DE1179062B - Screw connection for sealing and connecting pipes and. like - Google Patents
Screw connection for sealing and connecting pipes and. likeInfo
- Publication number
- DE1179062B DE1179062B DEM36615A DEM0036615A DE1179062B DE 1179062 B DE1179062 B DE 1179062B DE M36615 A DEM36615 A DE M36615A DE M0036615 A DEM0036615 A DE M0036615A DE 1179062 B DE1179062 B DE 1179062B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- screw connection
- sealing ring
- ring
- sealing
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 97
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 21
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 8
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 4
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 2
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
- F16L19/06—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts in which radial clamping is obtained by wedging action on non-deformed pipe ends
- F16L19/065—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts in which radial clamping is obtained by wedging action on non-deformed pipe ends the wedging action being effected by means of a ring
Description
Schraubverbindung für das Abdichten und Verbinden von Rohren u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubverbindung für das Abdichten und Verbinden von Rohren u. dgl. mit einem zwischen zwei Verschraubungsteilen angeordneten verformbaren Dichtungsring, auf dessen Stirnflächen eine zur Darstellung einer Ringkante gebrochen ausgebildete Anpreßfläche mindestens eines Verschraubungsteiles zwecks gezielter Dichtringverformung in Richtung auf die Rohroberfläche einwirkt, wobei die dem zu dichtenden Rohr nächstliegende Anpreßteilfläche eine Radialkontraktion auf dem Dichtungsring ausübt.Screw connection for sealing and connecting pipes and the like. The invention relates to a screw connection for sealing and connecting of pipes and the like with a deformable one arranged between two screw connection parts Sealing ring, on whose end faces a broken one to represent a ring edge formed contact surface of at least one screwing part for the purpose of more targeted Sealing ring deformation acts in the direction of the pipe surface, with the too Sealing pipe closest contact surface a radial contraction on the sealing ring exercises.
Bei einer bekannten Schraubverbindung dieser Art gelangt ein verformbarer Dichtungsring zur Anwendung, der in heißen Stahlformen aus biegsamem, graphithaltigem Asbest in Form von Zöpfen oder kreisförmigen Flechten aus langen Asbestfäden und einer Mischung aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk hergestellt wird. Durch eine konische Ausbildung der dem Rohr nächstliegenden Anpreßteilfläche jedes Verschraubungsteiles werden zwar beim Anziehen der Verschraubungsteile auf das in die Keilspalte zwischen Rohroberfläche und konischer Anpreßteilfläche hineingeleitete Dichtungsringmaterial erhebliche radiale Kräfte ausgeübt; zur Erzielung und Aufrechterhaltung des notwendigen Festhalte-und Dichtungsdruckes auf die Rohroberfläche muß jedoch ein solcher, verhältnismäßig leicht verformbarer Dichtungsring sich an allen ihm umgebenden Wänden abstützen, also den Hohlraum zwischen den Verschraubungsteilen voll ausfüllen. Daraus ergibt sich aber zum Anziehen der Verschraubungsteile eine erhebliche Schraubkraft, weil eine Reibung nicht nur an den Anpreßflächen der Verschraubungsteile, sondern auch an deren den Hohlraum radial begrenzenden Umfangswänden auftritt und der Dichtungsring bis zum Erreichen seiner Inkompressibilität gestaucht werden muß.In a known screw connection of this type, a deformable one arrives Sealing ring for use in hot steel molds made from flexible graphite Asbestos in the form of braids or circular braids made from long threads of asbestos and a mixture of natural or synthetic rubber is made. By a conical design of the pressing part surface of each screw connection part closest to the pipe are indeed when tightening the screwed parts on the in the wedge gap between O-ring material fed into the pipe surface and conical pressing part surface significant radial forces exerted; to achieve and maintain the necessary The holding and sealing pressure on the pipe surface must, however, be proportionate easily deformable sealing ring is supported on all surrounding walls, so completely fill the cavity between the screwing parts. From this it follows but a considerable screwing force to tighten the screw connection parts, because a friction not only on the contact surfaces of the screwing parts, but also occurs at the circumferential walls delimiting the cavity radially and the sealing ring must be compressed until it is incompressible.
