Ein weiteres Ziel,der Erfindung besteht darin, eine Verbindung zu
schaffen, die eine Metall-auf-Ille-L-all-Dich-bung auf-Weist7 die keinerlei Fresserscheinungen
zeigt. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Verbindung zu schaffen,
die nach dem Zusammenstecken mit verhältnismässig wenigen axialen Umdrehungen angezogen
werden kann zw-.)
(_Z
und bei der die Gewinde so ausgebildet sind, daß ein
schiefes Zusammenschrauben im wesentlichen veridieden ist. Ein- weiteres Ziel der
Erfindung besteht darin"- Mittel
zum
Schutz der Verbindung gegen Beschädigungen
vorzusehen,-die durch Uberric*--xs,-,ir#.es Anziehen bei der Aussenmontage zustande
kommen kÖnnen, und zu verhindern, da.!.# ein Ubermässiges Anziehen durch das beim
Bohren auf den RohrzuG au.-,-,--oÜL-te Torsionsmo.ment st-attf indet. In der Zeichnung
ist ein AusfÜhrun,-sbeispiel der Erfindung D dargestellt. Darin sind: PigLir
1 eine Teilansichlb in stark vergrÖßertem Maßstab und im Querschnitt von
dem Müttereleinen-t (female element) der Verbindung, die Einzülhoiten des Gewindeprofils
sowie die Dichtunr,-sfläche und die Anschlagschulter
Figur 2 eine
der Fig..1 ähnliche Ansicht von dem komplementären, im folgenden als Schraubenende
bezeichneten Ende Figur eine ausschnittsweise Schnittansicht, die das Schraubenelement
und das Mutterelement der Verbindung in der Stellung zeigt, die diese--e innehmen,
wenn die Verbindung zusammengesteckt ist, Figur 4 eine der Fig.3 ähnliche Ansicht,
die die Verbindung im zusammengeschraubten und voll angez-ogenen. Zustand zeigt
und Figur
5 eine Teilansicht, die das Profil der Dichtungsflächen in stark
vergrößertem Maßstab darstellt. Bei der erfindungsgemässen Verbindung ist ein Mutterteil
mit einem kegeligen Innengewinde vorgesehen, das mit einem kegeligen Gewinde auf
dem dazu passenden komplementären Schraubenende (male end) zusammenwirkt. Da-mit
die Teile tiefer ineinandergesteckt werden können und die Verbindung dadurch rascher
geschlossen, d.h. angelzogen werden kann, ist die Verjüngung der Ganälinie des Gewindes
steiler als Üblich. Die Gewindegänge haben auch ein niedrigeres'Ilt-#ofil und die
Ganghöhe der Gänge---is't länger als üblich, wodurch die'Verb#ndung nach dem Zusammenstecken
rascher hergestellt werden kann. Die Zug- oder Rückflanke der Gewindegänge hat einen
negativen Winkel,. während
, die Vorderflanke einenverhältnismässig
-flachen
Winkel von etwa 45
0 aufweist. An dem Mutterglied und an dem Schraubenglied
sind komplementäre Dichtungstlächen vorgesehen, die parall-el zu der Verjüngung
der Gewindegänge verjÜngt sind. Diese kegeligen Flächen weisen eine weiter unten
noch in größeren Einzelheiten beschriebene Oberflächenbeschaffenheit auf, die eine
Überaus wirksame Dichtung herbeiführt, die häufig auseinandergenommen und wieder
zusammengebaut werden kann, ohne daß ein Fressen stattfindet oder die Qualität der
Dichtung zerstört wird.
