DE1242954B

DE1242954B - Method for preventing a connection point between two mutually rotatable pipe sections and devices for carrying out this method

Info

Publication number: DE1242954B
Application number: DEC23122A
Authority: DE
Inventors: Armand Lykke Faccou
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1960-04-04
Filing date: 1961-01-09
Publication date: 1967-06-22

Description

Verfahren zum Verhindern des Einfrierens einer Verbindungsstelle zwischen zwei gegeneinander verdrehbaren Rohrstücken und Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verhindern des Einfrierens einer drehbaren Rohrverbindung mit Drehlagern zwischen den gegeneinander drehbaren Rohrstücken einer Leitung für tieftemperierte Flüssigkeiten, wobei die Drehlager als Wälzlager mit Wälzkörpern ausgebildet sind, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus zwei gegeneinander drehbaren, mit ihren Bohrungen axial in Verbindung stehenden Rohrstücken, zwischen deren konzentrisch einander übergreifenden Enden wenigstens ein keine Axialbewegung der Rohrstücke gegeneinander z@#.lass2ndes Wälzlager und wenigstens eine den Austritt von Leckflüssigkeit unterbindende Dichtung angeordnet ist.Method of preventing freezing of a joint between two mutually rotatable pieces of pipe and devices for implementing this Method The invention relates to a method of preventing freezing a rotatable pipe connection with pivot bearings between the mutually rotatable Pipe sections of a line for low-temperature liquids, with the pivot bearing are designed as rolling bearings with rolling elements, and on a device for implementation this process, consisting of two mutually rotatable, with their holes axially connected pipe pieces, between which concentrically to each other overlapping ends at least one no axial movement of the pipe sections against each other z@#.lass2ndes roller bearing and at least one that prevents leakage fluid from escaping Seal is arranged.

Die üblichen Drehverbindungen zwischen Flüssigkeit führenden Leitungen frieren bei niedrigen Temperaturen häufig ein und können nicht mehr gedreht werden, da die Lager, die die gegeneinander verdrehbaren Rohrstücke der Verbindung koppeln, der Luft ausgesetzt sind, die Feuchtigkeit enthält, welche auf der Verbindungsstelle kondensiert und die Teile der Lager, die relativ gegeneinander beweglich sein sollten, zusammenfriert.The usual rotary connections between lines carrying liquids often freeze at low temperatures and can no longer be rotated, because the bearings that couple the mutually rotatable pipe sections of the connection, exposed to air that contains moisture that settles on the joint condensed and the parts of the bearings that should be relatively movable against each other, freezes together.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Verhinderung des Einfrierens anzugeben und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.The object on which the present invention is based is to specify a method for preventing freezing and a device for Implementation of the procedure to create.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweigstrom der Flüssigkeit die Wälzlager derart durchflutet, daß die Bildung von solchen Kondensaten, die gefrieren und die Verbindungsstelle blockieren können, vermieden wird.The inventive method is characterized in that a Branch flow of the liquid flows through the rolling bearings in such a way that the formation of such condensates that can freeze and block the junction, is avoided.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß Durchlässe die Verbindung der Bohrung des mit seinem Ende innenliegenden Rohrstückes zu den Wälzlagern herstellen, um einen Zweigstrom der Flüssigkeit aus der Bohrung zu den Wälzlagern zu leiten, und daß sämtliche Dichtungen axial und/oder radial außerhalb der Wälzlager angeordnet sind.The device for carrying out this method according to the invention is characterized in that the connection of the bore of the with its passages Produce the end of the inner pipe section to the roller bearings in order to create a branch flow to direct the fluid from the bore to the rolling bearings, and that all seals are arranged axially and / or radially outside of the rolling bearings.

Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung dienende Vorrichtung insbesondere für die Durchleittung von Flüssigkeit bei extrem niedrigen Temperaturen, z. B. auch für den Umgang mit flüssigem Gas, geeignet sind, etwa mit flüssigem Sauerstoff, der eine Temperatur in der Größenordnung von 300° F unter Null haben kann. Auch eignet sich die Erfindung zum Umgang mit anderen Flüssigkeiten bei Temperaturen von 275° F über Null.It has been shown that the inventive method and the for Implementation device in particular for the passage of liquid at extremely low temperatures, e.g. B. also for handling liquid gas, are suitable, for example with liquid oxygen, which has a temperature of the order of magnitude of 300 ° F below zero. The invention is also suitable for dealing with other fluids at temperatures 275 ° F above zero.