Es ist auch schon eine Schraubverbindung für das Abdichten und Verbinden von Rohren u. dgl. mit einem zwischen zwei Verschraubungsteilen angeordneten verformbaren Dichtungsring, auf dessen Stirnflächen eine Anpreßfläche mindestens eines Verschraubungsteiles zwecks gezielter Dichtringverformung einwirkt, bekannt, bei der die obengenannten Nachteile deshalb nicht auftreten, weil durch Anwendung eines an mindestens einer Stirnfläche konisch abgeschrägten Dichtungsringes aus plastisch verformbaren, aber elastische Eigenschaften aufweisendem Material, z. B. Stahl, der Dichtring beim Anziehen der Verschraubung nicht wesentlich gestaucht zu werden braucht und durch Ausbildung seiner zylindrischen Außenmantelfläche mit radialem Abstand von der Innenwandung der Verschraubungsteile keine Reibung an den den Hohlraum radial begrenzenden Umfangswänden der Verschraubungsteile stattfindet. Bei dieser vorbekannten Ausführungsform sind die Neigungen der Dichtungsringstirnflächen und der Verschraubungsteilanpreßflächen so aufeinander abgestimmt, daß diese Flächen miteinander einen Winkel einschließen, dessen Scheitelpunkt in oder knapp über der Oberfläche des zu dichtenden Rohres liegt. Durch diese Ausgestaltung soll erreicht werden, daß beim Anziehen der Verschraubungsteile infolge anfänglich linienhafter Berührung zwischen der konisch abgeschrägten Dichtungsringstirnfläche und der Verschraubungsteilanpreßfläche eine Stirnkante des Dichtungsringes mit geringer Schraubkraft unter hoher spezifischer Flächenpressung auf die Rohroberfläche gepreßt wird, wobei diese Dichtungsringstirnkante sehr stark plastisch verformt wird, wodurch der Luftspalt zwischen Rohr, Dichtungsring und Verschraubungsteil sowie alle Poren und Rauhigkeiten der Rohroberfläche ausgefüllt werden. Die durch die Druckbeanspruchung zugleich erfolgte Festigkeitssteigerung des Dichtungsringmaterials und die dadurch bedingte Verfestigung des an der Dichtstelle verformten Dichtungsringteiles reichen jedoch nicht in allen Fällen, insbesondere nicht bei hohen Drücken aus, dem Leitungsdruck hinreichenden Widerstand entgegenzusetzen.It is already a screw connection for sealing and connecting of pipes and the like with a deformable one arranged between two screw connection parts Sealing ring, on whose end faces a contact surface of at least one screw connection part acts for the purpose of targeted deformation of the sealing ring, known in which the above Disadvantages do not arise because by applying one to at least one End face conical beveled sealing ring made of plastically deformable, but material having elastic properties, e.g. B. steel, the sealing ring at Tightening the screw connection does not need to be significantly compressed and through Formation of its cylindrical outer lateral surface with a radial distance from the inner wall of the screw connection parts no friction on the circumferential walls radially delimiting the cavity the screwed parts takes place. In this previously known embodiment are the inclinations of the sealing ring end faces and the screwing part contact surfaces coordinated so that these surfaces form an angle with each other, its apex in or just above the surface of the pipe to be sealed lies. This configuration is intended to ensure that when the screw connection parts are tightened as a result of initially linear contact between the conically tapered sealing ring face and the Verschraubungteilanpreßfläche an end edge of the sealing ring with less Screwing force pressed onto the pipe surface under high specific surface pressure is, whereby this sealing ring front edge is very strongly plastically deformed, whereby the air gap between the pipe, sealing ring and screw connection part as well as all pores and roughness of the pipe surface are filled. The one caused by the compressive stress at the same time there was an increase in strength of the sealing ring material and the resulting Conditional solidification of the sealing ring part deformed at the sealing point is sufficient but not in all cases, especially not at high pressures from the line pressure to offer sufficient resistance.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Schraubverbindungen so zu verbessern, daß sie trotz geringer aufzuwendender Schraubkraft auch hohen Leitungsdrücken widerstehen können. Dieses Ziel wird durch Anwendung von aus der zuletzt diskutierten Schraubverbindung bekannten Maßnahmen und durch zweckmäßige Abstimmung der beim Anziehen der Verschraubungsteile zusammenwirkenden Flächen bei einer Schraubverbindung der eingangs geschilderten Art erreicht.The invention is based on the object of these known screw connections to be improved in such a way that they are also high in spite of the low screwing force required Can withstand line pressures. This goal is achieved by applying the last discussed screw connection known measures and through appropriate coordination of the interacting when tightening the screw connection parts Areas achieved with a screw connection of the type described above.
Das Wesen der Erfindung besteht in der Anwendung eines an sich bekannten, an mindestens einer Stirnfläche konisch abgeschrägten Dichtungsringes aus plastisch verformbarem, aber elastische Eigenschaften besitzendem Material, z. B. Stahl, dessen zylindrische Außenmantelfläche radialen Abstand von der Innenwandung der Verschraubungsteile aufweist und der beim Anziehen der Verschraubungsteile nicht wesentlich gestaucht wird, wobei die Ringkante mindestens eines Verschraubungsteiles, das übliche Radialspiel zwischen Rohroberfläche und Verschraubungsteilbohrung überschreitend, nahe der Diehtringbohrung auf die konisch abgeschrägte Dichtungsringstirnfläche auftrifft und ihre angrenzenden Anpreßteilflächen jeweils spitze Winkel mit der konisch abgeschrägten Dichtungsringstirnfläche einschließen.The essence of the invention consists in the application of a known, on at least one end face of the conically tapered sealing ring made of plastic deformable, but elastic material possessing material, e.g. B. steel, whose cylindrical outer circumferential surface radial distance from the inner wall of the screw connection parts and which is not significantly compressed when tightening the screw connection parts is, the ring edge of at least one screwing part, the usual radial play Crossing between the pipe surface and the screw connection part bore, near the die ring bore meets the conical beveled sealing ring face and its adjacent Pressing part surfaces each have acute angles with the conical beveled sealing ring face lock in.
