DE-102024131979-A1 - Seitenflanschverbindungsanordnung

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Seitenflanschverbindungsanordnung (1) für die lösbare Verbindung von Rohrleitungsabschnitten eines Hochdruck-Rohrleitungssystems, die jeweils mit einem Kupplungsblock (2, 3) fest verbunden sind, von denen einer einen Kupplungszapfen (12) und der andere für diesen eine Kupplungszapfenaufnahme (13) entlang einer Durchströmungsachse (14) aufweist, wobei die Kupplungsblöcke (2, 3) durch eine Spannschraube (4) in einer Spannachse (15) zusammengehalten werden, wobei am Kupplungszapfen (12) und an der Kupplungszapfenaufnahme (13) Dichtflächen mit V-förmigen Dichtprofilen (10) gegenüberliegend angeordnet sind, die jeweils in einen Dichtring (7) radial dichtend eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegenden Dichtflächen in einem Winkel α Alpha zueinander geneigt ausgebildet sind oder dass die Durchströmungsachse (14) einen Bereich im Kupplungsblock (2) und einen Bereich im Kupplungsblock (3) aufweist, welche zueinander in einem Winkel α Alpha geneigt ausgebildet sind.

Inventors

• Augustin Machynak
• Radek Macicek
• Egbert Schopphoff
• Victor Salleras

Assignees

• HANON SYSTEMS

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (11)

1. Seitenflanschverbindungsanordnung (1) für die lösbare Verbindung von Rohrleitungsabschnitten eines Hochdruck-Rohrleitungssystems, die jeweils mit einem Kupplungsblock (2, 3) fest verbunden sind, von denen einer einen Kupplungszapfen (12) und der andere für diesen eine Kupplungszapfenaufnahme (13) entlang einer Durchströmungsachse (14) aufweist, wobei die Kupplungsblöcke (2, 3) durch eine Spannschraube (4) in einer Spannachse (15) zusammengehalten werden, wobei am Kupplungszapfen (12) und an der Kupplungszapfenaufnahme (13) Dichtflächen mit V-förmigen Dichtprofilen (10) gegenüberliegend angeordnet sind, die jeweils in einen Dichtring (7) radial dichtend eingreifen, dadurch gekennzeichnet , dass die sich gegenüberliegenden Dichtflächen in einem Winkel α Alpha zueinander geneigt ausgebildet sind oder dass die Durchströmungsachse (14) einen Bereich im Kupplungsblock (2) und einen Bereich im Kupplungsblock (3) aufweist, welche zueinander in einem Winkel α Alpha geneigt ausgebildet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der Winkel α Alpha zwischen 0° und 2° ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass der Winkel α Alpha mit 1° ausgebildet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass zwischen der Spannschraube (4) und dem Kupplungsblock (2) eine Federscheibe (5) angeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die Federscheibe (5) in radialer Richtung einen parallelen Bereich (9) in einem Verbindungsbereich (16) auf dem Kupplungsblock (2) aufweist, so dass der parallele Bereich (9) flächig auf dem Verbindungsbereich (16) des Kupplungsblockes (2) aufliegt.
6. Anordnung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass der parallele Bereich (9) der Federscheibe (5) in radialer Richtung endseitig angeordnet ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet , dass die Seitenflanschverbindungsanordnung (1) einen Durchströmungsquerschnitt von größer als 6 mm bis 12 mm aufweist.
8. Anordnung nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die Seitenflanschverbindungsanordnung (1) einen Durchströmungsquerschnitt von 12 mm aufweist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass das Hochdruck-Rohrleitungssystem einen Rohrleitungsquerschnitt von größer als 6 mm bis 12 mm aufweist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , dass die Durchströmungsachse (14) und die Spannachse (15) in einer gemeinsamen Ebene liegend zueinander in einem Winkel α Alpha versetzt angeordnet sind.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Verwendung in einem Hochdruck-Rohrleitungssystem mit Kohlendioxid als Hochdruckfluid.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenflanschverbindungsanordnung für die lösbare Verbindung von Rohrleitungsabschnitten eines Hochdruck-Rohrleitungssystems. Derartige Leitungsverbindungsanordnungen sind beispielsweise für einen Einsatz in Fahrzeugklimaanlagen geeignet, welche mit Hochdruckkältemitteln wie Kohlendioxid betrieben werden. An den Enden zweier miteinander zu verbindender Fluidleitungen sind jeweils Kupplungsblöcke angeordnet, welche über eine seitlich neben den Fluidleitungen angeordnete Spannschraube kraftschlüssig verbunden werden. Zwischen den geometrisch korrespondierend aufeinander abgestimmten Kupplungsblöcken ist im Bereich der Fluidleitung eine Dichtscheibe angeordnet. Im Stand der Technik sind Seitenflanschverbindungsanordnungen bekannt. So geht beispielsweise aus der US 7621 568 B2 eine Rohrkupplung für die lösbare Kupplung von Rohrleitungsabschnitten eines Hochdruck-Rohrleitungssystems hervor, die jeweils mit einem Kupplungsblock fest verbunden sind, von denen ein Kupplungsblock einen Kupplungszapfen und der Kupplungsblock korrespondierend dazu eine Zapfenaufnahme aufweist. Die Kupplungsblöcke sind durch eine Spannschraube der Seitenflanschverbindungsanordnung zusammengehalten. Weiterhin geht aus der DE 103 26 958 A1 eine Anschlusseinrichtung zur Verbindung zweier Leitungskanäle mit einer ersten Kupplungshälfte, die von einem der Leitungskanäle durchsetzt ist, mit einer zweiten Kupplungshälfte, die von einem anderen Leitungskanal durchsetzt ist, mit einer Dichtungsanordnung zwischen den Leitungskanälen sowie mit einer Spanneinrichtung hervor. Die Spanneinrichtung ist in seitlichem Abstand von der Dichtungsanordnung angeordnet und mit wenigstens einer zur Abstützung einer Kupplungshälfte dienenden und an der anderen Kupplungshälfte angeordneten Keilfläche ausgestattet, wobei die Keilflächen der Spanneinrichtung bezüglich der Dichtungsanordnung gegenüberliegend angeordnet sind. Die schräg verlaufenden Flächenbereiche wirken hierbei nach Art eines Keilgetriebes zusammen, welches die von einem Spannbolzen aufgebrachte Kraft in die Mittelachse des Fluidkanals oder wenigstens in einen Bereich verschiebt, der ungefähr senkrecht durch die Dichtungsanordnung führt, welche den Fluidkanal umgibt. Schließlich weist die DE 102 61 887 B4 eine Rohrkupplung für die lösbare Kupplung von Rohrleitungsabschnitten eines Hochdruck-Rohrleitungssystems auf, die jeweils mit einem Kupplungsblock fest verbunden sind, von denen einer einen Kupplungszapfen und der andere für diesen eine Zapfenaufnahme aufweist. Die Kupplungsblöcke sind in der Art einer Seitenflanschverbindung durch eine Spannschraube zusammengehalten, wobei zwischen einem Kupplungszapfen und einer Kupplungszapfenaufnahme ein Dichtring angeordnet ist. Der Dichtkontakt des Dichtringes an der Stirnseite des Kupplungszapfens einerseits und einer radial verlaufenden Dichtfläche in der Zapfenaufnahme andererseits wird über umlaufende Kanten aufweisende Dichtprofilierungen, auch als V-Profile bezeichnet, realisiert. Den genannten Ausführungsformen aus dem Stand der Technik haftet der Nachteil an, dass bei den Seitenflanschverbindungen häufig Schwierigkeiten durch die asymmetrische Krafteinleitung in Bezug auf die Dichtfläche bei der Dichtheit der Verbindung auftreten. Insbesondere ist es bekannt, dass die Kraftverteilung bei Dichtprofilen in Form von V-Profilen zu unterschiedlichen Verformungen des Dichtringes führen. Zudem ist die derzeitige Verbindungstechnik für Hochdruckkältemittelanwendungen in Kälteanlagen und Wärmepumpen auf einen Rohrleitungs- und Durchflussdurchmesser von 8 mm beschränkt. Damit geht einher, dass es schwierig ist, einen höheren Kältemittelmassendurchfluss als 450 kg/h in den Kältemittelleitungssystemen zu übertragen. Die Dichtigkeit wird dadurch erreicht, dass das V-Profil in das metallische Dichtungselement eingedrückt wird. Die Vertiefung ist jedoch durch die asymmetrische Krafteinleitung ungleichmäßig auf dem Dichtungsumfang verteilt. Die Vertiefung ist insbesondere auf der größeren Fläche des Dichtungsdurchmessers stärker ausgeprägt, was zu einem Verlust der Dichtkraft über die Zeit mit nachfolgender Leckage führt. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Seitenflanschverbindungsanordnung zur Verfügung zu stellen, welche den Nachteil einer ungleichmäßigen Krafteinleitung in die Dichtfläche beziehungsweise die Krafteinleitung der Dichtprofile in den Dichtungsring über den Umfang des Dichtungsrings vergleichmäßigt. Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Insbesondere wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Seitenflanschverbindungsanordnung für die lösbare Verbindung von Rohrleitungsabschnitten eines Hochdruck-Rohrleitungssystems gelöst, die jeweils mit einem Kupplungsblock fest verbunden sind, von denen einer einen Kupplungszapfen und der andere für diesen eine Kupplungszapfenaufnahme entlang einer Durchströmungsachse de