Die vorliegende erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit dazu geeignet, sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen Flüssigkeiten zu führen und als Schubauffanglager gegenüber Axialkräften zu dienen, die von den miteinander verbundenen Leitungen auf die Verbindungsstelle ausgeübt werden.The present device according to the invention is therefore suitable for to carry liquids at both high and low temperatures and to serve as a thrust arrester bearing against axial forces exerted by each other connected lines are exerted on the connection point.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im folgenden näher erläutert.Advantageous developments of the method and the device according to of the invention are characterized in the subclaims. In the drawing is a Embodiment of the invention shown and explained in more detail below.

F i g. 1 zeigt einen Längsmittelschnitt einer Drehrohrverbindung nach der Erfindung; F i g. 2 zeigt vergrößert ein Teilbild der Dichtung und der Lagerung der Drehrohrverbindung nach Fig. 1.F i g. 1 shows a longitudinal center section of a rotary tube connection according to FIG the invention; F i g. 2 shows an enlarged partial image of the seal and the bearing the rotary tube connection according to FIG. 1.

Die Drehrohrverbindung 20 weist eine zylindrische Kupplungsmuffe 22 auf, in der ein zylindrischer Kupplungsstecker 24 mittels eines Kugellagers 26 drehbar gelagert ist. Eine zusammengesetzte Dichtung 28 liegt zwischen den relativ gegeneinander verdrehbaren Kupplungsstücken 22 und 24. Diese Dichtung 28 bewirkt eine flüssigkeitsdichte Abdichtung außerhalb des Lagers 26 zwischen den Kupplungsstücken 22 und 24, beschränkt jedoch nicht den Flüssigkeitsdurchtritt durch die Bohrung 22a der Kupplungsmuffe 22 und durch die Bohrung 24 a des Kupplungssteckers 24, wie im Verlauf der Beschreibung noch näher erläutert werden wird.The rotary tube connection 20 has a cylindrical coupling sleeve 22 in which a cylindrical coupling plug 24 is rotatably mounted by means of a ball bearing 26. A composite seal 28 lies between the coupling pieces 22 and 24, which can be rotated relative to one another. This seal 28 creates a liquid-tight seal outside the bearing 26 between the coupling pieces 22 and 24, but does not restrict the passage of fluid through the bore 22a of the coupling sleeve 22 and through the bore 24 a of the coupling plug 24, as will be explained in more detail in the course of the description.

Jedes Kupplungsstück 22, 24 ist mit einem Rohrverbindungsflansch 30 versehen. Die Lageranordnung 26 gestattet in bekannter Weise eine relative Drehung und begrenzt eine relative Axialverschiebung der Kupplungsstücke 22, 24 gegeneinander. Obwohl die Lageranordnung nach dem Ausführungsbeispiel ein Kugellager 26 ist, können auch andere Lagerungen verwendent werden, vorausgesetzt, daß die Lager Öffnungen haben, die dem Raum oder den Durchlässen zwischen benachbarten Kugeln äquivalent sind, so daß Flüssigkeit durch die Hohlräume der Lagerung fließen kann. Ein Walzen- oder Nadellager muß also ein entsprechendes Spiel zwischen benachbarten Walzen oder Nadeln haben. Ein Buchsenlager muß hinreichend Luft haben, um in der Drehverbindung 20 arbeiten zu können.Each coupling piece 22, 24 is provided with a pipe connection flange 30 Mistake. The bearing assembly 26 allows relative rotation in a known manner and limits a relative axial displacement of the coupling pieces 22, 24 with respect to one another. Although the bearing arrangement according to the embodiment is a ball bearing 26, can other mountings can be used provided the mounts have openings equivalent to the space or passages between adjacent spheres so that liquid can flow through the storage cavities. A roller or needle roller bearings must have a corresponding play between adjacent rollers or Have needles. A bush bearing must have sufficient clearance to allow it to be in the rotary joint 20 to be able to work.

