DE2006845A1

DE2006845A1 - Pipe connection

Info

Publication number: DE2006845A1
Application number: DE19702006845
Authority: DE
Inventors: Karl 4000 Dusseldorf M Weinhold
Original assignee: K WEINHOLD KG DIPL ING
Current assignee: K WEINHOLD KG DIPL ING
Priority date: 1970-02-14
Filing date: 1970-02-14
Publication date: 1971-08-19

Description

n Rohrverbindung n In ihrer Patentanmeldung P 20 01 628o8 hat Anmelderin eine Rohrverbindung beschrieben, bei welcher die Rohre mittels besonders gestalteter Endstücke ineinandergesteckt und durch eine um die Endstücke herumgelegte Schelle zusammengehalten werden, die durch einen Spann~ hebel geöffnet und geschlossen werden kann. n Pipe connection n In their patent application P 20 01 628o8 the applicant a pipe connection described in which the pipes by means of specially designed End pieces plugged into each other and through a clamp placed around the end pieces are held together, which are opened and closed by a clamping lever can.

Eine solche Rohrverbindung ist starr und nicht geeignet, seitliche Kräfte, die auf das eine Rohrende oder unterschiedlich auf beide miteinander verbundene Rohrenden ausgeübt werden, aufzunehmen.Such a pipe connection is rigid and not suitable for lateral Forces that are connected to one end of the pipe or differently to both Pipe ends are exercised to accommodate.

Erfindungsgemäss alird eine andersartlge Verbindung der Rohrenden vorgeschlagen, die nicht starr, sondern derart ausgebildet ist, dass beide rohrenden sich z.B. unter dem Ein:luss auf sie einwirkender seitlicher Kräfte und unter Aufrechterhaltung voller Dichtung gegeneinander bewegen, nämlich um einen gemeinsanLen Nittelpunkt drehen können, dabei werden erfindungsgemäss nicht die Enden längerer Rohrgestänge in dieser Weise gebildet, sondern es wird ein Zwischenstück zwischen beiden Rohren verwandt, dessen beide einander umfassende Teile die angestrebte Beweglichkeit aufweisen. Diese Teile können in geeigneter Weise, z.B. mittels Schweissnähten, Verschraubungen, Flanschen und dergl., an die beiden miteinander zu-verbindenden Rohrstränge angeschlossen werden.According to the invention, the pipe ends are connected differently proposed, which is not rigid, but designed in such a way that both pipe ends e.g. under the influence of lateral forces acting on them and under maintenance fully seal against each other, namely around a common center point can rotate, according to the invention not the ends of longer pipe rods formed in this way, but there will be an intermediate piece between the two tubes related, the two comprehensive parts of which have the desired mobility. These Parts can be made in a suitable manner, e.g. by means of weld seams, Screw connections, flanges and the like. To the two to be connected to one another Pipe strings are connected.

Ein wesentlicher gedanke der Erfindung besteht darin, dass du eine der rohrförmig ausgebildeten Glieder des Zwischenstücks an seinen beide mit einer kugelförmigen Verstärkung gestaltet wird, die von dem zweiten Teil des Zwischenstücks mit einer hauvbenförmigen Erweiterung umfasst wird. Dabei wird der erwähnte zR;eite Teil des Zwischenstücks durch eine mit seinem haubenförmigen Teil verschraubte Mutter auf der Kugelfläche des ersten Teils in jeder Stellung gestgehalten. Die Dichtungen beider Teile sind beim Auftreten seitlicher Kräfte gegeneinander beweglich, indem sie sich um den Mittelpunkt der kugelförmigen Verstärkung des ersten Teils drehen0 Die Dichtung der aul diese Weise miteinander verbundenen Rohre wird durch einen oder mehrere Dichtungsringe, zOBo O-Ringe, und gegebenenfalls zusätzliche Flachringdichtungen erzielt, die in der die kugelförmige Verstärkung des ersten Teils umfassenden Haubenfläche des zweiten Teils oder in der die erwähnte Verstärkung umfassenden Fläche der Spannmutter oder an beiden vorerwähnten Stellen angeordnet sind, Um dabei das Gewindespiel der Spannmutter zu kompensieren, greifen der haubenförmige, die Kugel umfassende Teil und die Spannmutter mit einer Führung ineinander. Die Dichtungen selbst werden von dem druck der Verschraubung entlastet, indem die Spannmutter, wenn sie angezogen ist, sich mit einer Schulter gegen eine entsprechende Schulter der haubenförmigen Erweiterung legt.An essential idea of the invention is that you have a of the tubular members of the intermediate piece at both of them with a spherical reinforcement is designed by the second part of the intermediate piece is encompassed with a hood-shaped extension. In doing so, the mentioned zR; eite Part of the intermediate piece by a nut screwed to its hood-shaped part held on the spherical surface of the first part in every position. The seals Both parts can move against each other when lateral forces occur, by they rotate around the center of the spherical reinforcement of the first part0 The sealing of the pipes connected to one another in this way is carried out by a or several sealing rings, zOBo O-rings and, if necessary, additional flat ring seals achieved in the hood surface comprising the spherical reinforcement of the first part of the second part or in the surface of the clamping nut comprising the aforementioned reinforcement or are arranged at both of the above-mentioned points, In order to reduce the thread play of the To compensate for the clamping nut, grip the dome-shaped part that encompasses the ball and the clamping nut with a guide into each other. The seals self are relieved of the pressure of the screw connection by the clamping nut when they is attracted to one shoulder against a corresponding shoulder of the hood-shaped Extension sets.

