreßkraft im wesentlichen über den flanschringförmigen Abschnitt des Stutzkörpers übertragen, wobei jeweils eine definierte Anpreßkraft im Nebenschluß über das umlaufende Dichtungselement bzw. den Endabschnitt des Kompensationselementes geleitet wird. Mit anderen Worten wird die zulässige Flächenpressung der Dichtflächen begrenzt, so daß eine Uberdehnung des Dichteiementes bzw. des Endabschnittes des Kompensationselementes mit Sicherheit ausgeschlossen ist.

Eine besonders stabile Ausführung des Stutzkörpers ist möglich, wenn der flanschringförmige Abschnitt und der Rohrstutzen einstückig ausgebildet sind. Vorteilhafterweise wird der Stutzkörper in diesem Falle als Tief ziehteil hergestellt.

Die Ausbildung des StUtzkörpers mit der gleichen Außenkontur wie der Rohrflansch ist möglich, wenn in dem

flanschringförmigen Abschnitt Durchbrüche fUr Befestigungselemente wie Schrauben angeordnet sind.

Es ist empfehlenswert, ein aus dauerelastischem Material wie Kautschuk oder elastomerem Kunststoff bestehendes Dichtungselement zu verwenden.

Wird das Dichtungselement ausnahmsweise nicht in einer umlaufenden Nut angeordnet, so ist es empfehlenswert, am äußeren Umfang des Dichtungselementes einen Distanzring anzuordnen, so daß ein Kriechen t'as Dichtungsmaterials zum äußeren Umfang hin nicht möglich ist.

Weist der Endabschnitt des Kompensationselementes eine den flanschringförmigen Abschnitt des Stützelementes im wesentlichen abdeckende Form auf, so ist es empfehlenswert, den Stützkörper mit einem den äußeren Umfang des Endabschnittes des KompensationselemeAtes umfassenden Ring abschnitt zu versehen, welcher die Anpreßkraft im wesentlichen überträgt.

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Eine strömungsgünstige Ausführung des Stutzens des Stützkörpers wird erreicht, wenn die Wandung des Stutzens schräg zu seiner Mittelachse angeordnet ist. Es versteht sich von selbst, daß die Wandung auch im Querschnitt eine geschwungene Form annehmen kann.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachstehenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen in geschnittener Darstellung jeweils oberhalb der Mittellinie im montierten Zustand und unterhalb der Mittellinie vor der Montage:

Fig. 1 eine Halterung für ein elastisches Kompensationselement mit wulstförmig ausgebildetem Endabschnitt,

Fig. 2 eine erste Halterung für ein Kompensationselement mit flanschringförmig ausgebildetem Endabschnitt,

Fig. 3 eine zweite Halterung für ein Kompeneatlonselement mit flanechringförmlg auegebildetem Endabschnitt,

Fig. 4 eine dritte Halterung fUr ein Kompensation »element mit flanechringförmig auegebildetem Endabechnitt,

Fig. 5 eine vierte Halterung fur ein Kompensatloneelement mit flanechringförmlg ausgebildetem Endabechnttt und

Flg. 6 eine weitere Halterung fur ein Kompeneattoneelement mit wulstförrnlg auegebildetem Endabechnttt.

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• European aI AUotneys

In Flg. 1 ist einem ringförmigen Stützkörper (10) dargestellt, welcher einem Kompensationselement (12) mit wulstförmigem Endabschnitt (13) angepaßt ist. Der Endabschnitt (13) wird mittels eines Flanschringes (14) an einen Rohrflansch (16) angepreßt. Im montierten Bauzustand ist zwischen dem Flanschring (14) und dem Rohrflansch (16) ein flanschringförmiger Abschnitt (18) des Stützringes (10) angeordnet. Von der Innenwandung des flanschringförmigen Abschnittes (18) geht ein sich in axialer Richtung zum Kompensationselement (12) hin erstreckender rohrförmiger Abschnitt (20) aus, der auch als Stutzen zu bezeichnen ist. Benachbart zum Stutzen (20) ist in dem flanschringförmigen Abschnitt (18) eine umlaufende Vertiefung (19) angeordnet, welche den Endabschnitt (13) ohne Überdehnung des Materials in einer das Kriechen verhindernden Kammer aufnimmt. Auf der dem Stutzen (20) gegenüberliegenden Seite des flanschringförmigen Abschnittes (18) ist eine ringförmige Nut (21) zur Aufnahme einer ringförmigen Dichtung (22) angeordnet. Im montierten Zustand ist das von der Ringnut (21) und der Stirnfläche des Rohrflansches (16) begrenzte Volumen der Ringnut (21) genau gleich dem Volumen der zusammengepreßten Dichtung (22), so daß diese kammerartig eingeschlossen ist. Auf diese Weise wird ein Kriechen des Dichtungematerials wirksam verhindert. In ähnlicher Weise ist der Endabschnitt (13) des Kompensationselementes (12) zwischen dem Stutzen (20) und dem flanschringförmigen Abschnitt (21) auf der einen Seite und dem Flanschring (U) auf der anderen Seite kammerartig eingefaßt, wobei lediglich zwischen dem

Außendurchmesser des Stutzens (20) und dem Innendurchmesser des Flanschringes (U) ein schmaler Kreisring frei bleibt, welcher den Durchtritt des Materials des Kotnpensatlonselementes (12) ermöglicht.

