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Patent Searching and Data


Title:
PIPE HAVING A FLANGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/244842
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a pipe (1, 3) having a pipe element (3) for guiding a medium in a flow direction (A) and having a flange element (1) for connecting the pipe element (3) to a connection partner, wherein the pipe element (3) has a pipe body (30) with a media passage opening (31) for conveying the medium in the flow direction (A), wherein the flange element (1) has a flange body (10) with a media passage opening (11) for conveying the medium in the flow direction (A), wherein the flange element (1) is arranged at one end of the pipe element (3) in such a way that the media passage openings (11, 31) at least essentially overlap. The pipe (1, 3) is characterized by a sensor element (21) which is arranged in the flange body (10) in such a way that at least a portion of the sensor element (21) can be in contact with the medium.

Inventors:
KEMPF DOMINIK - C/O CONTINENTAL AG (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/061155
Publication Date:
December 10, 2020
Filing Date:
April 22, 2020
Export Citation:
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Assignee:
CONTITECH KUEHNER GMBH & CIE KG (DE)
International Classes:
F16L41/00; F16L55/04; F16L55/053
Domestic Patent References:
WO2015161930A12015-10-29
WO2018232471A12018-12-27
Foreign References:
DE10117731C12003-01-23
US20180180456A12018-06-28
CN107830296A2018-03-23
Attorney, Agent or Firm:
FINGER, Karsten (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Rohr (1 , 3)

mit einem Rohrelement (3) zur Führung eines Mediums in einer Strömungs richtung (A) und

mit einem Flanschelement (1 ) zur Verbindung des Rohrelements (3) mit ei nem Verbindungspartner,

wobei das Rohrelement (3) einen Rohrkörper (30) mit einer Mediendurch gangsöffnung (31 ) zur Führung des Mediums in der Strömungsrichtung (A) aufweist,

wobei das Flanschelement (1 ) einen Flanschkörper (10) mit einer Medien durchgangsöffnung (11 ) zur Führung des Mediums in der Strömungsrichtung (A) aufweist,

wobei das Flanschelement (1 ) an einem Ende des Rohrelements (3) derart angeordnet ist, dass sich die Mediendurchgangsöffnungen (11 , 31 ) zumin dest im Wesentlichen überdecken,

gekennzeichnet durch

ein Sensorelement (21 ), welches in dem Flanschkörper (10) derart angeord net ist, dass das Sensorelement (21 ) zumindest abschnittsweise mit dem Medium in Kontakt stehen kann.

2. Rohr (1 , 3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

das Sensorelement (21 ) in dem Flanschkörper (10) derart angeordnet ist, dass sich das Sensorelement (21 ) zumindest abschnittsweise in die Durch gangsöffnung (11 ) des Flanschelements (1 ) erstreckt.

3. Rohr (1 , 3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass

das Flanschelement (1 ) eine Sensordurchgangsöffnung (14) aufweist, wel che die Mediendurchgangsöffnung (11 ) des Flanschelements (1 ) mit der Um gebung des Flanschelements (1 ) verbindet, wobei das Sensorelement (14) zumindest abschnittsweise in der Sensor durchgangsöffnung (14) angeordnet ist.

4. Rohr (1 , 3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

sich die Sensordurchgangsöffnung (14) zumindest im Wesentlichen senk recht zur Strömungsrichtung (A) des Mediums erstreckt.

5. Rohr (1 , 3) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass

die Sensordurchgangsöffnung (14) als Bohrung in den Flanschkörper (10) ausgebildet ist.

6. Rohr (1 , 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das Flanschelement (1 ) eine Pulsationsdämpfungskammer (16) aufweist, welche als Aussparung innerhalb des Flanschkörpers (10) zur Mediendurch gangsöffnung (1 1 ) hin offen ausgebildet ist.

7. Rohr (1 , 3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

die Pulsationsdämpfungskammer (16) eine Flelmholtz-Blende oder eine Dämpfungsmembran aufweist.

8. Rohr (1 , 3) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass

die Pulsationsdämpfungskammer (16) der Sensordurchgangsöffnung (14) di rekt gegenüberliegend angeordnet ist.

9. Rohr (1 , 3) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass

die Pulsationsdämpfungskammer (16) als Bohrung in den Flanschkörper (10) durch die Sensordurchgangsöffnung (14) hindurch ausgebildet ist.