In der beiliegenden Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der vorstehend erl.iute:rten Rohrverbindung schematisch dargestellt.In the accompanying drawings are several embodiments of the explained above: red pipe connection shown schematically.

Fig, 1 veranschaulicht eine erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes im Schnitt, Beide Teile des Zwischenstücks sind in dieser Darstellung gegeneinander verschwenkt0 Fig. 2 zeigt dieselbe Vorrichtung wie Figur 1 mit dem Zwischenstück in gerade ausgerichteter Stellung, wobei der obere Teil des Zwischenstücks im Schnitt, der untere Teil in beitenansicht dargestellt ist, Fig. 3 veranschaulicht böi der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung das Zwischenstück in anderer Ausbildung und Anordnung der Gummidichtungen.Fig. 1 illustrates a first embodiment of the subject matter of the invention in section, both parts of the intermediate piece are against each other in this illustration pivoted0 Fig. 2 shows the same device as Figure 1 with the intermediate piece in a straight position, with the upper part of the intermediate piece in section, the lower part is shown in side view, Fig. 3 illustrates the böi The device shown in Figure 1, the intermediate piece in a different design and arrangement the rubber seals.

Fig. 4 stellt eine weitere Variante in der Anordnung der Gummidichtungen dar.Fig. 4 shows a further variant in the arrangement of the rubber seals represent.

In allen Fällen werden die Gummidichtungen zweckmässig ringförmig geschlossen, vorzugsweise in Form sogenannter O-Ringe bzw. als Flachringdichtungen gestaltet.In all cases, the rubber seals are expediently ring-shaped closed, preferably in the form of so-called O-rings or as flat ring seals designed.

Die Verbindung der beiden Teile des Zwischenstücks mit anschliessenden Rohrsträngen, mit denen die Teile des Zwischenstücks z .3. durch Stumpfnähte verschareisst werden, ist in der Zeichnung nicht dargestellt, da solche Vçrbindungen in maligfacher Ärt bekannt sind und nicht unmittelbar zu der vorliegenden Erfindung gehören0 Im einzelnen bezeichnet in den Figuren das Bezugszeichen 1 einen Teil des erfindungsgemäss - ausgebildeten Zwischen stücks, das an seinem Ende mit einer kugelförmigen Verstärkung 2 versehen ist, Das zweite Zwischenstück 3 umfasst die kugelförmige Verstärkung 2 des ersten Teils des Zwischenstücks mit seinem haubenförmigen Endteil 4 derart, dass der verstärkte Haubenrand 5 die Kugelflänhe gut passend umschliesst, Beide eile 1,2, wie 3,4 des Zwischenstücks können z030 als Stahlgußstücke oder Schmiedestüucke oder auch aus dickwandigeii Rohr hergestellt und durch entsprechende Bearbeitung, zOBO der kugelförmigen Verstärkung 2 und der Paßfläche 6 des Haubenrandteils 5, in -Form gebracht werden, Die Haube 4 ist auf ihrer Aussenseite mit einem Gewinde 7 versehen und wird durch eine aufgeschraubte, die Kugelfläche 2 von der anderen weite her umfassende Mutter 8, deren Innenfläche 9 ebenfalls die Kugelfläche 2 passend umschliesst, auf der Kugel 2 dhne Beeinträchtigung ihrer Verschwenkbarkeit festgehalten.The connection of the two parts of the intermediate piece with subsequent Strings of tubing that hold the parts of the Intermediate piece z .3. by Butt seams are worn away, is not shown in the drawing because such Connections are known in different ways and not directly related to the present one Invention belong0 In detail, the reference numeral 1 in the figures denotes a Part of the invention - trained intermediate piece, which at its end with a spherical reinforcement 2 is provided, the second intermediate piece 3 comprises the spherical reinforcement 2 of the first part of the intermediate piece with its hood-shaped End part 4 in such a way that the reinforced hood edge 5 encloses the spherical flanges well fitting, Both parts 1, 2 and 3, 4 of the intermediate piece can z030 as steel castings or forgings or made of thick-walled pipe and by appropriate processing, zOBO of the spherical reinforcement 2 and the mating surface 6 of the hood edge part 5, be brought into shape, the hood 4 is threaded on its outside 7 and is screwed on by one, the spherical surface 2 from the other wide nut 8, the inner surface 9 of which also fits the spherical surface 2 encloses, held on the ball 2 without impairing its pivotability.

