DE1207735B - Screw connection for connecting pipes or the like in apparatus bores - Google Patents
Screw connection for connecting pipes or the like in apparatus boresInfo
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Description
Schraubverbindung für den Anschluß von Rohren od. dgl. in Apparatebohrungen Zusatz zum Patent: 1179 062 Zusatz zur Anmeldung: M 38199 XII/47 f -Auslegeschrift 1199 072 Die Erfindung betrifft die Anwendung der Lehre nach dem Hauptpatent auf eine Schraubverbindung für den Anschluß von Rohren od. dgl. in Apparatebohrungen durch Verwendung eines zwischen den Verschraubungsteilen nicht wesentlich axial gestauchten Dichtungsringes aus einem plastisch verformbaren, aber elastische Eigenschaften aufweisenden Material, mit zylindrischer, Radialabstand von der gegenüberliegenden Verschraubungsteilwand aufweisender Mantelfläche und mindestens einer konischen Stirnfläche, auf die eine durch zwei unterschiedlich konische Anpreßteilflächen gebildete Ringkante des Verschraubungsteiles zwecks gezielter Dichtringverformung einwirkt, wobei die Ringkante das übliche Radialspiel mit der gegenüberliegenden Verbindungsteilwand überschreitend nahe dem zu verformenden Ende der konischen Dichtungsringstirnfläche auftrifft und ihre angrenzenden Anpreßteilflächen jeweils spitze Winkel mit der konischen Dichtungsringstirnfläche bilden.Threaded connection for connecting pipes or the like in apparatuses bores addition to the patent:.. 1179 062 addition to the application: M 38199 XII / 47 f -Auslegeschrift 1199 072 The invention relates to the application of the teaching according to the main patent for a screw connection for the connection of pipes or the like in apparatus bores by using a sealing ring that is not substantially axially compressed between the screwing parts and made of a plastically deformable, but elastic material, with a cylindrical circumferential surface having a radial distance from the opposite screwing part wall and at least one conical end face on which one differs by two Conical pressing part surfaces formed ring edge of the screwing part for the purpose of targeted sealing ring deformation acts, the ring edge exceeding the usual radial play with the opposite connecting part wall near the end of the conical sealing ring face to be deformed he strikes and their adjacent Anpreßteilflächen each form acute angles with the conical sealing ring face.
Die Aufgabe der zusätzlichen Erfindung besteht darin, die Vorteile des Gegenstandes nach dem Hauptpatent - nämlich Schaffung einer hohen Leitungsdruck widerstehenden Verbindung trotz geringer Schraubkraft - für solche Verschraubungen auszunutzen, bei denen ein Rohr oder Armaturenteil in eine glatte Apparatebohrung eingesetzt und darin befestigt werden soll.The object of the additional invention is to provide the advantages the subject of the main patent - namely creating a high line pressure resistant connection despite low screwing force - for such screw connections to take advantage of where a pipe or fitting part in a smooth apparatus bore is to be used and fastened in it.
Die zusätzliche Erfindung besteht darin, daß der Dichtungsring in an sich bekannter Weise auf einem in eine glatte Apparatebohrung einführbaren und als Verschraubungsteil dienenden Hohlzapfen mit bundartiger Endverdickung als Dichtungsringwiderlager angeordnet ist und daß die konische Dichtungsringstirnfläche durch eine konische Erweiterung am Ende der Dichtungsringbohrung gebildet ist, an deren Auslauf die gezielte Dichtringverformung in Richtung auf die Bohrungswand der Apparatebohrung erfolgt.The additional invention is that the sealing ring in in a manner known per se on an insertable into a smooth bore in the apparatus and Hollow pin serving as a screw connection with a collar-like end thickening as a sealing ring abutment is arranged and that the conical sealing ring face by a conical Extension is formed at the end of the sealing ring bore, at the outlet of which the targeted deformation of the sealing ring in the direction of the bore wall of the apparatus bore he follows.