10. Rohr (1 , 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das Flanschelement (1 ) eine Sensoraufnahme (15) aufweist, welche ein Sen sorgehäuse (20) zumindest im Wesentlichen aufnimmt.

11. Rohr (1 , 3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass

die Sensoraufnahme (15) einstückig mit dem Flanschkörper (10) ausgebildet ist.

12. Rohr (1 , 3) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Volumen, welche von der Sensoraufnahme (15) und der Sensordurch gangsöffnung (14) zumindest abschnittsweise umschlossen werden, mitei nander verbunden sind.

13. Rohr (1 , 3) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass

die Sensoraufnahme (15) zumindest abschnittsweise direkt radial außenlie gend zur Sensordurchgangsöffnung (14) angeordnet ist.

14. Rohr (1 , 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das Rohrelement (3) und das Flanschelement (1 ) separat hergestellt und an schließend miteinander zum Rohr (1 , 3) verbunden sind.

15. Flanschelement (1 ) zur Verwendung bei einem Rohr (1 , 3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche

wobei das Flanschelement (1 ) einen Flanschkörper (10) mit einer Medien durchgangsöffnung (11 ) zur Führung eines Mediums in einer Strömungsrich tung (A) aufweist,

wobei das Flanschelement (1 ) ausgebildet ist, an einem Ende eines Rohrele ments (3) derart angeordnet zu werden, dass sich die Mediendurchgangsöffnung (1 1 ) des Flanschelements (1 ) zumindest im We sentlichen mit einer Mediendurchgangsöffnung (31 ) zur Führung des Medi ums in der Strömungsrichtung (A) eines Rohrkörpers (30) des Rohrelements (3) überdecken,

wobei der Flanschkörper (10) ausgebildet ist, ein Sensorelement (21 ) derart aufzunehmen, dass das Sensorelement (21 ) zumindest abschnittsweise mit dem Medium in Kontakt stehen kann.

Description:
Beschreibung

Rohr mit Flansch

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohr gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1 sowie einen Flansch zur Verwendung bei einem derartigen Rohr gemäß dem Patentanspruch 15.

Auf vielen technischen Gebieten ist es erforderlich, zwei Rohrelemente oder Wel lenelemente starr miteinander zu einem Rohr bzw. zu einer Welle zu verbinden. Hierzu können Flansche als Verbindungselemente verwendet werden. Ein Flansch kann als kragenförmiger Abschnitt eines Endes eines Rohrelements oder eines Wellenelements angesehen werden, welcher gegenüber der Erstreckungsrichtung des Rohrelements bzw. des Wellenelements um ca. 90° gebogen ist und flächig an einem Verbindungspartner angeordnet werden kann. Mit anderen Worten kann ein Flansch als ringförmige Verbreiterung eines Endes eines Rohrelements oder eines Wellenelements verstanden werden, welche der Verbindung bzw. dem An schluss des Rohrelements bzw. des Wellenelements an einem Verbindungs partner dient. Der Verbindungspartner kann ebenfalls ein Rohrelement bzw. ein Wellenelement aber auch ein Aggregat, ein Maschinenteil, ein Gehäuse und der gleichen sein. Zur Verbindung werden üblicherweise Schrauben und ggfs. Muttern verwendet. Ein Rohrelement mit Flansch bzw. mit Flanschelement kann ein Rohr bilden. Mittels eines Flansches können z.B. bei einer Welle vergleichsweise große Kräfte bzw. Momente übertragen werden. Bei Rohren kann insbesondere bei Verwen dung einer Dichtung zwischen dem Flansch des Rohrelements bzw. des Rohrab schnitts und dem Verbindungspartner eine mediendichte Verbindung geschaffen werden, um ein Medium wie insbesondere ein Fluid mittels des Rohres als Rohr leitung fördern zu können. Flierdurch können die beiden Rohrelemente bzw. die beiden Rohrabschnitte dicht aber zerstörungsfrei trennbar miteinander zu einem Rohr bzw. zu einer Rohrleitung verbunden werden.

Um die Eigenschaften eines zu fördernden Mediums innerhalb des Rohres bzw. innerhalb der Rohrleitung messtechnisch erfassen zu können, kann es erforderlich sein, ein Sensorelement eines Sensors im Inneren des Rohres zu positionieren, so dass das Sensorelement im direkten Kontakt mit dem zu fördernden Medium stehen kann. Hierzu wird üblicherweise die Rohrwand eines Rohrelements des Rohres z.B. durch Bohren durchdrungen, um eine Durchgangsöffnung zu schaf fen, durch die hindurch das Sensorelement in das Innere des Rohrelements hin eingeführt werden kann. Die Durchgangsöffnung ist dann abzudichten, um das zu fördernde Medium an dieser Stelle nicht aus dem Rohr austreten zu lassen.

