NL1004960C1 - Flensverbinding. - Google Patents

Description

- 1 -

Flensverbinding.

De uitvinding heeft betrekking op een flensverbinding. In de machine- en apparatenbouw worden voor het verbinden van constructiedelen of organen vaak flensverbindingen toegepast. Flensverbindingen maken het onder andere mogelijk;: delen samen te stellen tot een groter geheel; 5 - delen verwisselbaar te maken; modulaire opbouw van onderdelen toe te passen; delen ten opzichte van elkaar te positioneren.

Flensverbindingen worden onder anderen toegepast: om gesloten verbindingen of systemen te realiseren; 10 - om krachten over te brengen; om momenten over te brengen.

De gangbare flensverbindingen worden gemonteerd met gebruikmaking van schroefbouten en -moeren, met de hartlijn loodrecht op het scheidingsvlak van de te verbinden flenzen, en evenwijdig aan de hartlijn van de verbinding.

15 De flenzen vormen doorgaans uitkragende delen van de constructie. De bevestigingselementen zijn geplaatst aan de binnen- of buitenzijde van de contouren van de te verbinden delen. Dit is nodig om voldoende ruimte te hebben voor de bevestigingselementen, en voor de montagegereedschappen.

De bekende uitvoeringsvormen van flensverbindingen hebben de volgende nadelen: 20 a. De (voor-)spankrachten van de bevestigingselementen liggen niet in lijn met de belastingdragende delen van de te verbinden constructiedelen of organen. Belastingen op de constructiedelen of organen veroorzaken momenten ter plaatse van de verbinding, die resulteren in variërende druk op de contactvlakken van de flenzen, c.q. tot (gedeeltelijk) van elkaar wijken van de flenzen.

25 b. Flensverbindingen worden doorgaans voorgespannen. Met name, maar niet uitsluitend, wanneer er sprake is van in- danwel uitwendige, wisselende, druk-, trek- of momentbelasting, is een verminderde of variërende contactdruk of wijken van de flenzen ongewenst: de afdichting is niet bepaald; er treden wisselende belastingen op in de bouten, de flens en de constructie ter plaatse van de flensbevestiging; er bestaat de mogelijkheid van 30 corrosievorming op de contactvlakken, en vervuiling van de contactvlakken.

1004960 -2 - c. Door de wijze van aanbrengen van de bevestigingseiementen en de daaruit voortvloeiende belastingen, zijn de afmetingen van flenzen in gangbare uitvoeringsvormen van een flensverbinding groot.

5 Het doel van de uitvinding is een uitvoeringsvorm van een flensverbinding waarin bovengenoemde bezwaren worden verkleind of ondervangen.

De uitvinding heeft de volgende karakteristieke eigenschappen: 1. De hartlijnen van de bevestigingsmiddelen en de krachtlijnen of -vlak van de belastingen tussen de verbonden organen of constructiedelen, snijden elkaar in het 10 contactvlak, danwel de afstand hiertussen is klein, (zie figuren 1 t/m 3) 2. De bevestigingsmiddelen zijn onder een hoek anders dan 0 of 90 ° met de hartlijn van de verbinding aangebracht, (zie figuren 1 t/m 3) 3. Het contactvlak tussen de twee flensverbindingshelften kan onder een hoek staan, anders dan loodrecht op de hartlijn van de flensverbinding of de hartlijn van de te 15 verbinden organen of constructiedelen. (figuur 3)

De figuren 1 tot en met 3 tonen verschillende uitvoeringsmogelijkheden waarin het principe van de uitvinding is verwerkt.

20 De aanduidingen betreffen:

Al één der organen of constructiedelen die door de flensverbinding moet worden verbonden met: A2 andere organen of constructiedelen;

Bl flensdeel, vast verbonden met en/of deel uitmakend van orgaan of constructiedeel Al; 25 B2 flensdeel, vast verbonden met en/of deel uitmakend van orgaan of constructiedeel A2; C contactvlak tussen flensdelen; D bevestigingsmiddel; E sluitring of bus; F borging tegen verschuiven van de contactvlakken ten opzichte van elkaar, indien deze 30 verplaatsing niet op andere wijze wordt tegengegaan; G pakking of afdichtend materiaal.

1004960 -3 -

Ad Al, A2) De organen of constructiedelen kunnen zijn: buisvormige delen, samengestelde en/of gevormde plaatdelen, constructies van balk- of profielstaal, samengestelde constructies.

Ad BI, B2) De flensdelen kunnen zijn: ringvormige flenzen, open of gesloten polygonen, 5 platen of blokken, met boringen om de verbindingsmiddelen door te laten.

Afhankelijk van de bereikbaarheid van beide zijden (‘binnen-’ en ‘buiten-’zijde) van de flens, kan worden gekozen voor doorgaande boringen en schroefbouten met moer, of getapte schroefdraad in het tegenliggende flensdeel, al dan niet in blinde of doorgaande gaten.

10 Ad C) Het contactvlak zal doorgaans voor door vloeistof- of gasdruk belaste verbindingen van pakking, afdichtend element of materiaal zijn voorzien. Voor uitsluitend mechanisch belaste verbindingen kan, maar behoeft geen afdichting te worden toegepast. Het contactvlak kan geprofileerd zijn, voorzien van rillen of groeven, of vlak, al dan niet gecombineerd met methoden om de 15 wrijvingscoëfficiënt tussen de delen te vergroten. Het contactvlak kan loodrecht op de as van de organen, constructiedelen of verbinding staan, loodrecht op de schroefboutverbinding, of in een willekeurige hoek.

