DE1583011B1 - Loesbare Rohrverbindung - Google Patents

Description

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Es sind bereits lösbare Rohrverbindungen, z. B. findung kann das mit Gewinde versehene Teil mit

für Rohre, wie sie üblicherweise bei Erdölbohrungen einem Überzug aus hartem Material versehen sein,

Verwendung finden, bekannt, bei denen ein mil wie er beispielsweise durch Phosphatieren oder Ver-

einem Schraubengewinde versehenes Rohr mit einem zinken hergestellt wird.

mit Mutterngewinde versehenen Muffenrohr zusam- 5 Solche harten Überzüge können als Antireibungsmengeschraubt wird, wobei die Gewinde der beiden überzüge dienen, weil sie nicht deformiert werden zusammenwirkenden Rohre auf stumpfkegligen Flä- und die Blockierung der Verbindungselemente in chen verlaufen. einer genau definierten Position ermöglichen, was Bei diesen Rohrverbindungen ergibt die Ver- nicht möglich sein würde, wenn man dicke oder schraubung des Schraubengewinderohres mit der io deformierbare Überzüge verwendet, wie dies bei verMuffe eine zunehmende Verspannung der Rohr- schiedenen bekannten Rohrverbindungen der Fall ist. elemente aufeinander. Ein Anschlag, der manchmal Gemäß einem bevorzugten, aber nicht notwenan der Basis des Schraubgewindes vorgesehen ist, digen Merkmal der Erfindung legt man den Grad der dient hierbei als Anschlag für das Muffenende, so Verspannung der Verbindung dadurch fest, daß man daß die Verspannung der beiden Elemente begrenzt 15 zwei Markierungen vorsieht, wobei die eine Markiewird. rung auf dem Rohrende und die andere auf der

Im übrigen wird bei solchen Rohrverbindungen Schraubmuffe vorgesehen ist.

die Dichtigkeit dadurch gewährleistet, daß die koni- Das Fluchten der Markierungen zeigt an, daß das

sehen Anschläge der Rohre, die sich an der Gewinde- Zusammensetzen unter den geeigneten Bedingungen basis der Muffe und in der Nähe des Endes des 20 bezüglich Drehmoment und Aufschrumpfung erfolgt

Schraubgewinderohres befinden, fest aneinander- ist.

liegen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Er-Rohrverbindungen der vorgenannten Art ermög- findung wird die Schraubmuffe bereits in der Werklichen die Erzielung guter Dichtungseigenschaften statt mit einem Rohrende verklebt, so daß sich eine auch nach mehreren Montagen und Demontagen. Es 25 Einheit mit muttern- oder muffenförmigen Endkapergibt sich jedoch der Nachteil, daß sie mit Präzision pen ergibt. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß bearbeitet werden müssen, was angesichts der relativ man bei der Verwendung auf der Baustelle immer komplizierten Anforderungen einen Gestehungspreis von vornherein weiß, welches Rohrende als erstes ergibt, der nicht so günstig ist, wie dies oft erwünscht zu lösen ist.

ist. 30 Bei einer anderen Ausführung der Erfindung kön-Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen nen die Gewinde mit einem Haftfilm versehen wer-Verbindungstyp, der leicht und wenig kostspielig her- den, der beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen gestellt werden kann und trotzdem gute Betriebs- besteht, das neben einer gewissen Schmierung der bedingungen ermöglicht, wobei eine zufriedenstellende Gewinde eine weitere Verbesserung der Dichtwir-Dichtung selbst nach mehrfachem Zusammenbau und 35 kung hervorruft, soweit dies notwendig ist. Lösen der Rohrverbindung gewährleistet ist. Die erfindungsgemäßen Dichtungen haben in der Die Erfindung bezieht sich auf eine lösbare Rohr- Praxis zur vollen Zufriedenheit gearbeitet. Selbst bei verbindung, insbesondere für Bohrrohre, mit trapez- mehreren Montagen oder Demontagen mit willkürförmigem Gewinde auf einer stumpfkegeligen Ober- lichem Auswechseln gegen andere Rohrelemente fläche der Rohrenden, die durch eine Schraubmuffe 40 wurde die Qualität der Dichtung nicht verändert, verbunden sind. Um die Erfindung besser erläutern zu können, wird Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die diese im nachstehenden anHand der Figuren beispielstolerierten Abweichungen von der theoretischen weise und ohne Beschränkung des Erfindungsgegen-Kammhöhe verschiedener Gewindegänge sich gleich- Standes veranschaulicht.

mäßig oberhalb und unterhalb dieser theoretischen 45 Fig. 1 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen

Höhe verteilen und daß andererseits die Flanken der Rohrverbindung;