Nachteilig ist hierbei, dass zur Schaffung der Durchgangsöffnung üblicherweise ein separater Prozess erforderlich ist, was einen entsprechenden Aufwand mit hie raus resultierenden erhöhten Herstellungskosten verursachen kann. Insbesondere kann das Einbringen einer Durchgangsöffnung in ein fertig hergestelltes Rohrele ment einen nicht unerheblichen Aufwand darstellen.

Nachteilig ist ferner, dass zusätzliche Sensortechnik, welche dem Betrieb des Sensorelements dient und üblicherweise durch Kabel mit dem Sensorelement ver bunden sein muss, außerhalb der Durchgangsöffnung von außen an dem

Rohrelement anzuordnen ist während sich das Sensorelement im Inneren des Rohrelements befindet. Dies kann die Verwendung mehrerer elektronischer und bzw. oder mechanischer Komponenten der Sensortechnik erfordern, welche üblicherweise vergleichsweise klein und ggfs hinsichtlich Feuchtigkeit, Ver schmutzung und dergleichen empfindlich und daher geschützt am Rohrelement außen anzubringen sein können.

Nachteilig ist aber auch, dass es einen nicht unerheblichen Aufwand darstellen kann, das Rohrelement im Bereich der Durchgangsöffnung wieder derart medien dicht abzudichten wie vor dem Einbringen der Durchgangsöffnung. Dies kann bei hohen Drücken des zu fördernden Mediums und bzw. oder bei heißen und bzw. oder aggressiven Medien zu einem hohen Aufwand führen. Trotz dieses Aufwands kann jedoch stets eine Unsicherheit bei der Dichtigkeit des Rohrelements im Be reich der Durchgangsöffnung des Sensorelements bleiben, so dass das Einbrin gen eines Sensorelements in einen Rohrabschnitt durch eine Durchgangsöffnung wie zuvor beschrieben stets eine potentiellen Leckagestelle darstellt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rohr der eingangs beschrie benen Art bereit zu stellen, so dass ein Sensorelement einfacher, schneller, kos tengünstiger und bzw. oder mediendichter als bisher bekannt in das Innere des Rohrs eingebracht werden kann. Zumindest soll eine Alternative zu derartigen be kannten Rohren geschaffen werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rohr mit den Merkmalen gemäß Pa tentanspruch 1 sowie durch ein Flanschelement mit den Merkmalen gemäß Pa tentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Somit betrifft die Erfindung ein Rohr mit einem Rohrelement zur Führung eines Mediums in einer Strömungsrichtung und mit einem Flanschelement zur Verbin dung des Rohrelements mit einem Verbindungspartner, wobei das Rohrelement einen Rohrkörper mit einer Mediendurchgangsöffnung zur Führung des Mediums in der Strömungsrichtung aufweist, wobei das Flanschelement einen Flanschkör per mit einer Mediendurchgangsöffnung zur Führung des Mediums in der Strömungsrichtung aufweist, wobei das Flanschelement an einem Ende des Rohrelements derart angeordnet ist, dass sich die Mediendurchgangsöffnungen zumindest im Wesentlichen überdecken.

Das Rohr ist gekennzeichnet durch ein Sensorelement, welches in dem Flansch körper derart angeordnet ist, dass das Sensorelement zumindest abschnittsweise mit dem Medium in Kontakt stehen kann. Mit anderen Worten wird erfindungsge mäß ein Sensorelement nicht, wie bisher bekannt, einem Rohrelement bzw. einem Rohrabschnitt zugeordnet sondern stattdessen einem Flanschelement, welches mit dem Rohrelement zu einem Rohr bzw. zu einem Rohrabschnitt verbunden wird. Auf diese Art und Weise kann das Sensorelement bei der Fertigung an bzw. in dem Flansch angeordnet werden, was die Montage deutlich vereinfachen, be schleunigen und bzw. oder kostengünstiger machen kann. Anschließend kann das Flanschelement wie bisher mit dem Rohrelement zu einem Rohr verbunden wer den.