Es ist zwar die Verbindung von zwei Rohren miteinander bekannt, bei der in die glatte Bohrung des größeren Rohres ein als Verschraubungsteil dienender Hohlzapfen eingeführt wird, auf dem ein elastischer Dichtungsring angeordnet ist und der eine bundartige Endverdickung als Dichtungsringwiderlager aufweist. Beim Anziehen einer auf dem Hohlzapfen verschraubbaren Mutter wird der elastische Dichtungsring zusammengestaucht, um sowohl eine Abdichtung als auch eine Halterung zu bewirken. Bei dieser bekannten Anordnung wird der elastische Dichtungsring nur unkontrollierbar gestaucht, da auf ihn lediglich die zwei planen Stirnflächen des Endbundes und der Mutter einwirken. Für Dichtungsringe aus anderen als gummielastischen Materialien, z. B. aus Blei, ist die bekannte- Anordnung nicht geeignet, weil die Möglichkeit besteht, daß während des plastischen Verformens des Dichtungsringes Material durch den Spalt zwischen Bohrungswandung und Zapfenbund hindurchdringt. Hätte man hingegen ein Metall mit größerer Elastizität, wie z. B. Kupfer oder Stahl, so wäre für seine Deformierung ein hoher Kraftaufwand erforderlich.It is known to connect two pipes to each other the one serving as a screw connection part in the smooth bore of the larger pipe Hollow pin is introduced, on which an elastic sealing ring is arranged and which has a collar-like end thickening as a sealing ring abutment. At the The elastic sealing ring is tightened by a nut that can be screwed onto the hollow pin compressed to provide both a seal and retention. In this known arrangement, the elastic sealing ring is only uncontrollable compressed, since only the two flat faces of the end collar and the Act mother. For sealing rings made of materials other than elastic materials, z. B. made of lead, the known arrangement is not suitable because of the possibility is that during the plastic deformation of the sealing ring material through penetrates the gap between the wall of the bore and the journal collar. On the other hand, you would have a metal with greater elasticity, such as. B. copper or steel, so would be for his Deformation requires a lot of force.
Erst durch die erfindungsgemäße Anordnung gelingt es, mit möglichst geringem Aufwand an Anzugskraft den metallischen Ring so zu verformen, daß die meiste aufgewendete Schraubkraft in eine gezielte Verformung des Dichtungsringes in Richtung Bohrungswandung umgewandelt wird. Dabei wird der Dichtungsring praktisch nicht in axialer Richtung gestaucht. Vielmehr ergibt sich eine besonders feste Halterung des Dichtungsringes und damit des Hohlzapfens an der Bohrungswandung des Apparates, was insbesondere dann von großer Wichtigkeit ist, wenn innerhalb des Apparates ein Druck wirkt, der bestrebt ist, den Hohlzapfen aus der Bohrung herauszutreiben. Schon bei niederen Drücken sind die axial wirkenden Kräfte erheblich, da die Stirnfläche des Hohlzapfens voll beaufschlagt wird.Only through the arrangement according to the invention is it possible to use as much as possible little effort to deform the metallic ring so that most of the tightening force applied screwing force in a targeted deformation of the sealing ring in the direction Bore wall is converted. The sealing ring is practically not in compressed in the axial direction. Rather, the result is a particularly firm mount the sealing ring and thus the hollow pin on the bore wall of the apparatus, which is particularly important when a Pressure acts, which tends to drive the hollow pin out of the bore. Nice at low pressures, the axially acting forces are considerable, since the end face of the hollow pin is fully loaded.
Im Rahmen von Ausführungsbeispielen der zusätzlichen Erfindung kann die bundartige Endverdickung als ein selbständiges Teil mit dem Hohlzapfen verbunden sein. Weiterhin empfiehlt es sich, daß mindestens auf der der Apparatebohrungswand zugewandten Mantelfläche des Dichtungsringes in Anwendung der Lehre nach der Zusatzpatentanmeldung M 38199 XII/47f (deutsche Auslegeschrift 1 199 072) mehrere Kanten angeordnet sind.In the context of exemplary embodiments of the additional invention the collar-like end thickening connected to the hollow pin as an independent part be. It is also recommended that at least on the wall of the apparatus bore facing lateral surface of the sealing ring in application of the teaching according to the additional patent application M 38199 XII / 47f (German Auslegeschrift 1 199 072) several edges are arranged.
