DE8805312U1

DE8805312U1 - Flanschkopf an einer Rohr- oder Schlauchleitung

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Publication number: DE8805312U1
Application number: DE8805312U
Authority: DE
Original assignee: Aeroquip GmbH
Current assignee: Aeroquip GmbH
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1988-06-23

Description

IHR ZEICHEN	IHR SCHREIBEN VOM	UNSER ZEiCHEN	D-3400 QÖTTINQEN
YOUR REF.	YOUR LEHER	OUR REF.	rOTTERWEC 6
		Ae 396/kw5	16.03.1988

Aeroquip GmbH, Ruhrstr. 11, 7570 Baden-Baden

Flanschkopf an einer Rohr- oder Schlauchleitung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flanschkopf an einer Rohr- oder Schlauchleitung, mit einem hohlen Flanschkörper und einem sich radial erstreckenden Flanschrand, der eine sich radial erstreckende Stirnfläche mit einer umlaufenden Nut aufweist, in der ein Dichtring aus elastischem Material, insbesondere Gummi, über die Stirnfläche vorstehend angeordnet ist. Derartige Flanschköpfe an Rohr- oder Schlauchleitungen dienen dazu, einen Anschluß zwischen ?,wei Teilen zu erreichen, und zwar zur Herstellung einer Leitung, in welcher in der Uegal ein hydraulisches, aber auch ein pneumatisches Medium transportiert wird.

lin Flanschkopf der eingangs beschriebenen Art igfe aus den WormVöPschriften bekannt. Dor Flanschkopf weist einen hohlön Flanschkfeper- der sich im wesentlichen aäeial essfeifeskfe unä

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einen Teil der Leitung bildet^ äüf* Dieser FlansehkÖfper

besitzt einen sich radial nach außen erstreckenden

Flanschrand/ der eine dem anzuschließenden Teil zugekehrte

Stirnfläche besitzt* Diese Stirnfläche ist in der Regel eben

ausgebildet und weist eine umlaufende Nut auf, in welcher ein

Dichtring aus elastomerem Material angeordnet ist. Der

Planschkopf bzw. der Flanschrand ist von einem

Befestigungsring umgeben, der auch zweiteilig ausgebildet

sein kann, um ihn radial leichter montieren und demontieren

zu können. Zu dem Befestigungsring gehören in der Regel

Befestigungsschrauben, die in das Teil eingreifen, mit

welchem der Flanschkopf dichtend verbunden werden soll. Beim

Anziehen der Befestigungsschrauben bL-steht die Gefahr, daß

die Schrauben über den Umfang nicht gleichmäßig angezogen

werden, so daß über den Umfang gesehen der Befestigungsring

mit unterschiedlicher Kraft angepreßt wird. Wenn dann das |

hydraulische Medium in der so hergestellten Leitung |;

- insbesondere unter einem relativ hohen Druck - |

I transportiert wird, wirken auf den Flanschkopf Kräfte, die so <

gerichtet sind, daß sie die Verbindung auseinandertreiben. ' Hierbei kommt es vor, daß sich an einer Stelle des Umfangs

eine gewisse Lockerung ergibt, so daß der Dichtring in diesem ,;

Bereich nicht mehr mit der erforderlichen Anpreßkraft |

angepreßt wird. Es besteht die Gefahr, daß die Verbindung an I

dieser Stelle undicht wird. Wenn größere Verbiegungen oder || Bewegungen des Flanschkopfs möglich sind, kann der Dichtring ^ | bewirkt durch einen hohen Innendruck, aus seiner umlaufenden | Nut herausgedrückt und in dem sich nach außen radial j

erweiternden Spalt ausgeblasen werden, wodurch naturlich die
Dichtheit der Leitungsverbindung gänzlich verlorengeht. Die
aufgezeigten Gefahren treten insbesondere bei hochbelasteten
Lei tungsverbindungen auf, und zwar insbesondere auch dann,
wenn ein solcher Leitungsteil Schwingungen oder anderen
mechanischen Kräften ausgesetzt ist. Es besteht dann nicht
nur die Gefahr, daß die verbindung undicht, wird, sondern der

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Verlust des HydraUlikmediums kann zu einem Totaläüsfall nächgeschaiteten Anlage führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Flänschköpf der eingangs beschriebenen Art zu erreichen, daß durch einen konstruktiven Aufbau die Gefahr des Ausblasens von Dichtungsteilen und des Ündichtwerdens der Leitungsverbindung gemindert ist, und daß Bewegungen und Kräfte - freilich bis zu gewissem Grad - auftreten können und zugelassen werden, bevor die beschriebenen Nachteile auftreten*