Gleichzeitig kann auf diese Art und Weise das Sensorelement in der Mediendurch gangsöffnung des Flansches angeordnet werden und somit im Betrieb des Rohrs mit dem Medium in Kontakt kommen, um Eigenschaften des Mediums wie z.B. Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit und dergleichen erfassen zu können. Flierzu kann das Sensorelement als autarkes Element z.B. inklusive eines elektri schen Energiespeichers und bzw. oder eines Energieerzeugungselements z.B. mittels Energy Harvesting z.B. aus der Strömung, der Temperatur, einer Tempera turdifferenz und dergleichen des Mediums bzw. der Umgebung sowie inklusive ei nes Sendeelements, eines Empfangselements bzw. eines Sende-/Empfangsele- ments in der Mediendurchgangsöffnung des Flansches angeordnet sein, um dort die sensorische Erfassung ausführen zu können, ohne dass hierzu elektrische o- der sonstige Kabelverbindungen zur Übertragung von elektrischer Energie und bzw. oder von Daten mit der Umgebung des Flansches erforderlich sind. Vielmehr kann des Sensorelement mittels gespeicherter und bzw. oder selbst erzeugter elektrischer Energie betrieben werden. Der Betrieb des Sensorelements kann teilweise bis vollständig selbsttätig und bzw. oder von außen durch drahtlose Kom munikation gesteuert erfolgen. Die Übertragung erfasster Daten kann seitens des Sensorelements drahtlos nach außen hin erfolgen. Hierdurch kann auf Sensor durchgangsöffnungen im Flansch zur Führung von Kabel zur Übertragung von elektrischer Energie und bzw. oder von Daten bzw. von Anweisungen in die eine und bzw. oder in die andere Richtung verzichtet werden, so dass keine Durch gangsöffnung abzudichten ist bzw. eine potentielle Leckagestelle darstellen kann. Dies kann die Dichtigkeit besonders verbessern bzw. sicherstellen.

Nichtsdestotrotz kann auch eine Sensordurchgangsöffnung im Flansch vorgese hen sein, wie im Folgenden näher beschrieben werden wird, da auch dies Vorteile bieten und die zuvor genannten Eigenschaften und Vorteile teilweise bis vollstän dig erreichen kann.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Sensorelement in dem Flanschkörper derart angeordnet, dass sich das Sensorelement zumindest abschnittsweise in die Durchgangsöffnung des Flanschelements erstreckt. Dies kann ggfs die sensori sche Erfassung von Eigenschaften des Mediums im Betrieb verbessern, da die Kontaktfläche zwischen Sensorelement und Medium vergrößert werden kann.

Auch kann es für bestimmte Eigenschaften wie z.B. die Strömungsgeschwindigkeit vorteilhaft oder sogar erforderlich sein, das Sensorelement zumindest abschnitts weise von dem Medium umströmen zu lassen. Dies kann durch ein Hineinragen des Sensorelements in die Mediendurchgangsöffnung, welche im Betrieb von dem Medium in der Strömungsrichtung durchströmt wird, erreicht bzw. begünstigt wer den.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Flanschelement eine Sen sordurchgangsöffnung auf, welche die Mediendurchgangsöffnung des Flanschele ments mit der Umgebung des Flanschelements verbindet, wobei das Sensorele ment zumindest abschnittsweise in der Sensordurchgangsöffnung angeordnet ist. Wie bereits zuvor als eine Variante erwähnt, wird gemäß diesem Aspekt der Erfindung eine Sensordurchgangsöffnung durch das Material des Flansches hin durch vorgesehen, welche die Mediendurchgangsöffnung des Flansches mit der Umgebung des Flansches verbindet. In diese Sensordurchgangsöffnung kann bei der Fertigung das Sensorelement derart eingesetzt werden, dass das Sensorele ment wie zuvor beschrieben im Betrieb Eigenschaften des Mediums sensorisch erfassen kann. Die hierfür erforderliche elektrische Energie kann in diesem Fall durch die Sensordurchgangsöffnung hindurch insbesondere kabelgebunden zuge führt werden. Ebenso können Anweisungen durch die Sensordurchgangsöffnung hindurch insbesondere über ein entsprechendes Datenkabel zum Sensorelement hin sowie erfasste Daten, welche Messwerte repräsentieren, vom Sensorelement weg nach außerhalb des Flansches übertragen werden. Dies kann die Verwen dung einer drahtlosen bzw. kabellosen Energie- und bzw. oder Datenübertragung begünstigen, da das Material des Flansches nicht durchdrungen werden muss. Auch kann hierdurch eine drahtgeführte bzw. kabelgeführte Energie- und bzw. o- der Datenübertragung ermöglicht werden, welche je nach Anwendungsfall kosten günstiger, robuster und bzw. oder langlebiger sein kann.