Die angestrebte Wirkung wird durch eine in den Verschraubungsteilen vorhandene ringförmige Kante erzielt, die durch die Knickkante von zwei unterschiedliche Winkel gegenüber der Rohrachse aufweisenden Anpreßteilflächen gebildet ist und einen hohen spezifischen Flächendruck auf die konisch abgeschrägte Stirnfläche des Dichtungsringes ausübt. Die durch die Flächenpressung bedingte zwangläufige Verformung des Dichtungsringes hat eine bewußt gezielte Materialverdrängung, die der Wirkung eines Fließvorganges entspricht, zur Folge, wobei die Materialverdrängung so gesteuert wird, daß eine zusätzliche Umklammerung des zu dichtenden Rohres mit dem verformten Dichtungsmaterial mit der Wirkung einer sehr großen Dichtigkeit und einer außerordentlichen Scherfestigkeit erreicht wird. Aus diesem Grunde soll als Material für den erfindungsgemäßen Dichtungsring ein plastisch verformbares Material verwendet werden, das aber nach der unter Druck erfolgenden Verformung wieder elastische bzw. sogar gesteigerte elastische Eigenschaften besitzt. Es scheiden also weiche Metalle, wie Blei, aus. Hingegen eignen sich für den erfindungsgemäßen Zweck unter anderem Aluminium, Buntmetall, weicher Stahl und solche weiteren Stoffe, wie z. B. Kunststoffe, sofern sie den vorgenannten Bedingungen genügen.The desired effect is achieved by one in the screw connection parts existing annular edge achieved by the crease of two different Angle with respect to the pipe axis having pressure part surfaces is formed and one high specific surface pressure on the tapered face of the sealing ring exercises. The inevitable deformation of the sealing ring caused by the surface pressure has a deliberately targeted material displacement, which has the effect of a flow process corresponds to the consequence, the material displacement is controlled so that a additional clasping of the pipe to be sealed with the deformed sealing material with the effect of a very high tightness and an extraordinary shear strength is achieved. For this reason, the material for the sealing ring according to the invention a plastically deformable material can be used, but that after being under pressure resulting deformation elastic or even increased elastic properties owns. So soft metals such as lead are eliminated. However, are suitable for the purpose of the invention inter alia aluminum, non-ferrous metal, soft steel and such other substances, such as. B. Plastics, provided they meet the aforementioned conditions suffice.
Das Problem stellt sich nicht allein darin, einen Dichtungsring mit konischen Stirnflächen aus plastisch verformbarem, aber elastische Eigenschaften aufweisendem Material anzuwenden, da allein diese Idee noch nicht zum Erfolg führen würde. Es kommen hinzu noch die wesentlichen Merkmale der Erfindung über die Form der auf den Dichtungsring wirkenden Anpreßflächen und deren räumliche Zuordnung zur Stirnfläche des Dichtungsringes.The problem is not alone in having a sealing ring conical end faces made of plastically deformable, but elastic properties showing material, since this idea alone does not lead to success would. There are also the essential features of the invention about the shape the pressure surfaces acting on the sealing ring and their spatial assignment to the face of the sealing ring.
Der Vorteil der Erfindung liegt nicht nur darin, daß diese Rohrverschraubung für höchste Druckbelastungen geeignet ist, sondern daß auch die einfache Raumform eine rationelle und billige Fertigung erlaubt, die es ermöglicht, den erfindungsgemäßen Dichtungsring für jeden Anwendungs- und Belastungsfall einzusetzen. Es braucht daher keine Auswahl für verschiedene Anwendungsfälle getroffen zu werden; mithin sind Verwechslungen und Irrtümer ausgeschlossen. Die in bekannter Weise vornehmlich vorgesehene symmetrische Raumform der Dichtungsringe verhindert darüber hinaus Falschmontage.The advantage of the invention is not only that this threaded pipe connection is suitable for the highest pressure loads, but that also the simple three-dimensional shape a rational and cheap production allows, which makes it possible to use the invention Use sealing ring for every application and load case. It therefore takes no selection to be made for different use cases; therefore are Mix-ups and errors excluded. The one primarily provided in a known manner The symmetrical shape of the sealing rings also prevents incorrect assembly.
Die Schraubverbindung gemäß der Erfindung ist schwingungs- und stoßfest, denn die Scherfestigkeit der verformten Dichtungsringteile ist außerordentlich hoch, und es kann somit eine Dehnung bzw. Schrumpfung des Rohres infolge Temperaturschwankungen keinen nachteiligen Einfluß auf die Abdichtung ausüben.The screw connection according to the invention is vibration and shock resistant, because the shear strength of the deformed sealing ring parts is extremely high, and there can thus be an expansion or shrinkage of the pipe as a result of temperature fluctuations exert no adverse influence on the seal.
Der Gegenstand der Erfindung stellt keine Bedingungen an die Größe und Beschaffenheit der Rohre. Es können sowohl Präzisionsrohre mit engen Toleranzen als auch geschweißte Rohre mit weiteren Toleranzen verwendet werden. Weiterhin können die Rohre dickwandig oder dünnwandig sein sowie aus hartem oder weichem Material bestehen.The subject matter of the invention does not place any constraints on size and condition of the pipes. Both precision tubes with tight tolerances can be used as well as welded pipes with wider tolerances can be used. Furthermore you can the pipes be thick-walled or thin-walled and made of hard or soft material exist.
Gemäß der Erfindung verläuft die dem zu dichtenden Rohr nächstliegende Anpreßteilfläche des Verschraubungsteils von der Ringkante ausgehend parallel oder in an sich bekannter Weise spitzwinkelig zur Rohrachse.According to the invention, the one closest to the pipe to be sealed runs Pressing part surface of the screwing part starting from the ring edge parallel or in a manner known per se at an acute angle to the pipe axis.