Gewindekämme unter Berücksichtigung der erreich- Fig. 2 veranschaulicht einen Schnitt, der teilweise

ten Toleranzen einen Gewindekammdurchmesser im Aufriß das Rohrende der Verbindung gemäß

gleich oder kleiner dem angestrebten Wert aufweisen. Fi g. 1 darstellt;

Wie ersichtlich, brauchen bei der erfindungsgemä- 50 F i g. 3 ist ein Schnittbild, welches teilweise im

ßen Rohrverbindung keine Begrenzungsanschläge Aufriß den linken Teil der Schraubmuffe gemäß

vorgesehen oder irgendwelche besonderen Dichtungs- F i g. 1 veranschaulicht;

Vorkehrungen getroffen zu werden. Außerdem ist die F i g. 4 veranschaulicht in einem vergrößerten Bearbeitung der Rohrenden und Schraubmuffen Maßstab, der noch über die Vergrößerung des Maßaußerordentlich einfach, weil sie sich auf die An- 55 Stabes in den Fig. 2 und 3 hinausgeht, wie die Ferbringung von trapezförmigen Gewinden auf stumpf- tigungstoleranzen an den Gewinden des Ausführungskeglige Flächen der Rohrenden bzw. Schraubmuffen beispiels gemäß der Erfindung verteilt sind, beschränkt. Man ersieht aus Fig. 1, wie erfindungsgemäß die Trotz der vereinfachten Herstellung ergibt die er- als Dorn dienenden Rohrenden 1 und 2 mit dem als findungsgemäße Rohrverbindung gute Betriebseigen- 60 Mutter dienenden Rohr 3 verbunden sind, welches schäften, wobei die Dichtung sehr korrekt durch ela- als Schraubmuffe dient.

stische oder eventuell plastische Verformungen ver- Wie man aus der gestrichelten Linie der F i g. 1

schiedener Teile der Gewinde gewährleistet wird, und den vollausgezeichneten Linien der F i g. 2 und 3

was auf Grund der besonderen, oben beschriebenen ersieht, ist das Ende jedes Rohrendes 1, 2 mit einem

Merkmale der Erfindung ermöglicht wird. 65 Gewinde 4 versehen, welches einen trapezförmigen

Die Gewinde der Rohrenden können sich direkt an Querschnitt hat und in eine stumpfkegelförmige

die Außenfläche anschließen. Fläche eingeschnitten ist.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Er- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der

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Erfindung schließt sich das Gewinde 4 direkt an die Außenoberfläche 5 des Rohrendes an, ohne daß es notwendig ist, eine Bearbeitung einer Zwischenoder Übergangsfläche durchzuführen.

Man kann eine leichte Abschrägung 6 am Ende der Rohrenden 1 und 2 vorsehen, um das Einsetzen derselben in die Schraubmuffe zu erleichtern.

Die Schraubmuffe 3 weist zwei Gewinde 7 und Ta von trapezförmigem Querschnitt auf, die auf einer stumpfkegelförmigen Fläche im Innern der Muffe 3 eingeschnitten sind. Eine Abschrägung 8 ist gleichfalls an den beiden Enden der Gewinde der Schraubmuffe vorgesehen, um das Zusammensetzen der Rohrenden zu erleichtern.

Die Verbindung der beiden auf einer stumpfkeg-Iigen Fläche vorgesehenen Gewinde in der Symmetrieebene 9 der Schraubmuffe erfordert keine besonderen Vorkehrungen, weil in deren Umgebung die Gewinde der Schraubmuffe nicht in Kontakt mit den Gewinden der Rohrenden stehen.

In der Fig. 1 ist veranschaulicht, wie die Markierungen 10, 11 und 10 a sowie 11a ein richtiges Zusammensetzen der Rohrverbindungen ermöglichen.

Unter Berücksichtigung der besonderen Kennzeichen der erfindungsgemäßen Verbindung ist die riehtige Verspannung der Verbindung erreicht, wenn die Pfeile 10 und 11 oder 10 α und 11a längs einer Erzeugenden der Verbindung miteinander fluchten.

Das Anbringen von Markierungen kann in einer außerordentlich einfachen Weise durch Kaltverformung des Rohrendes oder durch irgendeine andere Maßnahme, z. B. Farbstriche, erfolgen, wie dies in F i g. 1 veranschaulicht ist. Die Stellung der Marke kann in außerordentlich einfacher Weise beim Einschneiden des Gewindes erhalten werden, was in üblicher Weise mittels einer Kaliberlehre geschieht. Im vorliegenden Falle trägt das Kaliber selber eine Markierung, die dazu dient, die Stellung der Marke, die auf den Rohrenden vorgesehen werden soll, unter Berücksichtigung des gewünschten Verspannungsgrades festzulegen.