In Fig. 1 ist ein Stutzring (10) dargestellt, dessen Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Rohrflansches (16) bzw. des Flanschringes (U) 1st. über in der Figur nicht dargestellte Schrauben ist der Flanschring (U) mit dem

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Rohrflansch (16) verbunden. Den Durchtritt der Schrauben ermöglichen Bohrungen (24), (26) und (28) im Stützring (10), im Flanschring (14) bzw. im Rohrflansch (16).

In Fig. 2 ist eine Halterung dargestellt zur Aufnahme eines Kompensationselementes (32) mit einem flanschringförmigen Endabschnitt (33). Bei dieser Ausführung weist der Flanschring (34) eine flache Ringform auf, wobei lediglich im Bereich des äußeren Umfanges eine ringförmige Nase (47) angebracht ist, deren Höhe der Dicke des zusammengepreßten Endabschnittes (33)

/ &ngr; des Kompensationselementes (32) entspricht, so daß der

Endabschnitt (33) ohne Überdehnung des Materials in einer das Kriechen verhindernden Kammer eingeschlossen ist. Eine Überbeanspruchung des Endabschnittes (33) des Kompensationselementes ist auf diese Weise wirksam verhindert. Eine Ubtirbeanspruchung des Endabschnittes (33) ist im Einbau- und Betriebszustand infolge einer Blocklage ausgeschlossen. Alle Kräfte und Momente werden über metallische Bauteile direkt übertragen. Der zwischen dem Rohrflansch (36) und dem Endabschnitt (33) bzw. dem Flanschring (34) angeordnete Stutzring (30) weist einen Stutzen (40) auf, welcher auf seinem äußeren Umfang das Kompensationselement (32) trägt. Zum Rohrflansch (36) hin ist im Stutzring (30) eine ringförmige Nut

t, ) (41) zur Aufnahme einer Dichtung (42) angeordnet. Die Ringnut

(41) weist ein rechteckiges Profil auf, wobei das Volumen der Ringnut (41) gleich dem Volumen der zusammengepreßten Dichtung

(42) ist. Den Durchtritt von in der Figur nicht dargestellten Verschraubungen ermöglichen Bohrungen (44), (45), (46) und (48) im StUtzring (10), dem Endabechnitt (33), dem Flanschring (46) bzw. dem Rohrflansch (48).

In Flg. 3 1st ein zweites Ausfuhrungsbeispiel einer Halterung für ein Kompensationselement (52) mit flanschringförmigem Endabschnitt (53) dargestellt. Im Gegensatz zur Flg. 2 ist bei der Ausführung gemäß Flg. 3 die der Dicke des zusammengepreßten Endabschnittes (53) des Kompensationselementes (52)

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entsprechende ringförmige Nase (59) nicht am Ringflansch (54), sondern am äußeren Umfang des Stützringes (50) angeordnet. Im

übrigen entspricht die Ausführung des Stützringes (50) mit flanschförmigen Abschnitt (58) sowie die Nut (61) der zuvor beschriebenen Ausführung. Auch die Dichtung (62), der Rohrflansch (56) und die Anordnung der Durchbrüche (64), (65), (66) und (68) weichen nicht von der zuvor beschriebenen Ausführung ab. Die Wandungen des Stutzens (60) sind zur Achse des Rohres hin unter einem Winkel von 7° geneigt au· geführt.

) In Fig. 4 ist eine drittes Ausführungsbeispiel einer Halterung

für ein Kompensationselemen* mit flanschringförmigem Endabschnitt (73) dargestellt. Auch in diesem Falle ist am äußeren Umfang des Stützringes (70) eine ringförmige Nase (79) angeordnet, so daß der Flanschring (74) als flacher Ring mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist. Der Endabschnitt (73) des Kompensationselementes (72) ist zum Zentrum hin auf dem Stutzen (80) des Stutzringes abgestützt. Zwischen dem flanschringförmigen Abschnitt (78) und dem Rohrstutzen (76) ist ein Dichtelement (82) angeordnet, welches von einem Distanzring (83) umgeben ist, welcher zwischen dem Stutzring (70) und dem Rohrflansch (76) angeordnet ist. Den Durchtritt von Verschraubungen ermöglichen Bohrungen (84), (85), (86), (87)

⁾ und (88) im Stutzring (70), dem Endabschnitt (73), dem

Flanschring (74), dem Distanzring (83) und dem Rohrflansch (76).

