DE1600546A1 - Rohrkupplung - Google Patents

Description

• Rohrkupplung Die Erfindung betrifft Rohrkupplungen, und zwar Kupplungen für hohen Druck, bei denen ein Ring, der einen in Dichtungseingriff r,-Lit dem Rohr verformbaren Abschnitt aufweist, auf einem nicht aufgeweiteten Rohr befestigt ist.
• Rohre für hohe Druckmitteldrücke müssen, um dem hohen Druck standhalten, zu können, dickv,andig ausgebildet sein oder aus hartem Taterial bestehen, oder beide Eigenschaften aufweisen. Auf jeden Fall- ist es schwierig, das --Rohr zur Tierstellung einer I'unplunqsverbindung, aufzuweiten, und daher ist es wünschenswert, andore Mittel vorzusehen, durch welche das Rohr umklammer- ierden kann. Bei einem bekannten Verfahren ist das Rohr mit Gewinde versehen, ein Sitz am Ende des Rohres ausgebildet, und dann ein

  ,rauen auf_ das Rohr geschraubt, der mit einer Mutter in EincIriff

  :zoit?i'seiZ kann, um den 2ohrsitz an einem Sitz im Kuppa T'äC@I,:r:'ä@°

  ostzuklervnen o

  Sei dieser letzteren Art von Kupplung ergeben sich die Jachteile, daß der Sitz an dem Rohr gegenüber dem Gewinde genausn Abstand haben und über das Rohr rechtwinklig sein muß, so daß er den Körpersitz richtig berührt. Der Rohrsitz ?nuß frei von fiearbeitungsfehlern sein und. vor Einkerbungen und anderen Beschädigungen bei der Handhabung bewahrt bleiben. Ferner müssen Mittel vorgesehen sein, um den Kragen genau auf dem Gewinde anzuordnen, damit die aupplungsteile den richtigen Eingriff des Rohrsitzes an dem zur Abdichtung der Verbindung herbeiführen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckverbindung zu schaffen, bei welcher der Ding auf den Körper geschraubt ist, aber der Sitz am Ende des Rohres weggelassen ist, und der Ring sich nur radial in Dichtungseingriff mit einem zylindrischen Abschnitt des Rohres zusammenzieht.