In der F i g. 4 ist veranschaulicht, wie die Herstellungstoleranzen der Gewinde verteilt werden müssen, um eine Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzielen. In dieser Figur ist in wesentlich vergrößertem Maßstab ein Teil des Gewindes 4 des Rohrendes und ein Teil des Gewindes 7 der Schraubmuffe veranschaulicht, welche beispielsweise den Gewinden entsprechen, wie sie in den Fig. 2 und 3 veranschaulicht sind.

Durch fein ausgezogene Striche 12 wird der Umriß veranschaulicht, den theoretisch im Idealfalle die seitliche Profilbegrenzung der Gewinde haben sollte, wenn es möglich wäre, diese Gewinde einer vollkommenen Bearbeitung zu unterziehen.

Die fein ausgezogenen Linien 12 erscheinen auf der Fig. 2 überall, wo sie sich nicht überlagern mit der tatsächlichen Gewindeprofilbegrenzung oder wo es zum Verständnis der Erfindung notwendig ist.

In der F i g. 4 sind außerdem die Linien 13 eingezeichnet, welche die Stellung festlegen, welche die Oberseiten der Gewinde im theoretischen Idealfall aufweisen würden, wenn dieselben in absolut vollkommener Weise bearbeitet worden wären.

Die Pfeile 14 bezeichnen mit ihren Enden die Größe und die Richtung der Abweichung, die zwischen dem tatsächlichen Verlauf der Oberseite und dem idealen theoretischen Verlauf längs der Linien 13 vorliegt, längs der eigentlich die Oberseiten der Gewinde, welche die Profilhöhe definieren, verlaufen sollten.

Man bemerkt aus der Zeichnung, daß diese Abweichungen nach der einen und der anderen Seite der theoretischen Ideallinien 13 verlaufen, so daß die Fabrikationstoleranzen statistisch auf der einen und der anderen Seite des Idealverlaufes gleich verteilt sind.

Man ersieht weiterhin aus der Fig. 4, daß erfindungsgemäß die Flanken 15 der Gewinde auf das Profilinnere hin bezüglich der Linie 12 zurückversetzt sind, welche dem theoretischen Profil des Gewindes entsprechen, mit Ausnahme der Flanke 15 a, die mit dem Nullfehler veranschaulicht ist, so daß in diesem Falle die Flanke der theoretischen Linie 12 exakt entspricht.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß erfindungsgemäß die Fabrikationstoleranzen immer in der auf das Profilinnere weisenden Richtung bezüglich der Linien 12 verlaufen, versteht es sich, daß zwischen den Flanken des Gewindeprofils der Rohrenden und den Flanken des Gewindeprofils der Schraubmuffe immer ein positives Spiel ist.

Weiterhin ist gemäß einem wichtigen Kennzeichen der Erfindung die Neigung der Flanken 15 der Gewinde so gewählt, daß, selbst wenn eine Kumulierung der Fehler über die ganze Länge der Gewinde stattfindet, dennoch alle Gewindeprofile der Rohrenden in die Ausnehmungen eingreifen können, die zwischen zwei zugehörigen Gewindeprofilwindungen der Schraubmuffe liegen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Lösbare Rohrverbindung, insbesondere für Bohrrohre, mit trapezförmigem Gewinde auf einer stumpfkegeligen Oberfläche der Rohre, die durch eine Schraubmuffe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die tolerierten Abweichungen von der theoretischen Kammhöhe verschiedener Gewindegänge sich gleichmäßig oberhalb und unterhalb dieser theoretischen Höhe verteilen und daß andererseits die Flanken (15,15 α) der Gewindekämme unter Berücksichtigung der erreichten Toleranzen (12) einen Gewindekammdurchmesser gleich oder kleiner dem angestrebten Wert aufweisen.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (4) der Rohrenden (1,2) sich direkt an die Außenfläche (5) anschließen.

3. Rohrverbindung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Rohrenden (1,2) und der Schraubmuffe (3) Markierungen (10,11; 10 a, 11 d) vorgesehen sind, die bei richtiger Verspannung der Verbindung miteinander fluchten.

4. Rohrverbindung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Gewinde (4,7,7 a) versehene Teil mit einem Überzug aus einem harten Material versehen ist.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die harte Schicht durch Phosphatieren oder Verzinken hergestellt ist.

6. Rohrverbindung nach wenigstens einem der

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vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubmuffe (3) mit einem Rohrende (1,2) durch Kleben verbunden ist.

7. Rohrverbindung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (4,7,7 ä) mit einem Haftfilm versehen sind.

8. Rohrverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftfilm aus Polytetrafluoräthylen besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen