DE2012882A1

DE2012882A1 -

Info

Publication number: DE2012882A1
Application number: DE19702012882
Authority: DE
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1970-03-13
Filing date: 1970-03-13
Publication date: 1971-09-30
Also published as: FR2073048A5

Description

Dipi.-ing. Walter Meissner Dipi.-ing. Herbert TischerDipi.-ing. Walter Meissner Dipi.-ing. Herbert Tischer

IBERLlN 33, Herbertstraße 22 *■* IBERLlN 33, Herbertstrasse 22 * ■ * μΠμτηρμμΠμτηρμ

Fernsprecher: 8 87 72 37 - Drahtworü Invention Berlin MUNUHENTelephone: 8 87 72 37 - Wireworü Invention Berlin MUNUHEN Postecheckkonto: W. Meissner, Berlin West 12282Post check account: W. Meissner, Berlin West 12282 Bankkonto: W, Meissner, Berliner Bank A.-Q., Depka 36,Bank account: W, Meissner, Berliner Bank A.-Q., Depka 36, Berlln-Halensee, Kurfdretendamm 130, Konto Nr. 95 716 , BERLIN 33 (GRUNEWALD), den 13.3.1970Berlln-Halensee, Kurfdretendamm 130, Account No. 95 716, BERLIN 33 (GRUNEWALD), March 13, 1970

Fall 2152 HerbertstraBe 22 Pr/Ut Case 2152 Herbertstrasse 22 Pr / Ut

Mannesmann Aktiengesellschaft, 4 Düsseldorf 1, Mannesmann-Mannesmann Aktiengesellschaft, 4 Düsseldorf 1, Mannesmann-

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"Drehverbindung für unter Innendruck stehende Rohre""Slewing ring for pipes under internal pressure"

Die Erfindung betrifft eine Drehverbindung für unter Innendruck stehende Rohre, mit einer Wälzlageranordnung, deren Lagerinnenteil mit dem einen Rohrende und deren Lageraußenteil mit dem anderen Rohrende verbunden ist und mit einem den Spalt zwischen den beiden Lagerteilen zum Rohrinneren hin abdichtenden U-förmigen Dichtungsring.The invention relates to a rotary joint for pipes under internal pressure, with a roller bearing arrangement whose Inner bearing part is connected to one end of the tube and the outer bearing part of which is connected to the other end of the tube and with one of the U-shaped sealing ring sealing the gap between the two bearing parts towards the inside of the pipe.

Eine derartige Drehverbindung ist durch die US-Patentschrift Nr. 1 908 844 bekannt. Sie zeigt eine Drehverbindung, bei der die Schenkel des U-förmigen Dichtungsringes durch einen unter der Auflast einer Feder stehenden Keilring gespreizt und an die gegeneinander verdrehbaren Dichtflächen angepreßt sind.Such a rotary joint is known from US Pat. No. 1,908,844. It shows a rotary joint in which the legs of the U-shaped sealing ring spread apart and on by a wedge ring which is under the load of a spring the mutually rotatable sealing surfaces are pressed against each other.

Drehverbindungen dieser Art sind in der Regel Bestandteile gelenkiger Rohrleitungssysteme an Geräten zur Verladung flüssiger oder gasförmiger Medien. In neuerer Zeit gewinnt die Verladung flüssigen Erdgases an Bedeutung. Flüssiges ErdgasSlewing rings of this type are usually part of articulated pipeline systems on devices for loading liquids or gaseous media. Recently, the loading of liquid natural gas has become more important. Liquefied natural gas

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mit einer Temperatur von etwa 180 bis 20O⁰G unter Null erfordert eine Drehverbindung» deren Dichtung bei diesen tiefen Temperaturen noch funktionsfähig ist. Die Abdichtung der Drehverbindung bereitet dabei erhebliche Schwierigkeiten, weil nur wenige Werkstoffe zur Verfügung stehen, die bei diesen teufen Temperaturen noch die für eine Dichtung erforderliche Elastizität annähernd aufweisen. Die hier infrage kommenden Werkstoffe, beispielsweise Teflon zeigen zum Teil trotz großer Härte ein plastisches Verhalten, so daß eine Ausführung gemäß der US-Patentschrift Nr. 1 908 844 den Nachteil zu geringer Elastizität hat, da durch die Feder lediglich ein dem Verschleiß entsprechendes selbsttätiges Nachstellen der Dichtung erfolgt. with a temperature of about 180 to 20O ⁰ G below zero requires a rotary joint »whose seal is still functional at these low temperatures. The sealing of the rotary joint causes considerable difficulties because only a few materials are available which at these low temperatures still approximately have the elasticity required for a seal. The materials in question here, for example Teflon, partly show a plastic behavior despite great hardness, so that a design according to US Pat. No. 1,908,844 has the disadvantage of low elasticity, since the spring only automatically readjusts according to the wear the seal takes place.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehverbindung zu schaffen, die in Übergabegeräte für Flüssiggas eingesetzt und mit einem Dichtungsring ausgerüstet werden kann, der bei der auftretenden sehr tiefen Betri ebstemperaturen seine Fumctionsfähigkeifc behält. Es ist daher eine Anordnung und Gestaltung des Dichtungsringes zu suchen, die auch die Verwendung eines relativ harten Dichtungswerkstoffes gestattet, bzw. vom gewählten Dichtungswerkstoff weitgehend unabhängig ist und damit eine optimale Auswahl desselben gestattet.The object of the invention is to create a rotary joint that is used in transfer devices for liquid gas and can be equipped with a sealing ring, which can be used in the very low operating temperatures that occur Retains ability to function. It is therefore an arrangement and look for the design of the sealing ring, which also involves the use of a relatively hard sealing material permitted, or is largely independent of the selected sealing material and thus an optimal selection the same permitted.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß der ü-förmige Dichtungsring in einem von. den Stirnflächen der gegeneinander verdrehbaren Lagerteile seitlich begrenzten radialen Ringspalt angeordnet ist, und daß die nach innen gerichteten Schenkel des Dichtungsringes durch eine Stahlfedereinlage an die Stirnflächen angepreßt sind.According to the invention it is therefore proposed that the U-shaped Sealing ring in one of. the end faces of the mutually rotatable bearing parts laterally limited radial annular gap is arranged, and that the inwardly directed legs of the sealing ring by a steel spring insert are pressed against the end faces.