Gemäß der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn sowohl der Dichtungsring als auch die Verschraubungsteile gegenüber der Rohroberfläche in an sich bekannter Weise Spiel besitzen. Es kann somit keine Kompression der in der Verschraubung vorhandenen Luft infolge der Verformung des Dichtungsringes eintreten.According to the invention, it is also advantageous if both the Sealing ring as well as the screw connection parts opposite the pipe surface in are known to have a game. There is therefore no compression of the Screwing existing air enter as a result of the deformation of the sealing ring.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, eine noch geringere Verformungsarbeit dadurch aufzuwenden, daß dem Dichtungsring eine den gebrochenen Anpreßflächen analoge Form gegeben wird. Dies kann in bekannter Weise dadurch erreicht werden, daß auch die abgeschrägte Stirnfläche des Dichtungsringes unter Bildung einer nach innen zurückliegenden Knickkante in zwei Anpreßte.ilflächen unterteilt ist, wobei diese Teilflächen mit den Anpreßteilfläehen der Verschraubungsteile sehr spitze Winkel, z. B. 5°, einschließen und die beiden Ringkanten etwa auf gleicher Höhe liegen.In the context of the invention, it is also possible to use an even lower Expend deformation work by the fact that the sealing ring one of the broken Contact surfaces is given an analogous shape. This can be achieved in a known manner that also the bevelled end face of the sealing ring under formation an inwardly recessed kink edge divided into two contact surfaces is, these partial areas with the Anpreßteilflähen the screwing parts very acute angles, e.g. B. 5 °, include and the two ring edges about the same Height.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß mehrere Dichtungsringe in bei Sehneidringen an sich bekannter Weise hintereinander angeordnet sein können und daß sich zwischen je zwei Dichtungsringen in ebenfalls bekannter Weise ein Druckring aus hartem bzw. gehärtetem Material befindet, dessen Stirnflächen wie die Anpreß- und Gegenpreßflächen der Verschraubungsteile unter Bildung je einer vorstehenden Ringkante als Anpreßteilflächen ausgebildet sind.There is an advantageous further development of the subject matter of the invention in that several sealing rings one behind the other in a manner known per se in the case of cutting rings can be arranged and that between each two sealing rings in also known way is a pressure ring made of hard or hardened material, the End faces such as the pressing and opposing pressing surfaces of the screw connection parts below Formation of a protruding ring edge are designed as partial pressing surfaces.
Schließlich ist es auch empfehlenswert, mehrere Dichtungsringe in an sich bekannter Weise aus gleichem oder verschiedenem Material oder abwechselnd unterschiedliche Härte aufweisendem Material gliederartig hintereinander anzuordnen, wobei ihre abgeschrägten Stirnflächen so ausgebildet sind, daß einer Ringkante des einen Dichtungsringes eine Anpreßteilfläche des benachbarten Dichtungsringes gegenüberliegt.Finally, it is also advisable to put several O-rings in in a manner known per se from the same or different material or alternately to arrange material with different hardnesses one behind the other in the form of limbs, wherein their beveled faces are formed so that a ring edge of the a sealing ring is opposite a pressing part surface of the adjacent sealing ring.
Bei Stoßverschraubungen kann ferner gemäß der Erfindung in einer Stirnfläche des Dichtungsringes eine an sich bekannte Kreisnut vorgesehen sein, von deren Kanten aus die Stirnfläche nach außen und/ oder nach innen konisch abgeschrägt ist bzw. sein kann. Die Verformung der Stoßkanten hat eine teilweise Auffüllung der Kreisnut zur Folge. Der zwischen den Verformungsstellen verbleibende freie Raum wirkt sich als Drossel aus, so daß auch an dieser Dichtungsstelle höchste Belastungsdrücke beherrscht werden können.In the case of butt screw connections, according to the invention, in an end face of the sealing ring a per se known circular groove can be provided, of the edges the face is tapered outwards and / or inwards or can be. The deformation of the abutting edges has a partial filling of the circular groove result. The free space remaining between the deformation points has an effect as a throttle off, so that on the highest load pressures at this sealing point can be mastered.
Schließlich empfiehlt es sich, daß bei den zu dichtenden Rohren aus Kunststoff für aggressive Medien in an sich bekannter Weise die Verschraubungsteile und gegebenenfalls Zwischenpreßteile mindestens in den mit dem Medium in Berührung kommenden Bereichen mit einem harten Kunststoffüberzug versehen sind und/oder der Dichtungsring in Ein- oder Mehrzahl aus einem Kunststoff besteht, der unter der Wirkung der gebrochenen Anpreßfläche entsprechend den metallischen Dichtungsringen eine plastische Verformung bei Aufrechterhaltung seiner elastischen Eigenschaften nach erfolgter Verformung erfährt.Finally, it is recommended that the pipes to be sealed off Plastic for aggressive media in a manner known per se, the screw connection parts and optionally intermediate pressed parts at least in those in contact with the medium coming areas are provided with a hard plastic coating and / or the Sealing ring in one or more consists of a plastic that is under the Effect of the broken contact surface corresponding to the metallic sealing rings a plastic deformation while maintaining its elastic properties after deformation has taken place.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Lehre lassen sich noch zahlreiche weitere Raumformvarianten des Dichtungringes ableiten.On the basis of the teaching according to the invention, numerous Derive further three-dimensional variants of the sealing ring.