Die Befestigung des Sensorelements in der Sensordurchgangsöffnung kann ins besondere mittels Klebung oder durch Einschrauben erfolgen. Flierdurch kann gleichzeitig eine teilweise bis vollständige Abdichtung durch den Klebstoff bzw. durch das Gewinde erfolgen. Auch kann das Sensorelement von radial außen in die Sensordurchgangsöffnung eingesteckt und von außen gegen herausrutschen gesichert werden, z.B. durch wenigstens ein zusätzliches Sicherungselement wie z.B. einen Sicherungsring oder dergleichen oder durch wenigstens ein weiteres Element eines Sensors des Sensorelements, welches seinerseits gehalten werden kann. In diesem Fall kann durch eine entsprechend enge Bemaßung von Sensor durchgangsöffnung zu Sensorelement eine gewisse Dichtigkeit erreicht werden. In jedem Fall kann die zusätzliche Verwendung eines Dichtelements vorteilhaft sein, welches zwischen dem Sensorelement und der Sensordurchgangsöffnung ange ordnet und mediendicht wirken kann. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erstreckt sich die Sensordurch gangsöffnung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums. Dies kann das Herstellen der Sensordurchgangsöffnung z.B. durch Bohren vereinfachen. Auch kann hierdurch die Anordnung eines senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums ausgerichteten Sensorelements begünstigt wer den. Ferner kann der Platzbedarf für die Sensordurchgangsöffnung im Material des Flanschkörpers in der Strömungsrichtung des Mediums hierdurch möglichst geringgehalten werden, so dass das Flanschelement in der Strömungsrichtung des Mediums möglichst flach gehalten werden kann. Dies kann die Verwendung des Sensorelements wie beschrieben ermöglichen, ohne die Konstruktion bisher verwendeter Flanschelemente wesentlich ändern zu müssen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Sensordurchgangsöffnung als Bohrung in den Flanschkörper ausgebildet. Dies kann die Herstellung des Flan schelement vereinfachen, wie zuvor beschrieben.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Flanschelement eine Pulsationsdämpfungskammer auf, welche als Aussparung innerhalb des Flansch körpers zur Mediendurchgangsöffnung hin offen ausgebildet ist. Auf diese Art und Weise kann zusätzlich die Möglichkeit einer Pulsationsdämpfung des Mediums seitens des Flanschelements geschaffen werden, so dass die Dämpfung von Pulsationen im Medium ohne weitere Maßnahmen erreicht werden kann. Insbe sondere kann diese Funktion zusätzlich durch das Flanschelement ausgeübt wer den, so dass kein zusätzliches Pulsationsdämpfungselemente verwendet werden müssen, was zusätzlichen Aufwand bedeuten und insbesondere die Gefahr zu sätzlicher potentiellen Leckagestellen erhöhen könnte.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Pulsationsdämpfungskam mer eine Helmholtz-Blende oder eine Dämpfungsmembran auf. Die entsprechen den Eigenschaften und Vorteile können somit bei dem Flanschelement bzw. bei dem Rohr genutzt werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Pulsationsdämpfungskammer der Sensordurchgangsöffnung direkt gegenüberliegend angeordnet. Auf diese Art und Weise kann die Pulsationsdämpfungskammer von radial innen durch die ra dial gegenüberliegende Sensordurchgangsöffnung in das Material des Flanschkör pers eingebracht werden, so dass dies nicht auf der Seite der Pulsationsdämp fungskammer z.B. von radial außen erfolgen muss. In diesem Fall wäre die Pulsa tionsdämpfungskammer wieder von radial außen zu verschließen, was einen zu sätzlichen Aufwand bedeuten kann, welche durch das Einbringen von radial innen nach außen vermieden werden kann. Auch könnte dies zu einer weiteren potenti ellen Leckagestelle führen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Pulsationsdämpfungskammer