AT6344U1 - Schraubverbindung - Google Patents

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AT6344U1
AT6344U1 AT0038402U AT3842002U AT6344U1 AT 6344 U1 AT6344 U1 AT 6344U1 AT 0038402 U AT0038402 U AT 0038402U AT 3842002 U AT3842002 U AT 3842002U AT 6344 U1 AT6344 U1 AT 6344U1
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Josef Dipl Ing Mocivnik
Alfred Ing Wagner
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Techmo Entw & Vertriebs Gmbh
Alwag Tunnelausbau Gmbh
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/006Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads
    • F16L15/007Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads with more than one threaded section
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
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Abstract

Bei einer Schraubverbindung für zwei Rohre oder dgl., wobei ein Rohrende (1) mit einem Außengewinde mit wenigstens zwei voneinander getrennten Gewindeabschnitten und ein damit zu verbindendes Ende eines zweiten Rohres (2) mit einem darauf abgestimmten Innengewinde mit korrespondierenden, getrennten Gewindeabschnitten ausgebildet ist, ist vorgesehen, daß voneinander beabstandet ein Grobgewinde (3, 3) und wenigstens ein Feingewinde (4, 4, 5, 5) mit jeweils gleicher Ganghöhe als Außengewinde und Innengewinde an den miteinander zu verbindenen Rohren (1, 2) ausgebildet sind, wodurch sich auch unter gegebenenfalls rauhen Einsatzbedingungen ein zuverlässiger Beginn eines Schraubvorgangs durch das Grobgewinde (3, 3) bei nachfolgender, paßgenauer Verschraubung durch das weitere Verschrauben des wenigstens eines Feingewindes (4, 4, 5, 5) erzielen läßt.

Description


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   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schraubver- bindung für zwei Rohre oder dgl., wobei ein Rohrende mit einem Aussengewinde mit wenigstens zwei voneinander getrennten Gewindeab- schnitten und ein damit zu verbindendes Ende eines zweiten Rohres mit einem darauf abgestimmten Innengewinde mit korrespondierenden, getrennten Gewindeabschnitten ausgebildet ist. 



   Im Zusammenhang mit Schraubverbindungen sind unterschiedlich- ste Ausführungsformen bekannt, wobei neben einfachen Ausbildungen, wobei an einem Rohrende ein Innengewinde und auf einem damit zu verbindenden Rohrende ein Aussengewinde vorgesehen ist, darüber hinaus Ausführungsformen der eingangs genannten Art bekannt sind, wobei an den jeweiligen Rohrenden unterschiedliche und insbeson- dere getrennte Gewindeausbildungen beispielsweise zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Schraubverbindung vorgesehen sind. Hiebei sind Ausführungsformen bekannt, wobei beispielsweise einzelne Gewinde- abschnitte unabhängig voneinander verschraubt werden und somit auf unterschiedlichen Teilbereichen vorgesehen sind.

   Weiters ist bei- spielsweise aus der WO 93/18329 eine Schraubverbindung bekannt ge- worden, wobei zwei voneinander getrennte, konische Gewinde jeweils als Aussengewinde und Innengewinde in abgesetzten Teilbereichen der miteinander zu verbindenden Rohrenden vorgesehen sind, wobei durch Vorsehen einer unterschiedlichen Höhe der einzelnen Gewindegänge unter Berücksichtigung der Konizität der Schraubgewinde ein zuver- lässiges und einfaches Verschrauben erzielt werden soll, wobei weiters im Bereich zwischen den einzelnen Gewindeabschnitten eine zusätzliche Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist. 



   Die vorliegende Erfindung zielt ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik darauf ab, eine Schraubverbindung zur Verfügung zu stellen, mit welcher neben einem einfachen Beginn einer Verschraubung in weiterer Folge eine zuverlässige Sicherung bzw. Festlegung der miteinander zu verbindenden Elemente, insbe- sondere Rohre, erzielbar ist. 