Zwecks -Abdichtung der Rohrverbindung nach aussen wird gemass Figuren 1 und 2 im IIaubenrand 4 auf der die Kugel 2 umfassenden Seite desselben eine Ringdichtung, zweckmässig eine O-Ringdichtung mit kreisförmigem Profil des Dichtungsrings 10, angeordnet. Um beim Anziehen der Verschraubung 8 jede Beeinflussung der Dichtung lo zu vemeiden, ist am Haubenrand 4 eine Schulter 11 angeordnet, gegen die sich die Verschraubung 8, wenn dieselbe angezogen wird, mit einer entsprechenden Fläche anlegt. The purpose of sealing the pipe connection to the outside is according to the figures 1 and 2 in the cover edge 4 on the side of the same encompassing the ball 2 a ring seal, expedient an O-ring seal with a circular profile of the sealing ring 10 is arranged. In order to avoid any influence on the seal lo when tightening the screw connection 8, a shoulder 11 is arranged on the hood edge 4, against which the screw connection 8, when the same is tightened, creates a corresponding surface.

Damit wird vermieden, dass durch zu starkes Anziehen der Verschraubung die Bewegung der beiden Teilstücke 1 und 3 um den Mittelpunkt der Kugel 2 beeinträchtigt wird Um ferner das durch das Gewinde 5 gegebene Stiel auszuschalten, ist am Randstück 4 ein Vorsprung 12 vorgesehen; der in eine entsprechende Aussparung der Verschraubung 8 führend eingreift.This prevents the screw connection from being tightened too much the movement of the two sections 1 and 3 around the center of the ball 2 is impaired To also turn off the handle given by the thread 5 is on the edge piece 4 a projection 12 is provided; in a corresponding recess in the screw connection 8 intervenes in the lead.

Um die Schrägstellung der Teilstücke 1 und 3 gegeneinanker zu begrenzen, und um ein zu starkes Abknicken der Rohre gegeneinander zu verhindern, ist ferner ce einem hinteren Fortsatz 13 der Verschraubung 8 eine Ansc lagfläche 14 vorgesehen, die, wenn sie sich auf das Rohr 1 aufsetzt, die Abknickung begrenzt.To limit the inclination of sections 1 and 3 against each other, and in order to prevent the tubes from kinking too much against one another, is also ce a rear extension 13 of the screw connection 8, a connecting surface 14 is provided, which, when it sits down on the tube 1, limits the kink.

In Figuren 2,3 und 4 bedeuten gleiche Bezugszeichen gleiche Teile wie in Figur 1.In FIGS. 2, 3 and 4, the same reference symbols denote the same parts as in Figure 1.