,
In Fig.1 ist ein StÜck eines Muttergliedes dargestellt,
das allgemein mit dem Bezugszeichen lo bezeichnet ist. Das Mutterglied ist mit einer
Anschlagschulter
11 und einer Dichtungsfläche 12 ausgestattet,
'
Die.link-s in der Figur zu sehenden Gewindegänge haben einen besonderen
Umriss und sind mit dem Bezugszeichen
13 bezeichnet. Sie haben die nachfolgenden
Eigenschaften. Der Scheitel 14 und der Fuss
15 verlaufen zu der Achse der
Verbindung parallel um ein schiefes Zusammenschrauben zu verhindern" und der Figur
ist zu entnehmen, dass die Zähne ein verhältnismässig niedriges Profil haben. Die
Linie
16 gibt einen rechten Winkel bezüglich der Achse der Verbindung an,
und es ist zu sehen, daß die Zug- oder Rückflanke
17 einen negativen Winkel
aufweist, der mit Z bezeichnet ist. Anders ausgedrückt ist der Winkel Y zwischen
der Achse der Verbindung und der Zugflanke grÖsser als
90 0, Der negative
RÜckflankenwinkel macht den EinEriff
Eingriff der Gewindeo,än!-"e kr-aftschlÜssiger, wenn die Ver- |
CD G |
bindung einem Zu- auspesetzt ist, im Gegensatz zu der |
CD |
radialen Rutsch- oder Gleitw-irl--un[#., die auftritt, wenn |
Gewindegänge mit einem -;2ücl-zfla-r:ii-r-en#-i-Aiiliel vom
IVIIert null |
oder einem uositiven RÜckflanhenwinkel einem Zu#i aus- |
gesetzt werden, und die zu einem Aufroi--sen rült Übersprin- |
cen der Gewindesänge führt. |
CD 1--3 |
Die Vorderflanke 18 sc.Lili,3sz-c -vo-czul-:,s#-iei""r-#
rii-it,- (ler i**#.chse |
0 in. Dieser |
des -'2,ohres einen Winkel von -et-..ra 45 ei |
ist in der Zeichnung mit X -'licht |
tisch und Iha iin von etwa 30 0 bis e-U'-wa
GG- 0 variieren, wobei |
das Zusammenstecken in der Plit-te dieses Bereiches am leich- |
testen ist. Die sich auf die Ge#,iindeU,'#iiir,e bez-Jehonden,
13e- |
zu##szeichen können sowohl bei dem 1-»Iuü-ücrorl(-'zc
f-I:s, auch bei |
dem Schraubenonde benützt a die Gewin |
"#iesen-U-l--'-chon iCi,.enti-,-ch sind. In der NrD'C.[i2"-iLibc--iiolid- |
teil 1(# dar##eStellt,- der die --tirnfläche 2o besitzt.
Aus |
einer i.)e-brach-L-un3 der FiP". und ist es ersichtlich, daß |
die enger sind als die |
Den Fi-.3 und 4 ist zu entnehmen, da', die auf |
(j LD |
einen He-,el an-cordnet sind, und daß das Über |
den gesamten Gewindeteil hinweg mit voll ein-eschnit |
ci Z.7) |
,Gewind-..,-,:u«if,"en ausgestattet ist., Das Schraubenende
isst- |
ähnlichen GeirinCe,3-z.n-,-en doch diese |
Z-2 |
nehmen hinsichtlich ihrer 'Ticfe bei 21-1 das üew-J!-ll- |
deende, das den grossen Durchinosser aufweist, allmählich ab.
Dies ergibt sich aus einer Fortsetzung der SchraubengewindefÜsse auf' dem kegeligen
Schraubenwegg der in dem Vollge#vrindeteil vorhanden ist, bis die Gewindegangfüsse
die Aussenfläche des rohrförmigen Schraubengliedes erreichen. Der Teil der Gewindeli-uirie,-der
hinsichtlich seiner Tiefe allmählich flacher wird, wird als verschwindendes Gewinde
oder auch als auslaufendes Gewinde bezeichnet, wie dies bei 13a dargestellt ist.
