DE614140C

DE614140C - Elastische Verbindung fuer Rohrleitungen mit einem U-foermigen Zwischenstueck, das mit seiner Hoehlung dem Rohrinnern zugekehrt ist und aus haerterem Material als die zu ereinigenden Rohrenden besteht

Info

Publication number: DE614140C
Application number: DED62031D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-10-02
Filing date: 1931-10-03
Publication date: 1935-06-03
Also published as: BE614140A; BE382883A; FR719745A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elastische Verbindungen für Rohrleitungen, insbesondere für die Hochdruckleitungen neuzeitlicher Dampfanlagen, und verwendet als Dichtungsmittel ein U-förmiges Zwischenstück, das mit seiner Höhlung dem Rohrinnern zugekehrt ist und aus härterem Material als die zu vereinigenden Rohrenden besteht.

Bekannt sind elastische Dichtungen, bei denen als Zwischenstück ein Hohlring von annähernd U~f örmigem Querschnittsprofil eine elastische Formänderung ermöglicht und dessen nach dem Rohrinnern gekehrte Höhlung den Innendruck auf die Seitenwände wirken läßt, wodurch diese auseinandergetrieben werden.

Ferner ist die Verwendung einer Schneidkante an als Dichtung dienenden Zwischenstücken an sich bekannt; aber diese Zwischenstücke sind nicht so ausgebildet, daß sie in sich elastisch sind. Bei den bekannten Rohrverbindungen mit scharf zugeschnittenen Zwischenstücken, wird stets eine vorherige Ausarbeitung der Einschnittstellen in den Rohrenden vorausgesetzt.

Außerdem ist eine Schneidkantendichtung bekannt, bei der ein massiver Dichtungsring aus verhältnismäßig weichem Metall schneidenartige Vorsprünge trägt, die beim Anziehen der Flanschen in Umbördelungen der Rohrenden eindringen sollen.

Auch ist eine Schneidkantendichtung bekannt, bei der ein elastischer Dichtungsring von U-förmigem Querschnitt zwischen die beiden zu vereinigenden Gefäßenden gelegt wird und seinen Sitz in einer Vertiefung oder Eindrehung des einen Gefäßendes hat. An den Stoßflächen der beiden zu vereinigenden Gefäßenden sitzen Schneidkanten, die sich in die Seiten des U-förmigen Dichtungsringes eindrücken.

Gemäß der Erfindung ist eine elastische, aber bei höchsten Drücken und auch starken Druckschwankungen völlig dichthaltende Flanschenverbindung der eingangs beschriebenen Art dadurch geschaffen, daß die Schenkel des U-förmigen Zwischenstücks, die auf ihrer Außenseite Schneidkanten tragen, auf ihrer Innenseite gegenüber den· Schneidflächen Druckflächen aufweisen, die durch ihre freie gegenseitige Abstützung beim straffen Anziehen der Verbindung das Eindringen der Schneidkanten in die Rohrenden sichern.

Bei der elastischen Verbindung gemäß der Erfindung wird die Dichtung trotz der auf die Rohrleitungen übertragenen Erschütte-

rungen und der teilweisen Lockerung der Verbindung zwischen den Stoßstellen der Rohrleitung aufrechterhalten, da auf ein zufälliges zusätzliches Eindringen der Schneidkanten in das Material der Rohrenden nach der Entspannung eine leichte Lockerung folgt, die aber ein Verbleiben der Schneidkanten in • ihren Eindrückungen gewährleistet.

Der zum Einpressen des Zwischenstücks in ίο das weichere Rohrmaterial erstmalig aufgewendete sehr starke Anzug braucht nicht aufrechterhalten zu werden, da die dauernde Abdichtung einmal durch die Elastizität des Zwischenstücks selbst und weiterhin noch selbsttätig durch den Betriebsdruck in der Rohrleitung gewährleistet ist.