als Bohrung in den Flanschkörper durch die Sensordurchgangsöffnung hindurch ausgebildet. Hierdurch kann der zuvor beschriebene Aspekt der Erfindung beson ders einfach umgesetzt werden, indem die Bohrung lediglich entsprechend weit ausgeführt werden muss, um in einem Arbeitsschritt sowohl die Sensordurch gangsöffnung als auch die Pulsationsdämpfungskammer auszubilden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Flanschelement eine Sen soraufnahme auf, welche ein Sensorgehäuse zumindest im Wesentlichen auf nimmt. Mit anderen Worten kann ein Sensorgehäuse, welches gemeinsam mit dem Sensorelement sowie ggfs weiteren Elementen wie einer Auswerteelektro nik, einer Datenübertragung, einem elektrischen Energiespeicher und dergleichen einen Sensor bilden und diese Elemente in sich schützend aufnehmen kann, ebenfalls von dem Flanschelement aufgenommen und gehalten werden. Hier durch kann ein gesamter Sensor inkl. Sensorelement bei der Fertigung an dem Flanschelement angeordnet und in einem nachfolgenden Montageschritt zusam men mit dem Flanschelement am Rohrelement angeordnet werden. Dies kann die Fertigung entsprechend vereinfachen, beschleunigen und bzw. oder kostengünsti ger werden lassen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Sensoraufnahme einstückig mit dem Flanschkörper ausgebildet. Dies kann den Halt der Sensoraufnahme samt dem dort aufgenommenen Sensor mit dem Flanschelement verbessern. Auch kann dies die Herstellung vereinfachen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Volumen, welche von der Sensoraufnahme und der Sensordurchgangsöffnung zumindest abschnittsweise umschlossen werden, miteinander verbunden. Dies kann die direkte Durchführung des Sensorelements in die Sensordurchgangsöffnung beim Einsetzen des Sen sors und die Sensoraufnahme des Flanschkörpers ermöglichen bzw. begünstigen, so dass dies in einem Arbeitsschritt erfolgen kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Sensoraufnahme zumindest abschnittsweise direkt radial außenliegend zur Sensordurchgangsöffnung ange ordnet. Dies kann den zuvor beschriebenen Aspekt der Erfindung begünstigen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind das Rohrelement und das Flan schelement separat hergestellt und anschließend miteinander zum Rohr verbun den. Dies kann die Herstellung vereinfachen. Die Verbindung zwischen dem einen Ende des Rohrelements und dem Flanschelement kann vorzugsweise stoffschlüs sig hergestellt werden, um eine möglichst dauerhaft haltbare sowie mediendichte Verbindung an dieser Stelle zu schaffen. Dies kann je nach Anwendungsfall z.B. durch Kleben oder durch Schweißen, insbesondere durch Laserschweißen oder Plasmaschweißen, erfolgen. Das Rohrelement und das Flanschelement können auf diese Art und Weise zu einem einteiligen Verbund in Form eines Rohrs zu sammengefügt werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Flanschelement zur Verwendung bei einem Rohr wie zuvor beschrieben, wobei das Flanschelement einen Flanschkörper mit einer Mediendurchgangsöffnung zur Führung eines Mediums in einer Strömungsrichtung aufweist, wobei das Flanschelement ausgebildet ist, an einem Ende eines Rohrelements derart angeordnet zu werden, dass sich die Medien durchgangsöffnung des Flanschelements zumindest im Wesentlichen mit einer Mediendurchgangsöffnung zur Führung des Mediums in der Strömungsrichtung ei nes Rohrkörpers des Rohrelements überdecken, wobei der Flanschkörper ausge bildet ist, ein Sensorelement derart aufzunehmen, dass das Sensorelement zu mindest abschnittsweise mit dem Medium in Kontakt stehen kann. Flierdurch kann ein Flanschelement geschaffen werden, um ein erfindungsgemäßes Rohr wie zu vor beschrieben hersteilen zu können.