Die Kupplungsmuffe 22 hat ein glockenförmig erweitertes Ende 34, mit abgestuften Bohrungen 36, 38 und 46. An einer Schulter 40 zwischen den Bohrungen 36 und 38, sitzt das innere Ende 42 des Lagers 26. Die zylindrische Oberfläche der Bohrung 38 erstreckt sich axial ein kurzes Stück in Richtung auf das offene Ende der Glocke 34, erweitert sich dann leicht konisch (bei 44) und geht in eine dritte Bohrung 46 über, die sich mit gleichmäßigem Durchmesser bis zum Ende der Glocke erstreckt. Die Bohrung 46 bildet die äußere Begrenzung eines Durchflusses 48 rund um die Außenfläche eines Teiles des Lagers 26.The coupling sleeve 22 has a bell-shaped widened end 34, with stepped bores 36, 38 and 46. On a shoulder 40 between the bores 36 and 38, sits the inner end 42 of the bearing 26. The cylindrical surface of the Bore 38 extends axially a short distance towards the open end the bell 34, then widens slightly conically (at 44) and goes into a third Bore 46 across, which is uniform in diameter to the end of the bell extends. The bore 46 forms the outer boundary of a flow 48 round around the outer surface of a portion of the bearing 26.

Das Ende der Glocke 34 ist mit einer Mehrzahl ringsum in Abstand voneinander befindlichen Gewindebohrungen 50 versehen, in die je ein Bolzen 51 eingeschraubt ist. Die Bolzen 51 halten eine dünne Ringdichtung 52 aus verformbarem Metall zwischen dem Ende der Glocke 34 und der benachbarten Stirnfläche eines Abstandsringes 54 fest, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Glocke und dem Abstandsring zu erzielen. An der Glocke 34 ist durch die Bolzen 51 noch in folgender Reihenfolge nach außen vom Abstandsring 54 aus befestigt: Ein federnder Metalldichtungsring 56, der an der anderen Stirnfläche des Abstandsringes 54 liegt, ein zweiter Abstandsring 58, eine Staubdichtung 59 und ein geschlitzter Haltering 60. Der geschlitzte Haltering 60 weist mehrere sich radial erstreckende Abzugskerben 60 a in seiner Oberfläche, die die Staubdichtung 59 berührt, auf.The end of the bell 34 is spaced from one another with a plurality all around provided threaded bores 50, into each of which a bolt 51 is screwed is. The bolts 51 hold a thin ring seal 52 made of deformable metal between them the end of the bell 34 and the adjacent face of a spacer ring 54 tight to create a liquid-tight seal between the bell and the spacer ring to achieve. On the bell 34 is still in the following order by the bolts 51 attached to the outside of the spacer ring 54: A resilient metal sealing ring 56, which lies on the other end face of the spacer ring 54, is a second spacer ring 58, a dust seal 59 and a slotted retaining ring 60. The slotted retaining ring 60 has several radially extending trigger notches 60 a in its surface, which touches the dust seal 59 on.