Gemäss Figur 3 ist anstatt der O-Ringdichtung 10 im Randstück 4 eine O-Ringdichtung 15 auf der unterseite der Verschraubung 8 angedeutet. In diesem Falle muss, um vollständige Abdichtung nach aussen zu erhalten, zwischen dem Randstück 4 und dei Verschraubung 6 an geeigneter Stelle, z.BO in der Schulterfläche 12, noch eine Flachring dichtung 16 vorgesehen werden, gemäß Figur 4 sind zwei O-Ringdichtungen 1o und 15 im Randstück 4, sowie auf der inneren Seite der Verschraubung 8 vorgesehen, während gleichzeitig die bereits durch diese O-Ringdichtungen geschaffene Abdichtung nach aussen durch eine Flachringdichtung 16 in der Schulterfläche 12 verstärkt ist. Eine derartige Dichtung durch mehrere O-Ring-bzwe flachringdichtungen kommt bei besonders hohen Drücken in Betracht, Die praktische Erprobung der erfindungsgemässen Ausbildung eines zweiteiligen zur Verbindung von Rohrsträngen dienenden Zwischenstücks hat gezeigt, dass auch bei hochgesteigerten Drücken von z.B. 100 Atü und mehr die Bewe,lichkeit der Teile des Zwischenstücks gegeneinander unter dem Einfluss seitlicher Kräfte in vollem Maße gegeben ist, Ein besonderer Vorteil der beschriebenen konstruktion des Zwischenstücks besteht noch darin, dass dieselbe auch beliebige Drehungen oder torsionen der Rojre um einen ihre Längsachse ohne Schwierikkeit aufzunehmen vermag. Es kann also jedes Rohr um seine Längsachse gedreht werden, ohne dass dabei schädliche Kräfte auf das folgende Rohr übertragen werden. Das ist zOBo wichtig beim Einbau des beschriebenen Zwischenstücks zwischen zwei Rohrstücken, ferner bei einem mittels Flansche vorgenemmenen AnscEluss eines Rohrs an den benachbarten Teil des Zwischenstücks. In allen Fällen wird ferner die in beschriebener Weise z.B. mittels O-Ringen gestaltete Dichtung nicht beeinträchtigt, auch wenn hochgesteigerte Drücke im Innern der Rohre auftreten,According to Figure 3, instead of the O-ring seal 10 in the edge piece 4 is a O-ring seal 15 indicated on the underside of the screw connection 8. In this case must, in order to obtain complete sealing to the outside, between the edge piece 4 and the screw connection 6 to a suitable one Place, e.g. in the shoulder area 12, a flat ring seal 16 can be provided, according to Figure 4, two O-ring seals 1o and 15 in the edge piece 4, as well as on the inner side of the screw connection 8, while at the same time the seal already created by these O-ring seals is reinforced to the outside by a flat ring seal 16 in the shoulder surface 12. Such a seal by means of several O-ring or flat ring seals is provided particularly high pressures into consideration, the practical testing of the inventive Formation of a two-part intermediate piece used to connect pipe strings has shown that even at high pressures of e.g. 100 atmospheres and more the Movement of the parts of the intermediate piece against each other under the influence of the side Forces is given in full, a particular advantage of the construction described of the intermediate piece is that the same also any rotations or torsions of the Rojre around its longitudinal axis is able to absorb without difficulty. So each pipe can be rotated around its longitudinal axis without damaging it Forces are transferred to the following pipe. This is important for the installation of the intermediate piece described between two pieces of pipe, furthermore with a means Flanges allow a pipe to be connected to the adjacent part of the intermediate piece. In all cases, the in the manner described, e.g. by means of O-ring designed seal does not adversely affect, even with highly increased pressures occur inside the pipes,

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: Pipe connection by means of a two-part Intermediate piece, the parts of which are attached to the pipe strings to be connected, characterized in that the one intermediate piece part (1) with spherical reinforcement (2), the opposite part (3) of the intermediate pieces with this reinforcement amfassenden hood (4) is formed, and by a likewise the spherical Reinforcement of the first part comprehensive with the hood-shaped part in engagement stepping screw connection (8) in its position with the arrangement of a ring seal between the spherical surface and the parts of the second 'intermediate piece comprising them is being held

2. Device according to claim 1, characterized in that the inner surface (6) of the hood (4) with its ring seal (io) the ball (2) approximately in a largest circle or with little deviation from this - zOB. with a Deviation up to about 200, includes and that the screw connection (8) in its end position limited by a shoulder (11) of the hood (4), as well as by a projection (12) the same is performed.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the seals of the intermediate piece opposite the spherical reinforcement (2) by one on the inner side (6) of the hood (4) arranged O-ring seal (lo) or by a. the inner side of the screw connection (8) arranged O-ring seal (15) achieved -will.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that In the case of highly increased internal pressures, O-ring seals should be placed on the inner surface of the Hood (4) as well as on the inner surface of the screw connection (8) under simultaneous Arrangement of a flat ring seal in the shoulder (12) are provided0

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the kink of each other connected parts of the intermediate piece by a provided on the screw connection (8) @ Stop surface (14) is limited.

L e r s e i t e