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt, und es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Rohrverschraubung mit noch unverformtem Dichtungsring, F i g. 2 einen Längsschnitt gemäß F i g. 1 mit einem verformten Dichtungsring, F i g. 3 einen Ausschnitt des verformten Dichtungsringbereiches in vergrößerter Darstellung, F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Dichtungsring, dessen Stirnflächen dem endgültigen Verformungszustand nahekommend vorgeformt sind, F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine Variante zu F i g. 1, F i g. 6 und 7 Längsschnitte durch eine Verschraubung mit mehreren Dichtungsringen und dazwischen angeordnetem Druckring, F i g. 8 einen Längsschnitt durch eine Variante zu F i g. 5, F i g. 9 einen Längsschnitt durch eine Schraubverbindung mit gliederartig angeordneten Dichtungsringen und F i g. 10 eine Variante gemäß F i g. 6.The invention is shown in the drawing by way of example and schematically and it shows FIG. 1 shows a longitudinal section through a pipe union with the sealing ring still undeformed, FIG. 2 shows a longitudinal section according to FIG. 1 with a deformed sealing ring, FIG. 3 shows a section of the deformed sealing ring area in an enlarged view, FIG. 4 a longitudinal section through a sealing ring, whose end faces are preformed to approximate the final state of deformation, F i g. 5 shows a longitudinal section through a variant of FIG. 1, Fig. 6 and 7 longitudinal sections by a screw connection with several sealing rings and one between them Thrust ring, FIG. 8 shows a longitudinal section through a variant of FIG. 5, Fig. 9 a longitudinal section through a screw connection with sealing rings arranged like a link and F i g. 10 shows a variant according to FIG. 6th
In den F i g. 1 bis 3 ist die Wirkung der Erfindung am Beispiel einer einfachen Rohrverschraubung dargestellt. Der Dichtungsring 4 ist auf das zu dichtende Rohr 1 aufgeschoben. Zwischen Ring 4 und Rohr 1 kann ein Lagerspiel 5 vorhanden sein. Der Ring 4 liegt zwischen dem Verschraubungsteil3 (Überwurfmutter) und dem anderen Verschraubungsteil2 (Apparateflansch, Mittelstück einer symmetrischen Rohrverschraubung oder ein sonstiges gewindetragendes und an sich bekanntes Element). Die Verschraubungsteile 2, 3 weisen je zwei Anpreßteilflächen 3 a, 3 b und 2 a, 2 b auf, die mit der Oberfläche des zu dichtenden Rohres 1 unterschiedliche Winkel ß und y einschließen und die an der Ringkante 2' bzw. 3' aneinanderstoßen. Da die Stirnflächen 4 a des Dichtungsringes 4 konisch abgeschrägt sind, müssen infolgedessen die Ringkanten 2' und 3' beim Anziehen der Verschraubungsteile 2, 3 zuerst auf die Stirnflächen 4 a des Dichtungsringes 4 auftreffen. Bei fortschreitendem Anziehen drücken sich die Ringkanten 2', 3' in den Dichtungsring 4 ein. Das verdrängte Material kann infolge der Konusausbildung 2 a, 3 a nicht nach außen in Richtung Muttergewinde entweichen, sondern. es wird durch die Anpreßteilflächen 2 b, 3 b in den freien Keilspalt 4 b zwischen diesen Teilflächen 2 b, 3 b und der Oberfläche des Rohres 1 gezwungen. Im weiteren Verlauf des Schraubdruckes quillt das verdrängte Material förm-]ich in diesen Keilspalt 4 b, wo es zufolge der Schräge der Anpreßteilflächen 2 b, 3 b unter erheblicher Krafteinwirkung in radialer Richtung verdichtet wird.In the F i g. 1 to 3 the effect of the invention is shown using the example of a simple pipe screw connection. The sealing ring 4 is pushed onto the pipe 1 to be sealed. A bearing clearance 5 can be present between ring 4 and tube 1. The ring 4 lies between the screw connection part 3 (union nut) and the other screw connection part 2 (apparatus flange, center piece of a symmetrical pipe screw connection or some other thread-bearing element known per se). The screwing parts 2, 3 each have two Anpreßteilflächen 3 a, 3 b and 2 a, 2 b, which enclose different angles ß and y with the surface of the pipe to be sealed 1 and which abut at the ring edge 2 'and 3'. Since the end faces 4 a of the sealing ring 4 are tapered, the ring edges 2 'and 3' must first hit the end faces 4 a of the sealing ring 4 when the screw connection parts 2, 3 are tightened. As the tightening progresses, the ring edges 2 ', 3' press into the sealing ring 4. The displaced material cannot escape to the outside in the direction of the nut thread as a result of the cone formation 2 a, 3 a, but instead. b is by the Anpreßteilflächen 2, 3 b into the free wedge-shaped gap 4 between these partial surfaces b 2 b, 3 b and the surface of the tube 1 forced. In the further course of the screw pressure, the displaced material swells into this wedge gap 4 b, where it is compressed under considerable force in the radial direction due to the incline of the pressing part surfaces 2 b, 3 b.
Nach Beendigung der Anziehbewegung nimmt der Dichtungsring 4 die Gestalt gemäß F i g. 2 an, wobei die an den Stirnseiten entstandenen, dem Keilspalt 4 b entsprechenden Kragen charakteristisch sind. Im Bereich dieser Kragen ist die Rohroberfläche einwandfrei abgedichtet, und es entsteht ein so fester Verbund, daß selbst bei höchsten Drücken von beispielsweise über 1000 atü keine Aufhebung der Dichtung oder eine Relativbewegung zwischen Rohr 1 und Dichtungsring 4 möglich ist. Im Gegenteil, jede Bewegungstendenz des Rohres 1 in axialer Richtung verursacht eine noch größere Kontraktion der verformten Dichtungsringstellen im Bereich des Keilspaltes 4 b infolge der radiale Reaktionskräfte ausübenden Anpreßteilflächen 2 b und 3 b.After the tightening movement has ended, the sealing ring 4 takes its shape according to FIG. 2, with the resulting at the end faces, the wedge gap 4 b corresponding collars are characteristic. The pipe surface is in the area of this collar perfectly sealed, and there is such a strong bond that even with the highest Pressing, for example, over 1000 atm does not cancel the seal or any Relative movement between pipe 1 and sealing ring 4 is possible. On the contrary, each The tendency of the tube 1 to move in the axial direction causes an even greater contraction the deformed sealing ring points in the area of the wedge gap 4 b as a result of the radial Reaction forces exerting pressure part surfaces 2 b and 3 b.
F i g. 3 veranschaulicht in vergrößerter Darstellung die angenäherte Volumengleichheit der verdrängten Materialmasse 4' einerseits und des ausgefüllten Keilspaltes 4 b andererseits, wobei in diesem Bespiel angenommen ist, daß zwischen dem Dichtungsring 4 und der Rohroberfläche 1 ein Spiel 5 vorhanden war, das mit verdrängter Materialnasse aufgefüllt ist.F i g. 3 illustrates in an enlarged representation the approximate volume equality of the displaced material mass 4 ' on the one hand and the filled wedge gap 4 b on the other hand, it being assumed in this example that there was a play 5 between the sealing ring 4 and the pipe surface 1, which is filled with displaced material moisture .
Die gleiche Verformung besteht natürlich auch zwischen den Anpreßteilflächen 2 a, 2 b und 3 a, 3 b und den Stirnflächen 4 a des Dichtungsringes 4, die nach der Verschraubung einen Abdruck der Anpreßteilflächen 3 a, 3 b, 2 a, 2 b darstellen.The same deformation naturally also exists between the pressing part surfaces 2 a, 2 b and 3 a, 3 b and the end faces 4 a of the sealing ring 4, which after screwing represent an impression of the pressing part surfaces 3 a, 3 b, 2 a, 2 b .
Bei den durchgeführten Versuchen hat sich z. B. die Dimensionierung der Winkel mit etwa a = 35°, ß = 10° und y = 40° bewährt. Es hat sich hierbei herausgestellt, daß eine Veränderung der Winkel zwar eine Auswirkung auf die Druckdichtigkeit zeigt, daß aber die Wirkung der Erfindung auch dann noch gewährleistet ist, wenn die angegebenen Winkehnaße weitgehend geändert werden, sofern die Ausbildung der Ringkanten 2', 3° in bezug auf die Stirnflächen 4 a des Dichtungsringes 4 dem Prinzip nach gewahrt bleibt. In solchen Fällen, bei denen z. B. sehr weiches Rohrmaterial vorgesehen ist, kann der Winkel a auch angenähert gleich groß wie der Winkel y sein. Diese Maßnahme ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Gefahr besteht, daß durch die Ringverformung eine Beschädigung des Rohres zu befürchten ist, denn die annähernd parallelen Flächen 3 a, 4 a der Verschraubungsteile 2, 3 und des Dichtungsringes 4 fangen einen Teil der Anpreßkraft auf.In the experiments carried out, for. B. the dimensioning the angle of about a = 35 °, ß = 10 ° and y = 40 ° has proven its worth. It turned out that that a change in the angle does have an effect on the pressure tightness, but that the effect of the invention is still guaranteed even if the specified Winkehnaße can be largely changed, provided that the formation of the ring edges 2 ', 3 ° with respect to the end faces 4 a of the sealing ring 4 according to the principle remain. In those cases where z. B. provided very soft pipe material is, the angle a can also be approximately the same size as the angle y. These Measure is particularly advantageous when there is a risk that the Ring deformation damage to the pipe is to be feared, because the approximate parallel surfaces 3 a, 4 a of the screw connection parts 2, 3 and the sealing ring 4 absorb part of the contact pressure.
Im Beispiel der F i g. 4 ist gezeigt, daß die Stirnflächen des Dichtungsringes 4 ebenfalls in Form von Anpreßteilflächen 4 a' und 4 ä ' ausgebildet sind, die an der zurückspringenden Ringkante 4' zusammenstoßen. Die Anpreßteilflächen 4 a' und 2 a bzw. 3 a einerseits und 4a" und 2 a bzw. 3 a andererseits schließen die Winkel b und s ein, die beispielsweise eine Größe von etwa 5° besitzen können. Auch diese Winkel a und s sind weitgehend veränderbar. Die Ringkanten 2', 3' und 4' liegen etwa auf gleicher Höhe.In the example of FIG. 4 it is shown that the end faces of the sealing ring 4 are also designed in the form of pressing part surfaces 4 a 'and 4 a', which at the receding ring edge 4 'collide. The pressing part surfaces 4 a 'and 2 a or 3 a on the one hand and 4 a "and 2 a or 3 a on the other hand close the angles b and s a, which can have a size of about 5 °, for example. These too Angles a and s can be largely changed. The ring edges 2 ', 3' and 4 'lie at about the same height.
Die Länge L (vgl. zum Beispiel F i g. 1) der Dichtungsring 4 soll in jedem Fall so kurz wie möglich bemessen sein, wobei aber darauf zu achten ist, daß beim Zusammenschrauben der Schraubteile 2 und 3 diese mit Sicherheit nicht aneinanderstoßen können. Die Wandstärke s der Dichtungsringe 4 ist in Abhängigkeit von dieser Länge L so zu bemessen, daß der Zylinderbereich der Dichtungsringe gegenüber den auf die Anpreßflächen zur Einwirkung kommenden Preßkräften die ausreichende Steifigkeit aufweist.The length L (see, for example, FIG. 1) of the sealing ring 4 should in any case be as short as possible, but care must be taken to ensure that that when the screw parts 2 and 3 are screwed together, they certainly do not collide with one another can. The wall thickness s of the sealing rings 4 is a function of this length L to be dimensioned so that the cylinder area of the sealing rings is opposite the sufficient rigidity on the pressing forces acting on the contact surfaces having.