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in der umlaufenden Nut zusätzlich zu dem Dichtring ein Federbandring vorgesehen ist, der in radialer Richtung außen und damit den Dichtring umschließend in der Nut angeordnet ist, in nichtverschraübten Zustand eine größere Breite als die Tiefe der Nut aufweist und in axialer Richtung mindestens bis auf die Tiefe der Nut kompressibel ausgebildet ist. Der Federbandring besteht in der Regel aus Federstahl und ist flexibel ausgebildet, und zwar derart, daß er in seinem elastischen Verformungsbereich von seinem unbelasteten Einbauzustand mindestens bis auf die Tiefe der Nut zusammengepreßt werden kann, ohne daß eine bleibende Formänderung an ihm eintritt. Der Federbandring weist somit ein Rückstellvermögen auf, so daß er nach der Demontage des Flänschköpfs wieder auffederfi kann. Diese Eigenschaft des Auffederns wird dazu benutzt, um auch in einem Fall, wenn der Flanschkopf durch unregelmäßiges Anziehen seiner Befestigungsschrauben und/durch Einwirkung dss Innendrucks in der Leitung etwas abgewinkelt wird, die Dichtheit beizubehalten und ein Ausblasen von Eydraulikmedium und/oder von Teilen des Dichtrings zu vermeiden. Der Federbandring stützt auch bei einer solchen unkorrekten Montage oder beim Auftreten von Winkellagen durch einwirkende Kräfte den Dichtring von außen ab. Er uffikanunert gleichsam den Dichtring, wobei sich der Federbandring an der betreffenden

Stelle über den betreffenden ümilängsbereich/ an dem die größte Abweichung auftritt, ausdehnt, und zwar soj daß der Spalt zwischen dem Grund der Nütv und dejf Gegenanlageflache, *n der die Stirnfläche an sich anliegen sollte, überbrückt wird» Freilich läßt sich diese Wirkung nur über einen bestimmten Winkelbereich aufrechterhalten. Werden die Leitungsstücke in einem allzu großen Winkel gegeneinander ibyesönwenkc, so daß der Fedef&änaring liicnfc mehr in der Läge ist, den Spalt zu überbrücken, dann verliert er an Wirksamkeit. Solche großen Winkel treten aber erfahrungsgemäß bei einigermaßen sorgfältiger Montage nicht auf.

Der Federbandring kann kreisbogenförmigen Querschnitt Aufweisen und mit seiner konkaven Oberfläche nach außen weisend angeordnet sein. Der Federbandring bildet damit gleichsam den runden Querschnitt eines Dichtrings nach, der IlIs O-Ring ausgebildet ist und nimmt innen, d* h» auf seiner konkaven Seite, den Dichtring auf, während er sich auf seiner konvexen Seite in der Nutwandung abstützt. Es ist aber auch nöglich, den Federbandring mit kreisbogenförmigen Querschnitt, jedoch umgekehrt, in der Nut anzuordnen, so daß der Dichtring auf seiner konvexen Außenseite zur Anlage kommt. Auch bei dieser Ausführungsform ist natürlich der Federbandring außen - relativ gesehen zum Dichtring angeordnet, also auf größerem Durchmesser, so daß er den Dichtring umschließt bzw. umgibt.

Der Federbandring kann eine Materialdicke von etwa 0,2 bis 0,5 mm aufweisen. Eine solche Dimensionierung reicht festigkeitsmäßig völlig aus und stellt andererseits sicher, daß die erforderliche vorformungsfreie Rückstellung erzielt wird.

Der Federbandring kann auch gewellten oder gekanteten Querschnitt aufweisen. Wesentlich ist, daß er federnd nachgiebig ausgebildet ist, um auftretende Spalte zu

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überbrücken und dabei eine mechanische Anlageflache schafffc,

Ii die den Spalt überbrückt und die den Dichtring, der von inne

I hydraulisch oder mechanisch unter dem Belastüngsdruck steht,

I abstützt.

Der Federbahdring übernimmt keine Dichtfünktion. Die Dichtfunktion wird ausschließlich von dem Dichtring

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I Außenseite des Dichtrings anliegend vorgesehen^ so daß der I Dichtring sowohl ari der Gegenanlageflache wie auch im Grund I der Nut seine zweifache Dichtfunktion erfüllen kann.

Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele i weiter verdeutlicht und beschrieben. Es zeigen:

j Figur 1 die Ansicht eines Flanschkopfs, teilweise I geschnittenf

Figur 2 eine Einzelheit der Ausbildung am Flanschkopf, gemäß Figur 1, und zwar in einem Zustand, bevor die Axialkraft aufgebracht wird.

