DE102004009416A1

DE102004009416A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE102004009416A1
Application number: DE102004009416A
Authority: DE
Inventors: Karl Weinhold
Original assignee: Weinhold Karl Dipl-Ing
Current assignee: Weinhold Karl Dipl-Ing
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2005-09-08
Also published as: SE0402309L; SE526753C2; SE0402309D0

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden (1, 2), wobei ein Rohrende (1) eine Muffe (3, 3', 3'') mit Innengewinde und das andere Rohrende (2) einen Nippel (4, 4', 4'') mit Außengewinde aufweist und wobei das Gewinde (5, 5') als konisches Gewinde ausgebildet ist. Damit der Außendurchmesser dieser Rohrverbindung möglichst nicht stark aufgebaut und diese sich ohne äußere Widerstände auch bei beengten Raumverhältnissen einbauen lässt, ist vorgesehen, dass das Gewinde (5, 5') ein Rundgewinde ist und einen zylindrischen Auslauf aufweist und dass im bezüglich des Gewindes (5, 5') inneren Bereich der Kontaktfläche zwischen Muffe (3, 3', 3'') und Nippel (4, 4', 4'') wenigstens eine umlaufende Nut (6, 6') zur Aufnahme einer Dichtung vorgesehen ist. Eine solche Rohrverbindung lässt sich auch nach längerer Betriebszeit wieder leicht lösen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden, wobei ein Rohrende eine Muffe mit Innengewinde und wobei das andere Rohrende einen Nippel mit Außengewinde aufweist und das Gewinde als konisches Gewinde ausgebildet ist.
Solche Rohrverbindungen, welche ohne zusätzliche Sicherungselemente wie Muttern, Spannschellen oder dergleichen auskommen, sind aus der Praxis bekannt. Diese sogenannten „Ölfeldrohre" werden durch komplette Verdrehung der Rohre miteinander verbunden. Ihre Enden weisen konische, meist als Sägegewinde ausgeführte Gewinde auf, welche metallisch abdichten.
Andere bekannte Rohrverbindungen sind mit innenliegenden Dichtungen versehen, weisen jedoch die bereits zuvor erwähnten formschlüssigen Sicherungselemente auf, welche deutlich über den Außendurchmesser der Rohre hervorstehen und daher nicht für alle Zwecke einsetzbar sind.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden so auszugestalten und weiterzubilden, dass ihr Außendurchmesser möglichst nicht stark aufbaut und die sich ohne äußere Widerstände auch in beengten Raumverhältnissen einbauen lässt. Weiterhin ist erwünscht, dass sich die Rohrverbindung auch nach längerer Betriebszeit wieder leicht lösen lässt.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch, dass das Gewinde ein Rundgewinde ist und einen zylindrischen Auslauf aufweist und dass im bezüglich des Gewindes inneren Bereich der Kontaktfläche zwischen Muffe und Nippel wenigstens eine umlaufende Nut zur Aufnahme einer Dichtung vorgesehen ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass, bedingt durch die Konizität und den zylindrischen Auslauf, sich die Rohre nach einer kurzen Drehung sehr leicht montieren bzw. demontieren lassen. Dabei ist es möglich, ohne den Innendurchmesser der Rohrenden einzuschränken, die vorstehenden Muffen- bzw. Nippelabschnitte relativ klein bauen zu lassen.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist die umlaufende Nut im Bereich des vorderen Nippels ausgebildet und mit einem auf das Maß der umlaufenden Nut abgestimmten Dichtring versehen. Diese Ausgestaltung ist besonders zweckmäßig, da der innere Nippelbereich mechanisch nicht belastet wird und die Schwächung durch die umlaufende Nut keine negativen Auswirkungen auf die Rohrverbindung hat.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist im bezüglich des Gewindes außenliegenden Bereich der Kontaktfläche zwischen Muffe und Nippel wenigstens eine weitere umlaufende Nut zur Aufnahme noch einer weiteren Dichtung vorgesehen, um den Gewindebereich vor Verschmutzung durch äußere Einflüsse zu sichern. Es ist klar, dass die hierfür vorgesehene umlaufende Nut und der Dichtring entsprechend kleiner ausfallen können als bei der Hauptdichtung. Zweckmäßierweise ist die umlaufende Nut gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung im Nippel ausgebildet und grenzt unmittelbar an das Gewinde an.
