Rohranschluss Vorrichtung

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung in einer Ausbildung als Rohranschlussvorrichtung mit einem auf der Außenseite des anzuschließenden Rohres angeordneten, mittels wenigstens zweier Schrauben an ein Gegenstück anschraubbaren Flanschteil, wobei in das mit einer Aufweitung versehene Ende des anzuschließenden Rohres ein in seiner Außenkontur an die Kontur der Aufweitung des Rohrendes angepasstes hülsenförmiges Einsatzstück einsteckbar ist, welches an seiner äußeren Stirnfläche die Anschlussfläche für die Rohrverbindung ausbildet, und wobei der anschraubbare Flanschteil einen zusätzlich außen auf das aufgeweitete Rohrende aufgeschobenen, in seiner Innenkontur an die Kontur der Aufweitung des Rohrendes angepassten Klemmring übergreift.

Eine Schraubverbindung aufweisende Flanschverbindungen sind beispielsweise aus den ISO-Normen 6162 beziehungsweise 6164 bekannt. Derartige Flanschverbindungen sind sowohl zur Verbindung zweier Rohrenden miteinander als auch zur Verbindung eines Rohrendes mit einem Anschlussblock, beispielsweise mit einem Ventilblock, geeignet und vorgesehen. Bei den bekannten Flanschverbindungen sitzen jeweils genormte ISO-Flanschteile auf einem mit einer dem ISO-Flanschteil entsprechenden gestuften Außenkontur geformten Rohrendstück, welches mit dem anzuschließenden Rohr im Wege einer Rohr-an-Rohr-Schweißverbindung verbunden ist. Hiermit ist der Nachteil verbunden, dass die Herstellung der Rohrendstücke wie auch deren Anschweißen an das anzuschließende Rohr aufwendig ist, wobei die notwendige Schweißverbindung eine gewisse Schwachstelle beim späteren Einsatz der Rohr-Flansch-Verbindung darstellt.

Eine Flanschverbindung anderer Bauart mit einem von den ISO-Normen abweichenden Flanschteil ist in der GB PS 1 232 938 beschrieben. Bei der bekannten Rohrverbindung ist das Ende des anzuschließenden Rohres mit einer konisch ausgebildeten Aufweitung versehen, in die ein eine konische Außenfläche aufweisendes Einsatzstück eingesteckt ist. Das Einsatzstück ist hülsenförmig mit einem zentralen Durchgang ausgebildet, der dem Rohrquerschnitt des zylindrischen Rohrkörpers entspricht, so dass ein Strömungsdurchgang von dem zylindrischen Rohrkörper durch das Einsatzstück gegeben ist. Die äußere Stirnseite des Einsatzstücks liegt entweder gegen einen Anschlussblock an oder aber gegen die äußere Stirnfläche eines in das Rohrende eines zweiten Rohres eingesteckten Einsatzstücks, so dass zwei Rohrenden über entsprechend zugeordnete Einsatzstücke miteinander verbunden werden können. Auf der Außenseite des mit der Aufweitung versehenen Rohrendes sind entsprechend konisch ausgebildete Klemmstücke angeordnet, die von einem Flanschteil übergriffen sind. Mittels entsprechender Schraubverbindungen ist dieses Flanschteil entweder mit dem Anschlussblock oder mit einem auf einem zweiten Rohrende angeordneten weiteren Flanschteil verschraubbar, so dass über das Anziehen der entsprechenden Verschraubungen die Rohrverbindung herstellbar ist. Entsprechend der konischen Form der Klemmstücke weist das Flanschteil an seiner die Klemmstücke umschließenden Innenfläche eine korrespondierende konische Form auf.

Mit dieser Rohranschlussvorrichtung ist zunächst der Nachteil verbunden, dass der übergang der konischen Aufweitung in den zylindrischen Rohrkörper eine Knickstelle aufweist, was bei hoher Schwingungs-beanspruchung des angeschlossenen Rohres beziehungsweise der miteinander verbundenen Rohre zu einer entsprechenden Bruchempfindlichkeit führen kann. Weiterhin hat sich ergeben, dass insbesondere bei großen Rohrdurchmessern und hohen Drücken bei der bekannten Rohranschluss-vorrichtung die konische Aufweitung des Rohrkörpers dazu tendiert, in die zylindrische Rohrform

auszuweichen und dadurch aus der Rohranschluss-vorrichtung herauszurutschen.