Mit anderen Worten kann ein heutiger (Aluminium-)Flansch seine ursprüngliche Dicke behalten, bekommt aber eine zusätzliche Ausbringung an der Seite. Die komplette Kontur (Flansch und Ausbringung) ist aus einem Stück gefertigt und birgt somit keine (zusätzliche) potentielle Leckagestelle. Die eigentliche Messzelle kann seitlich eingesetzt und wie, wenn sie in einem eigenen Gehäuse sitzt, ver gossen oder verpresst werden. Ferner kann im Flansch durch die Art der nötigen, seitlichen Bearbeitung„kosten-neutral“ eine Fluid-Pulsations-Dämpfungskammer eingebracht werden, entweder„offen“ oder mit einer zusätzlich eingebrachten Helmholzblende, Dämpfungsmembran oder dergleichen. Hierdurch kann ein kos tengünstiges Rohr wie zuvor beschrieben geschaffen werden, da die Herstellung mit weniger Prozessschritte als bisher bekannt erfolgen kann. Auch kann die An zahl von Dichtstellen reduziert werden.

Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Flanschele ments; und

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Rohrs.

Die Beschreibung der o.g. Figuren erfolgt in zylindrischen Koordinaten mit einer Längsachse X, einer zur Längsachse X senkrecht ausgerichteten radialen Richtung R sowie einer um die Längsachse X umlaufenden Umfangsrichtung (nicht dargestellt).

Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Flansch elements 1 . Das Flanschelement 1 besteht aus einem Flanschkörper 10 aus Alu minium, welcher einstückig z.B. als Gussteil oder als Frästeil hergestellt ist. Ent lang der Längsachse X weist der Flanschkörper 10 eine Mediendurchgangsöff nung 1 1 auf, durch welche hindurch ein Medium wie z.B. ein Fluid in einer Strö mungsrichtung A (oder in der entgegengesetzten Richtung) strömen kann, wie an hand der Fig. 2 näher erläutert werden wird. In der Darstellung der Fig. 1 ist eine Rohraufnahme 12 vorgesehen, welche ein Rohrelement 3 aufnehmen kann, wie ebenfalls anhand der Fig. 2 näher erläutert werden wird. Die Rohraufnahme 12 ist hierzu als Senke bzw. als Vertiefung ausgebildet.

Der Rohraufnahme 12 weist entlang der Längsachse X gegenüberliegend ein Füh rungselement 13 auf, welches als ringförmiger Vorsprung von dem Flanschkörper 10 weg zeigt und dafür ausgebildet ist, in eine korrespondierende Öffnung eines Verbindungspartners wie z.B. eines Aggregats (nicht dargestellt) eingeführt zu werden. Um das Führungselement 13 herum kann ein in der Umfangsrichtung ge schlossener Dichtungsringkörper 40 eines Dichtungselements 4 angeordnet wer den, siehe Fig. 2.

Senkrecht bzw. radial zur Längsachse X erstreckt sich eine seitliche Sensordurch gangsöffnung 14, welche in den Fig. 1 und 2 nach links hin dargestellt ist. Die Sensordurchgangsöffnung 14 ist als Bohrung seitlich nach radial innen in den Flanschkörper 10 eingebracht und verbindet so die Mediendurchgangsöffnung 1 1 radial mit der Umgebung des Flanschelements 1 . Radial außenseitig schließt sich dabei eine seitliche Sensoraufnahme 15 an die Sensordurchgangsöffnung 14 an, welche in der Umfangsrichtung (nicht dargestellt) und entlang der Längsachse X deutlich größer ausgebildet ist als die Sensordurchgangsöffnung 14, so dass hier ein Sensor 2 bzw. dessen Sensorgehäuse 20 aufgenommen werden kann. Ein Sensorelement 21 des Sensors 2 kann sich auf diese Art und Weise durch die Sensordurchgangsöffnung 14 hindurch in die Mediendurchgangsöffnung 1 1 hinein erstrecken, wie anhand der Fig. 2 noch näher beschrieben werden wird.

Durch die Sensordurchgangsöffnung 14 hindurch wird beim Bohren auf der radial gegenüberliegenden Seite der Mediendurchgangsöffnung 1 1 in das Material des Flanschkörper 10 hinein eine weitere Bohrung eingebracht, welche eine Pulsati onsdämpfungskammer 16 bildet. Die Pulsationsdämpfungskammer 16 kann offen ausgebildet, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, oder mit einer Flelmholtz-Blende oder mit einer Dämpfungsmembran (nicht dargestellt) versehen sein. Flierdurch können Pulsationen im Medium, welches durch die Mediendurchgangsöffnung 1 1 hindurchströmt, gedämpft werden.