   Zur Lösung dieser Aufgaben ist die erfindungsgemässe Schraub- verbindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass voneinander 

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 beabstandet ein Grobgewinde und wenigstens ein Feingewinde mit je- weils gleicher Ganghöhe als Aussengewinde und Innengewinde an den miteinander zu verbindenden Rohren ausgebildet sind. Durch Vor- sehen eines Grobgewindes gelingt ein einfacher und zuverlässiger Beginn einer Verschraubung, so dass beispielsweise bei rauhen Umge- bungsbedingung eine Verschraubung von rohrförmigen Elementen zu- verlässig begonnen werden kann, wonach nach einem geringfügigen Verschrauben des Grobgewindes, so dass die zwei miteinander zu ver- bindenden Elemente bzw.

   Rohre weitestgehend ausgerichtet sind, in weiterer Folge wenigstens ein Feingewinde zusätzlich durch ein Eingreifen des jeweiligen Innengewindes und Aussengewindes die Ver- schraubung weiterführt, so dass durch das Feingewinde eine entspre- chend passgenaue Verbindung zwischen den zu verbindenden Elementen bzw. Rohren erzielbar ist. Durch Vorsehen der jeweils gleichen Ganghöhe zwischen dem Grobgewinde und dem Feingewinde lässt sich somit beginnend mit einer Verschraubung durch das Grobgewinde und somit einem Einpassen der miteinander zu verbindenden Elemente in weiterer Folge durch das Feingewinde eine passgenaue Verbindung der Rohrelemente sicherstellen.

   Eine Beschädigung des Feingewindes beispielsweise unter rauhen Einsatzbedingungen wird insbesondere dadurch vermieden, dass ein erster Beginn einer Verschraubung durch das Grobgewinde, welches leicht zu positionieren ist, vorgenommen wird und erst nach einer teilweisen Verschraubung des Grobgewindes die Gewindegänge Detektionsschaltung wenigstens einen Feingewindes ineinander eingreifen. 



   Um eine gewünschte, zuverlässige Schraubverbindung auch mit entsprechend kurzen Gewindeabschnitten zu ermöglichen, wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Grobge- winde einen Gewindegang, maximal zwei Gewindegänge, mehr als das wenigstens eine Feingewinde aufweist. Für das gewünschte Einpassen der miteinander zu verbindenden Rohrabschnitte durch vorangehendes Verschrauben des Grobgewindes ist üblicherweise ausreichend, wenn eine provisorische Verbindung der miteinander zu verbindenden Rohre bzw. Elemente beispielsweise über einen bzw. maximal zwei 

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Gewindegänge durch das Grobgewinde erfolgt, worauf in weiterer 
Folge neben der weiteren Verschraubung im Grobgewinde auch eine zusätzliche Verschraubung mittels wenigstens eines Feingewindes vorgenommen wird. 



   Wie oben bereits angedeutet, dient das Grobgewinde insbeson- dere für ein vereinfachtes Einpassen von miteinander zu verbinden- den Rohren, so dass gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorge- schlagen wird, dass das Grobgewinde mit gegenüber dem Feingewinde erhöhten Toleranzen ausgebildet ist. Derartige erhöhte Toleranzen erlauben ein zuverlässiges Einpassen ohne übermässig genaues Inein- anderfügen der miteinander zu verbindenden Elemente, wobei durch derartige Toleranzen beispielsweise vorgesehen werden kann, dass das Grobgewinde ein gegenüber dem wenigstens einen Feingewinde grösseres Spiel zwischen dem Innengewinde und dem Aussengewinde auf- weist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der er- findungsgemässen Schraubverbindung entspricht. 