  T;rfindungsrfemäß ist eine Rohrkunnlungsverbinduna vor-esehen, die

  gekennzeichnet ist durch ein Rohr mit einem Abschnitt mit Au 2)en-

  gewinde, der von benachbarten Ende des Rohres, durch eine -.hatte

  zylindrische Außenendfläche getrennt ist, deren Durchmesser genau

  so groß ist wie, oder kleiner ist als der F ußdurchiresser des

  S-hraubenge@-iindeabschnitts, ein. Körperglied mit eine-: konischen

  einen Ring mit einer glatten zylindrischen :@@ii^._fl so@-°. 3n

  einem Ende, der auI I das zu schrauben ist, so date e@G:@;.a iJes6Acr-

  Les eines Eneie an äse -'konische iäand das jiönDert7liedes

  und seine besagte Innenfläche gegenüber dem Ende des Rohres nach außen in Abstand liegt, und ein Klemmglied,das an dem Körnerglied zu befestigen und gegenüber diesem axial beweglich ist und gleichzeitig so ausgebildet ist, daß es an dem Ring eingreift, um diesen und das Rohr während der axialen Bewegung in Richtung auf das Körperglied zu bewegen, so daß das entsprechende Ende des Ringes durch Eingriff mit der konischen Wand des Körnergliedes in druckmitteldichten Eingriff mit der Außenfläche des Rohres zusammengezogen irird.
• Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar Fig. 1 eine Ansicht einer zusammengesetzten erfindungsaea.'ißen Rohr:cupplungsverbindung, teilweise im Längsschnitt und teilweise in Aufriß.
• Fig. 2 eine vergrößerte bruchstückartige Schnittansicht, welche die ?Zupnlungsteile der Verbindung von Fig.l in lose zusammengesetter Stellung zeigt, und Fia. 3 eine Ansicht ähnlich wie in Fia. 2, bei ::elcher aber die Kumolunasteile fest zusammenresetzt rezeigt sind.
• Die vollständicse Verainduna enthält ein -Ldörpercrlied 1o mit einer Bohrung 11 und einer Gegenbohrung 12, zwischen denen sich eine konische Schulter 13 befindet. Diese Schulter 13 hat bei der dargestellten Kupplungsform keine Funktion, sondern dient nur dazu, einen Austausch des Körpers gegen andere Kupplungsformen zu ermöglichen.
• Eine konische ringförmige wand 14 erweitert sich von der Gegenbohrung 12 nach außen, endet in einer äußeren Ecke 15 und weist Außengewinde 16 auf.
• Die Verbindung enthält ferner ein Rohr 2o mit einer zylindrischen Außenfläche 21 von wesentlicher Länge an seinem inneren Ende, an die sich ein Außengewinde 22 anschließt. Der Außendurchmesser des Gewindes 22 ist im wesentlichen genau so groß wie der Außendurchmesser 23 des Rohres. Der Durchmesser der zylindrischen Fläche 21 kann im wesentlichen genau so groß sein wie der Fußdurchmesser des Gewindes 22, ist aber vorzugsweise etwas kleiner, so daß sich eine glatte Oberfläche ohne Eindrücke durch die bei der Herstellung des Schraubengewindes 22 verwendeten Werkzeuge ergibt.
• Auf das Rohr 2o ist ein Ring 25 mit einer glatten zylindrischen Innenfläche 26 geschraubt, die an ihrem Vorderende in einer scharfen Ecke 27 endet und deren inneres Ende an ein Innengewinde 28 angrenzt. Die Gewinde 22, 28 sind vorzugsweise zylindrisch und linksgängig, obwohl sie bei einigen Ausführungsformen der Erfindung auch konisch und/oder rechtsgängig sein können. Am hinteren Ende des Gewindes 28 weist der Ring eine glattwandige zylindrische Gegenbohrung 29 auf, deren Durchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser 23 des Rohres 2o und ebenfalls entweder im wesentlichen genau so groß ist wie, oder etwas größer ist als der Außendurchmesser des Gewindes 28.
• Die vordere Endfläche 31 des Ringes 25 liegt vorzugsweise unter einem Winkel von ungefähr 9o o zur zylindrischen Innenfläche 26 und schneidet eine kurze konische Fläche 32 auf dem-Ring, deren Konus anfangs dem Konus der Körperwand 14 entspricht, der unter einem Winkel von ungefähr 15o zur Längsachse der Kupplung verläuft. Neben dem konischen Abschnitt 32 weist der Ring eine weitere kurze Fläche 32a mit einem Konus von ungefähr 7-1/2o auf, die in eine zylindrische Außenfläche 33 übergeht, die auf der entgegengesetzten Seite eines Abschnitts des Gewindes 28 verläuft und in eine konkav gekrümmte Fläche 34 übergeht, die eine zylindrische Fläche 35 von verhältnismäßig großem Durchmesser in Nähe der Verbindungsstelle des Schraubengewindes 28 mit der zylindrischen Wand 29 schneidet. Die zylindrische Fläche 35 hat einen verhältnismäßig großen Durchmesser, um einen verhältnismäßig dünnen Querschnitt an der Stelle zu bilden, an der die zylindrische Innenfläche 26 mit dem Innengewinde 28 zusammentrifft. Das äußere Ende des Ringes besitzt eine konische Stirnfläche 36, in welcher eine Ringnut 37 vorgesehen ist. Eine Mutter 4o hat Innengewinde 41 zum Eingriff mit dem Schraubengewinde 16, Diese Schraubverbindung kann gegebenenfalls auch weggelassen werden, und die Glieder 1o und 4o können stattdessen mit Bolzenlöchern versehen sein, durch welche Bolzen geführt werden können, um die Glieder zusammenzuziehen, Das Mutterglied 4o weist eine konische Schulter 42 auf, die an dem Ende des Ringes eingreifen kann, um den "@.ng in Richtung auf das Körperglied 1o zu bewegen.