Eine andere Variante der Erfindung kann dadurch gegeben sein, daß der Dichtungsring an der dem Widerlager abgekehrten Seite mit einer planen Stirnfläche versehen ist. Auch erweist es sich in manchen Fällen als zweckmäßig, wenn der Dichtungsring ein Teil der Anpreßmutter ist.Another variant of the invention can be given that the sealing ring on the side facing away from the abutment with a flat face is provided. It also proves to be useful in some cases if the sealing ring is part of the clamping nut.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen nachstehend beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Rohranschluß in einer glatten Apparatebohrung gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Dichtungsring in einer besonderen Ausführungsvariante und F i g. 3 bis 9 Teilschnitte durch Varianten des Rohranschlusses gemäß F i g. 1.Embodiments of the invention are given below with reference to the drawings described. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through a pipe connection in one smooth apparatus bore according to the invention, FIG. 2 shows a longitudinal section through a Sealing ring in a special variant and FIG. 3 to 9 partial cuts by variants of the pipe connection according to FIG. 1.
Die Erfindung ist an einem Beispiel gezeigt, bei dem der Hohlzapfen 2 in die glatte Bohrung 14 eines Apparateteiles 1 eingesetzt und fest verbunden werden soll.The invention is shown using an example in which the hollow pin 2 is to be inserted into the smooth bore 14 of an apparatus part 1 and firmly connected.
Der Hohlzapfen 2 besitzt einerseits das Außengewinde 10, auf das die Mutter 3 aufgeschraubt wird, andererseits eine bundartige Verdickung 5 als Dichtungsringwiderlager. Sowohl die Mutter 3 als auch die bundartige Verdickung 5 besitzen unterschiedliche Neigungswinkel aufweisende konische Anpreßteilflächen 24 und 25 mit einer zwischen ihnen befindlichen Ringkante 23, die auf den Dichtungsring 4 einwirken, der einfache konische Stirnflächen 6 aufweist.The hollow pin 2 has on the one hand the external thread 10 on which the Nut 3 is screwed, on the other hand a collar-like thickening 5 as a sealing ring abutment. Both the nut 3 and the collar-like thickening 5 have different ones Inclination angle having conical pressing part surfaces 24 and 25 with an between them located annular edge 23, which act on the sealing ring 4, the simple Has conical end faces 6.
Die derart zusammengesetzte Anschlußvorrichtung wird in die gewindelose Bohrung 14 des Apparates 1 eingesteckt, und zwar so tief, bis die vordere Stirnfläche 15 der Mutter 3 an der Vorderfläche 16 des Apparates 1 anliegt. Nunmehr wird der Hohlzapfen 2 in die gewünschte Lage gebracht, woraufhin die Mutter 3 unter Festhalten des Hohlzapfens 2 angezogen wird. Während des Verdrehens der Mutter3 wird der Dichtungsring4 plastisch verformt. Die Verformung erfolgt nach außen gegen die glatte Bohrungswandung 14, an der sich dichtende und den Hohlzapfen 2 haltende Zonen bilden.The connecting device assembled in this way is inserted into the threadless bore 14 of the apparatus 1, to be precise until the front end face 15 of the nut 3 rests against the front face 16 of the apparatus 1. Now the hollow pin 2 is brought into the desired position, whereupon the nut 3 is tightened while holding the hollow pin 2. While the nut 3 is being rotated, the sealing ring 4 is plastically deformed. The deformation takes place outwards against the smooth bore wall 14, on which sealing zones that hold the hollow pin 2 form.
Im Beispiel der F i g. 3 ist gezeigt, daß an Stelle des Mutteransatzes 7 gemäß F i g. 1 ein selbständiger Druckring 17 vorgesehen ist, der einerseits stumpf an der Mutter 3 anliegt und andererseits die unterschiedlich geneigten Anpreßteilflächen 24, 25 mit der Ringkante 23 besitzt, die auf die konische Stirnfläche 6' des Dichtungsringes 4 einwirkt.In the example of FIG. 3 it is shown that in place of the mother approach 7 according to FIG. 1 an independent pressure ring 17 is provided, the one hand blunt on the nut 3 rests and on the other hand the differently inclined pressure part surfaces 24, 25 with the annular edge 23, which on the conical end face 6 'of the sealing ring 4 acts.