Eine Rohrverbindung anderer Bauweise ist aus der GB 740 717 bekannt, bei der die Verbindung der Rohrenden über ein Schraubmutter-Gewindestutzen- System erfolgt. Hierbei werden auf der Außenseite der mit einer End- Aufweitung versehenen Rohrenden jeweils Klemmringe aufgesetzt, die ein Widerlager beziehungsweise ein Außengewinde für eine hülsenförmige überwurfmutter aufweisen derart, dass die dem Klemmring des einen Rohrendes erfassende überwurfmutter auf den am andere Rohrende befindlichen Klemmring mit Außengewinde aufgeschraubt wird und dadurch die Klemmringe und somit die Rohrenden gegeneinander zieht. Hierbei sind auch in die aufgeweiteten Rohrenden eingesetzte Einsatzstücke bekannt. Mit dieser Rohrverbindung ist der Nachteil verbunden, dass - im Gegensatz zu der eingangs genannten Flanschverbindung - bei der Montage des Schraubmutter- Gewindestutzen-Systems eine Torsionsbewegung auf die End-Aufweitung der Rohre übertragen wird, die dazu führt, dass sich unter Umständen die zu verbindenden Rohre mitdrehen. Dieser Effekt ist in der Regel bei der Ausrichtung von miteinander zu verbindenden Rohren gegeneinander unerwünscht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flanschverbindung gemäß den gattungsgemäßen Merkmalen derart auszugestalten, dass gesondert herzustellende und anzuschweißende Rohrendstücke zur Aufnahme von genormten Flanschteilen vermieden sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass die Aufweitung des Rohrendes eine trompetenförmige Kontur mit einer von dem äußeren Rohrende zum zylindrischen Rohrkörper ohne Ausbildung eines Knicks

fließend verlaufenden, im Bereich des äußeren Endes der Aufweitung des größte Steilheit und im Bereich des übergangs zum zylindrischen Rohrkörper die geringste Steilheit aufweisenden Linienführung aufweist, und dass der das Ende des Rohres umgreifende Klemmring auf seiner Außenseite mit einer in ein genormtes Standard-Flanschteil formschlüssig einsetzbaren Gestaltung versehen ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass aufgrund des fließenden übergangs von der Aufweitung des Rohrendes zum zylindrischen Rohrkörper die Bruchgefahr durch Schwingungsbelastung reduziert ist, weil eine abrupte, enge Biegestelle vermieden ist. Da erfindungsgemäß die Kontur im Bereich des äußeren Endes der Aufweitung die größte Steilheit und im Bereich des übergangs des zylindrischen Rohrkörper die geringste Steilheit aufweist, kann das Ende des Rohres durch den außen aufgesetzten Klemmring besser festgehalten werden, so dass auch bei großen Rohrdurchmessern und hohen Drücken eine entsprechende Sicherheit der Rohranschlussvorrichtung verwirklicht ist. Aufgrund des zum Rohrende über die trompetenförmige Kontur ansteigenden Steilheit des Rohrverlaufs ist ein Nachgeben des Rohrkörpers weitgehend vermieden.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass der jeweils einzusetzende Klemmring eine Außenkontur aufweist, die formschlüssig in ein genormtes ISO-Flanschteil passt oder darin einpressbar ist. Aus diesem Grunde kann ein beliebiger Standardflansch gemäß ISO verwendet werden.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die trompetenförmige Kontur des Rohrendes in dem übergang zum zylindrischen Rohrkörper parabelförmig ausgebildet ist; entsprechend andere Rundungsformen des übergangs sind ebenfalls möglich.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, dass der Klemmring an seiner mit trompetenförmiger Innenkontur ausgebildeten, gegen die Aufweitung des Rohrendes anliegenden Innenfläche mit einer reibungserhöhenden Profilierung versehen ist, ist hiermit der Vorteil verbunden, dass durch die Profilierung der Klemmeffekt des Klemmringes