• Bei der Herstellung der Verbindung wird die Mutter 4o zunächst über das Rohr 2o geschoben, und der Ring 25 wird dann auf das Rohr in die in Fig. 2 gezeigte SAGellung geschraubt. In dieser Stellung ist, wie in dieser Figur gezeigt ist, die Endfläche 31 des Ringes gegenüber dem Ende des Rohres in Abstand angeordnet, und die zylindrische Inn3nfläche 26 wid die Innenwand 29 bilden mit der zylindrischen Außenfläche 21, bzw. der Außenwand 23 des Rohres leichte Zwischenräume. Die konische Fläche 32 des Ringes greift an der Körperwand 14 an einer Stelle ein, die von der äußeren Ecke 15 des Körpers nach innen in Abstand liegt.
• Wenn die Mutter 4o auf dem Körperglied 1o angezogen wird, bevregt die Schulter 42 der Mutter den Ring 25 weiter in das Körperglied 1o hinein, und die konische Wand 14 verursacht ein radiales Zusammenziehen des Vorderendes des Ringes in Dichtungseingriff mit der zylindrischen Außenfläche 21 des Rohres, wobei ein solcher Dichtungseingriff sowohl an der scharfen Ecke 27 wie auch am benachbarten Abschnitt der zylindrischen Innenfläche 26 erfolgt. Wenn sich das Vorderende des Ringes zusammenzieht, sucht es sich leicht nach innen zu krümmen oder zu-biegen, und bewirkt dadurch, daß sich die kreisförmige Schulter 32b zwischen den Flächen 32 und 32a fester in Dichtungseingriff mit der Wand 14 drückt , um lineare Dichtungsberührung zu erzielen. Bei weiterem Anziehen Frommt die Fläche 32a mit der Wand 14 in Berührung, um zu verhindern, daß sich die Schulter 32b beträchtlich in die Wand 14.eindrückt. Während sich der Ring so nach vorn bewegt, bewegt sich auch das Rohr 2o weiter nach vorn in den Körper 1o hinein, da es. mit dem Ring 25 in Schraubeingriff steht. Bedingt durch den dünnen Querschnitt zieht sich auch der Abschnitt des Ringes, der den ersten Gängen des Innengewindes 28 gegenüberliegt,radial zusammen, um einen festen Sitz des Innengewindes auf dem Gewinde des Rohres zu erzielen, an welchem es eingreift, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
• Während die Mutter 4o den Ring 25 in die Stellung bewegt, in welcher er fest angezogen ist, zieht sich auch der hintere Abschnitt des Ringes aufgrund der konischen Stirnflächen 36 und 42 radial zusammen, so daß das äußere Ende der zylindrischen Wand 29 die Außenwand 23 des Rohres pest greift, um äußere Schwingungen des Rohres zu dämpfen. Der dicke Querschnitt des Ringes an der Verbindungsstelle der zylindrischen Wand 29 mit dem Innengewinde 28 verhindert, daß sich der Ring nach außen wölben kann, was zu einem Eingriffsverlust des Gewindes 28 in diesem Bere:räh mit dem Gewinde auf dem-Rohr führen würde. Ferner ist aus Fig.3 ersichtlich, daß die konkav gekrümmte Außenfläche 34 des Ringes ein Eindringen des Ringes in die konische Öffnung 14 um eine beträchtliche Strecke ermöglicht, ohne daß sich-dabei die Ecke 15 des Körpers in das dicke Ende des Ringes eingräbt, was einen erhöhten Widerstand gegen eine weitere Bewegung zur Folge hätte. Wenn statt Bolzen die Gewinde 16, 41 verwendet werden, sind diese vorzugsweise rechtsgängig, wenn die Gewinde 22, 28 linksgängig sind, so daß jede Drehreibung der Mutter 4o auf dem Ring diesen weiter auf das Rohr zu schrauben sucht, während die Mutter auf den Körpergeschraubt wird. Das Gewinde 22 ist nur auf einer gegebenen/lo Strecke auf dem Rohr ausgebildet, so daß die Endfläche 31 des Ringes zwischen den Enden der zylindrischen Außenfläche 21 des-Rohres angeordnet ist, wenn der Ring 25 so weit wie möglich auf das Rohr aufgeschraubt ist. Dabei ist die Länge der Fläche 21 von Wichtigkeit, so daß die Teile nicht in engen Toleranzen ausgebildet oder in engen Toleranzen mit Schraubengewinde versehen zu werden brauchen, um zu gewährleisten, daß die Endfläche 31 des Ringes zwischen den Enden der zylindrischen Fläche 21 angeordnet ist, wenn der Ring so weit wie möglich auf das Rohr geschraubt .. ist. Wie bereits erwähnt, zeigen die Figuren nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, und diese ist darauf nicht beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungsformen und Anwendungen möglich.