In der Konstruktion gemäß F i g. 5 weisen die Verschraubungsteile 2 und 3 je eine Ringkante 2' 3' und nur je eine konische Anpreßfläche 2 b, 3 a auf, wohingegen die anderen Flächen 2a bzw. 3b' rechtwinkelig bzw. parallel zur Rohrachse verlaufen. Die Bohrung der Mutter ist dabei vergrößert, so daß der Abstand der Fläche 3 b' von der Rohroberfläche das übliche Radialspiel übersteigt.In the construction according to FIG. 5 show the screw connection parts 2 and 3 each have a ring edge 2 '3' and only one conical contact surface 2 b, 3 a, whereas the other surfaces 2a and 3b 'are perpendicular or parallel to the pipe axis get lost. The bore of the nut is enlarged so that the distance between the surface 3 b 'of the pipe surface exceeds the usual radial play.
In den weiteren F i g. 6 und 7 werden einige Lösungswege gezeigt, die gemeinsam das Ziel verfolgen, mehr als zwei Verformungsstellen an der Rohroberfläche durch Anordnung mehrerer hintereinanderliegender Dichtungsringe zu erzeugen, um dadurch die Druckfestigkeit noch zu erhöhen. Das Beispiel dieser F i g. 6 und 7 sieht zwei Dichtungsringe 4 und einen Druckring 6 vor, der aus hartem bzw. gehärtetem Material wie die Überwurfmutter 3 besteht. Dieser Druckring 6 weist die analogen Anpreßteilflächen 6 a, 6 b und die Ringkanten 6' wie die überwurfmutter 3 bzw. das Verschraubungselement 2 auf. Von den Ringkanten 6' gehen somit auch die hohen spezifischen Flächenpressungen aus, die zur Bildung von vier Verformungsflächen 4 b bei Anordnung vor. zwei Dichtungsringen 4 führen. Die Anzahl der Dichtungs- und Druckringe 4 bzw. 6 kann weitgehend variiert werden.In the further F i g. 6 and 7 some possible solutions are shown, which jointly pursue the goal of more than two deformation points on the pipe surface by arranging several sealing rings one behind the other to produce thereby increasing the compressive strength. The example of this FIG. 6 and 7 provides two sealing rings 4 and a pressure ring 6, which is made of hard or hardened Material like the union nut 3 is made. This pressure ring 6 has the analog Anpreßteilflächen 6 a, 6 b and the ring edges 6 'as the union nut 3 or the Screw connection element 2. From the ring edges 6 'thus also go the high specific Surface pressures from the formation of four deformation surfaces 4 b when arranged before. guide two sealing rings 4. The number of sealing and pressure rings 4 resp. 6 can be varied widely.
Im Beispiel der F i g. 8 sind zwei Dichtungsringe 4 und 7 mit unterschiedlichen Formen veranschaulicht. Während der Ring 4 demjenigen gemäß F i g. 1 entspricht, besitzt der Dichtungsring 7 einerseits zwei Anpreßteilflächen 7 a' und 7 ä ' mit einer ausgeprägten Ringkante 7' und andererseits eine einfach konische Stirnfläche 7a. Die Ringkante 7' übt hierbei auf die Stirnfläche 4a des Ringes 4 eine hohe spezifische Flächenpressung aus, weshalb es sich empfiehlt, für den Ring 7 ein härteres Material als für den Ring 4 vorzusehen.In the example of FIG. 8, two sealing rings 4 and 7 with different shapes are illustrated. While the ring 4 corresponds to that according to FIG. 1, the sealing ring 7 has, on the one hand, two pressing part surfaces 7a 'and 7a' with a pronounced ring edge 7 'and, on the other hand, a simply conical end face 7a. The ring edge 7 ′ here exerts a high specific surface pressure on the end face 4 a of the ring 4, which is why it is advisable to provide a harder material for the ring 7 than for the ring 4.
F i g. 9 veranschaulicht den Gedanken, die gliederartig hintereinander angeordneten Dichtungsringe 7 an jeder Stirnfläche mit Ringkanten 7' zu versehen, damit die radiale Kontraktion des Dichtungsmaterials noch gesteigert wird.F i g. 9 illustrates the idea that limb-like in a row to provide arranged sealing rings 7 on each end face with annular edges 7 ', so that the radial contraction of the sealing material is increased.
Schließlich veranschaulicht F i g. 10 eine Variante zu F i g. 6, wobei jedoch angenommen ist, daß die Dichtungsringe 4 sowohl zur Rohrabdichtung als auch zur Stoßverbindung geeignet sind. Es können somit keine Verwechselungen oder Montagefehler eintreten.Finally, FIG. 10 a variant of FIG. 6, where however, it is assumed that the sealing rings 4 both for pipe sealing as well are suitable for butt joints. There can therefore be no mix-ups or assembly errors enter.
Einzelheiten der Beschreibung, die nicht zur Lösung der Erfindungsaufgabe beitragen, gehören nicht zur Erfindung, sondern sind lediglich zum besseren Verständnis der Gesamtanordnung näher erläutert.Details of the description that are not intended to solve the problem of the invention contribute, do not belong to the invention, but are only for a better understanding the overall arrangement explained in more detail.