Die bundartige Verdickung 19 kann auch ein selbständiges Teil sein (vgl. F i g. 6 und 7), das mit Hilfe des Gewindes20 auf den Hohlzapfen2 aufgeschraubt oder verlötet (Lötung 13 in F i g. 6) ist. Damit der Ansatz 19 einwandfrei aufgeschraubt werden kann, sind an dessen freier Stirnseite radial sich erstrekkende Nuten 21 (F i g. 7) vorgesehen, in die ein nicht gezeigtes Werkzeug zum Verdrehen des Ansatzes 9 eingesetzt werden kann.The collar-like thickening 19 can also be an independent part (cf. FIGS. 6 and 7), which is screwed onto the hollow pin 2 with the aid of the thread 20 or soldered (soldering 13 in FIG. 6). So that the approach 19 screwed on properly radially extending grooves 21 are on its free end face (F i g. 7) is provided, in which a tool (not shown) for rotating the attachment 9 can be used.
Gemäß F i g. 2 kann der einzelne Dichtungsring 4 an seinen Mantelflächen mit Kanten 22 versehen sein. Hierbei besteht einerseits die Möglichkeit, daß diese Kanten 22 härter als die Bohrungswandung 14 des Apparates 1 sind, so daß sich beim plastischen Verformen dieses Ringes 4 die Kanten in die Bohrungswandung eingraben. Wenn hingegen die Kanten 22 weicher als das Material der Verschraubungsteile 5, 17 und der Bohrungswandung 14 ist, erfolgt eine plastische Verformung dieser Mehrzahl von Kanten, wodurch die Halterung der Anschlußvorrichtung noch verbessert wird: Eine gezielte plastische Verformung des Dichtungsringes 4 wird beim Beispiel der F i g. 3 ebenfalls mit Ringkanten 23 erzielt, die in Richtung zur konischen Stirnfläche 6' des Dichtungsringes 4 vorkragen. Diese Ringkanten 23 bilden die Knickkante der beiden Anpreßteilflächen 24 und 25, welche unterschiedliche Anstellwinkel gegenüber der Zapfenachse besitzen. Beim Anziehen der Mutter 3 dringen zunächst die Kanten 23 in die Oberfläche 6' des Dichtungsringes 4 ein und rufen eine plastische Verformung des Dichtungsringmaterials dergestalt hervor, daß das verformte Material in den freien Raum zwischen den Anpreßteilflächen 24 und der Bohrungswandung 14 verdrängt wird. Zufolge der geringen Neigungswinkel der Anpreßteilflächen 24 erfolgt eine erhebliche radiale Anpressung des Dichtungsringmaterials an die Bohrungswandung 14, wodurch eine sehr sichere Abdichtung und feste Halterung gewährleistet ist. Neben diesen Ringkanten 23 oder an Stelle dieser Ringkanten können Ringnebenkanten 27 gemäß F i g. 4 vorgesehen sein, die vorteilhafterweise so ausgebildet sind, daß sie nacheinander auf die konische Stirnfläche 6' des Dichtungsringes 4 einwirken. Auf diese Weise werden auch Toleranzunterschiede in den einzelnen Vorrichtungsteilen hinsichtlich ihrer Einwirkung auf die Funktion vollständig ausgeschieden.According to FIG. 2, the individual sealing ring 4 can be provided with edges 22 on its outer surfaces. Here, on the one hand, there is the possibility that these edges 22 are harder than the bore wall 14 of the apparatus 1, so that when this ring 4 is plastically deformed, the edges dig into the bore wall. If, on the other hand, the edges 22 are softer than the material of the screw connection parts 5, 17 and the bore wall 14, plastic deformation of this plurality of edges takes place, whereby the holding of the connecting device is improved even further: a targeted plastic deformation of the sealing ring 4 is in the example of F. i g. 3 also achieved with annular edges 23 which protrude in the direction of the conical end face 6 'of the sealing ring 4. These annular edges 23 form the kink edge of the two pressure part surfaces 24 and 25, which have different angles of attack with respect to the pin axis. When the nut 3 is tightened, the edges 23 first penetrate the surface 6 'of the sealing ring 4 and cause plastic deformation of the sealing ring material in such a way that the deformed material is displaced into the free space between the pressing part surfaces 24 and the bore wall 14. As a result of the small angle of inclination of the pressing part surfaces 24 there is a considerable radial pressure of the sealing ring material on the bore wall 14, which ensures a very secure seal and firm mounting. In addition to these ring edges 23 or instead of these ring edges, secondary ring edges 27 according to FIG. 4 may be provided, which are advantageously designed so that they act one after the other on the conical end face 6 'of the sealing ring 4. In this way, tolerance differences in the individual device parts with regard to their effect on the function are completely eliminated.