Zur Erleichterung der Montage sind gemäß einer weiter bevorzugten Ausbildung der Erfindung die Rohrenden mit Einrichtungen zum formschlüssigen Eingriff von Werkzeugen versehen. Dies könne über den Umfang der Rohrenden verteilt angeordnete Nocken sein, welche auf die Rohrenden aufgeschweißt sind oder aber entsprechende Ausnehmungen zur Aufnahme von Werkzeugen, welche zweckmäßigerweise als Sackbohrungen ausgebildet sind. Da die Rohrwandungen relativ dünn sind, empfiehlt es sich, dass die Sackbohrungen im verstärkten Bereich von Muffe bzw. Nippel angeordnet sind. Bedingt durch das konische Gewinde lassen sich die Rohre von Hand ineinanderdrehen, so dass lediglich die letzten Millimeter mit einem Werkzeug oder Hakenschlüssel nachgedreht werden müssen, um die sichere Verbindung herzustellen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verläuft im Bereich des inneren Endes des Gewindes eine umlaufende Nut, in deren Bereich eine Bohrung durch die Muffe vorgesehen ist, wobei in der Bohrung ein Schmiernippel angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass durch den Schmiernippel in den Gewindebereich Fett eingepresst werden kann, um dadurch die Funktionstüchtigkeit des Gewindes über einen längeren Zeitraum zuverlässig zu gewährleisten.
Schließlich sieht eine weitere Lehre der Erfindung vor, dass der äußere Durchmesser der Muffe genauso groß wie der Rohrdurchmesser ist. Bei dieser Ausführung sind die verstärkten Bereiche der Rohrmuffe und der komplette Rohrnippel gewissermaßen ins Innere des Rohres verlegt. Dabei sind bevorzugt die für die Aufnahme von Gewinde und Dichtung/en benötigten ins Innere des Rohrquerschnittes ragenden Muffen- bzw. Nippelabschnitte an ihren Enden konisch ausgebildet, um den Widerstand für das im Rohr transportierte Medium möglichst gering zu halten. Es ist klar, dass die letztgenannte Lösung vollkommen ausschließt, dass sich die bündig ineinander übergehenden Rohre an ihren Verbindungen mit anderen Gegenständen nicht verhaken können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in teilweise aufgebrochener Seitenansicht,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Halbschnitt,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Halbschnitt und
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Halbschnitt.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rohrverbindung. Dabei sind zwei Rohrenden 1 und 2 mit einer Muffe 3 bzw. einem Nippel 4 versehen, welche im Bereich ihrer Kontaktfläche ein konisches Gewinde 5 mit zylindrischem Auslauf aufweisen. Eine am vorderen Ende des Nippels 4 vorgesehene umlaufende Nut 6 dient zur Aufnahme eines Dichtringes 7, um die zuverlässige Abdichtung der Rohrverbindung zu gewährleisten.
Um nun das Gewinde 5 vor dem Eindringen von Schmutz, Wasser oder dergleichen von außen zu sichern, ist im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel eine zweite umlaufende Nut 8 am äußeren Ende des Gewindes 5 vorgesehen, in der ein Dichtring 9 den Gewindebereich zuverlässig vor Verschmutzung schützt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen beide Rohrenden jeweils vier über den Umfang gleichmäßig verteilte Nocken 10 auf, um die zum Zu- bzw. Aufdrehen benötigte Kraft per Hand oder mittels Werkzeugen leichter aufbringen zu können.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, und zwar mit einer etwas länger ausgebildeten Muffe 3' und einem entsprechend gleichfalls länger ausgebildeten Nippel 4'. Die längere Ausbildung dient zur Aufnahme von Sackbohrungen 11, von denen im dargestellten Ausführungsbeispiel wiederum vier gleichmäßig über den Rohrumfang verteilt angeordnet sind. Die Sackbohrungen 11 dienen zur Aufnahme eines Werkzeuges oder Hakenschlüssel zum Festziehen des letzten Gewindeganges beim Verschrauben oder entsprechend zum Lösen der erfindungsgemäßen Schraubverbindung.
Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht im wesentlichen dem zuvor beschriebenen. Hier ist jedoch im inneren Bereich der Muffe 3' noch eine umlaufende Nut 12 vorgesehen, welche an einer Stelle mit einer nicht näher bezeichneten Bohrung nach außen versehen ist. In dieser Bohrung sitzt ein Schmiernippel 13, so dass Fett in den Gewindebereich eingepresst werden kann, um auf diese Weise die Funktionstüchtigkeit des Gewindes auch bei längeren Betriebszeiten zu gewährleisten. Eine solche Ausführung ist insbesondere bei der Verlegung mit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ausgestatteten Rohren zweckmäßig, wo diese einem verstärkten Einfluss durch äußere Einwirkungen ausgesetzt sind, wie beispielsweise bei der Verwendung untertage.