Der Innenteil des Abstandsringes 54 hat eine Radialfläche 61, die gegen eine äußere Stirnfläche 62 des Lagers 26 anstößt, um das Lager 26 in Axialrichtung in der Kupplungsmuffe 22 zwischen der Schulter 40 und dem Abstandsstück 54 zu fixieren. Eine Axialbewegung zwischen Kupplungsmuffe 22 und Kupplungsstecker 24 wird durch einen in Zusammenwirken mit dem Lager 26 geschlitzten Abstandsring 63 bei zusammengebauter Kupplung vermieden. Dieser Abstandsring liegt in einer Umfangsausnehmung 64 des Kupplungssteckers 24 und ist mit diesem über Schrauben 64 a verbunden, die in die Gewindebohrungen 54 b eingreifen. Ein Radialspielraum verbleibt zwischen dem inneren Ende 66 des Kupplungssteckers 24 und der bodenseitigen Stirnwand 67 der Bohrung 36 in der Kupplungsmuffe 22 und bildet einen Durchlaß 65. Als Lager 26 ist ein Kugellager 68, das nächst dem äußeren Ende der Glocke liegt, und ein Kugellager 69 vorgesehen, das in einem durch den geschlitzten Abstandsring 63 bestimmten Abstand von dem Kugellager 68 liegt. Wie aus F i g. 2 klar erkennbar, berührt jedes Kugellager 68 und 69 nur denjenigen Teil des Kupplungssteckers 24, der gegen die innere Begrenzungsfläche eines Kugellaufringes 72 eines jeden Lagers stößt. Die einander gegenüberstehenden Stirnflächen der Laufringe 72 berühren den geschlitzten Abstandsring 63. Die Oberflächenteile des Kupplungssteckers 24, die den Innenflächen der anderen Kugellaufringe 74 und den Kugeln 75 eines jeden Lagers gegenüberstehen, haben einen verringerten Durchmesser, so daß ein ringförmiger Durchfluß 78 zwischen den Laufringen 74, den Kugeln 75 und dem Kupplungsstück 24 bei beiden Lagern 68 und 69 entsteht. Zusätzlich sind mehrere, sich radial erstreckende Bohrungen 80, die von der Bohrung 24a ausgehen, in dem Kupplungsstück 24 vorgesehen. Ein Teil der Flüssigkeit, die durch die gegeneinander ausgerichteten Bohrungen 22 a und 24 a fließt, kann durch die Bohrungen 80 fließen und wird von dort auf das Lager 68 und in den Ringkanal 48 geschickt. Ferner tritt die Flüssigkeit in den Ringkanal 78 ein, der dem Dichtungsring 28 nahe liegt, und übt einen hydrostatischen Druck auf die innere Begrenzungsfläche des Dichtungsringes 28 aus, der die Dichtungswirkung unterstützt.The inner part of the spacer ring 54 has a radial surface 61 which abuts against an outer end surface 62 of the bearing 26 in order to fix the bearing 26 in the axial direction in the coupling sleeve 22 between the shoulder 40 and the spacer 54. An axial movement between the coupling sleeve 22 and the coupling plug 24 is avoided by a spacer ring 63 slotted in cooperation with the bearing 26 when the coupling is assembled. This spacer ring is located in a circumferential recess 64 of the coupling plug 24 and is connected to this via screws 64 a , which engage in the threaded bores 54 b. A radial clearance remains between the inner end 66 of the coupling plug 24 and the bottom end wall 67 of the bore 36 in the coupling sleeve 22 and forms a passage 65. The bearing 26 is a ball bearing 68, which is closest to the outer end of the bell, and a ball bearing 69 provided, which is at a certain distance from the ball bearing 68 by the slotted spacer ring 63. As shown in FIG. 2 clearly recognizable, each ball bearing 68 and 69 touches only that part of the coupling plug 24 which abuts against the inner boundary surface of a ball race 72 of each bearing. The opposite end faces of the races 72 contact the slotted spacer ring 63. The surface portions of the coupling plug 24 which face the inner surfaces of the other ball races 74 and the balls 75 of each bearing are reduced in diameter so that an annular flow 78 between the races 74 , the balls 75 and the coupling piece 24 in both bearings 68 and 69 arises. In addition, a plurality of radially extending bores 80, which start from the bore 24a, are provided in the coupling piece 24. Part of the liquid that flows through the mutually aligned bores 22 a and 24 a can flow through the bores 80 and is sent from there to the bearing 68 and into the annular channel 48. Furthermore, the liquid enters the annular channel 78, which is close to the sealing ring 28, and exerts a hydrostatic pressure on the inner boundary surface of the sealing ring 28, which supports the sealing effect.

Der Innenteil des Abstandsringes 54 ist mit einer Mehrzahl von sich in aixaler Richtung erstreckenden und ringsum in Abstand voneinander befindlichen Öffnungen 84 versehen, in deren jeder ein zylindrischer Kolben 86 gleitet. Ein geschlossenes Ende 88 eines jeden Kolbens drückt gegen eine Stirnfläche eines Druckringes 90, der in einer Ringausnehmung 91 des Abstandsringes 54 liegt. Eine Ausnehmung 92 im anderen Ende eines jeden Kolbens enthält eine Druckfeder 94, die zwischen dem geschlossenen Ende 88 und der Stirnfläche 62 der Lageranordnung 26 unter Druck gehalten wird. Gegen die gegenüberliegende Stirnfläche des Druckringes 90 stößt der innere Umfangsteil des nachgiebigen metallischen Dichtungsringes 56. Dei Dichtungsring 56 besteht aus dünnem Metall. Sein Innenteil steht unter der Druckwirkung der Feder 94, so daß er von dem Kolben 86 in festem Dichtungskontakt mit einer glatten Radialfläche 96 eines Ringflansches 98 gehalten wird, der an der äußeren Oberfläche des männlichen Kupplungsstückes 24 ungeformt ist.The inner part of the spacer ring 54 is provided with a plurality of openings 84 which extend in the aixal direction and are spaced from one another all around, in each of which a cylindrical piston 86 slides. A closed end 88 of each piston presses against an end face of a pressure ring 90 which lies in an annular recess 91 of the spacer ring 54. A recess 92 in the other end of each piston contains a compression spring 94 held between the closed end 88 and the end face 62 of the bearing assembly 26 under pressure. The inner peripheral part of the resilient metallic sealing ring 56 abuts against the opposite end face of the pressure ring 90. The sealing ring 56 is made of thin metal. Its inner part is under the pressure of the spring 94 so that it is held by the piston 86 in tight sealing contact with a smooth radial surface 96 of an annular flange 98 which is unshaped on the outer surface of the male coupling piece 24.