Schließlich ist in Fi.g.5 gezeigt, daß nur die der Apparatebohrungswand zugewandte Mantelfläche des Dichtungsringes 4 mit Kanten 28 versehen ist, die beim Anziehen im Sinne des Beispiels der F i g. 1 und 3 in die Bohrungswandung 14 des Apparates 1 eindringen oder sich an dieser Bohrungswandung plastisch verformen.Finally, it is shown in Fi.g.5 that only the wall of the apparatus bore facing lateral surface of the sealing ring 4 is provided with edges 28, which when Tightening in the sense of the example in FIG. 1 and 3 in the bore wall 14 of the Device 1 penetrate or plastically deform on this bore wall.
Eine andere Form des Dichtungsringes 29 ist aus den F i g. 6, 7 und 9 ersichtlich. Hierbei besitzt der Dichtungsring nur am einen Ende die konische Bohrung 30, in -deren Bereich er durch die konischen Anpreßteilflächen 31 a, 31 b mit der dazwischenliegenden Ringkante 31 c des mit dem Hohlzapfen 2' verbundenen Ansatzes 32 beim Anziehen der Mutter 3 gezielt in Richtung auf der Apparatebohrungswand verformt wird. Dabei kommen die Rillen 28 mit der Bohrungswand 14 des Apparates 1 in Berührung, wobei eine plastische Verformung herbeigeführt wird.Another form of the sealing ring 29 is shown in FIGS. 6, 7 and 9 can be seen. Here, the sealing ring has the conical bore 30 only at one end, in -whose area it is directed through the conical pressing part surfaces 31 a, 31 b with the intermediate annular edge 31 c of the projection 32 connected to the hollow pin 2 'when the nut 3 is tightened is deformed on the apparatus bore wall. The grooves 28 come into contact with the bore wall 14 of the apparatus 1, a plastic deformation being brought about.
Schließlich kann der Dichtungsring 33 gemäß F i g. 9 auch einen Teil der Mutter 3 bilden, so daß ein besonderer Dichtungsring nicht mehr benötigt wird.Finally, the sealing ring 33 according to FIG. 9 also a part the nut 3 form so that a special sealing ring is no longer required.
Wenn der verformte Dichtungsring wieder aus der Apparatebohrung entfernt werden soll, empfiehlt es sich gemäß dem Beispiel der F i g. 8, die Mutter 3 zu lösen und zwischen dieser Mutter 3 und der Vorderwand des Apparates 1 eine gabelartige Abzieheinrichtung 50 vorzusehen, deren Bohrung 51 etwas größer als die Bohrung 14 des Apparates 1 ist. Man schraubt sodann die Mutter 3 gegen die Abziehvorrichtung, wodurch die Zapfen 2 nach außen gezogen und die Rohrverbindung gelöst wird. Zweckmäßigerweise besitzt hierbei die Abzieheinrichtung einen Handgriff zum Festhalten während des Anziehens der Mutter 3. Außerdem erkennt man aus F i g. 8 den Zustand des verformten Dichtungsringes, wenn dieser beispielsweise aus Messing besteht.When the deformed sealing ring is removed from the apparatus bore is to be, it is recommended according to the example of FIG. 8, the mother 3 too solve and between this nut 3 and the front wall of the apparatus 1 a fork-like A pulling device 50 is to be provided, the bore 51 of which is somewhat larger than the bore 14 of apparatus 1 is. The nut 3 is then screwed against the puller, whereby the pin 2 is pulled outwards and the pipe connection is released. Appropriately The pull-off device has a handle to hold on to during the Attracting of the mother 3. In addition, one recognizes from FIG. 8 the state of the deformed sealing ring if it is made of brass, for example.
Einzelheiten der Zeichnungsbeschreibung, die nicht zur Lösung der Erfindungsaufgabe im Sinne der Patentansprüche beitragen, gehören nicht zur Erfindung, sondern sind lediglich zum besseren Verständnis der Gesamtanordnung näher erläutert.Details of the drawing description that are not used to resolve the Contribute to the invention in the sense of the patent claims, do not belong to the invention, but are only explained in more detail for a better understanding of the overall arrangement.
Claims (5)
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ID=7303212
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- 1958-09-04 DE DEM38824A patent/DE1207735B/en active Pending
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