DE9216653U1

DE9216653U1 - Flange connection, especially for a corrugated pipe in a petrol station fuel line

Info

Publication number: DE9216653U1
Application number: DE9216653U
Authority: DE
Original assignee: Ruffer Ekkehard Dipl-Ing 2107 Rosengarten De
Current assignee: Ruffer Ekkehard Dipl-Ing 2107 Rosengarten De
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-12-07
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2002-12-08

Description

Flanschverbindung, insbesondere für ein Wellrohr
in einer Tankstellen-KraftstoffleitungFlange connection, especially for a corrugated pipe
in a petrol station fuel line

Im Tankstellenbereich verwendet man zur Verbindung von erdverlegten Kraftstoffleitungen mit der Zapfsäule oder von Kraftstofftanks mit der Kraftstoffleitungen Wellrohre zum Ausgleich von Setzungsbewegungen. Dabei wird eine Flanschverbindung
verwendet, die auf der Seite des Wellrohrs aus einem gebördelten oder angeschweißten, dünnen Bund, der hier als Rohrbund
bezeichnet wird, und aus einem losen Flansch, der den Rohrbund gegen den Gegenflansch bzw. eine zwischengelegte Dichtung
preßt, besteht. Wenn für den losen Flansch aus Gründen der
elektrischen Isolation Kunststoffmaterial verwendet wird, wird mitunter Undichtigkeit der Flanschverbindung beobachtet. Die
Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß dies davon herrührt,
daß der Flansch sich unter der Biegebeanspruchung in der
Flanschverbindung biegt, wodurch die Gleichmäßigkeit derIn the petrol station sector, corrugated pipes are used to connect buried fuel lines to the pump or fuel tanks to the fuel lines to compensate for settlement movements. A flange connection
used, which on the side of the corrugated pipe consists of a flanged or welded, thin collar, which here is called a pipe collar
and a loose flange that secures the pipe collar against the counter flange or an intermediate gasket
If the loose flange is not suitable for reasons of
If plastic material is used for electrical insulation, leakage of the flange connection is sometimes observed.
Invention is based on the knowledge that this results from
that the flange bends under the bending stress in the
Flange connection bends, which ensures the uniformity of the

Umsatzeteuer-ldentifikatlQnsnummer/Value Aäded Tax Identification Number: DE 118 319199 Dresdner Bank AQ Hamburg 04 030 448 00 (BLZ 206 800 00) PoÄglro Hamburg 1476 07-200 (BLZ 200 100 20)Sales tax identification number/Value Added Tax Identification Number: DE 118 319199 Dresdner Bank AQ Hamburg 04 030 448 00 (bank code 206 800 00) PoÄglro Hamburg 1476 07-200 (bank code 200 100 20)

Dichtpressung am Umfang des Rohrbunds beeinträchtigt sein kann.Sealing pressure at the circumference of the pipe coil may be impaired.

Es ist bekannt, Flanschverformung bei Dichtflanschen zu berücksichtigen (DD 228 019 Al), indem ein Dichtflansch, der gleichmäßig über den gesamten Umfang von einem Losflansch gespannt wird, eine konische dichtfläche erhält, die sich unter der Dichtspannung eben verformt. Der Losflansch wird gleichfalls konisch vorgebildet, um im gespannten Zustand eine ebene Gestalt anzunehmen. Dabei wird - anders als bei der vorliegenden Erfindung - davon ausgegangen, daß die Verformung gleichmäßig über den gesamten Umfang erfolgt. Ferner hat die bekannte Ausführung den Nachteil, daß der angestrebte Verformungszustand nur dann gewährleistet ist, wenn der Losflansch nicht überspannt wird, was in der Regel die Verwendung von Drehmomentschlüsseln für das Anziehen der Flanschschrauben voraussetzt.It is known to take flange deformation into account in sealing flanges (DD 228 019 Al) by giving a sealing flange that is evenly clamped over the entire circumference by a loose flange a conical sealing surface that deforms evenly under the sealing tension. The loose flange is also pre-formed conically in order to assume a flat shape when clamped. In this case - unlike the present invention - it is assumed that the deformation occurs evenly over the entire circumference. Furthermore, the known design has the disadvantage that the desired deformation state is only guaranteed if the loose flange is not over-clamped, which generally requires the use of torque wrenches to tighten the flange screws.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flanschverbindung zu schaffen, die auch bei über den Umfang ungleichmäßiger Verformung Flanschdichtheit ermöglicht und keine besonderen Anforderungen an Montagewerkzeug und Montage-Aufmerksamkeit stellt und auch dann verläßlich ist, wenn die Flanschschrauben stärker als erforderlich angezogen werden.The invention is based on the object of creating a flange connection which enables flange tightness even in the case of uneven deformation over the circumference and which does not place any special demands on assembly tools and assembly attention and is reliable even if the flange screws are tightened more than necessary.