Figur 3 die Einzelheit der Ausbildung gemäß Figur 2 in ordnungsgemäß montiertem Zustand,

\ Figur 4 die Ausbildung gemäß den Figuren 2 und 3 bei

ungleichmäßiger Montage und Spaltbildung über den Querschnitt und/oder bei zusätzlichem Einwirken von Innendruck,

Figur 5 eine weitere Ausführungsform der Einzelheit de** Flanschkopfs in unbelastetem Zustand und

Figur 6 eine dritte Ausführungsform der Einzelheit des Flanschkopfs in axial verspanntem Zustand.

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In Figur 1 ist ein Flanschkopf in durchgezogener Linienführung dargestellt, wie er am Ende einer Rohrleicung oder einer Schlauchleitung angeordnet ist. Die linke Darstellungshälfte ist in Ansicht gezeichnet, während die rechte Darstellungshälfte iiti Schnitt aufscheint. Der Flanschkopf weist einen sich ins wesentlichen axial, also parallel zu einer Mittelachse 2 erstreckenden Flanschkörper auf, der hohl ausgebildet ist und innen einen Raum 4 für das

durchströmende Medium bereitstellt.

Der Flanschkörper 3 weist an seinem freien Ende einen sich im wesentlichen radial erstreckenden Flanschrand 5 auf, der eine radiale Stirnfläche 6 besitzt, in deren Bereich eine umlaufende Nut 7 angeordnet ist. In dieser Nut 7 ist bekanntermaßen ein Dichtring 8 (Figur 2) untergebracht, der in Figur 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Die Anordnung des Dichtrings 8 in der Nut 7 gehört jedoch zum Stand der Technik.

Ein solcher Flanschkopf 1 ist von einem einstückigen oder auch geteilten Ring 9 umgeben, der in Figur 1 nur auf einer Seite in gestrichelter Linienführung angedeutet ist. Natürlich erstreckt sich dieser Ring 9 bzw. seine beiden Hälften über den gesamten Umfang des Flanschkopfs 1 bzw. des Flanschrands 5, und zwar derart, daß mit diesem Ring 9 und unter Verwendung von über den Umfang angeordneter Befestigungsschrauben 10 eine axiale Verspannung des Flanschkopfs 1 an der Gegenanlageflache 11 (Figur 3) eines Teils 12 stattfindet, an welchem der Flanschkopf 1 zu montieren ist und in welchem sich beispielsweise die durch den Raum 4 im Bereich des Flanschkopfs 1 gebildete Leitung fortsetzt.

figur 2 läßt min die ,neuis Ausbildung erkennen * Die Nut besitzt einen NUtgirund 1 3 utld eine inneire NütwändUng 1 4 sowie eine äußere wütwänaüng lsi* DeE= D'iuntrifig S. Ist gölafeiv zü£

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Nut 7 so dimensioniert, daß er in axial unbelastetem Zustand über die Stirnfläche 6 des Planschrands 5 entsprechend vorsteht, wie dies Figur 2 zeigt. In der Nut 7 ist nun nicht nur der Dichtring 8 untergebracht, sondern außen, d. h. auf größerem Durchmesser und damit relativ zu der Achse 2, ein zusätzlicher Federbandring 16, der hier aus relativ dünnem Federstahl besteht und axial flexibel ist, also in Richtung der Achse 2 und somit in der Richtung, in welcher die Befestigungsschrauben 10 beim Anziehen wirken. Der Federbandring 16 weist hier eine kreisbogenförmige Gestalt auf. Er steht in unbelastetem Zustand ebenso wie der Dichtring 8 über die Stirnfläche 6 vor, d. h. in entspanntem Zustand besitzt der Federbandring 16 eine größere Breite als die Nuttiefe entsprechend dem Abstand des Nutgrunds 13 von der Stirnfläche 6. Der Federbandring 16 kann so ausgebildet sein, daß er mit seiner äußeren konvexen Seite auf der äußeren Nutwandung 15 anliegt, während andererseits der Dichtring 8 sich auf der inneren konkaven Seite des Federbandrings 1.6 abstützt.

in Figur 3 dargestellt ist. Sowohl der Dichtring 8 wie auch der Federbandring 16 verformen sich im elastischen Bereich, wobei sich die Krümmung des Federbandrings 16 erhöht und das elastomere Material des Dichtrings 8 weitgehend unter Ausfüllung von Hohlräumen an dem Federbandring 16 anliegt. Die Verbindung ist damit ordnungsgemäß dicht. Die Dichtheit wird einmal durch die Anlage des zusammengepreßten Dichtrings 8 an der Gegenanlageflache 11 des Teils 12 erreicht und andererseits durch die entsprechende Anlage im Nutgrund 13*