Um ein Zerquetschen des Dichtungsringes 56 zu verhüten, wenn Flüssigkeit hohen Druckes gegen ihn gerichtet ist, liegt die innere Umfangsfläche des Abstandsringes 58 in nur einem sehr geringen Abstand von der äußeren Umfangsfläche 100 des Flansches 98. Ein Innenkantenteil 104 der Staubdichtung 59 drückt auf die andere Radialwand 102 des Flansches 98, die kegelstumpfförmig ist. Die Staubdichtung 59 besteht aus nachgiebigem Metall. Der Axialabstand in dem der Staubdichtungsring 59 in Bezug zu der ihn angreifenden Dichtungsfläche 102 befestigt ist, gewährleistet, daß er auf Grund seiner ihm eigenen Nachgiebigkeit seine Innenkante 104 dicht gegen die geneigte Wand 102 drückt. Die Staubdichtung 59 steht also mit der Wand 102 bei einer relativen Drehung der Kupplungsstücke 22 und 24 gegeneinander in Gleitkontakt und verhindert den Eintritt von Staub und Schmutz von außen in die Kupplung. Die schon erörterten Abzugskerben 60a in dem geschlitzten Haltering 60 gestatten den schnellen Abfluß irgendwelcher Feuchtigkeit, die sich in dem Raum zwischen der Staubdichtung 59 und dem Ring 60 in der Nähe der Wand 102 sammelt, wenn die Temperatur der Drehverbindung 20 oberhalb der Gefriertemperatur liegt.To prevent crushing of the sealing ring 56 when high pressure liquid is directed against it, the inner peripheral surface of the spacer ring 58 is only a very small distance from the outer peripheral surface 100 of the flange 98. An inner edge portion 104 of the dust seal 59 presses on the other Radial wall 102 of flange 98 which is frustoconical. The dust seal 59 is made of resilient metal. The axial distance at which the dust sealing ring 59 is fastened in relation to the sealing surface 102 engaging it ensures that it presses its inner edge 104 tightly against the inclined wall 102 due to its inherent flexibility. The dust seal 59 is therefore in sliding contact with the wall 102 when the coupling pieces 22 and 24 rotate relative to one another and prevents dust and dirt from entering the coupling from the outside. The already discussed trigger notches 60 a in the slotted retaining ring 60 allow the rapid drainage of any moisture that collects in the space between the dust seal 59 and the ring 60 in the vicinity of the wall 102 when the temperature of the rotary joint 20 is above the freezing temperature.

Fällt die Temperatur der Drehverbindung 20 unterhalb der Gefriertemperatur und bildet Regen oder andere Feuchtigkeit Eis zwischen den einander gegenüberstehenden Oberflächen des Innenteils 104 der Staubdichtung 59 und des Halteringes 60, so biegt sich die Dichtung 59 von dem Ring 60 fort und gestattet daher die Ausdehnung der gefrorenen Feuchtigkeit. Ferner führt das Umbiegen des inneren Teils 104 der Staubdichtung zu einem Ausbrechen des Eises, wodurch verhütet wird, daß der Ring 60 an der Staubdichtung 104 festfriert und daher die Dichtung ihre Funktion beibehält. Das Volumen der gefrorenen Feuchtigkeit, das sich zwischen dem Ring 60 und dem Flansch 98 sammeln kann, wird klein gehalten, wenn man diese Teile dicht aneinander bringt. Auf diese Weise wird eine Eisbildung zwischen diesen Teilen auf ein Minimum herabgesetzt und eine relative Bewegung zwischen diesen Teilen stets gewährleistet. Ferner führt der Winkel zwischen den benachbarten Oberflächen der Böschung 102 und des Halteringes 60 dazu, daß Eis, wenn es sich ausdehnt, sich selbsttätig herausstößt.If the temperature of the rotary joint 20 falls below the freezing temperature and rain or other moisture forms ice between those facing each other Surfaces of the inner part 104 of the dust seal 59 and the retaining ring 60 so bends the seal 59 moves away from the ring 60 and therefore allows the expansion of the frozen moisture. Further, the bending over of the inner part 104 results in the dust seal breaking out of the ice, thereby preventing the ring 60 from sticking to the dust seal 104 freezes solid and therefore the seal retains its function. The volume of the frozen Moisture that may collect between ring 60 and flange 98 will kept small if you bring these parts close together. That way will ice formation between these parts is minimized and relative Movement between these parts is always guaranteed. Furthermore, the angle leads between the adjacent surfaces of the slope 102 and the retaining ring 60 to the fact that ice, when it expands, pushes itself out.