Ad D) Voor de schroefverbinding zijn de gebruikelijke bevestigingsmiddelen voorhanden: zeskantbouten, cilinderkopschroeven met binnenzeskant, etc., maar 20 ook andere technieken kunnen worden toegepast.

Ad E) Als tussenliggend element kunnen worden toegepast sluitringen, bussen, danwel elementen met vergelijkbare functie of gedrag.

Ad F) In figuur 2, met aanduiding ‘F’, is een element toegevoegd, dat schuifkrachten in het contactvlak kan opnemen. In uitvoeringen als kenmerkend geschetst in 25 figuren 1 & 3 is een dergelijke voorziening niet op voorhand noodzakelijk, daar hier door de boutvoorspanning, geen schuifkrachten worden geïntroduceerd.

Ad G) Om desgewenst de verbinding af te dichten wordt tussen de contactvlakken pakking of afdichtend materiaal toegepast.

30 De vervormingen en spanningen ten gevolge van de belasting zijn laag in vergelijking met een gangbare flensuitvoering. Dit biedt de mogelijkheid aanmerkelijk lichter te construeren.

De benodigde bevestigingsvoorspanning is kleiner en de uit de belasting voortvloeiende 1004960 -4 - spanningen in de bevestigingsmiddelen zijn door het uitbiijven of minder sterk zijn van vervormingen, geringer, waardoor de bevestigingsmiddelen kleiner kunnen zijn in aantal, maat en/of klasse.

Door de hoek waaronder de bevestigingsmiddelen zijn aangebracht, is meer ruimte 5 beschikbaar voor gereedschappen waarmee de bevestigingsmiddelen worden gemonteerd en op voorspanning gebracht.

De uitvoeringsvorm van de flensverbinding volgens de uitvinding is lichter dan de gangbare flensverbinding voor gelijke in- of uitwendige druk of belastingen tussen de verbonden delen.

10 Doorgaans is slechts één zijde van de verbinding bereikbaar voor montage van bouten. De bevestigingsmiddelen kunnen ten opzichte van de organen of constructiedelen, uitwendig, inwendig en/of doorgestoken van binnen naar buiten of buiten naar binnen worden aangebracht. In uitvoeringen vergelijkbaar aan figuren 1 tot en met 3, worden de bevestigingsmiddelen van één zijde (buiten- of binnenzijde) van de flensverbinding aangebracht. 15 Andere mogelijkheden zijn aanbrengen vanaf uitsluitend ‘boven-’ of ‘onderzijde’.

Met voorziening om de dwarskrachten in het contactvlak op te nemen kan worden volstaan met aanbrengen van de bevestigingsmiddelen vanaf één zijde.

1004960

Claims (12)

1. Flensverbinding voor het met bevestigingselementen aan elkaar koppelen van tenminste twee organen, waarbij de bevestigingselementen onder een hoek met de 5 hartlijn van de te verbinden organen staan, zodanig dat de vormgeving van de flensdelen, en de positie en stand van de bevestigingselementen zo zijn gekozen, dat de snijpunten van de hartlijnen van de bevestigingselementen met het contactvlak van de flensdelen, samenvallen met, of nabij de snijlijn van het verlengde van de krachtlijnen uit de te verbinden organen met het contactvlak liggen.

2. Flensverbinding bij voorkeur volgens conclusie 1, waarbij de bevestigingselementen van één zijde of in één richting worden aangebracht.

3. Flensverbinding bij voorkeur volgens conclusie 1, waarbij de bevestigingselementen van twee zijden of in meerdere richtingen worden aangebracht.

4. Flensverbinding bij voorkeur volgens conclusies 2 of 3, waarbij de 15 bevestigingselementen door beide flenshelften steken.

5. Flensverbinding bij voorkeur volgens conclusies 2 of 3, waarbij de bevestigingselementen door één flenshelft steken, en in een andere bevestigd zijn, bij voorkeur door een schroefdraadverbinding.

6. Flensverbinding bij voorkeur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het 20 contactvlak tussen de flensen loodrecht staat op de hartlijnen van de te verbinden organen.

7. Flensverbinding bij voorkeur volgens een der conclusies 1 tot en met 5, waarbij het contactvlak tussen de flensen onder een hoek anders dan 0 of 90 graden staat op de hartlijnen van de te verbinden organen.

8. Flensverbinding bij voorkeur volgens conclusie 7, waarbij het contactvlak tussen de flenzen loodrecht staat op de hartlijnen van de bevestigingselementen.

9. Flensverbinding bij voorkeur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij door vormgeving of behandeling van de contactvlakken van de flensverbinding verplaatsing in het vlak van de flensdelen ten opzichte van elkaar wordt tegengegaan.

10. Flensverbinding bij voorkeur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij door toevoeging van een extra orgaan in het contactvlak van de flensverbinding verplaatsing in het vlak van de flensdelen ten opzichte van elkaar wordt tegengegaan. 1004960 -6-

11. Flensverbinding bij voorkeur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij door toevoeging van van een afdichtselement of afdichtend materiaal, geen transport van gassen, vloeistoffen of vaste stoffen kan plaatsvinden langs de contactvlakken van de verbinding.

12. Flensverbinding bij voorkeur volgens een der voorgaande conclusies, waarbij door vormgeving en maatvoering betere bereikbaarheid voor gereedschappen van de bevestigingsmiddelen wordt verkregen, met name door de hoek die de hartlijnen van de bevestigingsmiddelen maken met de normaal van het contactvlak van de flensverbinding. 10 --------- 1004960