Der Flanschkörper 10 weist ferner eine Verbindungsdurchgangsöffnung 17 auf, welche parallel zur Mediendurchgangsöffnung 1 1 verläuft. Durch die Verbindungs durchgangsöffnung 17 kann ein Verbindungselement wie z.B. eine Schraube ge führt werden, um das Flanschelement 1 samt daran befestigtem Rohrelement 3 an einem Verbindungspartner (nicht dargestellt) wie z.B. einem Aggregat zu befesti gen.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Rohrs 1 , 3. Das Rohr 1 , 3 weist das bereits zuvor erwähnte Rohrelement 3 auf, welches aus einem einstückigen zylindrischen Rohrkörper 30 aus Aluminium besteht, wel cher sich entlang der Längsachse X erstreckt. Der Rohrkörper 30 kann auch als Rohrwand 30 bezeichnet werden. Das hohle Innere des Rohrkörper 30 bildet des sen Mediendurchgangsöffnung 31 , welche denselben Querschnitt wie die Medien durchgangsöffnung 1 1 des Flanschkörpers 10 aufweist. Das Rohrelement 3 kann noch weitere Elemente wie z.B. Halterungs- und Verbindungselemente (nicht dar gestellt) und dergleichen aufweisen. Der Rohrkörper 30 wird bei der Montage mit einem offenen Ende in die Rohrauf nahme 12 des Flanschkörpers 10 eingesetzt. Der Rohrkörper 30 und der Flansch körper 10 werden dort miteinander z.B. durch Laserschweißen verschweißt, so dass sich dort eine stoffschlüssige Verbindung 32 in Form einer Schweißverbin dung 32 bildet. Hierdurch wird ein einteiliges Rohr 1 , 3 gebildet.

Anschließend wird der bereits zuvor erwähnte Sensor 2 in die seitliche Sensorauf nahme 15 des Flanschelements 1 von radial außen eingesetzt, so dass das Sen sorgehäuse 20 in der seitlichen Sensoraufnahme 15 sowohl radial als auch in der Umgangsrichtung sowie entlang der Längsachse X anliegt. Dort kann der Sensor 2 z.B. durch Kleben fixiert werden. Gleichzeitig ragt das Sensorelement 21 , wel ches auch als Messfühler 21 bezeichnet werden kann, radial nach innen in die Mediendurchgangsöffnung 1 1 des Flanschkörpers 10 hinein, so dass der Mess fühler 21 bzw. dessen Messspitze (nicht bezeichnet) von dem Medium umströmt werden kann. Dies kann es dem Messfühler 21 ermöglichen, Eigenschaften des Mediums wie z.B. dessen Temperatur, dessen Strömungsgeschwindigkeit und dergleichen zu erfassen. Der Messfühler 21 wird dabei in der Sensordurchgangs öffnung 14 verklebt, sodass hierdurch ein sicherer Halt sowie eine mediendichte Abdichtung erreicht werden kann.

Nach radial außen hin weist der Sensor 2 ein Paar von Steckerkontakten 23 auf, welche dem Anschluss eines korrespondierenden Steckers z.B. zur elektrischen Energieversorgung bzw. zum Datenaustausch des Sensors 2 dienen. Die Stecker kontakte 23 werden von einem Steckerkragen 22 umgeben, um diese zu schüt zen.

Auf diese Art und Weise kann ein Rohr 1 , 3 geschaffen werden, welches mittels eines Flansches 1 wie bisher bekannt mit einem Verbindungspartner verbunden werden kann. Dies kann wie zuvor beschrieben z.B. mittels einer Schraube durch die Verbindungsdurchgangsöffnung 17 hindurch erfolgen. Gleichzeitig kann eine Abdichtung gegenüber dem Verbindungspartner wie z.B. einem Aggregat mittels des zuvor bereits erwähnten Dichtelements 4 erfolgen. Dabei kann ferner der Messfühler 21 derart angeordnet werden, dass der Messfühler 21 bzw. dessen Messspitze das Medium erreichen und wenigstens eine Eigenschaft des Mediums sensorisch erfassen kann. Dies kann mediendicht erfolgen. Gleichzeitig kann dies vergleichsweise einfach erfolgen, da lediglich das Flanschelement 1 hierzu zu be arbeiten ist anstelle des Rohrelements 3. Dies kann nicht nur die Herstellungskos ten geringhalten, sondern auch potentielle Leckagestellen vermeiden.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

A Strömungsrichtung des Mediums R radiale Richtung

X Längsachse

1 Flanschelement

10 Flanschkörper

1 1 Mediendurchgangsöffnung

12 Rohraufnahme

13 Führungselement

14 (seitliche) Sensordurchgangsöffnung

15 (seitliche) Sensoraufnahme

16 Pulsationsdämpfungskammer

17 Verbindungsdurchgangsöffnung

2 Sensor

20 Sensorgehäuse

21 Sensorelement; Messfühler

22 Steckerkragen

23 Steckkontakte

3 Rohrelement

30 Rohrkörper; Rohrwand

31 Mediendurchgangsöffnung

32 Verbindung; Schweißverbindung

4 Dichtelement

40 Dichtelementkörper