In Figur 4 ist Defektfall dargestellt, bei dem entweder die Befestigungsschrauben 10 nicht gleichmäßig über den Umfang angezogen Wurden öder ein hoher Innendruck zu einem Aufbiegen des KinyS S an einer Ümiängsstelle geführt hat, §5 da« ein

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Wenn die Befestigungsschrauben 10 über den Umfang gleichmäßig

angezogen werden, dann wird die Relativlage erreicht, wie sie f

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sich winklig nach außen erweiternder Spalt 17 zwischen der Stirnfläche 6 und der Gegenanlageflache 11 auftritt. Dieser Spalt erreicht an einer Stelle des ümfangs sein Maximum und verläuft in Umfangsrichtung nach rechts und links abnehmend. Die Kombination aus Dichtring 8 und Federbandring 16 wird sich an dieser Stelle und über aen betreffenden ümfangsbereich elastisch rückfedernd ausdehnen, und zwar derart, daß der Federbandring 16 den Spalt 17 überbrückt und damit ein Auflager bzw. ein Stützlager für den Dichtring 8 in radialer Richtung bildet. Auch der Dichtring 8 wird entsprechend auffedern und den Spalt 17 überbrücken. Der von innen einwirkende Innendruck des hydraulischen oder pneumatischen Mediums führt zu einer Weitung des Dichtrings in radialer Richtung, die aber durch den Federbandring 16 aufgefangen bzw. begrenzt wird. Es wird damit verhindert, daß der Dichtring 8 eier ein Teil desselben durch den Spalt 17 durch einen entsprechend hohen Innendruck ausgeblasen werden. Es versteht sich, daß die Wirkung der Kombination aus Dichtring und Federbandring 16 nur über einen gewissen Winkelbereich wirksam ist. Allzu große Winkelbereicht* die über das Rückstellvermögen des Dichtrings 8 und des Federbandrings 16 hinausgehen, sind natürlich nicht zulässig. Solche großen Winkelabweichungen treten aber üblicherweise bei Montage der Befestigungsschrauben 10 nicht auf.

Das in Figur 5 verdeutlichte Ausführungsbeispiel entspricht in seinem unbelasteten Zustand der Darstellung gemäß Figur Lediglich der Federbandring 16 ist hier nicht stetig gekrümmt, sondern besitzt eine dachförmig abgewinkelte Gestalt, wobei sich die Spitze des Dachs an der äußeren Nutwandung 15 abstützt. Damit werden zwei Schenkel 18 und 19 gebildet, die gegeneinander federn können.

Eine weitere AUSführungsmoglichkeit ist anhand von Figur 6 verdeutlicht. Diese entspricht in ihrem Einbauzustand der Darstellung gemäß Figur 3* ttieirbei besitzt der Federbandring

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1 6 eine gewellte Form, so daß seine Nachgiebigkeit in Richtung der Achse 2 ohne Weiteres verständlich ist. Die äußere Kontur des Dichtrings 8 kann so ausgebildet sein, daß sie an die Form des Federbandrings angepaßt ist. Es ist auch möglich, bai der Ausführungsform gemäß Figur 6 einen einfachen, normalen O-Ring als Dichtring 8 zu benutzen.

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Claims

Schutzansprüche :

1. Flanschkopf an einer Rohr- oder Schlauchleitung mit einem hohlen Flanschkörper und einem sich radial erstreckenden Flanschrand, der eine sich radial erstreckende Stirnfläche mit einer umlaufenden Nut aufweist, in der ein Dichtring aus elastischem Material, insbesondere Gummi, über die Stirnfläche vorstehend angeordnet ist, cfadurch gekennzeichnet, daß in der umlaufenden Nut (7) zusätzlich zu dem Dichtring (8) ein Federbandring (16) vorgesehen ist, der in radialer Richtung außen und damit den Dichtring (9) umschließend in der Nut (7) angeordnet ist, in nichtverschraubtem Zustand eine größere Breite als die Tiefe der Nut (7) aufweist und in axialer Richtung mindestens bis auf die Tiefe der Nut (7) kompressibel ausgebildet ist.

2. Flanschkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbandring (16) kreisbogenformigen Querschnitt aufweist und mit seiner konkaven Oberfläche nach auß«;n weisend angeordnet ist.

3. Flanschkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbandring (16) eine Materialdicke von etwa 0,2 bis 0,5 mm aufweist.

4. Flanschkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Federbandring (16) gewellten oder gekanteten Querschnitt aufweist.

5. Flanschkopf nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbandring (16) nur auf der Außenseite des Diehterings (8) anliegend vorgesehen ist.