Es ist leicht ersichtlich, dass die Ausführungsbeispiele gemäß den 2 und 3 aufgrund der fehlenden Nocken bereits besser geeignet sind als beim Gegenstand aus dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, ein Verhaken der erfindungsgemäßen Rohrkupplung mit anderen Gegenständen zu vermeiden. Wenn jedoch auch noch die kleinen Aufbauten unerwünscht sind, so empfiehlt sich eine Ausführungsform, wie sie im Ausführungsbeispiel gemäß 4 realisiert ist. Hier sind die verstärkten Bereiche von Muffe 3'' und Nippel 4'' ins Rohrinnere verlegt worden, so dass die Muffe 3'' einen Außendurchmesser aufweist, der genauso groß wie die Rohrenden 1 und 2 ist. Auch hier sorgen Sackbohrungen 11 für die formschlüssige Krafteinleitung eines Werkzeuges. Bei dieser Ausgestaltung ist es besonders wichtig, dass die für die Aufnahme des Gewindes 5' und der Dichtungen 6' und 8' benötigten ins Innere des lichten Rohrquerschnittes ragenden Abschnitte der Muffe 3'' an ihren Enden 14 bzw. 15 konisch ausgebildet sind, um den Widerstand für das durch das Rohr fließende Medium möglichst gering zu halten. Diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist besonders dann zweckmäßig, wenn Rohre durch Öffnungen von Wänden, Gehäuseteilen oder dergleichen geführt werden müssen.

Claims

Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden (1, 2), wobei ein Rohrende (1) eine Muffe (3, 3', 3'') mit Innengewinde und das andere Rohrende (2) einen Nippel (4, 4', 4") mit Außengewinde aufweist und wobei das Gewinde (5, 5') als konisches Gewinde ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (5, 5') ein Rundgewinde ist und einen zylindrischen Auslauf aufweist und dass im bezüglich des Gewindes (5, 5') inneren Bereich der Kontaktfläche zwischen Muffe (3, 3', 3'') und Nippel (4, 4', 4'') wenigstens eine umlaufende Nut (6, 6') zur Aufnahme einer Dichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Nut (6, 6') im Bereich des vorderen Nippels (4, 4', 4'') ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtung ein auf das Maß der umlaufenden Nut (6, 6') abgestimmter Dichtring (7, 7') vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im bezüglich des Gewindes (5, 5') außenliegenden Bereiches der Kontaktfläche zwischen Muffe (3, 3', 3'') und Nippel (4, 4', 4'') wenigstens eine umlaufende Nut (8, 8') zur Aufnahme einer Dichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Nut (8, 8') im Nippel (4, 4', 4'') ausgebildet ist und an das Gewinde (5, 5') angrenzt.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtung ein auf das Maß der umlaufenden Nut abgestimmter Dichtring (9, 9') vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrenden (1, 2) Einrichtungen zum formschlüssigen Eingriff in Werkzeugen aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtungen zum formschlüssigen Eingriff von Werkzeugen über den Umfang der Rohrenden (1, 2) verteilt angeordnete Nocken (10) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (10) auf die Rohrenden (1, 2) aufgeschweißt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtungen zum formschlüssigen Eingriff von Werkzeugen über den Umfang der Rohrenden (1, 2) verteilt angeordnete Ausnehmungen vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen im Bereich der Rohrenden (1, 2) eingebrachte Sackbohrungen (11) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (11) im verstärkten Bereich der Muffe (3, 3', 3") und des Nippels (4, 4', 4'') vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergänge zwischen Rohr (1) und Muffe (3, 3', 3'') bzw. Rohr (2) und Nippel (4, 4', 4'') konisch ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des inneren Endes des Gewindes (5, 5') wenigstens eine umlaufende Nut (12, 12') verläuft, in deren Bereich eine Bohrung durch die Muffe vorgesehen ist und dass in der Bohrung ein Schmiernippel (13) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Durchmesser der Muffe (3'') und des Nippels (4'') genauso groß wie der äußere Durchmesser der Rohrenden (1) und (2) ist .
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Aufnahme von Gewinde (5) und Dichtung/en (6', 8') benötigten ins Innere des lichten Rohrquerschnittes ragenden Abschnitte der Muffe (3'') und des Nippels (4'') an ihren Enden (14, 15) konisch ausgebildet sind.