An dieser Stelle ist noch zu erläutern, daß der geschlitzte Ring 60, obwohl er als Haltering in oben beschriebener Weise arbeitet, noch eine andere wichtige Funktion in der Drehverbindung 20 hat. Ein Verwendungszweck der Drehverbindung nach der Erfindung ist die Zufuhr von flüssigem Brennstoff in eine Rakete. Beim Abschuß der Rakete wird ein großes Volumen sehr heißer Gase ausgestoßen. Während eines solchen Abschusses wirkt der Ring 60 zusätzlich als Flammenablenkung für die heißen Gase, die verhütet, daß die heißen Gase den Innenteil 104 der Staubdichtung 59 berühren, welche sonst hierdurch schnell zerstört werden könnte.At this point it should be explained that the slotted ring 60, although it works as a retaining ring in the manner described above, there is another important one Function in the rotary joint 20 has. A use of the slewing ring according to the invention is the delivery of liquid fuel to a rocket. When shooting down the missile emits a large volume of very hot gases. During one of these When firing, the ring 60 also acts as a flame deflector for the hot gases, which prevents the hot gases from touching the inner part 104 of the dust seal 59, which could otherwise be quickly destroyed.

Die Bolzen 106 erstrecken sich nicht voll in die Gewindeöffnungen 108, so daß eine Turbulenz in der Flüssigkeit, die durch die einander ausgerichteten Bohrungen 22a und 24a fließt, entsteht.The bolts 106 do not extend fully into the threaded openings 108, creating turbulence in the fluid flowing through the aligned bores 22a and 24a.

Ist die Drehverbindung 20 nach der Erfindung in einer Durchflußleitung installiert und wird Flüssigkeit durch die gegeneinander ausgerichteten Bohrungen 22a und 24a geleitet, wobei es gleichgültig ist in welcher Richtung, so tritt ein Teil der Flüssigkeit in die öffnung 80 und in den Zwischenraum 65 zwischen Kupplungstecker und -muffe ein. Dieser Teil der Flüssigkeit zirkuliert durch die öffnungen 78 rund um die Lagerlaufringe 74 durch die Räume zwischen benachbarten Kugeln 75 der Lager 68 und 69 und in den Ringkanal 48. Hierdurch erreicht die Lageranordnung 26 schnell eine Temperatur, die nahe der Temperatur in den Bohrungen 22a und 24a liegt.Is the rotary joint 20 according to the invention in a flow line installed and liquid flows through the aligned holes 22a and 24a, it does not matter in which direction, it occurs Part of the liquid into the opening 80 and into the space 65 between the coupling plug and sleeve. This part of the liquid circulates around the openings 78 around the bearing races 74 through the spaces between adjacent balls 75 of the bearings 68 and 69 and into the annular channel 48. As a result, the bearing arrangement 26 quickly reaches a temperature which is close to the temperature in the bores 22a and 24a.