   Es ist somit durch Vorsehen des Grobgewindes mit beispiels- weise gegenüber dem wenigstens einen Feingewinde erhöhten Toleran- zen und/oder erhöhtem Spiel nicht notwendig, Gewindegänge für ein leichteres Einpassen bzw. Beginnen einer Schraubverbindung insbe- sondere an dem Eintrittsende mit verringerter Höhe auszustatten, womit üblicherweise ein zusätzlicher Bearbeitungsaufwand verbunden ist. 



   Zur Erleichterung des Einpassens bzw. Beginnens einer Ver- schraubung mit der erfindungsgemässen Schraubverbindung wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Grobgewinde mit einem bogenförmigen, insbesondere halbkreisförmi- gen, oder trapezförmigen Querschnitt ausgebildet ist. Ein der- artiges bogenförmiges, insbesondere halbkreisförmiges, oder tra- pezförmiges Profil für die Gewindegänge des Grobgewindes erlaubt ein entsprechend einfaches und zuverlässiges Positionieren bzw. 



  Ausrichten der miteinander zu verbindenden Elemente. 



   Für eine ordnungsgemässe, räumliche Trennung des Grobgewindes und des wenigstens einen Feingewindes wird gemäss einer weiters be- 

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 vorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Grobgewinde und das wenigstens eine Feingewinde in an sich bekannter Weise auf voneinander abgesetzten bzw. abgestuften Teilbereichen der Rohr- enden mit jeweils unterschiedlichem Innen- bzw. Aussendurchmesser ausgebildet sind, wobei für eine besonders zuverlässige und ein- fache Verschraubung, welche insbesondere durch Vorsehen des Grob- gewindes einfach begonnen werden kann, wird vorgeschlagen, dass ein Grobgewinde und zwei Feingewinde auf jeweils voneinander abgesetz- ten Teilbereichen vorgesehen sind, wie dies einer weiters bevor- zugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schraubverbindung entspricht. 



   Wie oben bereits angedeutet, liegt ein wesentliches Merkmal der vorliegenden, erfindungsgemässen Schraubverbindung darin, dass bei einfachem Beginn der Schraubverbindung durch die unterschied- liche Ausgestaltung der einzelnen Gewindeabschnitte dennoch eine passgenaue und zuverlässige Schraubverbindung erzielbar ist.

   Bei Vorsehen einer Mehrzahl von Feingewinden neben dem Grobgewinde wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschla- gen, dass die Feingewinde mit zunehmender Entfernung von dem Grob- gewinde jeweils abnehmende Toleranzen und/oder ein abnehmendes Spiel zwischen dem jeweiligen Innengewinde und Aussengewinde auf- weisen, so dass sich durch das sich jeweils reduzierende Spiel bzw. die verringerten Toleranzen zwischen den einzelnen Feingewinden eine jeweils bei Eingreifen eines zusätzlichen Feingewindes er- höhte Passgenauigkeit erzielen lässt, während das Vorsehen bzw. Be- reitstellen des vorangeschalteten Grobgewindes und beispielsweise eines weiteren Feingewindes eine Beschädigung der mit engen Tole- ranzen ausgebildeten, nachfolgenden Feingewindestufen trotz ein- facher Handhabbarkeit des Schraubverbindung verringert bzw. ver- mieden werden kann. 



   Anstelle einer mit erhöhtem Bearbeitungsaufwand und erhöhter Toleranz verbundenen Ausbildung eines selbsthemmenden Gewindes wird für eine Verriegelung der erfindungsgemässen Schraubverbindung nach ihrer vollständigen Verschraubung gemäss einer weiters bevor- 

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 zugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das mit dem Aussengewinde versehene Rohrende an seinem im mit dem Innengewinde versehenen 
Rohrende aufzunehmenden Endabschnitt mit einem insbesondere defor- mierbaren Verriegelungsabschnitt ausgebildet ist. 



   Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der beiliegen- den Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen: 
Fig. 1 in einem schematischen Teilschnitt durch eine Ausführungs- form einer erfindungsgemässen Schraubverbindung, wobei zu Beginn des in Fig. 1 dargestellten Schraubvorgangs lediglich das Grobge- winde mit einer Verschraubung begonnen hat ;   Fig. 2 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung die erfindungsge-   mässe Schraubverbindung gemäss Fig. 1 in ihrem vollständig ver- schraubten Zustand. 