In Fig. 5 ist eine weitere Halterung für ein Kompensatlonselement (92) mit flanschriiigförmigem Endabschnitt (93) dargestellt. Der Stutzring (90) und der Flanschring (94; weisen zum Endabschnitt (93) hin glatte Oberflächen auf. Zur Begrenzung der beim Anpressen des Rin-flansches (94) auf den Endabschnltt (93) Übertragenen Maximalkraft sind den Bereich von den Durchtritt von Verschraubungen ermöglichenden Durchbrochen (105) umgebende Abstandsringe (107) vorgesehen, dersn Dicke gleich der Dicke des zusammengepreßten

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flanschringförmigen Endabschnittes (93) l9t. Der Stutzen (100) des Stutzringes (90) ist in üblicher Welse ausgebildet, und auf der dem Rohrflansch (96) zugewandten Seite des flanschringförmigen Abschnittes (98) ist eine sich radial Über einen großen Bereich erstreckende ringförmige Nut (101) mit rechteckigem Querschnitt zur Aufnahme der Dichtung (102) angeordnet. Zur Verbindung des Ringflansches (94) mit dem Rohrstutzen (96) erforderliche Verschraubungen können den Stützring (90), den Endabschnitt (93)« den Flanschring (94) und den Rohrflansch (96) in Bohrungen (104), (105), (106) und (108) durchsetzen.

In Flg. 6 ist eine Halterung fUr ein Kompensationselement (112) mit wulstförmigem Endabschnitt (113) dargestellt, welches in etwa der in Fig. 1 gezeigten Ausführung entspricht. Der StUtzring (110) mit flanschringförmigen Abschnitt (118) und Stutzen (120) ist als Tiefziehteil hergestellt, wobei dtr Stirnseite des Rohrflansches (116) zugewandt eine Ringnut (121) mit trapezförmigem Querschnitt zur Aufnahme der Dichtung (122) angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Stutzringes (110) ist kleiner als der radiale Abstand der der Figur nicht gesondert dargestellten Verschraubungen zwischen dem Flanschring (114) und dem Rohrflansch (116).

Claims

STRASSE & STOFFREGEN &iacgr; l.'l'l I &Ggr; ' .*": .* f- European Patant Attorneys ·· ·· ·· &diams; ·· · Rudolf Scheidel Friedrich-Ebert-Straße 11 Mainhausen 2 Schutzansprüche

1. Halterung zur Befestigung eines elastischen Kompensationselementes an einem Rohrflansch durch ein Flanschelement,
dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem Rohrflansch (16, 36, 56, 76, 96, 116) und dem Kompi*nsationselement (12, 32, 52, 72, 92, 112) ein den Endabschnitt (13, 33, 53, 73, 93, 113) des Kompensationselementes sowohl an der Stirnfläche als auch an der inneren Umfangsfläche abstutzender Stutzkörper (10, 30, 50, 70, 90, 110) angeordnet ist.

2. Halterung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

• daß der Stutzkörper (10, 30, 50, 70, 90, 110) einen

flanschringförmigen Abschnitt (18, 38, 58, 78, 98, 118) und einen von dessen Innenwandung ausgehenden sich im wesentlichen nach einer Seite erstreckenden rohrförmigen Abschnitt (20, 40, 60, 80, 100, 120) und auf der dem flanschringförmigen Abschnitt (18, 38, 58, 78, 98, 118) gegenüberliegenden Seite ein umlaufendes Dichtungselement (22, 42, 62, 82, 102, 122) aufweist.

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3. Halterung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß im flanschringförmigen Abschnitt (18, 38, 58, 78, 98,

118) eine umlaufende Nut (21, 41, 61, 101, 121) zur

j Aufnahme des Dichtungselementes (22, 42, 62, 102, 122)

: angeordnet ist.

4. Halterung nach Anspruch 3,

&Ggr; dadurch gekennzeichnet,

daß das Volumen der Nut (21, 41, 61, 101, 121) gleich dem (^ Volumen des zusammengepreßten Dichtungselementes (22, 42,

62, 102, 122) ist.

5· Halterung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

! daß der flanschringföimige Abschnitt (18, 38, 58, 78, 98,

j 118) und der rohrförmige Abschnitt (20, 40, 60, 80, 100,

120) einstückig ausgebildet sind.

6. Halterung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Stütrkörper (10, 30, 50, 70, 90, 110) als

Tief ziehteil ausgebildet ist.

7. Halterung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß im flanschringförmigen Abschnitt (18, 38, 58, 78, 98)

DurchbrUche (24, 44, 64, 84, 104) angeordnet sind.

8. Halterung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Flanschring (94) zugewandten Stirnseite des Stutzkörpers (90) der Innenkotitur der DurchbrUche (104) angepaßte Abstandsringe (107) angeordnet sind.

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9· Halterung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (22, 42, 62, 82, 102, 122) aus dauerelastischem Material wie Kautschuk oder elastomerem Kunststoff besteht.

10. Halterung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß am äußeren Umfang des Dichtelementes (82) ein

Distanzring (83) angeordnet ist.

11. Halterung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzkörper (50, 70) eirnin den äußeren Umfang des Endabschnittes (53, 73) des Kompensationselementes (52, 72) umfassenden Ringabschnitt (59t 79) aufweist.

12. Halterung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Umfangswand des rohrförmigen Abschnitts (60)

gegenüber der Mittelachse des Abschnllics (60) eine Neigung

aufweist.