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Es wird dadurch die Erfüllung der eingangs gestellten Aufgabe erreicht, wobei die Elastizität des Dichtungsringes in. erster Linie durch dessen konstruktive Ausbildung in Verbindung mit der Stahlfedereinlage, die Dichtungseigenschaften durch die Auswahl .'eines geeigneten Werkstoffes erreicht werden. Die Elastizität des Dichtungsringes ist auch bei Verwendung relativ harten Werkstoffes dadurch gesichert, daß dessen Schenkel nach innen gerichtet sind und somit leicht gespreizt oder etwas zusammengedrückt werden können. Dieses Spreizen und Zusammendrücken ist bei der bekannten Ausführung (US-Patentschrift Nr. 1 908 844) bei Verwendung von hartem Werkstoff nicht möglich, da ein Spreizen der Schenkel hier eine Längung des äusseren und ein Stauchen des inneren Schenkels zur Folge hätte. Die Anforderungen an die Elastizität des Dichtungswerkstoffes sind also bei der erfindungsgemäßen Ausführung wesentlich geringer. Darüberhinaus wird dadurch, daß die Stirnflächen eines radialen Ringspaltes die Dichtflächen sind, erreicht, daß sich die Veränderung der Lage der Dichtflächen zueinander in engen Grenzen hält, bzw. sich teilweise in einer Verschiebung etwa in der Ebene dieser Dichtflächen äußert und damit sich nicht auf die Dichtung selbst auswirkt.It will thereby fulfill the task set at the beginning achieved, the elasticity of the sealing ring primarily through its constructive training in Connection with the steel spring insert, the sealing properties by selecting a suitable material can be achieved. The elasticity of the sealing ring is thereby even when using a relatively hard material secured that its legs are directed inward and thus slightly spread or compressed a little can be. This spreading and compressing is in the known design (US Pat. No. 1,908 844) is not possible when using hard material, since the legs will spread apart and the outer one will lengthen and a compression of the inner leg would result. The requirements for the elasticity of the sealing material are therefore in the design according to the invention much lower. In addition, the fact that the end faces of a radial annular gap are the sealing surfaces are achieved that the change in the position of the sealing surfaces to each other is kept within narrow limits, or is partly expressed in a shift approximately in the plane of these sealing surfaces and thus does not affect the Seal itself affects.

Eine Steigerung der Elastizität des Dichtungsringes wird gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung dadurch erreicht, daß die äußeren an den Stirnflächen anliegenden Seiten der Schenkel des Dichtungsringes Jeweils eine oder mehrere Ringnuten aufweisen. Die Ringnuten bringen eine Querschnittsverminderung und damit eine erhöhte Elastizität der Schenkel. Darüberhinaus werden durch die Ringnuten neue Dichtkanten geschaffen und die seitlichen Dichtflächen in mehrere Dichtflächen unterteilt.According to a further development of the invention, an increase in the elasticity of the sealing ring is achieved by that the outer sides of the legs of the sealing ring resting against the end faces each have one or have several annular grooves. The annular grooves bring about a reduction in cross-section and thus an increased one Elasticity of the thighs. In addition, the ring grooves create new sealing edges and the lateral ones Sealing surfaces divided into several sealing surfaces.

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Diese Dichtflächen stehen zum Teil unter unmittelbarer Auflast der Stahlfedereinlage zum Teil mehr unter der Auflast des Innendruckes des zu fördernden Mediums.These sealing surfaces are partly under the direct load of the steel spring insert, and in part more under the load the internal pressure of the medium to be conveyed.

Im weiteren ist vorgesehen, daß die Innenseiten der Schenkel an den Enden Verdickungen aufweisen. In diesen Verdickungen kann je Schenkel innen eine umlaufende muldenförmige Vertiefung vorgesehen sein. Diese muldenförmige Vertiefung dient zur Fixierung der Lage der Stahlfedereinlage, die die beiden Schenkelenden spreizt.It is also provided that the inner sides of the legs have thickenings at the ends. In these thickenings a circumferential trough-shaped recess can be provided on the inside for each leg. This trough-shaped The recess is used to fix the position of the steel spring insert that spreads the two leg ends.