Claims (7)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEM36615A DE1179062B (en) | 1958-02-05 | 1958-02-05 | Screw connection for sealing and connecting pipes and. like |
| GB270659A GB907024A (en) | 1958-02-05 | 1959-01-26 | Pipe connection sealing arrangements |
| CH6884459A CH376730A (en) | 1958-02-05 | 1959-01-27 | Screw connection for sealing connection of two line parts |
| FR785906A FR1230491A (en) | 1958-02-05 | 1959-02-05 | Method and device for the sealed assembly of parts constituting rigid or flexible tubes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEM36615A DE1179062B (en) | 1958-02-05 | 1958-02-05 | Screw connection for sealing and connecting pipes and. like |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1179062B true DE1179062B (en) | 1964-10-01 |
Family
ID=7302608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEM36615A Pending DE1179062B (en) | 1958-02-05 | 1958-02-05 | Screw connection for sealing and connecting pipes and. like |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1179062B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3446504C1 (en) * | 1984-12-20 | 1986-05-15 | Jean Walterscheid Gmbh, 5204 Lohmar | Clamping-sealing ring |
| AT501812A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-15 | E Hawle Armaturenwerke Gmbh | PIPE FITTING |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1574052A (en) * | 1919-11-12 | 1926-02-23 | Adolph Mueller | Slip-joint coupling |
| US1927390A (en) * | 1931-06-23 | 1933-09-19 | Thomas & Betts Corp | Pipe coupler |
| CH214239A (en) * | 1939-09-14 | 1941-04-15 | Similor Sa | Fitting for smooth pipes. |
| US2503826A (en) * | 1945-03-09 | 1950-04-11 | Tube Patents Ltd | Pipe coupling |
| US2561648A (en) * | 1946-07-25 | 1951-07-24 | Falkirk Iron Company Ltd | Pipe joint |
| DE872706C (en) * | 1941-07-05 | 1953-04-02 | Westdeutsche Mannesmannroehren | Connection for the ends of clad pipes |
| FR1061965A (en) * | 1951-05-23 | 1954-04-16 | High pressure seal for pipe fittings | |
| DE867334C (en) * | 1950-03-22 | 1955-03-21 | Arnold Dipl-Ing Mohr | Pipe connection or pipe connection |
| FR1117808A (en) * | 1950-03-22 | 1956-05-28 | Tube fitting | |
| DE1022860B (en) * | 1956-07-14 | 1958-01-16 | Mannesmann Ag | Pipe connection for pipes with plastic lining |
-
1958
- 1958-02-05 DE DEM36615A patent/DE1179062B/en active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1574052A (en) * | 1919-11-12 | 1926-02-23 | Adolph Mueller | Slip-joint coupling |
| US1927390A (en) * | 1931-06-23 | 1933-09-19 | Thomas & Betts Corp | Pipe coupler |
| CH214239A (en) * | 1939-09-14 | 1941-04-15 | Similor Sa | Fitting for smooth pipes. |
| DE872706C (en) * | 1941-07-05 | 1953-04-02 | Westdeutsche Mannesmannroehren | Connection for the ends of clad pipes |
| US2503826A (en) * | 1945-03-09 | 1950-04-11 | Tube Patents Ltd | Pipe coupling |
| US2561648A (en) * | 1946-07-25 | 1951-07-24 | Falkirk Iron Company Ltd | Pipe joint |
| DE867334C (en) * | 1950-03-22 | 1955-03-21 | Arnold Dipl-Ing Mohr | Pipe connection or pipe connection |
| FR1117808A (en) * | 1950-03-22 | 1956-05-28 | Tube fitting | |
| FR1061965A (en) * | 1951-05-23 | 1954-04-16 | High pressure seal for pipe fittings | |
| DE1022860B (en) * | 1956-07-14 | 1958-01-16 | Mannesmann Ag | Pipe connection for pipes with plastic lining |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3446504C1 (en) * | 1984-12-20 | 1986-05-15 | Jean Walterscheid Gmbh, 5204 Lohmar | Clamping-sealing ring |
| AT501812A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-15 | E Hawle Armaturenwerke Gmbh | PIPE FITTING |
| AT501812B1 (en) * | 2005-05-12 | 2007-04-15 | E Hawle Armaturenwerke Gmbh | PIPE FITTING |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0086852B1 (en) | Screw | |
| DE2309238A1 (en) | JOINT CONNECTION FOR METAL PIPES, ESPECIALLY IN THE OIL INDUSTRY | |
| DE2521930C2 (en) | Pipe connector | |
| DE19507854B4 (en) | Multi-part sealing device | |
| CH659110A5 (en) | WORK CYLINDER. | |
| DE1475683A1 (en) | Clutch sealing ring | |
| DE3838935A1 (en) | CLUTCH PIECE | |
| DE1297418B (en) | Pipe connection | |
| DE2137582A1 (en) | Connection device for hollow bars | |
| EP0318715A1 (en) | Pipe joint | |
| DE2553058A1 (en) | PIPE COUPLING | |
| DE10110356C1 (en) | Compression fitting with support sleeve | |
| DE1231979B (en) | Working cylinder for pressure medium systems | |
| DE2415699C3 (en) | Tensile and shear-proof screw socket connections of pipes, especially ductile iron pipes | |
| EP0083356B1 (en) | Hollow profiled lattice-work | |
| DE1179062B (en) | Screw connection for sealing and connecting pipes and. like | |
| DE2429218A1 (en) | PIPE CONNECTION WITH SEAL | |
| DE2951354A1 (en) | DETACHABLE PIPE CONNECTION | |
| DE1912337A1 (en) | Tube fitting | |
| DE2138703A1 (en) | CYLINDER PISTON ARRANGEMENT, IN PARTICULAR SINGLE OR DOUBLE ACTING COMPRESSED AIR CYLINDERS | |
| DE2518898A1 (en) | Pipe connector with sleeve covering adjacent pipe ends - has flanged rings for gripping opposite cones of sleeve | |
| DE2054762A1 (en) | Screw connection | |
| CH657436A5 (en) | SCREWING SYSTEM. | |
| DE1199072B (en) | Device for tight connection of pipes and. like | |
| DE912644C (en) | Elastic pipe connection |