Bei einer Flanschverbindung gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1 besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß in der Nähe der die Flanschverbindung spannenden Zugelemente ein Anschlag vorgesehen ist, der die Verformung des Losflanschs im gewünschten Verformungs-Endzustand begrenzt.In a flange connection according to the generic term of claim 1, the solution according to the invention consists in that a stop is provided near the tension elements tensioning the flange connection, which stops the deformation of the loose flange in the desired final deformation state.

Dadurch wird gewährleistet, daß gerade dann, wenn die vollständige Anlage des Losflanschs durch Anziehen der Flanschschrauben erreicht ist, der gewünschte Verformungszustand erreicht ist, in welchem der Losflansch mit einer ebenen Anlagefläche an dem Rohrbund anliegt und ihn daher über seinen ganzen Umfang gleichmäßig an die Gegenfläche anpreßt. FernerThis ensures that when the loose flange is fully seated by tightening the flange bolts, the desired deformation state is achieved, in which the loose flange rests against the pipe collar with a flat contact surface and therefore presses it evenly against the counter surface over its entire circumference. Furthermore

wird dadurch gewährleistet, daß dieser gewünschte Zustand auch dann nicht mehr oder nicht wesentlich geändert werden kann, wenn die Flanschschrauben stärker angezogen werden. Dabei ist vorausgesetzt, daß der dünne Rohrbund etwa eben ist und demzufolge auch die ihn beaufschlagende Fläche des Losflanschs im Verformungs-Endzustand etwa eben ist.This ensures that this desired state cannot be changed or cannot be significantly changed even if the flange screws are tightened more. This assumes that the thin pipe collar is approximately flat and therefore the surface of the loose flange that is in contact with it is also approximately flat in the final deformation state.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann der Anschlag von einer oder mehreren Zwischenlagen zwischen dem Losflansch und dem Gegenflansch, insbesondere von der elastischen Dichtung, gebildet sein. Diese kann von einer oder mehreren plattenförmigen Dichtscheiben gebildet sein, deren Umriß demjenigen des Losflanschs gleicht, wie dies auch sonst üblich ist. Die Elastizität dieser Scheiben beeinträchtigt ihre Anschlagfunktion nicht, daß sie auf einer großen Fläche an dem Losflansch anliegen und daher selbst große Spannkraftunterschiede nur geringfügige Verformungsunterschiede herbeiführen. Jedoch ist es selbstverständlich auch möglich, einen starren Anschlag zu verwenden, beispielsweise eine entsprechenden Vorsprung am Losflansch oder am Gegenflansch.According to a special feature of the invention, the stop can be formed by one or more intermediate layers between the loose flange and the counter flange, in particular by the elastic seal. This can be formed by one or more plate-shaped sealing disks, the outline of which is the same as that of the loose flange, as is otherwise usual. The elasticity of these disks does not affect their stop function, as they rest on the loose flange over a large area and therefore even large differences in clamping force only cause minor differences in deformation. However, it is of course also possible to use a rigid stop, for example a corresponding projection on the loose flange or on the counter flange.

In der Regel wird der dünne Rohrbund vor der Ebene des Losflanschs liegen. Wenn im Verformungs-Endzustand der Losflansch im Bereich der Spannschrauben spielfrei an der Dichtzwischenlage und dann selbstverständlich auch diese spielfrei am Gegenflansch anliegen soll, muß die Dicke des Rohrbunds durch entsprechende Verformung der Dichtzwischenlage aufgenommen werden. Zweckmäßigerweise wird die Dicke und Elastizität der Dichtung so gewählt, daß in diesem Zustand gerade die gewünschte Dichtpressung erreicht wird. Mit anderen Worten wird die Dicke und Elastizität der Dichtung so gewählt, daß bei ebenem Verformungs-Endzustand des Losflanschs die Dicke des Rohrbunds von der die gewünschte Dichtpressung erzeugenden Verformung der Dichtung vollständig aufgenommen ist.As a rule, the thin pipe collar will lie in front of the plane of the loose flange. If, in the final deformation state, the loose flange is to lie against the sealing intermediate layer without play in the area of the clamping screws, and then of course this is to lie against the counter flange without play, the thickness of the pipe collar must be absorbed by appropriate deformation of the sealing intermediate layer. The thickness and elasticity of the seal is preferably selected so that the desired sealing pressure is achieved in this state. In other words, the thickness and elasticity of the seal is selected so that, in the final deformation state of the loose flange, the thickness of the pipe collar is completely absorbed by the deformation of the seal that produces the desired sealing pressure.