insbesondere bei Rohren verstärkt wird, deren Oberfläche ein vorzeitiges Gleiten bei entsprechender Beanspruchung zulässt. Im einzelnen kann als ein Ausführungsbeispiel für eine entsprechende Profilierung vorgesehen sein, dass an der Innenfläche des Klemmringes Rillen mit dazwischen erhaben vorstehenden Zacken ausgebildet sind.

In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Klemmring an seiner mit trompetenförmiger Innenkontur ausgebildeten Innenfläche mit einer reibwerterhöhenden Beschichtung, die aus einem auf die Innenfläche aufgebrachten Granulat bestehen kann, versehen ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das eine trompetenförmige Kontur aufweisende Einsatzstück einen in den zylindrischen Rohrkörper hineinreichenden zylindrischen Fortsatz aufweist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass das Einsatzstück zusätzlich zu seiner formschlüssigen Anlage an der Aufweitung des Rohrendes axial und radial in dem anzuschließenden Rohr fixiert ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einsatzstück auf seiner im Bereich seiner trompetenförmigen Kontur liegenden Außenfläche eine Nut zur Aufnahme einer Dichtung aufweist.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Einsatzstück an seiner äußeren Stirnfläche eine Nut zur Aufnahme einer Dichtung aufweist. Die Anordnung entsprechender Dichtungen an dem Einsatzstück ist im übrigen aus der zur Bildung der Gattung herangezogenen GB PS 1 232 938 bekannt.

Es kann vorgesehen sein, dass das Einsatzstück vor der Montage der Rohranschlussvorrichtung in das Rohrende eingepresst ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Rohranschlussvorrichtung mit einem Anschluss eines Rohres an einen Anschlussblock in montiertem Zustand in einer Schnittansicht,

Fig. 2 den Gegenstand der Figur 1 in unmontiertem Zustand in einer auseinander gezogenen Darstellung der Einzelteile,

Fig. 3 Klemmring und Flanschteil einer Rohranschlussvorrichtung in einer anderen Ausführungsform in einer Einzeldarstellung,

Fig. 4 eine Rohranschlussvorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden miteinander in einer Darstellung entsprechend Figur 1.

Wie sich zunächst aus Figur 1 ergibt, ist ein Rohr 1 1 mittels der erfindungsgemäßen Rohranschlussvorrichtung an einen Anschlussblock 10 angeschlossen. Das Rohr 1 1 weist einen zylindrischen Rohrkörper 12 auf, der in ein mit einer Aufweitung 14 versehenes Rohrende 13 übergeht. In das Rohrende 13 ist ein Einsatzstück 15 eingesteckt, dessen äußere, zum Anschlussblock 10 liegende Stirnfläche 16 bei montierter Rohranschlussvorrichtung gegen die Außenfläche des Anschlussblocks 10 anliegt und so die Verbindung des Rohres 1 1 mit dem Anschlussblock 10 herstellt. In der Stirnfläche 16 des Einsatzstücks 15 ist eine Nut 17 mit einer darin eingelegten Dichtung 18 ausgebildet, so dass eine dichtende Anlage des Einsatzstücks 15 gegen den Anschlussblock 10 gegeben ist. Das Einsatzstück 15 ist hülsenförmig ausgebildet und weist einen Durchgang 28 für das durch das Rohr 1 1 in den Anschlussblock 10 strömende Medium auf.

Die Aufweitung 14 des Rohrendes 13 ist in einer trompetenförmigen Kontur mit einer von dem äußeren Rohrende zum zylindrischen Rohrkörper 12 ohne

Ausbildung eines Knicks fließend verlaufenden Linienführung ausgebildet, so dass enge Biegestellen oder Knicke vermieden sind. Entsprechend weist das in das Rohrende 13 eingesteckte Einsatzstück 15 auf seiner Außenseite eine korrespondierend zur Aufweitung 14 ausgebildete Gestalt mit einer ebenfalls trompetenförmigen Kontur auf. Zur besseren Führung des Einsatzstücks 15 in dem Rohrende 13 ragt das Einsatzstück 15 mit einem zylindrischen Fortsatz 19 in den zylindrischen Rohrkörper 12 hinein. Auf seiner im Bereich der Aufweitung 14 des Rohrendes 13 liegenden Außenfläche ist das Einsatzstück mit einer Nut 20 zur Aufnahme einer Dichtung 21 versehen, so dass eine dichtende Anlage des Einsatzstücks 15 gegen das Rohr 1 1 gewährleistet ist.

Zur Halterung des Rohrendes 13 mit dem darin eingesetzten Einsatzstück 15 gegen den Anschlussblock 10 ist auf die Außenseite des Rohrendes 13 ein Klemmring 22 aufgeschoben, dessen Innenfläche 23 eine zur Aufweitung 14 des Rohrendes 13 korrespondierende Kontur aufweist, also ebenfalls mit einem trompetenförmigen Verlauf ausgebildet ist. Auf seiner Außenseite ist der Klemmring 22 mit einer Stufe 24 versehen, so dass der durch die Stufe 24 verringerte und in eine Rechteckform gebrachte Außenquerschnitt des Klemmringes 22 in eine entsprechend stufenförmig ausgebildete Einziehung 26 eines den Klemmring 22 außen übergreifenden Flanschteils 25 einsetzbar beziehungsweise einpressbar ist. Bei dem Flanschteil 25 handelt es sich um ein handelsübliches, genormtes Standard-Flanschteil, beispielsweise entsprechend den ISO-Normen 6162 beziehungsweise 6164. Wie im einzelnen nicht dargestellt, ist das Flanschteil 25 über mehrere über seinen Umfang verteilt angeordnete Schrauben mit dem Anschlussblock 10 fest verschraubbar. Dabei wirkt die von der Verschraubung aufgebrachte Kraft von dem Flanschteil auf den Klemmring 22, der seinerseits diese Kraft auf die Aufweitung 14 des Rohrendes 13 überträgt, wobei das Rohrende 13 das Einsatzstück 15 in dichtende Anlage an dem Anschlussblock 10 drückt.

Die vorstehend beschriebenen Einzelteile der Rohranschlussvorrichtung sind aus Figur 2 besser ersichtlich, wobei das Flanschteil bei dem in Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel als flaches Flanschteil ausgebildet ist.

Wie sich aus Figur 3 ergibt, kann das Flanschteil aber auch als ein handelsübliches Flanschteil in gewölbter Ausführung ausgebildet sein, wobei bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Klemmring 22 an seiner gegen die Aufweitung 14 des Rohrendes 13 anliegenden Innenfläche 23 mit einer Profilierung 27 versehen ist. Diese Profilierung kann beispielsweise durch an der Innenfläche 23 des Klemmringes 22 angeordnete Rillen mit dazwischen erhaben vorstehenden Zacken ausgebildet sein.

Wie sich aus Figur 4 ergibt, können auch zwei Rohre 1 1 miteinander durch entsprechende Rohranschlussvorrichtungen verbunden werden, wobei dann auf beiden Rohren wie beschrieben Flanschteile 25 angeordnet sind, die mittels einer entsprechenden Verschraubung miteinander verbunden werden derart, dass mittels der aufgebrachten Kräfte die in den beiden Rohrenden sitzenden Einsatzstücke 15 gegeneinander gepresst sind. Wie aus Figur 4 ersichtlich, sind dabei die .Einsatzstücke 15 nicht identisch ausgebildet insoweit, als nur eines der beiden Einsatzstücke 15 an seiner Stirnseite mit einer entsprechenden Dichtung 18 versehen ist; aus Dichtungsgründen ist die Stirnseite 16 des anderen (in der Darstellung der Figur 4 linken) Einsatzstückes 15 glatt ausgeführt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.