Die Stahlfedereinlage besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl gleichmäßig auf den Umfang verteilter U-förmiger Federelemente, die an ihren Enden leicht nach innen gekrümmt sei] können, um die spezifische Flächenpressung zwischen der Feder und dem Schenkel niedrig zu halten. Diese nach iiien gerichteten Schenkelenden der Federelemente können den muldenförmigen Vertiefungen angepaßt sein.The steel spring insert preferably consists of a large number of U-shaped spring elements evenly distributed over the circumference, which are slightly curved inwards at their ends] to determine the specific surface pressure between the spring and to keep the thigh low. These directed towards iiien Leg ends of the spring elements can be adapted to the trough-shaped depressions.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. It demonstrate

Fig. 1 eine Drehverbindung einer Druckrohrleitung, teilweise geschnitten,1 shows a rotary joint of a pressure pipeline, partially in section,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Drehverbindung in gleicher Darstellung.FIG. 2 shows another embodiment of the rotary joint in FIG same representation.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Drehverbindungen be stehen aus einer Wälzlageranordnung mit einem KugeUaanz}6, deren Lagerinnenteile 2, 4 über einen Flansch mit dem einen Rohrende 1 und deren Lageraußenteile 3, 5 über einen weiteren Flansch mit dem anderen Rohrende 1' verbunden sind. Zwischen der Stirnfläche 14 des Lagerinnenteile 2 und der The rotary joints shown in Figures 1 and 2 be made up of a roller bearing arrangement with a KugeUaanz} 6, whose inner bearing parts 2, 4 are connected via a flange to one pipe end 1 and their outer bearing parts 3, 5 via a further flange to the other pipe end 1 ' are. Between the end face 14 of the bearing inner parts 2 and the

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Stirnfläche 15 des Lageraußenteils 3 besteht ein Ringspalt 7 in dem ein im Querschnitt U-förmiger Dichtungsring 8 sitzt, dessen Schenkel 9 nach innen gerichtet sind. Die Innenseiten der Enden der Schenkelfe weisen Verdickungen 10 auf. An ihnen stützen sich nach innen ge-' krümmte Enden U-förmiger Federelemente ab, die als Stahlfedereinlage 13 auf dem ganzen Ringumfang vorgesehen sind. Zur besseren Fixierung der Stahlfedereinlage weisen die Innenseiten der Schenkel an den Enden eine umlaufende muldenförmige Vertiefung 11 auf (Pig. 2). Die äußeren, an den Stirnflächen 14, 15 anliegenden Seiten der Scheißl 9 des Dichtungsringes 8 besitzen jeweils eine Ringnut 12 (Fig. 1) bzw. mehrere Ringnuten 12 (Fig. 2).The end face 15 of the outer bearing part 3 is an annular gap 7 in which a sealing ring with a U-shaped cross section 8 sits, the legs 9 of which are directed inward. The insides of the ends of the thighs have thickenings 10 on. Inwardly curved ends of U-shaped spring elements, which act as steel spring inserts, are supported on them 13 are provided on the entire circumference of the ring. For better fixation of the steel spring insert, the Inside the legs at the ends a circumferential trough-shaped depression 11 (Pig. 2). The outer, on the end faces 14, 15 adjacent sides of the Scheißl 9 of the sealing ring 8 each have an annular groove 12 (Fig. 1) or several annular grooves 12 (Fig. 2).

PatentansprücheClaims

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Claims

1.) Rotary connection for pipes under internal pressure with a roller bearing assembly, the bearing inner part with the one pipe end and the bearing outer part is connected to the other pipe end and with a gap between U-shaped sealing ring sealing the two bearing parts towards the inside of the pipe, characterized in that the U-shaped sealing ring (8) in one of the end faces (H, 15) of the mutually rotatable bearing parts (2, 5) laterally limited radial annular gap (7) is and that the inwardly directed legs (9) of the sealing ring (8) by a steel spring insert (13) are pressed against the end faces (14, 15).

2. Rotary joint according to claim 1, characterized in that the outer ones abut on the end faces (14, 15) Sides of the legs of the sealing ring (8) each have one or more annular grooves (12).

3. Rotary connection according to claims 1 and 2, characterized in that that the inner sides of the legs have thickenings (10) at the ends.

4. Rotary connection according to claims 1-3, characterized in that that the insides of the legs at the ends have a circumferential trough-shaped recess (11).

5. Rotary connection according to claims 1-4, characterized in that that as a steel spring insert (13) a plurality of U-shaped peder elements evenly distributed over the circumference is provided.

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6. Rotary connection according to claims 1-5, characterized in that that the inwardly directed leg ends of the spring elements (13) are curved inward.

7. Rotary connection according to claims 4-6, characterized in that that the inwardly directed leg ends of the spring elements (13) the trough-shaped depressions (11) are adapted.

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