   In Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein erstes Rohr bzw. ein erster Rohrabschnitt bezeichnet, welcher an seinem Ende eine Mehrzahl von Aussengewindeabschnitten trägt, auf welche nachfolgend im Detail näher eingegangen wird, wobei das Rohr 1 mit einem zweiten Rohrab- schnitt bzw. Rohr 2 zu verschrauben ist, welches in Übereinstim- mung mit den Aussengewindeabschnitten des Rohrs 1 entsprechende Innengewindeabschnitte aufweist, auf welche ebenfalls nachfolgend im Detail eingegangen wird. 



   In der Darstellung gemäss Fig. 1 ist ersichtlich, dass der Grobgewindebereich 3 des Rohrelements 1 mit dem entsprechenden Grobgewindebereich 3' des Rohrelements 2 eine Verschraubung be- ginnt, während nachfolgende Feingewindeabschnitte 4 und 5 bzw. 4' und 5' noch nicht ineinander eingreifen. 



   Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass das Grobgewinde 3 bzw. 



  3' eine bogenförmige, insbesondere halbkreisförmige Aussenkontur aufweist, wobei die Breite bl der einzelnen Gewindegänge des Grob- gewindes 3 bedeutend geringer ist als die Breite bl des entspre- chenden Rillen des Innengewindes 3', so dass ein entsprechend grosses Spiel im Bereich des Grobgewindes 3 und 3' vorliegt, so dass ein entsprechend einfaches Einpassen bzw. Beginnen der Verschrau- 

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 bung zwischen den Rohrelementen 1 und 2 auch unter gegebenenfalls rauhen Einsatzbedingungen möglich ist. 



   In verschraubtem Zustand ist somit aus Fig. 2 ein relativ grosses Spiel Sl im Bereich des Grobgewindes 3,3' der Rohrelemente 
1 und 2 ersichtlich. 



   Abweichend von der bogenförmigen Aussenkontur bzw. Profilie- rung des Grobgewindes 3, 3' sind die weiters vorgesehenen Feinge- windeabschnitte 4, 4' und 5,5' mit jeweils einem einen im wesent- lichen rechtwinkeligen bzw. rechteckigen Querschnitt aufweisenden Profil versehen, wobei insbesondere aus dem in Fig. 2 dargestell- ten, verschraubten Zustand ersichtlich ist, dass das Spiel S2 im Bereich des ersten Feingewindes 4, 4' geringer ist als das Spiel Sl im Bereich des Grobgewindes 3,3' und dass weiters das Spiel S3 im Bereich des weiteren Feingewindes 5,5' wiederum kleiner ist als das Spiel S2. 



   Es lässt sich somit bei fortschreitender Verschraubung aus- gehend von dem in Fig. 1 dargestellten Zustand eine jeweils er- höhte Passgenauigkeit durch Vorsehen der unterschiedlichen Gewinde- stufen 3,3', 4,4' und 5,5', welche jeweils unterschiedliche To- leranzen bzw. ein unterschiedliches Spiel zwischen den einzelnen Elementen der Innengewinde bzw. Aussengewinde aufweisen, erzielen. 



   Zur Erzielung des unterschiedlichen Spiels ist davon auszu- gehen, dass die Breiten Bl, B2 und B3 entsprechend den jeweils gleichen Ganghöhen der Gewindeabschnitte 3,3', 4,4' und 5,5' jeweils im wesentlichen gleich sind, während die Breiten bl, b2 und b3 unterschiedlich sind, wobei zur Verdeutlichung in den Zeichnungen das jeweils in den einzelnen Gewindestufen vorge- sehene, unterschiedliche Spiel übertrieben dargestellt ist. 