Zur Erzielung des tiefen Ineinandersteckens und schnellen Anziehens beträgt die
bevorzugte Verjüngung der Gewindegange
13 etwa
1 Zoll pro Fuss auf
dem Durchmesser. Diese Verjüngung ist gpösser als die in der Industrie Üblicherweise
zur Anwendung gelangende. Bei der Herstellung ist es schwierig, wenn nicht gar unmöglich,
die Verjüngungen auf dem Schraubenglied und auf dem Mutterglied gefiau gleich auszuführen.
Daher sind zur Sicherstellung eines Kontakts zwischen den Muttergewindescheiteln
und den Schraubengewindefüssen in dem verschwindenden oder auslaufenden
'. Teil der Rohrgewinde-Gänge die Toleranzen an der Verjüngung für das Muttergewinde
und das Schraubengewinde vorzugsweise derart, daß die tatsächliche Verjüngung der
Schraubengewindegänge etwas steiler ist als diejenige der Muttergewindegänge. Gleichermassen
ist die Ganghöhe der Gewindegänge länger als dies Üblicherweise der Fall ist und
die bevorzugte -GanghÖhe
p beträgt sechs Gewindegänge pro Zoll. Mit deri
besehriebenen.Vorjüngung und Ganghöhe kann die' Verbindung
mit
etwa 4 1/2 bis etwa
5 112 Ümdrehungen von Hand und mit weiteren
1 bis
1 1/2 Umdrehungen mit einem SchlÜssel einer Zange oder dergl.
angezogen werden. Der hier verwendete Ausdruck Profil bezi,eht sich auf das Verhältnis
von einer halben GanghÖhe zu der Höhe des Gages,- wobei die letztere das radiale
Maß zwischen dem größeren Gewin-
-
dekegel und dem kleineren Gewindekegel
ist. Das erfl-ndung'sgemäs*se Gewinde hat ein niedriges Profil, womit gemeint-ist,
daß das vorstehende Verhältnis zumindest etwa gleich 2 Ist-. Das Mütterglied lo
und das Schraubenende
19 sind beide mit kegeligen Dichtungsflächen ausgestattet,
die in den Fig.1 bis 4 mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet sind. Diese Flächen ;sind-
auf .einem Kegel angeordnet, der zu der VerjÜngung der-oben beschriebenen Gewinde
parallel verläuft, und eine Betrachtung. der Fig.3 zeigt, da2s die Fläche 12 von
den Scheiteln der Gewindegänge
13 am Schraubenglied nach innen zu verwetzt
ist,. sodaß die Dichtungsflächen 12 auf dem Mutterglied und aufdem Schraubenteil
in Kontakt treten, bevor ein Kontakt zwischen den Muttergewindescheiteln und-den
SchraubengewindefUssen bei-den Gewindeteilen stattfindet. Dies hat..- den, Zw#eck,
ein sickerdichtes.Zusammenpassen an den Dichtungsflä(chen sicherzustellen, auch.wenn
die Verbindung etwas weniger angezogen ist als es dem beabsichtigten vollen Anzugwgräd
entspricht. Die zusammenarbeitenden Flächen,12.sind.bezüglich des Gewindes
13 so angeordnete dass das Ende,26 desBehraubängliedes
19 beim erstmaligen
vollen Anziehen der Verbindung gemüss' Fige 4 das Ende 2o des Schraubekgliedes 19-immer
hoch,
. =S« äb-v #
Ganghöhe ungefähr
1 . von der
Anschlagschulter
11 in dem Mütterglied entfernt ist. DieseStrecke kann von
etwa 1/lo bis etwa 2/1o Zoll viriieren. Die Anschlagschulter
11 dient dazu,
eine Beschädigung der Verbindung durch ÜbermUssiges Anziehen zu verhindern. DarÜberhinaus
b?
grenzt die Schulter ein zusätzliches Anichen bei Verwendung des -o!i.-.,en,
das sich aus dem beim Bohren angelegten Torsionsmoment ergeben kann, auf einen nicht
zerstörenden-Wort. In Fig-5 ist das Profil der Oberfläche 12 übertrieben dargestellt.
Die Oberflächenbejchaffenheit dieser Fläche wird im folGehden als Phonograph-oberflächenbeschaffenheit
oder die Fläche selbst als rhbnographfläche bezeichnete Praktisch wird diese Fläche
dadurch hergestellt, daß sie mit einem DrohwerkzeuG mit einer runden Nase von einem
Radius von etwa o.o2o bis
0.050 Zoll Überdreht wird, während das Workzeug
mit einer GeschwindiGkeit von o,olo Zoll bis o,o25 Zoll Pro Umdrehung vorgoschoben
wird. Die auf diese Weise erzeugte Oberfläche erscheint dem blossen Auge weitgehend
glatt, doch in Wirklichkeit hat sie das in Fis.5 zu sehende ausgezackte Profil.
Die Abmessung pl liegt
'
vorzugsweise zwischen o,olo und o,o25
Zoll,
während die Tie" d fe/vorzugsweise zwischen o,oooi und o,oo15 Zoll beträgt. Der
Krümmungsradius der Auszackungen liegt vorzugsweise zwischen etwa o.o2o Zoll und
o.69o Zoll.
Es
Es ist ersichtlich, daß die Phonographfläche
in Wirklichkeit ein Gewinde von bezÜglich der Ganghöhe der Gewindegänge
13 kleiner Ganghöhe ist. Somit werden-bei jedem Anziehen der Verbindung die
sogenannten Gewindegänge der Phonographfläche
- U
.t.)raJ,--bisch schräg übereinandergesc-
oben und bilden eine Reihe von winzigen Taschen, die Gewindemasse einschliessen,
um eine perfekte Abdichtung zu schaffen und ein Fressen jedesmal beim AuseinantJernehmon
der Verbindung zu verhindern. BezÜglich des Zuß- oder wurde oben aus-Ci
,gefÜhrt, daß ivi vorliegenden Falle ein no#.-,-ativer `Jinkel |
vorhanden ist. Für verhält-nismässig !-,leine- Rohre von etwa |
2 bis 3 172 zioll Aussendurchmesser sollte der ',--Iinkel
Z in |
Fig.1 und Fig.2 vorzu#--#owoise zwi.schen un-,efähr
3 0 und un- |
gefähr 50 liegen. Für grÖßere 'L-ILolire oberhalb
3 112 Zoll |
Aussendurchmesser 1-1,w--in dioser r,-3i"a-L-ive Wini-'.-el
allmählich |
bis auf eine maximale GrÖsse von etwa 18 0 fÜr ein -LI'Lol'I'r |
mit einem Durchmesser von etwa I_#i 9/8 Zoll verg,-rößert
wer- |
den. Vorzuss-"#ieiso ist der RÜclcflalil#--eiiiiinkel.an den
Mutter- |
glied einige wenige Grade ErÖsser als der |
an dem SchraubenGlied, um einen Kontakt an dez-:i Fuss des |
Gewindes auf dem Schraubenglied sicherzustellen und dadurch |
die Gewinde zu befähli--,en, eilie U.rÖ-r3ere Belastung auszuhalten. |
Somit stellt hei den fÜr die nö'Li!,;en |
Toleranzen und rien bei der '_-je,#arbe-A-L-un- diese |
Differenz |
de- |
Gewinden auf dem Schraubenglied und dem Mutterglied sicher, daß
die Zugflanke auf dem Mutterglied mit der Zugflanke auf dem Schraubeiglied am Boden
des Schraubengewindes in BerÜhrung tritt, sodaß selbst das kleinste ungenaue Ge'-winde
trotz einer-grossen Schwankung des Gewindeflanken-Unkels, die mit den Gewindeschneidtechniken
verbunden ist, gefasst wird. PatentansprÜche