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Rohrkupplungsverbindung, gekennzeichnet durch ein Rohr mit einem Abschnitt mit Außengewinde, der vom benachbarten Ende des Rohres durch eine glatte zylindrische Außenendfläche-getrennt ist, deren Durchmesser genau so groß ist wie, oder kleiner ist als der Fußdurchmesser des Schraubengewindeabschnitts, ein Körperglied mit einer '-onischen Wand, einen Ring mit einer glatten zylindrischen Inn@:°°.fläche an einem Ende, der auf das Rohr zu schrauben ist, se laß sein besagtes eines Ende an die konische Wand des Körpergliedes angrenzt und seine besagte Innenfläche gegenüber dem Ende des Rohres nach außen in Abstand liegt, und ein Klemmglied, das an dem Körperglied zu befestigen und gegenüber diesem axial beweglich ist und gleichzeitig so ausgebildet ist, daß es an dem Ring-eingreift" um diesen und das Rohr während der axialen Bewegung in Richtung auf das Körperglied zu bewegen, so daß das entsprechende Ende des Ringes durch Eingriff mit der konischen Wand des Körpergliedes in druckmitteldichten Eingriff mit der Außenfläche des Rohres zusammengezogen wird.
2. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der zylindrischen Fläche des Ringes im wesentlichen genau so groß ist wie der Innendurchmesser der Spitze des Gewindes auf dem Ring, bevor der Ring zusammengezogen wird. 3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring am anderen Ende eine glatte zylindrische Innenfläche aufweist, deren Innendurchmesser im wesentlichen genau so groß ist wie der Fußdurchmesser des Gewindes des Ringes. 4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Querschnitt des Ringes an dem anderen Ende eine größere Fläche hat als der entsprechende Querschnitt des einen Endes. 5. Rohrkupplungsverbindung, gekennzeichnet durch ein Rohr mit einem Abschnitt mit Außengewinde, der vom benachbarten Ende des Rohres durch eine glatte zylindrische Außenendfläche getrennt ist, deren Durchmesser genau so groß ist wie, oder kleiner ist als der Fußdurchmesser des Schraubengewindeabschnitts, und mit einer glatten zylindrischen äußeren Hauptfläche auf seiner an- deren Seite, deren Außendurchmesser nicht kleiner ist als der des Schraubengewindeabschnitts, ein Körperglied, welches eine Öffnung mit einer konischen Wand aufweist, einen Ring mit einem Abschnitt mit Innengewinde, dessen hänge im wesentlichen genau so groß ist wie die des Schraubengewindeabschnitts des Rohres und mit diesem in Eingriff ist, wobei der Ring auf einer Seite des Schraubengewindeabschnitts eine zylindrische Innenfläche aufweist, deren Innendurchmesser im wesentlichen genau so groß ist wie der Innendurchmesser des Schraubengewindeabschnitts, und an seinem entgegengesetzten Ende eine glatte zylindrische Innenwand aufweist, deren Innendurchmesser im wesentlichen genau so groß ist wie der Außendurchmesser des Schraubengewindeabschnitts, und der Ring ferner eine konische äußere Stirnfläche aufweist, die radial von der Innenwand mit dem größeren Durchmesser in Abstand liegt, und ein Klemmglied, das an dem Körperglied zu befestigen und gegenüber diesem axial beweglich ist, welches eine Schulter aufweist, die an der konischen äußeren Stirnfläche eingreifen kann, um den Ring in Richtung auf das Körperglied zu bewegen, so daß ein Ende des Ringes mit der konischen Wand des Körpergliedes in Eingriff kommt und radial zusammengezogen wird, um dadurch die zylindrische Fläche des Ringes in druckmitteldichten Eingriff mit der zylindrischen Außenfläche des Rohres zu bringen, und um die zylindrische Innenwand des Ringes neben der konischen äußeren Stirnfläche in druckmitteldichten Eingriff mit der zylindrischen Hauptfläche des Rohres zu bringen. 6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ringes am Vorderende des Schraubengewindeabschnitts hinreichend dünn ist, um zu ermöglichen, daß der Gewindeabschnitt an dem radialen Zusammenziehen des Ringes teilhat. 7. Rohrkupplung, gekennzeichnet durch ein Körperglied, welches eire Öffnung mit einer konischen Wand aufweist, einen Ring, der einen Durchbruch zur Aufnahme eines Rohres aufweist, wobei ein Ende des Ringes mit der konischen Wand in Eingriff kommen kann, und ein Klemmglied, das an dem Körperglied zu befestigen ist und an einer Schulter auf dem Ring eingreifen kann, um den Ring in Eingriff mit der konischen wand zu bewegen, damit das entsprechende Ende des Ringes radial nach innen zusammengezogen wird, wobei das Ende des Ringes eine allgemein querlaufende Fläche aufweist, die von-einer ersten konischen Fläche geschnitten wird, die zuerst im wesentlichen den gleichen Konus grad hat wie der Konus auf der Wand und an eine zweite Fläche angrenzt, deren Koiius geringer ist als der der ersten Fläche, und die beiden konischen Flächen einander an einer ringförmigen Schulter schneiden, und das eine Ende des Ringes sich beim Zusammenziehen leicht biegt, um die Schulter mit der Wand in Dichtungsberührung zu bringen, und dadurch die zweite konische Fläche bei weiterem Zusammenziehen mit der Wand in Eingriff kommt, um den Druck zwischen der Wand Land der Schulter zu begrenzen, S. Ring für eine Rohrlzupplungsverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring an einem Ende eine glatte zylindrische -Innenfläche aufweist, an welche sich ein Abschnitt mit Innengewinde ans schließt, wobei der Innendurchmesser der Fläche im wesentlichen genau so groß ist wie der Innendurchmesser des Gewindes, und der Ring aus biegungsfähigem Material besteht, so daß das eine Ende des Ringes durch Eingriff mit einem umschließenden Kupplungsglied radial zusammengezogen werden kann, um mit einem -durch den Ring verlaufenden Rohr in druckmitteldicäten Eingriff zu kommen. 9. Ring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring an seinem entgegengesetzten Ende eine zylindrische Innenwand aufweist, deren Durchmesser im wesentlichen genau so groß ist wie der Außendurchmesser des Gewinde$ und der Ring eine konische Fläche aufweist, die gegenüber der wand radial nach außen angeordnet ist, so daß sein entgegengesetztes Ende durch ein anderes Kupplungsglied ebenfalls radial zusammengezogen werden kann, um die Innenwand mit dem Rohr in Eingriff zu bringen. 1o. Ring nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ringes an dem Ende des Schraubengewindeabschnitts, das an das eine Ende angrenzt, dünner ist als an dem anderen Ende des Schraubengewindeabschnitts. 11. Ring nach einem der Ansprüche 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring eine allgemein querlaufende Fläche an seinem einen Ende aufweist, die an eine erste konische Fläche angrenzt, die mit einer zweiten konischen Fläche mit einem geringeren Konus eine Schulter bildet.