   Aus der Zeichnung ist weiters ersichtlich, dass die einzelnen Gewindeabschnitte 3, 3', 4, 4' und 5,5' auf voneinander abgesetz- ten bzw. abgestuften Teilbereichen der Rohre 1 bzw. 2 mit jeweils unterschiedlichen Innen- bzw. Aussendurchmesser angeordnet sind. 



   Während das Rohrelement 2 am zum Rohrelement 1 gewandten Ende mit einem Vorsprung 6 versehen ist, welcher mit einem Anschlag 7 

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 zur Beendigung des Schraubvorgangs zusammenwirkt, ist an dem vor- deren Endabschnitt des Rohrelements 1 ein deformierbares Verriege- lungselement 8 vorgesehen, welches in dem in Fig. 2 dargestellten, verschraubten Zustand in eine entsprechende Vertiefung bzw. 



  Ausnehmung 9 des Rohrelements 2 wenigstens teilweise deformiert ist, so dass ein selbsttätiges Lösen der Schraubverbindung der Rohre 1 und 2 zuverlässig verhindert wird.

Claims (9)

  1. A n s p r ü c h e 1. Schraubverbindung für zwei Rohre oder dgl., wobei ein Rohrende'mit einem Aussengewinde mit wenigstens zwei voneinander getrennten Gewindeabschnitten und ein damit zu verbindendes Ende eines zweiten Rohres mit einem darauf abgestimmten Innengewinde mit korrespondierenden, getrennten Gewindeabschnitten ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass voneinander beabstandet ein Grob- gewinde (3, 3') und wenigstens ein Feingewinde (4, 4' , 5, 5) mit jeweils gleicher Ganghöhe als Aussengewinde und Innengewinde an den miteinander zu verbindenden Rohren (1, 2) ausgebildet sind.
  2. 2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grobgewinde (3, 3') einen Gewindegang, maximal zwei Gewin- degänge, mehr als das wenigstens eine Feingewinde (4, 4', 5,5') aufweist.
  3. 3. Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Grobgewinde (3,3') mit gegenüber dem Feinge- winde (4, 4') erhöhten Toleranzen ausgebildet ist.
  4. 4. Schraubverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Grobgewinde (3,3') ein gegenüber dem wenig- stens einen Feingewinde (4,4', 5,5') grösseres Spiel (Sl) zwi- schen dem Innengewinde und dem Aussengewinde aufweist.
  5. 5. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- durch gekennzeichnet, dass das Grobgewinde (3,3') mit einem bogen- förmigen, insbesondere halbkreisförmigen, oder trapezförmigen Querschnitt ausgebildet ist.
  6. 6. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da- durch gekennzeichnet, dass das Grobgewinde (3, 3') und das wenig- stens eine Feingewinde (4,4', 5,5') in an sich bekannter Weise auf voneinander abgesetzten bzw. abgestuften Teilbereichen der Rohrenden (1, 2) mit jeweils unterschiedlichem Innen- bzw. Aussen- durchmesser ausgebildet sind. <Desc/Clms Page number 9>
  7. 7. Schraubverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grobgewinde (3, 3') und zwei Feingewinde (4, 4', 5,5') auf jeweils voneinander abgesetzten Teilbereichen vorgesehen sind.
  8. 8. Schraubverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feingewinde (4,4', 5,5') mit zunehmender Entfernung von dem Grobgewinde (3,3') jeweils abnehmende Toleranzen und/oder ein abnehmendes Spiel (S2, S3) zwischen dem jeweiligen Innengewinde und Aussengewinde aufweisen.
  9. 9. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da- durch gekennzeichnet, dass das mit dem Aussengewinde versehene Rohr- ende (1) an seinem im mit dem Innengewinde versehenen Rohrende (2) aufzunehmenden Endabschnitt mit einem insbesondere deformierbaren Verriegelungsabschnitt (9) ausgebildet ist.
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