Demzufolge sind Spezialbolzen, welche hohen Temperaturen Widerstand-leisten, nicht mehr erforderlich. Bei der Anordnung nach ^ao der Erfindung haben die Bolzen viel geringere Beanspruchungen auszuhalten, und weiterhin ist auch ihre Dehnung ohne Einfluß auf das Aufrechterhalten der Dichtung, solange sie keine unzulässigen Werte erreicht. In der Zeichnung sind beispielsweise mehrere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Fig. ι bis 3 stellen eine hauptsächliche Ausführungsform der Erfindung dar, und zwar zeigt Fig. ι im Schnitt die Verbindung von zwei Rohrleitungsenden, Fig. 2 im Schnitt das Zwischenstück im eingebauten Zustand in vergrößertem Maßstab. Fig. 3 ist eine Ansicht dieses Zwischenstücks vor dem Einbau. Fig. 4 und 5 zeigen im Schnitt zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung. Auf den beiden zusammenstoßenden Rohrenden 6, 6 einer Rohrleitung sind die Flanschen 7 durch Aufschrauben, Einwalzen oder jedes andere beliebige Mittel befestigt, da eine besondere Dichtheit zwischen Rohr und Flansch nicht erforderlich ist. Die beiden Flanschen 7 selbst werden durch die im Ring angeordneten Schraubenbolzen 8 zusammengehalten.

Zwischen den einander unmittelbar gegenüberliegenden Rohrenden 6 ist ein die Dichtung gewährleistendes ringförmiges Zwischenstück ι von U-förmigem Profil angeordnet, das mit seiner Höhlung dem Rohrinnern zugekehrt ist. Wie Fig. 3 insbesondere zeigt, besteht das U-förmige Zwischenstück 1 aus einem äußeren zylindrischen Zwischenteil 3, der parallel zur Rohrachse verläuft und mit den Schraubenbolzen 8 in Berührung kommt, wodurch die allgemeine Zentrierung des Zwischenstücks bewirkt wird. Dieser Zwischenteil 3 wird von zwei fast ebenen Schenkeln 2, 2 eingeschlossen. Die Schenkel 2 tragen auf der Außenseite ihrer Ränder kreisförmige Vorsprünge 4 mit Schneidkanten 4'. Der Innendurchmesser der kreisförmigen Vorsprünge 4 entspricht im wesentlichen der lichten Weite der Rohrleitung, so daß die Eindrücküng der Schneidkanten 4' in den Rohrenden selbst erfolgen kann. ⁶S

Die beiden Schenkel 2 des Zwischenstücks weisen auf ihrer Innenseite gegenüber den Schneidkanten 4' Druckflächen 5 auf, die durch ihre freie gegenseitige Abstützung beim straffen Anziehen der Verbindung das Eindringen der Schneidkanten 4' in die Rohrenden sichern.

Der Abstand e zwischen den beiden Druckflächen 5 bei nicht zusammengedrücktem Zwischenstück (Fig. 3) ist der größtmöglichste, ⁷S indessen darf, wenn diese Druckflächen in Berührung sind, die Materialbruchgrenze nicht erreicht werden.

Das U-förmige Zwischenstück 1 besteht aus einem verhältnismäßig harten Material, d. h. aus hartem Stahl oder aus gehärtetem oder bearbeitetem Stahl. Man könnte selbst bei sehr Jiohen Überhitzungstemperaturen Spezialeisenlegierungen für hohe Temperaturen, Wolframstahl usw., verwenden. Jedenfalls besteht das Zwischenstück aus einem Material, das härter ist als dasjenige der Rohre, die allgemein aus sehr formveränderlichem Flußeisen sind.

Die Wirkungsweise dieser elastischen Rohrverbindung ist folgende:

Nachdem das Zwischenstück 1 zwischen die Rohrenden eingesetzt und hauptsächlich durch den Ring von Schraubenbolzen 8 oder durch irgendeinen anderen Kunstgriff zentriert ist, zieht man die Muttern der Schraubenbolzen 8 zuerst mäßig an, so daß die beiden Druckflächen 5 miteinander in Berührung kommen und der Spielraum e verschwindet. Dann gibt man den Muttern der Schraubenbolzen 8 i°° einen stärkeren Anzug, der die Schneidkanten 4' in das Material der Rohrenden eindringen läßt. Die Schneidkanten 4' drücken ihre Form in das Rohrmaterial, ohne selbst eine Formänderung zu erleiden, da sie aus einem härteren Stoff bestehen. Dieses Ergebnis wird erhalten, ohne daß ein vorhergehendes sorgfältiges Ausrichten der Stoßenden der Rohre erforderlich ist.

Man könnte hier beispielsweise die Größen-Ordnung des Spielraums e angeben, der je nach den Anwendungen von einem Millimeter bis zu mehreren Millimetern steigen kann. Nach dem Eindrücken der Schneidkanten 4' in die Rohrenden ist die Aufrechterhaltung eines hohen Preßdruckes zwischen den beiden Flanschen 7 nicht mehr erforderlich, ganz im Gegensatz zu den der Zeit üblichen und oben erwähnten Anordnungen. Man läßt dann durch Lockern der Muttern der Schrauben 8 eine leichte Entspannung eintreten, so daß die elastische Rückwirkung der beiden Schenkel 2

des Zwischenstücks die Schneidkanten 4' auch weiter im Eingriff mit den von den Schneidkanten irri Material der Rohre hervorgerufenen Eindrückungen hält. Diese Entspannung könnte sogar fortgesetzt werden, solange nicht der Wert des Spielraums e erreicht und kein elastischer Widerstand mehr durch das Zwischenstück ι ausgeübt wird; denn diese elastische Wirkung wird durch den Betriebsdruck in der Rohrleitung unterstützt. Der Betriebsdruck in der Rohrleitung wirkt sich nämlich in der Höhlung des Zwischenstücks zwischen den beiden Schenkeln 2 aus und sucht diese derart auseinanderzudrücken, daß die Schnei dkanten 4' in ihren Eindrückungen in den Rohrenden festgehalten werden. Dies geschieht mit um so größerer Kraft, je mehr der im Rohrinnern herrschende Betriebsdruck erhöht wird. Es wird daher eine ähnliche

«ο Wirkung hervorgerufen wie bei den Manschettendichtungen aus Leder, die in hydraulischen Pressen verwendet werden.

In Fig. 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher die Flanschen 7 auf umgebördelten Rohrenden 10 befestigt sind. Man erhöht bei dieser Anordnung zweckmäßig etwas den Innendurchmesser des Zwischenstücks, so daß die Schneidkanten 4' sich gegen die umgebördelten Rohrenden 10 abstützen und auf der gegenüberliegenden Seite ein festes Widerlager an dem Flansch selbst finden.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform ist unmittelbar aus der Anordnung'nach Fig. 2 und 3 abgeleitet. In diesem Fall ist das Zwischenstück doppelt ausgeführt und besitzt vier nahezu ebene Schenkel 2, ferner zwei äußere zylindrische Zwischenteile 3 und schließlich noch einen inneren zylindrischen Teil 9, der den Schneidkanten 4' gegenüberliegt. Dadurch, daß sich der Spielraum e zweimal wiederholt, erhält man eine Durchbiegung in der Mitte, welche ungefähr das Doppelte derjenigen der grundsätzlichen Anordnung beträgt. Man könnte z. B. an Stelle der zwei zusammenhängenden Glieder dieser +5 Anordnung auch drei oder vier oder mehrere verwenden.

Die dargestellte Anwendung besteht in der Verbindung zweier Rohrenden. Die Erfindung kann sich aber selbstverständlich auch auf die Verbindung eines Rohrleitungsringes mit einem Zubehörapparat, wie z. B. mit einem Absperrschieber, einem Fassonrohr, einer Vorlage usw. oder auch auf die Verbindung zweier dieser Teile selbst erstrecken.

Claims

Patentanspruch:

Elastische Verbindung für Rohrleitungen mit einem LJ-förmigen Zwischenstück, das mit seiner Höhlung dem Rohrinnern zugekehrt ist und aus härterem Material als die zu vereinigenden Rohrenden besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (2) des Zwischenstücks, die auf ihrer Außenseite an sich bekannte Schneidkanten (4') tragen, auf ihrer Innenseite •gegenüber den Schneidkanten Druckflächen (5) aufweisen, die durch ihre freie gegenseitige Abstützung beim strafen Anziehen der Verbindung das Eindringen der Schneidkanten in die Rohrenden sichern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen