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Title:
SEAL FOR A TRI-CLAMP CONNECTION, AND TRI-CLAMP CONNECTION HAVING SUCH A SEAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/068226
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a seal (34) for a tri-clamp connection (12), wherein the tri-clamp connection (12) comprises a first flange (14) of a first conduit end (10) and a second flange (16) of a second conduit end (11), wherein the seal has a sealing element (36) that can be placed onto a first end face (18) of the first flange (14) or onto a second end face (22) of the second flange (16), wherein the sealing element (36) has a fastening portion (38) for form-fitting connection to the first flange (14) or to the second flange (16).

Inventors:
WAGNER MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/074638
Publication Date:
April 04, 2024
Filing Date:
September 07, 2023
Export Citation:
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Assignee:
U CONSULTING GMBH (DE)
International Classes:
F16L23/04; F16L23/22
Foreign References:
US20190301608A12019-10-03
US8033579B22011-10-11
DE102018129497A12020-05-28
Attorney, Agent or Firm:
WALTHER BAYER FABER PATENTANWÄLTE PARTGMBB (DE)
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Claims:
Schut zansprüche

1. Dichtung (34) für eine Triclamp-Verbindung (12) , wobei die Triclamp-Verbindung (12) einen ersten Flansch (14) eines ersten Leitungsendes (10) und einen zweiten Flansch (16) eines zweiten Leitungsendes (11) umfasst, umfassend

- einen Dichtkörper (36) , der auf eine erste Stirnfläche (18) des ersten Flansches (14) oder auf eine zweite Stirnfläche (22) des zweiten Flansches (16) auflegbar ist, wobei

- der Dichtkörper (36) einen Befestigungsabschnitt (38) zum formschlüssigen Verbinden mit dem ersten Flansch (14) oder dem zweiten Flansch (16) aufweist.

2. Dichtung (34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (38) einen Vorsprung (40) aufweist, welcher zum formschlüssigen Verbinden

- in eine erste Ausnehmung (28) des ersten Flansches (14) oder in eine zweite Ausnehmung (32) des zweiten Flansches (16) eingreift oder

- den ersten Flansch (14) oder den zweiten Flansch (16) hintergreift .

3. Dichtung (34) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (36)

- einen ersten Dichtvorsprung (46) , der in eine auf der ersten Stirnfläche (18) angeordnete erste Dichtausnehmung (20) eingreift, wenn der Dichtkörper (36) mit dem ersten Flansch (14) formschlüssig verbunden ist, und/ oder

- einen zweiten Dichtvorsprung (48) , der in eine auf der zweiten Stirnfläche (22) angeordnete zweite Dichtaus- nehmung (24) eingreift, wenn der Dichtkörper (36) mit dem zweiten Flansch (16) formschlüssig verbunden ist, aufweist . 4. Triclamp-Verbindung (12) mit einem ersten Flansch (14) eines ersten Leitungsendes (10) und einem zweiten Flansch (16) eines zweiten Leitungsendes (11) , wobei die Triclamp- Verbindung (12) mittels einer Dichtung (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 abgedichtet ist.

5. Tricamp-Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flansch (14) eine erste Ausnehmung (28) und/oder der zweite Flansch (16) eine zweite Ausnehmung (32) aufweist, wobei der Vorsprung (40) des Befestigungsabschnitts (38) formschlüssig in die erste

Ausnehmung (28) oder in die zweite Ausnehmung (32) eingreift .

Description:
Dichtung für eine Triclamp-Verbindung sowie Triclamp- Verbindung mit einer solchen Dichtung

Die vorliegende Erfindung betri f ft eine Dichtung für eine Triclamp-Verbindung sowie eine Triclamp-Verbindung mit einer solchen Dichtung .

Triclamp-Verbindungen dienen zum lösbaren Verbinden eines ersten Leitungsendes mit einem zweiten Leitungsende . Die zu verbindenden Leitungsenden weisen dabei speziell geformte Tric- lamp-Flansche auf , welche mit einer Triclamp-Klammer miteinander verbunden werden . Die Triclamp-Flansche werden auch als Triclamp-Stut zen bezeichnet , die insbesondere als Standard- Triclamp-Stut zen ausgeführt sind . Standard-Triclamp-Stut zen sind beispielsweise in der ISO 2852 1993- 06 (herausgegeben im Juni 1993 , inzwischen zurückgezogen) oder der DIN 31676 in der zum Prioritätsdatum gültigen Fassung genormt . Die Standard- Triclamp-Stut zen werden insbesondere in biotechnologischen und pharmazeutischen Anwendungen häufig eingesetzt .

Um die Leitungsenden unter Verwendung der Triclamp- Verbindungen dichtend miteinander verbinden zu können, werden Dichtungen verwendet , welche zwischen einer ersten Stirnfläche des ersten Triclamp-Flansches und einer zweiten Stirnfläche des zweiten Triclamp-Flansches angeordnet werden . Die Triclamp-Klammer bewegt dabei den ersten Triclamp-Flansch und den zweiten Triclamp-Flansch aufeinander zu, wodurch die Dichtung gequetscht wird und infolgedessen ihre Dichtwirkung entfalten kann . Allerdings kann eine zuverlässige Dichtwirkung nur dann erzielt werden, wenn die Dichtung exakt in Bezug auf die erste Stirnfläche und die zweite Stirnfläche positioniert ist . Je nach Anwendungs fall wird das erste Leitungsende nur kurzfristig mit dem zweiten Leitungsende verbunden, beispielsweise , wenn ein Reaktor mit einem Ausgangsstof f gefüllt werden soll , der im Reaktor zu einem Produktstof f umgesetzt wird . Entsprechend häufig wird die Triclamp-Verbindung geschlossen und wieder geöf fnet . Nicht selten ist das erste Leitungsende fest mit dem Reaktor verbunden und so ausgerichtet , dass das Schließen und das Öf fnen vom betref fenden Bedienpersonal eine gewisse Geschicklichkeit verlangt . Beim Schließen der Triclamp-Verbindung benötigt das Bedienpersonal seine beiden Hände , so dass es nicht möglich ist , hierbei die Positionierung der Dichtung zu korrigieren, sofern dies notwendig sein sollte . Wie erwähnt , kann es zu Fehlpositionierungen der Dichtung und infolgedessen zu Undichtigkeiten kommen . Erkennt das Bedienpersonal die Fehlpositionierung, muss der Schließvorgang weiderholt werden, wodurch Zeit verloren geht .

Aufgabe einer Aus führungs form der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Dichtung für eine Triclamp-Verbindung vorzuschlagen, mit welcher es auf einfache und kostengünstige Weise möglich ist , eine Abhil fe für die oben genannten Nachteile zu schaf fen . Insbesondere soll eine Dichtung für eine Triclamp- Verbindung geschaf fen werden, welche sich einfach in der korrekten Position bezüglich des ersten Triclamp-Flansches oder bezüglich des zweiten Triclamp-Flansches anordnen lässt und diese Position insbesondere während des Schließens der Triclamp-Verbindung beibehält .

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmalen gelöst . Vorteilhafte Aus führungs formen sind Gegenstand der Unteransprüche . Eine Aus führungs form der Erfindung betri f ft eine Dichtung für eine Triclamp-Verbindung, wobei die Triclamp-Verbindung einen ersten Flansch eines ersten Leitungsendes und einen zweiten Flansch eines zweiten Leitungsendes umfasst , umfassend

- einen Dichtkörper, der auf eine erste Stirnfläche des ersten Flansches oder auf eine zweite Stirnfläche des zweiten Flansches auflegbar ist , wobei

- der Dichtkörper einen Befestigungsabschnitt zum formschlüssigen Verbinden mit dem ersten Flansch oder dem zweiten Flansch aufweist .

Vorschlagsgemäß weist der Dichtkörper einen Befestigungsabschnitt auf , mit welchem die Dichtung formschlüssig mit dem ersten Flansch oder dem zweiten Flansch verbunden werden kann, bevor das erste Leitungsende mit dem zweiten Leitungsende unter Ausbildung einer Triclamp-Verbindung miteinander verbunden werden . Die formschlüssige Verbindung kann nach Art einer Schnapp- oder Clipsverbindung ausgeführt sein . Der Dichtkörper und insbesondere der Verbindungsabschnitt sind dabei aus einem Material , welches sich elastisch verformen lässt , um die formschlüssige Verbindung bereitzustellen und wieder zu lösen . Hierzu kann der Dichtkörper aus einem Elastomer bestehen oder diesen umfassen .

Aufgrund der Möglichkeit , den Dichtkörper formschlüssig mit dem ersten Flansch oder dem zweiten Flansch verbinden zu können, behält der Dichtkörper die Position in Bezug auf den ersten Flansch oder auf den zweiten Flansch bei , sobald die formschlüssige Verbindung fertiggestellt ist . Dabei ist die Dichtung so ausgestaltet , dass sich der Dichtkörper in der gewünschten Position befindet , wenn die formschlüssige Verbindung fertiggestellt ist . Das Schließen der Triclamp-Verbindung wird hierdurch für das Bedienpersonal deutlich erleichtert , beschleunigt und Fehlpositionierungen vermieden .

Nach Maßgabe einer weiteren Aus führungs form kann der Befestigungsabschnitt einen Vorsprung aufweisen, welcher zum formschlüssigen Verbinden

- in eine erste Ausnehmung des ersten Flansches oder in eine zweite Ausnehmung des zweiten Flansches eingrei ft oder

- den ersten Flansch oder den zweiten Flansch hintergrei ft .

Das Vorsehen einer Ausnehmung ist ein vergleichsweise einfacher Fertigungsvorgang, so dass die formschlüssige Verbindung ohne nennenswerten Mehraufwand bereitgestellt werden kann . Dabei bietet es sich an, die Ausnehmung auf einer Umfangs fläche des ersten Flansches oder des zweiten Flansches vorzusehen . Alternativ kann auf der erwähnten Umfangs fläche ein Vorsprung vorgesehen sein, der in eine Ausnehmung des Befestigungsabschnitts eingrei ft .

Bei einem Hintergrei fen des ersten Flansches oder des zweiten Flansches kann auf die erste Ausnehmung und/oder die zweite Ausnehmung verzichtet werden .

In einer weitergebildeten Aus führungs form kann der Dichtkörper

- einen ersten Dichtvorsprung, der in eine auf der ersten Stirnfläche angeordnete erste Dichtausnehmung eingrei ft , wenn der Dichtkörper mit dem ersten Flansch formschlüssig verbunden ist , und/oder

- einen zweiten Dichtvorsprung, der in eine auf der zweiten Stirnfläche angeordnete zweite Dichtausnehmung eingrei ft , wenn der Dichtkörper mit dem zweiten Flansch formschlüssig verbunden ist . Der erste Dichtvorsprung und die erste Dichtausnehmung bzw . der zweite Dichtvorsprung und die zweite Dichtausnehmung erhöhen einerseits die Dichtwirkung der Dichtung, da hierdurch die Dichtfläche vergrößert wird, andererseits tragen sie zu einer korrekten Positionierung der Dichtung bei .

Eine Ausbildung der Erfindung betri f ft eine Triclamp- Verbindung mit einem ersten Flansch eines erten Leitungsendes und einem zweiten Flansch eines zweiten Leitungsendes , wobei die Triclamp-Verbindung mittels einer Dichtung nach einem der zuvor diskutierten Aus führungs formen abgedichtet ist .

Die technischen Ef fekte und Vorteile , die sich mit der vorschlagsgemäßen Triclamp-Verbindung erreichen lassen, entsprechen denj enigen, die für die vorliegende Dichtung erörtert worden sind . Zusammenfassend sei darauf hingewiesen, dass es mit vergleichsweise einfachen Mitteln möglich ist , die Dichtung in der gewünschten Position in Bezug auf den ersten Flansch oder auf den zweiten Flansch anzuordnen, wobei die gewünschte Position insbesondere beim Schließen der Triclamp- Verbindung beibehalten wird . Das Schließen der Triclamp- Verbindung wird hierdurch vereinfacht , beschleunigt und die Wahrscheinlichkeit von Fehlpositionierungen und hieraus resultierenden Undichtigkeiten verringert .

Bei einer weiteren Ausbildung kann vorgesehen sein, dass der erste Flansch eine erste Ausnehmung und/oder der zweite Flansch eine zweite Ausnehmung aufweist , wobei der Vorsprung des Befestigungsabschnitts formschlüssig in die erste Ausnehmung oder in die zweite Ausnehmung eingrei ft .

Das Vorsehen einer Ausnehmung ist ein vergleichsweise einfacher Fertigungsvorgang, so dass die formschlüssige Verbindung ohne nennenswerten Mehraufwand bereitgestellt werden kann . Dabei bietet es sich an, die Ausnehmung auf einer Umfangs fläche des ersten Flansches oder des zweiten Flansches vorzusehen . Alternativ kann auf der erwähnten Umfangs fläche ein Vorsprung vorgesehen sein, der in eine Ausnehmung des Befestigungsabschnitts eingrei ft .

Eine Beispielhafte Aus führungs form der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert . Es zeigen

Figur 1A ein erstes Leitungsende und ein zweites Leitungsende , welche unter Ausbildung einer vorschlagsgemäßen Tric- lamp-Verbindung miteinander verbunden werden können,

Figur 1B eine vergrößerte Darstellung des in Figur 1A definierten Ausschnitts X,

Figur IC eine vergrößerte Darstellung des in Figur 1A definierten Ausschnitts Y, und

Figur ID eine prinzipielle Darstellung einer Triclamp-Klammer zum Ausbilden einer Triclamp-Verbindung .

In Figur 1 ist ein erstes Leitungsende 10 und ein zweites Leitungsende 11 dargestellt , die unter Ausbildung einer Triclamp- Verbindung 12 miteinander verbunden werden sollen . Das erste Leitungsende 10 weist dabei einen ersten Flansch 14 und das zweite Leitungsende 11 einen zweiten Flansch 16 auf , die nach Art eines Triclamp-Flansches oder Triclamp-Stut zens ausgebildet sind . Dabei bilden der erste Flansch 14 eine erste Stirnfläche 18 mit einer ersten Dichtausnehmung 20 ( siehe Figur 1B ) und der zweite Flansch 16 eine zweite Stirnfläche 22 mit einer zweiten Dichtausnehmung 24 ( siehe Figur IC ) auf . Zudem weist der erste Flansch 14 eine erste Umfangs fläche 26 auf , auf welcher eine erste Ausnehmung 28 angeordnet ist . Entsprechend weist der zweite Flansch 16 eine zweite Umfangs fläche 30 auf , auf der eine zweite Ausnehmung 32 angeordnet ist .

Zudem ist eine Dichtung 34 auf der ersten Stirnfläche 18 angeordnet ( siehe Figuren 1A und 1B ) . Die Dichtung 34 umfasst einen Dichtkörper 36 mit einem Befestigungsabschnitt 38 . Der Befestigungsabschnitt 38 verläuft im Wesentlichen parallel zur ersten Umfangs fläche 26 und umschließt dieselbe , wenn die Dichtung 34 auf der ersten Stirnfläche 18 angeordnet ist . Der Befestigungsabschnitt 38 bildet einen Vorsprung 40 , der zu einer vom ersten Leitungsende 10 definierten Längsachse L ( siehe Figur 1A) hinzeigt . Wenn die Dichtung 34 auf der ersten Stirnfläche 18 angeordnet ist , grei ft der Vorsprung 40 in die erste Ausnehmung 28 ein und verbindet infolgedessen die Dichtung 34 formschlüssig mit dem ersten Flansch 14 des ersten Leitungsendes 10 . Die Dichtung 34 ist in Bezug auf das erste Leitungsende 10 wie vorgesehen positioniert und ändert seine Position nicht mehr .

Zum formschlüssigen Verbinden mit dem ersten Leitungsende 10 wird die Dichtung 34 zunächst konzentrisch zur Längsachse L positioniert und dann zum ersten Flansch 14 hin entlang der Längsachse L bewegt . Dabei wird der Befestigungsabschnitt 38 bei Berührung des Vorsprungs 40 mit dem ersten Flansch 14 zunächst etwas radial nach außen bewegt , bis dass der Vorsprung 40 in die erste Ausnehmung 28 eingrei fen kann . Dabei bewegt sich der Befestigungsabschnitt 38 wieder in seine ursprüngliche Position zurück, wodurch die formschlüssige Verbindung bereitgestellt wird . Wie aus den Figuren 1A und 1B ersichtlich, zeigt die erste Stirnfläche 18 des ersten Leitungsendes 10 nach unten . Dennoch kann die Dichtung 34 mit dem ersten Leitungsende 10 verbunden werden, ohne dass sie herunterfällt .

Die Dichtung 34 kann auf analoge Weise auch mit dem zweiten Flansch 16 des zweiten Leitungsendes 11 verbunden werden . Da der Befestigungsabschnitt 38 aber nur einen Vorsprung 40 aufweist , muss entschieden werden, ob die Dichtung 34 zunächst mit dem ersten Flansch 14 des ersten Leitungsendes 10 oder mit dem zweiten Flansch 16 des zweiten Leitungsendes 11 verbunden werden soll , bevor die Triclamp-Verbindung 12 ausgebildet wird . Hieraus ergibt sich, dass es nicht notwendig ist , sowohl den ersten Flansch 14 mit der ersten Ausnehmung 28 als auch den zweiten Flansch 16 mit der zweiten Ausnehmung 32 zu versehen . Eine der beiden Ausnehmungen 28 , 32 genügt .

Weiterhin ist insbesondere aus der Figur 1B zu erkennen, dass der Dichtkörper 36 einen ersten Dichtvorsprung 46 aufweist , der in die bereits erwähnte erste Dichtausnehmung 20 hineinragt . Ferner weist der Dichtkörper 36 einen zweiten Dichtvorsprung 48 auf , der bei ausgebildeter Triclamp-Verbindung 12 in die eine Dichtausnehmung 24 des zweiten Flansches 16 ( Siehe Figur IC ) eingrei ft .

Nicht dargestellt ist eine Aus führungs form, bei welcher der Befestigungsabschnitt 38 beispielsweise den ersten Flansch 14 hintergrei ft . Hierzu kann der Vorsprung 40 am freien Ende des Befestigungsabschnitts 38 angeordnet sein und auf einer ersten Schrägfläche 42 des ersten Flansches 14 zur Anlage kommen, wenn die Dichtung 34 auf der ersten Stirnfläche 18 angeordnet ist . Zum Schließen der Triclamp-Verbindung 12 wird zunächst das zweite Leitungsende 11 konzentrisch zur Längsachse L positioniert und anschließend entlang der Längsachse L so lange auf das erste Leitungsende 10 zu bewegt , bis dass die zweite Stirnfläche 22 mit der Dichtung 34 zur Anlage kommt . Dann grei ft der zweite Dichtvorsprung 48 in die zweite Dichtausnehmung 24 ein (nicht dargestellt ) . Nun wird eine in Figur ID dargestellte Triclamp-Klammer 44 um den ersten Flansch 14 und den zweiten Flansch 16 gelegt und mit einer nicht dargestellten Verschlussvorrichtung, die eine Schraubverbindung umfassen kann, angezogen . Infolgedessen wird die Triclamp-Klammer 44 zumindest abschnittsweise radial nach innen bewegt , was eine axiale Relativbewegung des ersten Leitungsendes 10 und des zweiten Leitungsende aufeinander zu zur Folge hat . Die Dichtung 34 wird folglich gequetscht und entfaltet seine Dichtwirkung .

Zum Lösen der Triclamp-Verbindung 12 wird in umgekehrter Reihenfolge entgegengesetzt vorgegangen .

Bezugs zeichenliste

10 erstes Leitungsende

11 zweites Leitungsende

12 Triclamp-Verbindung

14 erster Flansch

16 zweiter Flansch

18 erste Stirnfläche

20 erste Dichtausnehmung

22 zweite Stirnfläche

24 zweite Dichtausnehmung

26 erste Umfangs fläche

28 erste Ausnehmung

30 zweite Umfangsf läche

32 zweite Ausnehmung

34 Dichtung

36 Dichtkörper

38 Befestigungsabschnitt

40 Vorsprung

42 erste Schrägfläche

44 Triclamp-Klammer

46 erster Dichtvorsprung

48 zweiter Dichtvorsprung

L Längsachse