Wenn der Losflansch als Ovalflansch ausgebildet ist, d.h. mit einer längeren Längsachse, in der zwei SchraublöcherIf the loose flange is designed as an oval flange, i.e. with a longer longitudinal axis in which two screw holes

angeordnet sind und einer kürzeren Querachse, ist nach einem weiteren Merkmal seine dem Gegenflansch zugewendete Seite im ungespannten Zustand in Richtung seiner Längsachse konvex und in Richtung seiner Querachse konkav gekrümmt. Dies beruht auf der Beobachtung, daß bei einem solchen Flansch die Krümmungsverformungen in Richtung dieser beiden Achsen gegensätzlich ausfallen.arranged and a shorter transverse axis, according to a further feature, its side facing the counterflange is, in the unclamped state, convex in the direction of its longitudinal axis and concave in the direction of its transverse axis. This is based on the observation that with such a flange the curvature deformations in the direction of these two axes are opposite.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezug auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which illustrates an advantageous embodiment. In it:

Fig.l: eine halbgeschnittene Seitenanschicht der Flanschverbindung undFig.l: a half-cut side layer of the flange connection and

Fig.2 u. 3 einen Längs- und einen Querschnitt des losen Flansche im entspannten Zustand.Fig.2 and 3 show a longitudinal and a cross-section of the loose flange in the relaxed state.

Das Rohr 1, bei dem es sich um ein Wellrohr (nicht gezeigt) handeln kann, endet in einem gebördelten oder angeschweißten dünnen Flansch 2, der von der Stirnfläche 3 des losen Flansche 4 in Dichtkontakt mit der Dichtplatte 5 gepreßt wird, die beispielsweise, aus gummielastischen Werkstoff besteht und sich ihrerseits an dem Gegenflansch 6 abstützt. Die Spannkräfte zwischen den beiden Flanschen werden von Schraubbolzen 7 übertragen. Wie man in Fig.l erkennt, ist die Stirnfläche 3 des Flansche 4 im wesentlichen eben, so daß auf den Rohrbund über den gesamten Umfang eine im wesentlichen gleiche Dichtkraft übertragen wird. Dies trifft zu, obwohl der Flansch 4 einer Biegeverformung unterliegt. Er wurde nämlich komplementär zu der in der Flanschverbindung zu erwartenden Biegeverformung vorgeformt. Die ursprünglich vorhandene Biegung ist entgegengesetzt komplementär derjenigen Biegung, die unter den im montierten Zustand der Flanschverbindung zu erwartenden Kräften eintritt. Dies ist in Fig. 2 und 3 übertrieben dargestellt. Hauptsächlich unterliegt der Losflansch in Richtung seiner Längsachse (Fig. 2) einer Biegebeanspruchung, die ihnThe pipe 1, which can be a corrugated pipe (not shown), ends in a beaded or welded thin flange 2, which is pressed by the end face 3 of the loose flange 4 into sealing contact with the sealing plate 5, which consists, for example, of a rubber-elastic material and is in turn supported on the counter flange 6. The clamping forces between the two flanges are transmitted by screw bolts 7. As can be seen in Fig. 1, the end face 3 of the flange 4 is essentially flat, so that an essentially equal sealing force is transmitted to the pipe collar over the entire circumference. This is the case even though the flange 4 is subject to bending deformation. It was preformed to complement the bending deformation to be expected in the flange connection. The original bend is opposite and complementary to the bend that occurs under the forces expected in the assembled state of the flange connection. This is shown exaggeratedly in Fig. 2 and 3. The loose flange is mainly subjected to bending stress in the direction of its longitudinal axis (Fig. 2), which causes it

an seinen Enden zum Gegenflansch hinzubiegen versucht. Seine dem Gegenflansch zugekehrte Fläche ist daher in bezug auf die Längsachse im entspannten Zustand konvex geformt. Seine Flanken 8 werden bei der Biegung auf der dem Gegenflansch zugewendeten Druckseite gestaucht und auf der Zugseite gespannt. Dies hat zur Folge, daß sie sich auf der Druckseite nach außen und auf der Zugseite nach innen verformen, was zu einer durch Pfeil 9 angedeuteten Drehung führt. Dieser wird dadurch Rechnung getragen, daß seine dem Gegenflansch zugewendete Fläche in bezug auf die Querachse (Fig.3) konkav vorgeformt ist.at its ends towards the counter flange. Its surface facing the counter flange is therefore convex in relation to the longitudinal axis in the relaxed state. Its flanks 8 are compressed on the pressure side facing the counter flange and tensioned on the tension side during bending. This means that they deform outwards on the pressure side and inwards on the tension side, which leads to a rotation indicated by arrow 9. This is taken into account by the fact that its surface facing the counter flange is pre-formed concave in relation to the transverse axis (Fig.3).

Das Ausmaß der Verformung hängt selbstverständlich von den Maßen und den Materialeigenschaften des Flansche ab. Das Ausmaß der entsprechend komplementären Abweichung im entspannten Zustand von der gewünschten Montageform läßt sich durch Versuch leicht ermitteln.The extent of the deformation depends, of course, on the dimensions and material properties of the flange. The extent of the corresponding complementary deviation in the relaxed state from the desired assembly shape can be easily determined by testing.

In Fig. 1 ist erkennbar, daß die Dichtplatte 5 so gewählt ist, daß in dem gewünschten Montage-Endzustand die Dicke des Rohrbunds 2 durch Verformung der Dichtung aufgenommen wird. Dabei ist vorausgesetzt, daß gerade diese Verformung zu der gewünschten Dichtpressung am Rohrbund führt.In Fig. 1 it can be seen that the sealing plate 5 is selected such that in the desired final assembly state the thickness of the pipe bundle 2 is absorbed by deformation of the seal. It is assumed that this deformation leads to the desired sealing pressure on the pipe bundle.

Für die Erfindung ist es im Prinzip ohne Belang, ob der Gegenflansch 6 von einem sich im Montagezustand praktisch nicht verformenden Teil gebildet wird oder von einem erfindungsgemäßen Kunststoff-Flansch gebildet ist. Ferner ist es für die Erfindung im Prinzip ohne Belang, ob am Gegenflansch gleichfalls ein dünner Rohrbund 2 vorgesehen ist oder ob an dem einstückigen Gegenflansch ein Ringvorsprung ausgebildet ist oder ob der Gegenflansch gänzlich plan ist, weil diese Unterschiede durch Wahl von Dicke und Elastizität der Dichtplatte 5 leicht berücksichtigt werden können. In principle, it is irrelevant for the invention whether the counter flange 6 is formed by a part that practically does not deform in the assembled state or is formed by a plastic flange according to the invention. Furthermore, in principle, it is irrelevant for the invention whether a thin pipe collar 2 is also provided on the counter flange or whether an annular projection is formed on the one-piece counter flange or whether the counter flange is completely flat, because these differences can easily be taken into account by choosing the thickness and elasticity of the sealing plate 5.

Bei der dargestellten Ausführungsform wurde vorausgesetzt, daß es sich um Ovalflanschen handelt mit zwei SchraubverbindungenThe embodiment shown assumes that the flanges are oval with two screw connections

7 an diametral entgegengesetzter Stelle. Im Prinzip dasselbe gilt aber auch dann, wenn eine größere Anzahl von Schrauben am Umfang verwendet wird.7 in a diametrically opposite position. In principle, the same applies if a larger number of screws are used around the circumference.

Claims

Protection claims

1. Flange connection, in particular for a corrugated pipe in a petrol station fuel line, consisting on the one hand of a thin pipe collar (3) and a loose flange (4) and on the other hand of a counter flange (6), which are connected to one another with the inclusion of an elastic seal (5) by tension elements (screws 7), in particular at two diametrically opposite points, in such a way that the loose flange (4) is subject to bending deformation, wherein the loose flange in the unstressed state has a shape deviation complementary to the expected deformation from its desired shape in the assembled state, characterized in that a stop (5) is provided in the vicinity of the tension elements (7), which limits the deformation of the loose flange (4) in the desired deformation state.

2. Flange for a flange connection according to claim 1, characterized in that the stop is formed by one or more intermediate layers (5) between the loose flange (4) and the counter flange (6).

3. Flange connection according to claim 2, characterized in that the intermediate layer(s) is (are) formed by the elastic seal (5).

4. Flange connection according to claim 2, characterized in that the loose flange (4) is provided with a projection which rests on the counter flange (6) as a stop.

5. Flange connection according to claim 3, characterized in that the thickness and elasticity of the seal (5) are selected so that, when the loose flange (4) is in a flat final deformation state, the thickness of the pipe collar (2) is completely absorbed by the deformation of the seal (5) which produces the desired sealing pressure.

6. Flange connection according to one of claims 1-5, characterized in that the loose flange (4) in the relaxed state is curved in the opposite direction to the bending to be expected in the flange connection.

7. Flange connection according to claim 6, characterized in that it consists of plastic, optionally with a reinforcement, fiber reinforcement or insert that increases its bending resistance.

8. Flange connection according to one of claims 1-7, characterized in that the loose flange designed as an oval flange is curved on its side facing the counter flange in the relaxed state convexly in the direction of its longitudinal axis and concavely in the direction of its transverse axis.