Ist die Flüssigkeit, die durch die Drehverbindung 20 geschickt wird, flüssiger Sauerstoff, so kann sich die Temperatur der Drehverbindung etwa 300° F unter Null nähern. Würde Luft in der Drehverbindung 20 sein, so würde sich Feuchtigkeit unvermeidlich auf den kalten Innenflächen der Drehverbindung kondensieren und schnell anfrieren. Damit würde eine relative Drehung der Innenteile der Drehverbindung gestört und eine freie Verdrehbarkeit dieser Teile gegeneinander erschwert. Bei der erfindungsgemäßen Drehverbindung besteht jedoch keine Möglichkeit, der Bildung von Kondensaten in den Lagern oder auf irgendwelchen der umgebenden, relativ gegeneinander beweglichen Teile, da die Flüssigkeit durch die Lager 68 und 69 und um sie herum zirkuliert, so daß sowohl die Lager als auch die gegeneinander beweglichen Teile in einem sich bewegenden Fluß von flüssigem Sauerstoff liegen. Daher wird alle Luft aus der Drehverbindung 20 herausgedrängt, mit dem Ergebnis, daß eine Kondensation nicht in der Drehverbindung auftreten kann und daß die relativ gegeneinander beweglichen Teile der Drehverbindung nicht zusammenfrieren.If the fluid being passed through the rotary joint 20 is liquid oxygen, the temperature of the rotary joint may approach approximately 300 ° F below zero. If there were air in the rotary joint 20, moisture would inevitably condense on the cold inner surfaces of the rotary joint and quickly freeze on. This would disrupt a relative rotation of the inner parts of the rotary joint and make it difficult for these parts to rotate freely with respect to one another. With the rotary joint according to the invention, however, there is no possibility of condensates forming in the bearings or on any of the surrounding relatively movable parts, since the liquid circulates through the bearings 68 and 69 and around them, so that both the bearings and the mutually moving parts are in a moving flow of liquid oxygen. All air is therefore forced out of the rotary joint 20, with the result that condensation cannot occur in the rotary joint and that the parts of the rotary joint which are movable relative to one another do not freeze together.

Bezüglich der Flüssigkeitszirkulation rund um die Lager ist noch besonders darauf hinzuweisen, daß die Flüssigkeit tatsächlich die Drehverbindung schmiert. Eine tatsächliche Zirkulation der Flüssigkeit wird durch eine Turbulenz hervorgerufen, die in dem Spielraum 65 zwischen dem männlichen und dem weiblichen Kupplungsstück entsteht und durch eine Turbulenz, die auf Grund der benachbarten öffnungen 108 und 64 b und dem Durchfluß 80 entsteht. Alle diese Teile führen zu Unregelmäßigkeiten in der Wand der Bohrung 24 a des männlichen Kupplungsstückes. Wie aus der Hydraulik bekannt, erzeugt Turbulenz, die an einer Stelle in einem sonst laminaren Fluß besteht, einem Druckunterschied zwischen dem turbulenten Bereich und dem Bereich glatten Flusses. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung bewirkt die erzeugte Druckdifferenz, daß ein Teil der Flüssigkeit einsinnig durch und rund um die Lageranordnung 26 zirkuliert.Regarding the fluid circulation around the bearings is still special indicate that the fluid actually lubricates the rotary joint. An actual circulation of the liquid is caused by turbulence, those in the clearance 65 between the male and female coupling pieces arises and due to a turbulence that occurs due to the adjacent openings 108 and 64 b and the flow 80 arises. All of these parts lead to irregularities in the wall of the bore 24 a of the male coupling piece. Like from hydraulics known, creates turbulence that exists at one point in an otherwise laminar flow, a pressure difference between the turbulent area and the smooth area River. In the device according to the invention, the pressure difference generated causes that some of the liquid circulates in one direction through and around the bearing assembly 26.

Wie bereits erörtert, wird der Druck der geleiteten Flüssigkeit der Kraft der Federn 94, die gegen den Druckring 90 wirken, um den Dichtungsring 56 auf der Oberfläche 96 festzusetzen, addiert. Je höher der Druck in der Drehverbindung 20 ist, desto wirksamer ist daher die Dichtung zwischen den Kupplungsstücken 22 und 24.As previously discussed, the pressure of the fluid being conducted becomes the Force of the springs 94, which act against the pressure ring 90, around the sealing ring 56 to set on the surface 96 is added. The higher the pressure in the slewing ring 20, therefore, the more effective the seal between the coupling pieces 22 is and 24.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Drehrohrverbindung nach der Erfindung insbesondere zur Fortleitung von Flüssigkeiten bei extrem niedrigen Temperaturen geeignet ist, da sie ein Einfrieren der Verbindung verhütet. Die Drehverbindung nach der Erfindung ist aber auch zum Fortleiten von heißen Flüssigkeiten geeignet, da die Dichtungsteile eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Hochtemperatureffekten haben. Da die Flüssigkeit in der Drehverbindung im wesentlichen alle beweglichen Teile umfließt und sie schmiert, ist es nicht notwendig, für diesen Zweck Fette zu verwenden, die mit vielen verflüssigten Gasen unverträglich sind. Es gibt jedoch verschiedene Arten trockener Schmiermittel, die nicht von verflüssigten Gasen beeinträchtigt werden und die verwendet werden können, um die Schmierung der Drehverbindung 20 zu unterstützen. Beispielsweise kann der Dichtungsring 56 mit Molybdändisulfid bedeckt sein, um die Reibung zu vermindern und um ein Scheuern des Ringes zu verhüten, wenn er auf der Radialfläche 96 des Flansches 98 gleitet. Zu demselben Zweck können die Innenkantenteile 104 der Staubdichtung 59 mit einem Trockenschmierstoff bedeckt sein.From the preceding description it can be seen that the rotary tube connection according to the invention in particular for conveying liquids at extremely low Temperatures is suitable as it prevents the connection from freezing. The slewing ring but according to the invention is also suitable for conveying hot liquids, because the sealing parts have a high resistance to high temperature effects to have. Since the fluid in the rotary joint is essentially all movable If parts flow around and lubricate them, it is not necessary to use grease for this purpose that are incompatible with many liquefied gases. There are, however various types of dry lubricants that are not affected by liquefied gases and which can be used to lubricate the rotary joint 20 to support. For example, the sealing ring 56 can be covered with molybdenum disulfide to reduce friction and to prevent rubbing of the ring when it slides on the radial surface 96 of the flange 98. For the same purpose, the Inner edge parts 104 of the dust seal 59 covered with a dry lubricant be.

Die Drehverbindung nach der Erfindung ist daher insbesondere zur Weiterleitung von Flüssigkeiten geeignet, die schädlich auf fette oder organische Dichtungsmittel einwirken und hat daher eine besondere Brauchbarkeit beim Umgang mit verflüssigten Gasen.The rotary joint according to the invention is therefore particularly suitable for forwarding Suitable for liquids that are harmful to greasy or organic sealants act and therefore has a particular usefulness when dealing with liquefied Gases.

Claims

Claims: 1. Method for preventing the freezing of a rotatable pipe connection with pivot bearings between the mutually rotatable pipe sections a line for liquids at low temperatures, whereby the pivot bearing is used as a roller bearing are formed with rolling elements, d a d u r c h g e - indicates that a branch current the liquid flows through the rolling bearings (26) in such a way that the formation of such Condensates that can freeze and block the connection point are avoided will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid is set in turbulence in the area of the junction, creating a pressure difference in which the fluid is produced in the area of the junction, causing a circulation causes a branch flow of her through the roller bearings (26).

3. Procedure after a of the preceding claims, characterized in that the branch flow is the rolling bearings (26) flooded over the entire circumference.

4. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, consisting of two mutually rotatable pipe sections axially connected with their bores, between their concentrically overlapping ends at least one anti-axial movement of the pipe sections against each other and at least one the leakage of leakage fluid suppressing seal is arranged, characterized in that passages (65, 80) establish the connection of the bore (24a) of the inner end of the pipe section (24) to the roller bearings (26) in order to create a branch flow of the liquid from the bore to the roller bearings to conduct, and that all seals (52, 56, 59) are arranged axially and / or radially outside of the rolling bearings.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the passages as an annular gap (65) between an end face (67) of the pipe section lying on the outside with its end and the end face (66) of the pipe section lying on the inside with its end (24) and through Radial bores (80) are formed in the end part of the inner pipe section (24) at the level of one roller bearing (26).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the passages (65, 80) are dimensioned such that they cause turbulence of the liquid between the bores (22a, 24a) which allows a branch flow of the liquid to circulate in such a way that the branch flow through the annular gap (65) between the pipe sections (22, 24) around the end face (66) of the pipe section (24) lying on the inside with its end, axially between the two pipe sections (22, 24) through the roller bearing (26) and back through the Radial bores (80) runs in the end part of the inner pipe section (24) . Documents considered: German Patent No. 918 064; U.S. Patent Nos. 2,512,883, 2,770,475.